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1、哈尔滨理工大学成人教育学院毕业论文第一章 绪 论1.1论文选题背景随着我国实施市场经济的不断深入，根据中国的实际情况，学习和借鉴西方工业企业的先进的管理理念和方法，是我国工业企业由制造大国向制造强国过度的有效途径之一。不管各种管理理论和方法有多少，但主要集中一点是要解决：有限的资源（人、资金、物）之间如何合理配置和优化，达到最小的投入实现最大的产出的问题。制造业是国民经济的支柱产业，因此制造业资源的合理配置和高效利用具有重要的意义。目前，世界经济已进入全球化，市场供求关系变化频繁，消费者的需求日趋主体化、个性化和多样化，市场由卖方变为买方市场。面对快速多变的市场需求，企业的生产经营发生着巨大的
2、变化：产品的生产周期缩短，产品更新加快，产品的生产由少品种大批量向多品种小批量甚至是单件生产的生产类型过渡，产品上市时间缩短，产品质量日益提高，产品成本日趋降低，产品的售后服务日趋完善，这对现代生产管理提出了新的要求。因此，如何有效地优化配置企业内外资源已成为满足生产运作发展的关键。近二十年来，制造技术与飞速发展的信息技术、自动化技术、现代管理技术与系统技术进行了有机结合和交叉，逐渐形成了新一代“先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology）”，正推动着制造业进入信息化、集成化、自动化、智能化、敏捷化的新历史时期，与此同时也出现了许多先进的生产管理技术和管理
3、理念，如 JIT（准时制）、LP（精益生产）、MRP（制造资源计划）、ERP（企业资源计划）、BPR（业务流程再造）、CIMS（计算机集成制造系统）、SCM（供应链管理）、AM（敏捷制造）、TOC（约束理论）等。先进的生产管理技术和管理理念的应用为企业创造了可观的经济效益和持续发展的动力。现阶段，我国制造业推行的以总装生产线为代表的现代制造模式，是以统筹优化理论为指导，应用成组技术原理，以中间产品为导向, 按区域组织生产，具体作业在空间上分为：道，时间上具有；序，实现设计、生产、管理一体化、均衡、连续地总装。电器制造过程是一项复杂的系统工程，它具有单间、小批量、周期紧、工种多、物资品种多、物流
4、路径和周期复杂、生产作业有序等特点，这决定了电器制造车间零部件种类与工艺的多样性，决定了其车间生产组织和计划以及生产资源分配的复杂性。虽然，目前我国电器制造企业的生产车间已经大量地运用成组技术使单件或中、小批量生产取得接近大量生产经济效果，但是对于如何有效制定合理的生产计划、优化配置各类资源、提高效率和效益等方面，与先进的制造业强国相比还存在明显的不足。为此，快速增强车间的排产和调度能力、提高生产效率、缩短制造周期，已成为我国电器制造业的关键问题之一。TOC（Theory of Constriction）通过识别系统的瓶颈，以瓶颈来控制系统的节奏，在瓶颈之前、之间和之后分别采用拉动、工艺顺序和
5、推动的方式来排定生产计划，通过 DBR（鼓-缓冲器-绳子）机制来控制物料的投入，从而提高系统的产能，降低库存。TOC 综合采用推式生产方式在产出率、设备利用率高的优势和拉式的生产方式在在制品库存的控制及需求满足方面优势，集生产的计划与控制与一体，采用平衡物流而非平衡生产能力的方法来提高系统的产出率，降低在制品库存，增强生产制造能力、缩短周期、提高效益。本文针对宁夏银利电器制造企业加工车间存在的多品种、多工艺、中小批量混流等生产方式的特点，通过引入TOC 技术来研究此类车间存在的各种生产管理问题，在有效满足成组工艺要求的同时，构建适应现代企业发展要求的生产计划与控制管理体系。1.2论文研究意义随
6、着我国制造工业的迅速发展，很多企业的制造车间纷纷采用成组加工策略，它根据相似性原理对车间的所有工作进行符合逻辑的安排，使多品种、中小批量生产能够获得大批量生产的效益。在这种模式下如何进行组织管理，如何安排生产计划都是我们面临的问题。其中车间作业调度与控制技术是实现生产高效率、高柔性和高可靠性的关键，有效实用的计划编排和控制技术的研究与应用已成为先进制造技术实践的基础，同时也是提高企业快速响应市场变化能力的保障。因此，本文以宁夏银利电器制造公司的磁性元器件制造环节的生产车间为研究对象，针对成组加工车间的生产特点，通过对 TOC 理论的学习和研究，提出符合此生产模式的车间生产作业计划和控制体系：1
7、.可以拓展 TOC 理论和实践应用的范围，促进生产计划管理思想的发展。2.可以解决部分电器制造企业成组加工车间生产作业计划的缺乏柔性和实际有效指导性的问题，提高瓶颈资源的利用率，降低在制品库存，平衡车间内物流，缩短制造周期，明显增加车间的生产产能。3.可以提高一些电器制造企业车间管理水平，推动现代制造模式快速转换。第二章 约束理论（TOC）2.1约束理论的定义TOC是英文Theory of Constraint的首字母缩写，中文译作“约束理论”。简单来讲，TOC就是关于进行改进和如何最好地实施这些改进的一套管理理念和管理原则，可以帮助企业识别出在实现目标的过程中存在着哪些制约因素TOC称之为“
8、约束”，并进一步指出如何实施必要的改进来一一消除这些约束，从而更有效地实现企业目标，如图2-1所示：图21 TOC是关于识别和消除约束的管理理念和管理原则2.2约束理论的主要内容TOC约束理论是以色列高德拉特Goldratt 博士和其他三个以色列籍合作者创立的。TOC 首先是作为一种制造管理理念出现。TOC 最初被人们理解为对制造业进行管理、解决瓶颈问题的方法，后来几经改进，发展出以“产销率、库存、运行费”为基础的指标体系，逐渐形成为一种面向增加产销率而不是传统的面向减少成本的管理理论和工具，并最终覆盖到企业管理的所有职能方面（产销率指单位时间内企业获取的利润额，是 TOC 对企业目标实现程度
9、的关键度量标准）。约束理论（TOC）是在最优生产技术的基础上发展起来的。TOC 认为，在企业系统中，总是关键的极少数（即约束因数）制约或主导着普遍的绝大多数，企业中最薄弱的环节决定企业经营的成效，抓住关键的极少数薄弱环节，进行系统调控，就可以收到事半功倍的效果。因此，TOC 主要体现了注重分清主次，找到“瓶颈”，集中精力去解决主要矛盾的思想。相对于很多的生产计划与控制方法来说，TOC 更看重的是追求物流平衡，而非能力平衡。对于面向订单生产的单件小批量生产模式的企业管理方面，TOC 的思想具有很大的指导意义。TOC提出不同的指导思想，首先将产品与过程信息结合起来表示，以减少信息容量。其次，不是对
10、所有资源同时进行排序和负荷分配，而是先找出生产系统中的瓶颈（或称约束）、然后只对瓶颈资源进行排序和资源分配，最后根据对瓶颈资源的排序来对其他有多余容量的资源进行排序。这样，不仅仅大大的减少了排序与资源负荷分配的难度，而且这两者可以同时完成，大大缩短了排序时间。约束理论的基本概念包括：瓶颈、企业目标、企业的绩效评价标准三个部分。其中瓶颈的概念是约束理论的核心，在界定了企业的目标在现在和将来都赚钱这一目标的基础上，通过考核企业的财务指标和运营指标来衡量企业的绩效。 2.2.1瓶颈和瓶颈资源生产过程是一个动态的过程，必然会出现生产过程所需的各种资源之间负荷的不均衡情形。负荷超过了其能力的资源就限制了
11、整个系统的产出，成为卡脖子的地方，资源据此可以分为瓶颈资源和非瓶颈资源。瓶颈或者约束的概念是约束理论的核心。按照来源不同可以把约束分为内部约束和外部约束；按照约束的性质又可以把约束分为：资源约束、市场约束和法规制度约束。举例来说明，企业的产品生产出来了，却没有好的销售渠道将产品卖出去，那么销售渠道的不畅通对于企业来说就是一个市场约束。本文主要研究约束理论在企业生产过程中的运用，所以本文所指的约束是指资源的约束。按照 TOC 的定义，所谓瓶颈或者瓶颈资源指的是实际生产能力小于或者等于生产负荷的资源，它限制了企业的产出。其余的资源则是非瓶颈资源。我们可以从某种资源的负荷或者对其需求和实际生产能力来
12、判别它是否是瓶颈资源。需要说明的是，这里所说的需求量不一定是市场的需求量，而可能是为保证生产，其他相关资源对该资源的需求量，而且系统的瓶颈资源是动态转移的，随着系统的资源、实际产出能力和系统的外部需求量的不同而发生转移。2.2.2企业的目标高德拉特Goldratt 对企业的目标做了很直接的表述，他认为企业的目标就是赚钱。虽然一个组织会有很多的目标，如提供就业机会、增加市场份额、提供高质量的产品和优质服务等等，但是这些都是建立在企业能够长期生存的基础上。它们只是实现目标的方式，不是企业的目标。因为企业只有能够赚到钱的时候才有能力去实现其他的。2.2.3企业绩效的评价标准1评价标准约束理论有两套评
13、价系统来充分地评价一个企业的绩效水平，一套是从财务角度出发，另外一套从运营的角度出发。(1) 财务评价约束理论有三个指标测评企业赚钱的能力：净利润（Net Profit，NP）：企业赚钱多少的绝对量。投资收益率（Return On Investment，ROI）：评价投资的一个相对性指标，表示一定时期内收益与投资的比。现金流（Cash Flow，CF）：一个生存性指标，表示短期内收入和支出的钱。没有一定的现金流量，企业也就无法生存下去。这三个指标必须结合起来使用。企业获得一定的净利润，需要知道获得这些利润花费了多少投资，否则就没有实际意义。(2) 运营标准财务评价在企业较高的层次上非常有效，但
14、是在运营层次上却不适用。因此我们需要另外一套指导性的评价标准。产销率（Throughput）：系统通过生产和销售赚取利润的速率。按 TOC 的定义，它不是一般的通过率或生产率，而是单位时间内生产出来并销售出去的量，即通过销售活动获取金钱的速率。生产出来但未销售出去的产品只能是库存；库存（Inventory）：一切暂时不用的资源。它不仅包括为满足未来需要而准备的原材料，加工过程的在制品和暂时不用的零部件，未销售的成品，而且还包括扣除折旧的固定资产；运营费用（Operation Express）：系统为了把库存变成产销率而花费的资金。其中包括所有的直接费用和间接费用。2三个作业指标与 NP，ROI
15、，CF 之间有以下关系：(1)净利润=产销率运营费用(2)投资收益率=净利润/库存库存降低可导致运营费用减少，但是通过降低库存来减少运营费用的作用是随着库存降低的程度而减弱的。当库存较高时，减少库存可以明显减少维持库存费，从而减少运营费用。然而，当库存降低到一个较低水平时，再继续降低库存，则对减少运营费用作用不大，但能缩短制造周期，使得市场占有率和未来的产销率增加；运营费用减少，将导致净利润、投资收益率和现金流增加，从而使企业赚钱。2.3 约束理论的原则及DBR 系统2.3.1约束理论的九条法则：1.寻求生产过程中的零件流平衡而不是能力平衡。平衡生产能力意味着追求所有设备的满负荷运转，很容易造
16、成非瓶颈工序产出过剩，而瓶颈工序前堆积大量的在制品。2.非瓶颈工序的生产率由系统内其他因素决定，而并非是其自身所具有的能力。3.资源的效用不等同于资源的使用。资源的使用仅指设备处于开动状态，但开动着的设备不一定带来效用，如生产过量的零件造成积压就没有用。资源的效用是指根据瓶颈工序的生产率使用资源，不盲目生产。4.在瓶颈工序上损失 1 小时意味着整个生产系统也损失 1 小时，因此要将瓶颈资源百分之百地利用起来，使生产系统获得最大的产出率。5.在非瓶颈工序上节约 1 小时不会得到任何实际效益，非瓶颈工序本来就能力过剩，再节约 1 小时只会增加非瓶颈资源的富裕时间。6.瓶颈工序同时决定着出产量和库存水平。7.零件的运输批量不必也不应与加工批量保持相同，一个加工批量可分作若干个运输批量，这样可以加快物流速度。8.零件的加工批量应依需要量和时
