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1、基于TOC的订单排序问题摘 要随着经济全球化以及当前消费者对产品个性化需求的日益增长，企业对市场的需求和预测越来越难以把握，传统的推动式生产方式受到冲击，制造行业的生产模式已经由规模经济下的大规模生产转向了为获得竞争优势的大规模定制；同时，企业面临市场细分的威胁；行业竞争愈演愈烈，各企业为获得利润的最大化，通过各种管理方法不断降低生产成本，提高生产效率。本文基于TOC对企业的应用进行了相关讨论。本文主要做了以下内容：对企业的生产排程和订单排产问题进行了一般性探讨，分析了MRPII和JIT的排产过程和方法，指出他们各自排产过程中的局限性，并提出了基于TOC的排产方法，详细阐述了如何寻求瓶颈资源以
2、及瓶颈资源与非瓶颈资源的排产方法。使基于总成本最小化的运输批量与加工批量，从而瓶颈资源放大。讨论了基于TOC的订单排序问题，针对企业具体情况，运用所学理论方法构建一个适用的模型算例，为企业提高生产效率，节省成本。关键词：约束理论；生产排程；瓶颈资源 AbstractWith the globalization economy and the consumers demand increasing for production, its more difficult for enterprise to grasp the needs of the market and predicting, t
3、he traditional way is impacted, the enterprises planning management work turned to gaining the competitive advantage of mass customization form economies of scale of mass production.At the same time, the competition of industry is more and more intensified, enterprises improve the production efficie
4、ncy and reduce the cost for maximum profit by various management method. In this paper, it discussed the application of enterprises on the TOC. It mainly did the following content: it discussed enterprises production scheduling and order the production scheduling in general, analysised the method of
5、 MRPII and JIT production scheduling process and method, pointed out their limitations, and put forward the production scheduling method of TOC,how to seek for bottleneck resources and the method of resources. Based on the total cost of that minimize transport and processing for bottleneck resources
6、 amplification. Discussed the scheduling problem of TOC, used their theory to construct a applicable model example to improve production efficiency and cost saving.Keywords: Theory of constraints; Production scheduling; Bottleneck resources 目录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 研究背景及意义11.2 国内外研究现状11.2.1 国外研究现状11
7、.2.2 国内研究现状31.3 研究内容及框架72 TOC及相关理论介绍82.1 TOC概述82.2 OPT的九条原则82.3 OPT的计划与控制DBR系统102.4 JIT系统分析112.4.1 JIT理论概述112.4.2 JIT排产方法分析112.5 MRP系统分析122.5.1 MRP理论概述122.5.2 MRP排产方法分析133 TOC的优势153.1 理论对比153.1.1 TOC与MRP、JIT产生背景的比较153.1.2 TOC与MRP、JIT运用准则比较173.1.3TOC与MRP、JIT管理手段的比较193.2 JIT系统存在以下不足213.3 MRP的优势和不足223.
8、4 TOC应用领域234 TOC在大连世福机械装备有限公司的应用254.1 企业背景254.2 瓶颈识别与放大254.2.1 瓶颈识别254.2.2瓶颈资源放大274.3 瓶颈资源和非瓶颈资源的排产314.4 排产模型33结论39致谢40参考文献41附录A42附录B491 绪论1.1 研究背景及意义随着市场经济的不断发展和科学技术的进步，企业的生产方式也在逐渐改变，多数向以市场为中心的订单型生产方式转变。针对本公司目前所面临的情况来看，海量的订单而生产能力有限，最终产品在收到订单后才能确定，企业接到订单后才能依照客户需要进行原材料采购和组织生产，因此，需求的不确定性对企业的计划和控制提出了很高
9、的要求。如何在满足客户对产品质量和交货期等要求的情况下，依据企业生产能力，控制好瓶颈资源利用，制定合理的生产计划，是企业需要解决的问题。在订货型生产企业中，生产优先权的确定是制订生产计划首先要解决的问题。通常，企业中各个部门从本部门利益出发，都有不同的观点，难以获得企业整体最优的效果。TOC（约束理论）认为，企业的目标只有一个利润最大化，每个企业在实现其目标的过程中都存在瓶颈约束环节。系统的瓶颈资源决定生产系统的产出，为了改善企业的盈利能力，企业管理者必须着眼于对瓶颈的发现和管理。因此，如何解决目前所面临的问题成为关键，使瓶颈资源变为非瓶颈资源并检查验证非瓶颈资源在瓶颈资源改善后是否变为新的瓶
10、颈资源。综合运用TOC，消除瓶颈资源，来达到使企业获得更大利益的目的。在新的条件下，从新的角度，应用新的方法研究、借鉴、发展制约因素理论，探讨基于TOC的订单型企业订单排序方法，不仅具有重要的理论价值，而且具有实际应用价值。本文主要运用TOC， 寻求瓶颈资源，充分利用瓶颈资源使企业节省成本，增加效益。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状最早在理论上对OPT（最优生产时间表）进行研究的是以色列物理学家Goldratt博士（1979），最初它被称作最优生产时间表(Optimized Production Timetable)，后来改称为最优生产技术。一般认为OPT综合了MRP（制造资源计
11、划）和JIT（精益生产）系统的优点，借助计算机等现代化管理工具，是一种比较有效的生产控制方式。事实上OPT不仅仅是生产时间表，它还是综合生产计划，是市场策略的一部分。最优生产技术OPT的主要思想是，系统的瓶颈资源制约着系统的产出能力，而非瓶颈资源的充分利用不仅不能提高有效产出，而且还因过多生产出一时并不需要的零件使库存增加，导致生产成本升高。OPT的主要处理逻辑就在于找出瓶颈工序，使瓶颈工序上的资源得到充分利用，在此基础上追求物流的平衡，以求生产周期最短、在制品最少。八十年代末，Goldratt在OPT的基础上，对整个企业的经营进行深入研究，在理论上突破了生产管理的范畴，初步提出了追求持续优化
12、的管理决策思想，于1987年以TOC(TOC)对这一理论正式加以命名。Goldratt(1986)在Apics第二十三届国际年会上提交了一篇关于OPT的论文“Optimized Production Timetable: A Revolutionary Program For Industry”；Apics 对TOC的有效性和重要性给予充分肯定，于1995年成立了专门的研究小组Cmsig，以举行国际性年会和出版刊物的形式，进行TOC思想及实践经验的交流。Goldratt在“Computerized Shop Floor Scheduling”中指出在OPT软件Buildnet模块中组织数据支持
13、OPT生成瓶颈环节的主生产计划；Fry，Cox，Blackstone等人在“An Analysis And Discussion Of The Optimized Production Technology Software And Its Use”中第一次详细描述了OPT软件，软件包括四个部分：Build、Serve、Opt、Split1。Boazr，Starr.Mk在“Synchronized Manufacturing As In OPT:From Practice To Theory”中利用线性规划方法，对一个小型生产系统进行模拟分析。计算出给定时期内系统中各个资源的任务量，与它们的能
14、力进行比较后得出短缺资源和非短缺资源，分别对应于TOC中的约束资源和非约束资源2。TOC在生产中的运用，产生了DBR生产系统。关于DBR的研究有很多，Goldratt， Fox合著的“The Race”；Gardiner等人的“Drum-Buffer-Rope And Buffer Management: Impact On Production Management Study And Practices”；Umble，Srikant的“Synchronous Manufacturing: Principles For World Class Excellence”，在以上文章中都对DBR进
15、行了阐述3。Schragenheim ERonen B在 “Buffer Management: A Diagnostic Tool For Production Control”中提出要挖掘瓶颈环节资源，在瓶颈和其他控制点有必要设置战略性缓冲，以确保计划的按期完成4。Eli.Schragenheim，H.Willian Dettmer在“An Investigation Into The Use Of OPT Production Scheduling”中第一次提出了一个新的简化了的DBR。Hans-Peter，Wiendahl利用“漏斗模型”理论来确定瓶颈工序：将生产过程中的每一道工序都比喻成一个“漏斗”，将整个生产系统用一个个相连的漏斗来表示。漏斗出口的大小则表示整个单元或设备的生产能力，工序之间用管道相连，管道的粗细表示各零件的通过量。当某个漏斗的输出小于输入，且小于任何一个与其有关联的工序的输出，则该道工序就是一个瓶颈工序5。Chakravorty(2001)在“An Evaluation Of The DBR Control Mechanism In A Job Shop Environment”中
