生产排程及TOC与限制理论ppt课件
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限制理論與排程,1,生產系統週期,2,總生產日程計劃 (MPS),總需求量 計 算,前置時間,材料表(BOM),現有庫存半製品已訂未入量已指定用量,批量方針,期間別總 需求量,淨需求量 計量,期間別淨 需求量,批量計算,計劃訂單的 完成日期,前置時間 計算,計劃計單 的開始日期,3,市場需求,生產計劃,粗估產能規,問題,製造日程 安排,MRP,能量需求 規劃,問題,需求日程表,財務,行銷,製造,否,調整生產計劃,否,4,5,10,11,12,產能,/週,200 150 100 50,圖表 15.20 工作站 A 之排定工作負荷,6,排程簡介,當工作順序需被決定時,排程的問題就出現了 例如製造排程,飛機起飛著陸排程,病人 看病排程,電腦CPU排程,總經理會議排 程。 因排程的實用性,排程研究始於1950年代。 到目前為止,排程研究仍十分熱門活躍。,7,排程簡介 (續),8,甘特圖,訂單排程與進度報告,Load chart,Program progress and record chart,9,製造時間與加工時間範例,基準日,Sequence,(生產整備),10,製造時間與加工時間範例之二,調整交貨期與生產力間的平衡,負荷重,空閒,A,C,D提前製造,11,製造系統排程的特性,工場(job shop)的排程問題最常被討論也最具代表性 專有名詞:工件(job),機器(machine),作業 (operation),路徑(routing),加工時間 (processing time)。 因為job shop排程問題的架構與許多其他種類的排 程問題相似(例如醫院內醫師、醫療設備排程), job shop排程的結果可以容易地被用來解決其他的 排程問題。,12,評估標準(Criteria),績效目標(Performance Objective )用以最大化(maximize)或最小化(minimize)一個評估功能(evaluation function)。 一個評估功能由一個或多個排程評估標準組成。,13,14,設定(deterministic)與 隨機(stochastic),隨機:每個工件的每個作業的加工時間是一個隨 意變數(random variable)。除此之外,系 統可能遭遇以下的擾亂:機器故障,刀具損 壞,物料搬運系統故障,工件製造優先序改 變,製造不良品,操作員疲憊,原料缺貨, 托板(pallet)缺貨,刀具供應不足,訂單取 消,緊急插單,等。 設定:加工時間及其他變數已知且設定,15,即時排程 (Real-Time Scheduling),排程系統能迅速地執行排程,並 能迅速有效地因應各種擾亂變因而 修改排程。,16,製程複雜性 (Processing Complexity),17,18,流線排程 (Flow Shop Scheduling),19,工場排程 (Job Shop Scheduling),20,21,高德瑞特博士(Dr. Eliyahu M Goldratt)將阻礙企業或組織在短時間內得到更顯著整體效益的少數因素(人或事物)稱為限制(Constraints), 而有效管理限制的方法與解決方案稱為限制理論(Theory of Constraints, TOC)。,限制理論 (Theory of Constraints; TOC),22,限制理論 (Theory of Constraints; TOC),高德瑞特博士在其所寫的TOC系列書目標、關鍵鏈、絕不是靠運氣與仍然不足夠中證明, 不管那一種系統, 當你從其固有的簡單性 (Inherent Simplicity) 切入, 找到限制並做有效的管理, 總是可以在短時間內, 使組織系統得到更顯著的整體改善效益!,23,這有什麼問題?,傳統管理複雜系統的方法,24,自幼我們就被教導把問題加以分解, 把世界拆成片片段段來理解. 這顯然能夠使複雜問題容易處理, 但是無形中, 我們卻付出了巨大的代價全然失掉對“整體”的連屬感, 也不了解自身行動所帶來的一連串後果. .第五項修練,25,在鏈條的比喻裡,重量就是成本,成本的本質服膺加法法則。 觀念或典範: 任何一個環的改善就是鏈條的改善。 局部改善(不只是績效指標而已)整體也就改善。 好的整體績效好的局部績效的總和。 根據局部影響判斷行動與決策。 為了量化局部改善我們分攤成本。 我們在管理環(Links),成本觀(Control Cost)思維,26,TOC認為: 每一系統皆有目標(Goal)要達成 每一系統都被期望能夠改善其績效(相對於目標) 此兩項是任何系統思考的基礎 每一系統的績效受限於限制或制約(constraint) 因此, 要改善系統得到更多或更大的系統目標, 我們需要專注於系統的限制,TOC的系統思考,27,在鏈條的比喻裡,強度就是產出。產出的本質不服膺加法法則。最弱的環決定鏈條的強度。 觀念或典範: 任何一個環的改善不等於鏈條的改善。 局部改善對組織整體而言並沒有改善。 局部改善並不是組織整體改善的指標。 好的整體績效好的局部績效的總和。 無法根據局部影響來判斷行動與決策。 這是TOC的核心思維,產出觀(Throughput World)思維,28,TOC 績效衡量,1.產出-整個系統透過銷售而獲得金錢 的速率。 2.存貨系統投資於購買能夠成為可銷 售產品的所有金錢。 3.作業費用花費於使存貨轉為產出的 所有金錢。,29,TOC 績效衡量,產出指的是售出的產品 庫存的製成品不是產出而是存貨 錯誤的產出認知會導致成本的浪費 作業費用包括生產成本(如直接人工、間接人工、存貨持有成本、設備折舊、及使用於產品的原物料與供應品)及行政成本 公司的目標在於同時且連續地處理三個衡量法達成賺錢的目的 從作業的觀點 公司的目標是 增加產出同時降低存貨與作業費用,30,三種基本限制 Three Fundamental Constraints,內部資源限制(internal resource constraints):可為瓶頸或產能限制資源;它決定了整個工廠所有可用資源的的步調 (pace)。 市場限制(market constraints): 當市場需求小於所有設備的最小可用產能時;市場決定了生產的的步調。 政策上的限制(policy constraints):例如各站間WIP的上限。,31,TOC的五個循環步驟 (Five Steps of TOC),1.確認系統中產能受限的資源 2.提高該受限資源的效率 3.協調各部門配合受限資源 4.效果評估(使限制資源不再是限制資源) 5.取得更多受限資源, 使之不在受限 限制問題解除後,回到起始點再開始。成為一個連續的改善過程:確認限制、消除它,再確認改善後系統中,新的限制資源。,32,尋找瓶頸 計算資源的產能負荷圖:產能負荷圖透過追蹤、修正及重複計算,針對產能不足的資源中篩選出最嚴重者即為瓶頸 使用製造的知識,觀察運轉中的系統,並與現場主管和員工交談,了解瓶頸之所在,控制的方法,33,瓶頸與產能受限資源(CCR) :計算資源的負載量 由以上產品路徑( route )與產能負荷圖,M1與M2是超載的,即為瓶頸( bottleneck ),其中以M2最為嚴重 由以上產品路徑與產能負荷圖,每一個資源皆未超過產能負荷,其中M2最接近產能負荷,即為產能受限資源( capacity-constrained resources, CCR ),若沒有仔細安排,將可能變為瓶頸,控制的方法,M1,M2,M3,M4,成品,105%,95%,75%,120%,M1,M2,M3,M4,成品,80%,90%,95%,85%,34,節省時間 節省瓶頸時間:較好的工具、較高水準勞工、較大批量數、降低整備時間等 節省瓶頸時間一小時,可使整個生產系統增加一小時額外時間,相對的增加產能 若節省非瓶頸時間一小時,僅能增加一小時的閒置時間,控制的方法,35,避免將非瓶頸變成瓶頸 若為了節省零件A的整備時間,而提高其批量大小,將增加Y2及Y3的等待時間,Y2及Y3將變成暫時性的瓶頸,並造成系統產出的損失,所節省下來的整備時間也失去意義,控制的方法,Y2,Y3,Y1,零件B,零件A,利用率80%,利用率70%,整備時間:150分鐘 批量大小:200個 批量時間:400分鐘,整備時間:200分鐘 批量大小:500個 批量時間:500分鐘,36,鼓、緩衝、繩 找出生產系統的控制點來控制產品流程,此控制點稱為鼓 控制點的選擇順序 瓶頸處 產能受限資源處(CCR) 任何位置,最好設在供很多下游作業的分歧點上的資源 處理瓶頸的原則 在瓶頸前保持一個緩衝(buffer)存貨,以確保瓶頸處總是持續在工作,因為瓶頸的產出決定了系統的產出 與上游產出點保持溝通,稱之為繩(rope) ,避免上游存貨不斷累積,溝通可以是正式的計劃,或是非正式的日常討論,控制的方法,37,鼓、緩衝、繩 時間緩衝( time buffer ) 意指為因應計劃或非計劃的產出事故,在瓶頸作業或CCR處所設置的緩衝存貨 時間緩衝大小的決定 確保瓶頸處可持續工作,控制的方法,A,B,C,D,E,市場,瓶頸(鼓),設置緩衝存貨,溝通(繩),38,鼓、緩衝、繩 時間緩衝( time buffer ) 時間緩衝大小的決定(續) 若鼓為產能受限資源處,需在CCR之前(保護產出量)及成品之後(保護市場需求)設置兩個緩衝存貨,控制的方法,A,B,C,D,E,市場,製程品的緩衝,緩衝,產能受限資源,繩(調整上游入料量),繩(調整產品產出量),39,- 配套讲稿:
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