基于资源约束的生产计划及控制

游戏: 基于资源约束的生产计划与控制
华中科技大学管理学院
• 生产计划与控制是运营管理的核心内容； • 常用计划与控制方法有：MRP、JIT、TOC； • 本游戏在讲授TOC内容时使用。
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1、目的
• 在介绍TOC的基本思想和DBR基本概念的基 础上，通过本游戏，主要使学生能够：
– 理解瓶颈资源对生产系统产出的影响； – 掌握TOC解决问题的五步法； – 加深对DBR系统的理解。
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材料成本
150 110
90
95
有效产出
125 265
150
210
使用机器B的天数
1
2
1
2
机器B每天的有效产出 125 132.5 150
105
3
2
1
4
• 产品3 #最赚钱，应生產9个(用掉9天B的时间)；产品1 #与4 # 较不賺钱, 各生产4个满足需求即可(1#用掉4天B的时间， 4 #用 掉8天B的时间)； 还剩15天B的时间，可生产7个产品2 #，还 剩1天可多生产1个1 #。
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Βιβλιοθήκη Baidu
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The constraint's buffer
Shipping buffer
Materials release schedule:
Order 1: ------
Order 2: ------
M1
Order 3: ------
Order 4: -------
Order 1: -----Order 2: -----Order 3: -----Order 4: ------Order 5: -------
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4）TOC在生产计划与控制方面的基本观点 • 瓶颈产能的使用决定工厂产出的大小：
- 瓶颈上损失1小时是整个系统1小时的损失； - 非瓶颈上节省1小时并不重要。
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瓶颈产能缓冲
-4
瓶颈生产计划(DRUM)
天 产品
天 产品
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• 每一产品在每一工作站的加工时间都为一天, 意思是每一产品的理论生产周期为四天。
• 工作天数为36天，要求每一产品至少出产4件， 生产运营费用为3000元，设备无故障、无换线 时间。
• 其他相关信息见“基本资料”。 • 如何安排生产计划，能使工厂在计划期内的净
利润最大。
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3、总结
1）常见问题：
– 没有考虑B机器是瓶颈。 – 没有作对产品组合。 – 不知道如何投料。 – 当机器前有多张工单时，不知道如何确定工单的
优先级。 – ……
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2）利用5步法来处理：
• 确认(Identify)系统约束资源：
– 机器B及市场需求至少各4件 。
• 决定如何充分利用(Exploit)系统的约束
– 不要让机器B闲置且机器B的完成品要尽快出货 – 各产品至少生产4件 – 确定产品组合：利润最大
• 全力配合(Subordinate)步骤2的决定
– 控制投料：保证36天内B机器不闲着、最后一次投料投产 品2 # 、只要B机器前有5天的工作量就不投料；
– 如果其它机器前有二件以上的订单，则以要供应机器B者 优先加工。
– 所有非瓶颈机器可以按“Road Runner”思想运作。
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3）利用DBR思想排计划：
• 识别系统约束资源； • 确定产品组合； • 安排瓶颈资源的生产计划； • 估算缓冲； • 确定投料计划。
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确定产品组合—根据瓶颈产出
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2#
3#
4#
售价
275 375
240
Order 5: -------
This is the Rope
M2
M3
M4
Constraint Schedule
Order 1: -----Order 2: -----Order 3: -----Order 4: ------Order 5: ------This is the Drum
Shipping Schedule
• 总有效产出=5×125+7×265+9×150+4×210=4670 • 净利润=4535 – 3000 = 1670
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瓶颈排程：Drum
机器B的生产计划：平准化排程
天 产品
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估算缓冲：Buffer
• 从第1道工序到瓶颈B的最长时间为#2和#3产 品，都为2天；
• 在考虑2天安全时间； • 确定瓶颈缓冲为4天。
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2、游戏过程
• 介绍基本资料和游戏规则。 • 分组：一般6人一组。 • 控制游戏进程。 • 总结。
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• 某工厂有四个工作站：A、 B、 C、 D，只生 产四种产品：产品1#、产品2#、产品3#、和产 品4#。四种产品的生产流程分别为：
产品1#: A-B-A-D ； 产品2#: C-D-B-B 产品3#: A-C-B-C ； 产品4#: A-B-B-D
应当最有效地使用瓶颈资源：
- 非瓶颈资源要全力配合瓶颈资源的充分利用； - 有效管理瓶颈资源。
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• 非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的潜 力决定的，而是由系统的约束决定的：
– 如果瓶颈在市场，资源被100%的使用，无法产生 更多的有效产出，只会增加更多库存。
– 如果瓶颈在工厂内部，只有瓶颈资源可以被100% 的使用，其它资源100%的使用，也只会增加更多 库存。
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投料计划：Rope
投料计划(ROPE)
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