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1、最优生产技术是以色列物理学家 哥德拉特博士于 20 世纪 70 年代提出的。最初它被称作最优生产时间表（Optimized production timetable），80年代改称为最优生产技术。后来哥德拉特又进一步将它发展成为约束理论（Theory of constraints）。,OPT的产生,最优生产技术吸收了 MRP 和 JIT 的长处。其独特之处不仅在于提供了一种新的管理思想，而且在于它的软件系统。OPT 的两大支柱是 OPT 原理及 OPT 软件。,E,OPT的目标,OPT 的倡导者认为，任何制造企业的真正目标只有一个，即在现在和将来都能赚钱。,E,能否赚钱的指标,（1）净利润（N
2、et profit，NP）即一个企业赚多少钱的绝对量。净利润越高的企业，其效益越好。（2）投资收益率（Return on investment，ROI）表示一定时期的收益与投资的比。当两个企业投资大小不同时，单靠净利润是无法比较他们效益的好坏的。（3）现金流量（Cash Flow，CF）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。,E,作业指标,（1）产销率（Throughput，T）,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是库存。,（2）库存（Inventory，I）,是一切暂时不用的资源。它包括原材料、在制品、一
3、时不用的零部件、未销售的成品，还包括扣除折旧后的固定资产。库存占用了资金，产生机会成本及一系列维持库存所需的费用。,（3）运行费（Operating Expenses，OE）,是生产系统将库存转化为产销量的过程中的一切花费，包括所有的直接费用和间接费用。,从货币角度考虑：T 是要进入系统的钱；I是存放在系统中的钱；OE 是将 I变成 T 而付出的钱。,E,作业指标与赚钱指标的关系1,E,作业指标与赚钱指标的关系2,通常，I降低可以导致 OE 减少。而 OE 减少，将导致 NP、ROI和 CF 增加，从而使企业赚钱。但是，通过降低 I来减少 OE 的作用是随着 I降低的程度而减弱的。当 I较高时
4、，减少 I可以明显减少维持库存费，从而减少 OE。当库存降低到一个较低水平时，再继续降低 I，则对减少 OE 作用不大。然而，降低库存能缩短制造周期。制造周期的缩短导致市场占有率的增加，从而导致T增加。,E,OPT的基本思想,瓶颈（Bottlenecks）是 OPT 最重要概念。按 OPT 的定义，所谓瓶颈指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源，这一类资源限制了整个生产系统的产出速度。任何企业只应存在少数瓶颈资源。按 OPT 观点，瓶颈资源的数目一般小于 5个。,E,1.平衡物流，而不平衡能力；2.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；3.资源的“利用”（
5、Utilization）和“活力”（Activation）不是同义词；4.瓶颈一小时的损失是整个系统一个小时的损失；5.非瓶颈获得的一小时是毫无意义的；6.瓶颈控制了库存和产销率；,OPT的9条原则1,E,OPT的9条原则2,以上 6条原则都是涉及资源的，以下 2条是涉及物流的。7.转运批量可以不等于（在许多时候应该不等于）加工批量。8.加工批量应是可变的，而不是固定的。9.安排作业计划应同时兼顾所有约束，提前期是作业计划的结果，而不应是预定值。,E,平衡物流,所谓物流平衡就是使各个工序都与瓶颈机床同步。OPT 主张在企业内平衡物流，认为平衡能力实际是做不到的。因为波动是绝对的，市场每时每刻都
6、在变化，生产能力总是相对稳定的。,E,非瓶颈资源的利用,系统约束就是瓶颈。系统的产出是由所经过瓶颈的量决定的，即瓶颈限制了产销量。非瓶颈资源的充分利用不能提高产销量，反会使库存和运行费增加。非瓶颈资源的使用率一般不应该达到 100%,E,资源的利用和活力,“利用”是指资源应该利用的程度。“活力”是指资源能够利用的程度。按 OPT 观点，两者有重要区别：需要做多少工作（“利用”）与能够做多少工作（“活力”）之间是不同的。所以系统非瓶颈资源的安排使用，应基于系统的约束。,E,转运批量和加工批量,根据 OPT 的观点，为了使瓶颈上的产销率达到最大，瓶颈上的加工批量必须大。另一方面，在制品库存也不应增
7、加，所以转运批量应该小，即非瓶颈上的加工批量要小。这样就可以减少库存费用和加工费用。,E,1.识别瓶颈;2.基于瓶颈的约束，建立产品出产计划;3.“缓冲器”的管理与控制;4.控制进入非瓶颈的物料，平衡企业的物流;5.根据 OPT 的原理，瓶颈加工批量最大，瓶颈上游工序是小批量多批次;6.要考虑在制品库存费用、成品库存费用、加工费用和各种人工费用;7.“绳索”;,DBR 系统以 9条原则为指导，OPT 的计划与控制是通过 DBR 系统实现的。DBR 系统即“鼓（Drum）”、“缓冲器（Buffer）”和“绳索（Rope）”系统。实施计划与控制主要包括以下的步骤：,DBR系统,E,OPT 软件首先
8、是由 CreativeOutput有限公司开发的。应用 OPT 软件使许多企业取得了巨大的经济效益，OPT软件的用户也由大型企业扩展到中、小企业。OPT 软件有 OPT21 和 OPT5000。其中，OPT21主要是针对大中型企业的，OPT5000则是面向小型企业的。,OPT软件系统,OPT 软件系统主要基于一个保密的算法，该算法的核心在于识别瓶颈和对瓶颈 排 序。OPT 软件系 统 主 要 由 BUILDNET、SPLIT、SERVE 和BRAIN 几个模块构成。,E,OPT软件系统构成,E,美国意识到保持制造业优势的重要性，1991年美国国会提出要为国防部拟定较长期的制造技术规划，委托里海
9、大学的亚科卡研究所编写了“21世纪制造企业战略”的报告。提出“敏捷制造”的概念。报告提出了以虚拟企业（Virtual Enterprise）或动态联盟为基础的敏捷制造模式。这个模式采用可以快速重构的生产单元构成的扁平组织结构，以协同工作代替多层管理结构，注重发挥人的创造性，变企业之间你死我活的竞争关系为既有竞争又有合作的“共赢”（W in-win）关系。敏捷制造强调基于互联网的信息开放、共享和集成。,AM的产生及含义,E,1.并行工作 2.继续教育 3.根据用户反应建立组织机构4.多方动态合作 5.珍惜雇员 6.向工作小组及其成员放权 7.对环境仁慈 8.柔性的重新配置组合 9.信息的沟通,敏
10、捷制造企业的基本特征1,E,10.知识面广的雇员 l1.开放的体系结构 12.产品设计一次成功 13.产品终身质量保证 14.缩短交付周期 15.技术的领先作用 16.技术的敏感 17.整个企业集成 18.基于远景蓝图的管理与领导 具体请参看教材P484,敏捷制造企业的基本特征2,E,1.使顾客富裕2.用合作去加强竞争 3.急救室式的工作 4.充分发挥人和信息的作用 具体请参看P485,敏捷制造与大量生产的差别,E,1.将继续教育放在实现敏捷制造的首位；2.虚拟企业的组成和工作；3.计算机技术和人工智能技术广泛应用；4.方法论的指导；5.重视环境美化的工作；6.绩效测量与评价；7.标准和法规的
11、作用；8.组织实践。,实现敏捷制造的措施,E,1974年，美国的约瑟夫哈林顿博士首次提出计算机集成制造的概念，有两个基本观点：（1）企业生产的各个环节，即从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务的全部生产活动是一个不可分割的整体，要紧密连接，统一考虑。（2）整个生产过程实质上是一个数据的采集、传递和加工处理的过程。最终形成的产品可以看作是数据的物质表现。综合这两个观点，可以看出，CIM 是信息技术和生产技术的综合应用。,CIMS的产生,CIMS已被预言为 21世纪制造业的主流技术。它的出现，完全改变了人们对企业经营活动的传统认识，对许多传统的观念提出了严峻的挑战，也使生产与运作管理又
12、一次进入了发展新时期。CIMS是科学技术发展和市场需求变化综合作用的结果。,E,CIMS的产生背景,1.产生 CIMS的技术推动作用（1）计算机在产品设计和制造中的应用（2）计算机在企业管理中的应用 2.产生 CIMS的市场拉动作用 对整体最优化目标的积极追求是产生对 CIMS的需求动机。技术上的可能和市场竞争的需要，使CIM 概念迅速成为一些技术上处于先导地位的企业和一些国家政府的实践活动。,E,CIMS的定义,欧共体 CIM-OSA（开放系统结构）课题委员会提出的 CIM 定义：被认为是当前对 CIM 的最权威、最科学的定义：CIM 是信息技术和生产技术的综合应用，企业的所有功能、信息、组
13、织管理方面都是一个集成起来的整体的各个部分。,E,CIMS的功能结构,E,CIMS的技术结构,E,CIMS的内涵和模型,集成的含义CIMS的集成表现为 5个方面：,（1）系统运行环境的集成（2）信息的集成（3）应用功能的集成（4）技术的集成（5）人和组织的集成,CIMS内涵：CIMS就是以网络为支撑、以数据库为核心，把各类功能分系统和应用软件有机地集合在一起，形成综合性的多功能的计算机集成应用系统。,E,CIMS的带来的效益,CIMS通过各种资源的集成，能够：及时、准确地变换信息；保证数据的一致性；提高产品质量；缩短产品开发周期；极大提高生产效率。,E,1985年，美国国家科研委员会对 CIM
14、S实施方面处于领先地位的几家美国公司（麦克唐纳飞机公司、迪尔拖拉机公司、通用汽车公司、英格索尔铣床公司和西屋防卫与电子公司）所进行的调查分析表明，采用 CIMS可获得以下效益：（1）工程设计成本降低 15%-60（2）产品设计并投产的时间减少 30%-60（3）生产率提高 40%-70（4）在制品减少 30%-60（5）产品质量提高 2-3倍（6）技术人员分析问题的广度与深度提高3-35倍（7）设备利用率提高2-3倍（8）人力费用减少 5%-20,CIMS的带来的效益实例1,E,CIMS的带来的效益实例2,日本富士通公司的试点工厂小山工厂经一年运转，使用 CIMS的效益如下：（1）生产率提高
15、2倍；（2）生产人员减少 50%；（3）库存减少 35%；（4）废品率降低 2/3。,E,CIMS的广泛适用性,CIMS对不同类型企业都有适用性。企业类型不同，其 CIMS的具体构成、实施重点及方法是不同的。这些确实需要根据具体的情况，在生产自动化方面、生产工艺方面、产品设计方面、生产管理方面、质量控制方面设计和实施 CIMS。CIMS不受企业规模的限制。是一种用计算机技术作为手段，把企业内各个部分、各种技术集成一个整体的一种生产模式，它实施CIMS应制订总体规划，量力而行逐步集成，不要只建筑自动化孤岛。,E,我国CIMS应用情况,我国推广 CIMS的经验是：推行 CIMS是企业第一决策者的行为；采用自顶向下制定总体规划，自底向上的逐步实施；要特别重视人的作用，牢记 CIMS的实质是人、机器和管理的集成。实施 CIMS十六字方针是“效益驱动、总体规划、重点突破、分步实施”。,E,
