生产运作管理 第六章 控制

发布日期:[14-04-08 22:43:55] 浏览人次:[]

第二节 生产进度控制常用方法

生产进度控制是生产/运作控制的核心内容。它贯穿于生产/运作活动的始终。所谓进度控制,就是按照生产进度要求,调整进度上的延迟与冒进,使作业标准与工作能力相互平衡,以保证交货期和生产进度计划得以实现的过程。

各种控制方法的依据都是基础的生产统计台帐和报表。为了便于分析,一般常用图表将有关数据画成曲线形式,常见的有进度坐标图、横道图、流动数曲线图、折线图、前锋线图、雷达图等等,分别对应于不同的控制项目。简介如下:

一、进度坐标图

对于连续性的批量生产来说,进度坐标图是比较理想的控制工具。典型的进度坐标图如图6.3所示:

在上图中,虚线分别表示日计划和计划累计数据曲线,实线表示实际的计划执行结果。实线与虚线的差距分别表示产量和时间(工期)上的偏差。该图一般和生产报表,如生产日报、周报或月报配合使用。表6.3是某公司生产日报简图。

表6.3 北方电子元器件公司生产业务日报

二、横道图

横道图又名条形图、甘特图,也是安排和检查生产计划的常用方法。主要适用于批量比较小情况下的生产计划和控制。为了能够精确地表示各项工作(工序)所占用的时间,横道图一般要画在坐标纸或其它有时间刻度的纸上。图6.4是一个经过简化后的典型示例。

三、前锋线图

对工程项目来说,其进度控制方法除了横道图以外,现在主要采用网络图形式。其中比较有效的是时标网络图。它可以利用实际进度前锋线来表示进度动态。前锋线是在网络计划的某一时刻,将代表各项工作实际进度的点(前锋点)连接起来形成的一条折线。见下图(图6.5)所示:

以表示检查计划时刻的日期线为基准线,前锋线可以看作是描述实际进度的波形图。前锋处于波峰上的路线相对于相邻路线超前,波谷上的路线则落后。前锋在基准线前面的路线比原计划超前,后面的则落后。画出前锋线后,整个项目在该时刻的实际进度便可一目了然。以上图为例。在4月11日检查时,路线1比原计划超前1天,并且,超前于路线2。在4月19日第二次检查时,路线1的前锋处于基准线之后,比计划落后1天,并落后于路线2。

前锋线除了用于描述实际进度动态以外,还可以通过计算折线角度大小来预测进度,对网络图计划进行分析调整。具体内容可参见有关网络计划方面的参考书籍。

四、流动数曲线图

流动数曲线图主要用于在制品的控制。典型的流动数曲线图见图6.6所示:

上图中的3条曲线是工序1、2、3实际完成的累计数量,工序1、2、3是相互连续的工序,它们之间水平方向的差距T表示工序间周转期(生产周期),垂直方向的差距表示在制品数量,曲线的弯曲程度表示生产变动情况,曲线的倾斜程度表示生产速度。

五、折线图

折线图也叫做平衡线图。主要用于装配生产中的零部件配套性分析。成套性横道图是其中的典型代表。它可以表明各种零部件生产数量和可组装成整机产品的数量,因而非常便于控制。见图6.7所示。

在上图中,横道图表示的是各种零部件目前的实际生产数量,折线1表示本期生产计划数量,折线2表示总的生产计划数量。

参考资料6.2:OPT十大规则

最优生产技术(Optimized Production Technology,OPT)是20世纪70年代在以色列产生和发展起来的一项生产管理分析技术。其的基本思想是:当市场需求量超过了企业的生产能力时,产品的产出就会受到某些工序产出率的限制,无法充分满足用户的需求。企业只有通过最优进度计划,同时提高产出率、降低存货和生产加工费用,才能有赢利的可能性。因此,OPT的生产目标是在增加生产率的同时减少存货量和运行费用。

与此相关的OPT原理包括十条基本规则。

(-)瓶颈问题

工厂里的各种资源均可以被确定为瓶颈或非瓶颈。对一个特定的生产过程,资源可以是瓶颈(实际生产能力小于生产负荷)也可以是非瓶颈资源。其中,瓶颈部位的利用率应达到100%。而非瓶颈部位则应以系统中的其他限制条件为准进行计划和运行。这样会防止该部位上的在制品或存货增加,进而防止了存货和加工费用的增加。

规则一:非瓶颈部位的利用率不取决于该部位潜力,而决定于系统中的其他限制。

规则二:资源的利用和使用是两个不同的概念。

例如,对非瓶颈资源可以做到100%的运转利用,然而,其中可能仅有60%的输出能被后继的瓶颈资源吸收利用,另外的40%非瓶颈资源利用仅是增加了存货。从非瓶颈资源这方面讲,已经达到100%的使用效率,而从全系统方面讲,仅获得60%的有效利用。所以,不能混淆非瓶颈资源的利用和使用两个概念。

(二)装夹时间

任何资源的运行时间中包括加工与装夹两部分时间。如果能在瓶颈资源处节约一小时的装夹时间,就能为系统多获得一小时的加工时间。对于非瓶颈资源,则有加工、闲置和装夹三个时间因素。显然,如果节约一小时装夹时间,就能增加一小时闲置时间,因为瓶颈仍然限制着非瓶颈的能力发挥。所以,在一个特定的进度计划范围内,非瓶颈部位节约一小时装夹时间无价值。在这方面,OPT共有三条规则:

规则三:瓶颈部位损失一小时时间等于整个系统损失一小时时间。

 规则四:非瓶颈部位节约一小时无实际意义。

规则五:瓶颈左右着系统的生产率和存货。

(三)批量因素

批量是车间生产活动中又一个关键因素,OPT认为应该有输送及加工两种批量。

规则六:输送的批量与加工的批量可能不同,而且在许多时间里应该不同。

例如,有三道工序的一个生产过程,一种用单一批量制生产,如图1所示;另一种用输送与加工批量不同的方式生产,如图2所示。前种方式需要80小时才能完成整个生产任务。采用后一种方式可以把完成前一工段加工后的工件立即送往下道工序,总的生产时间大大缩短,并且同时减少了存货和加工费用。

因此,不可能从一开始就确定一种不变的批量数使它能适应所有工序。在OPT中,加工批量大小随进度计划不同而变化。另外,考虑到每个加工作业、每项存货成本、装夹成本、管理控制等方面的需要,OPT认为应该动态地确定批量大小。同时,在瓶颈部位要扩大批量以减少制造时间;在非瓶颈部位要减少加工批量以减少存货。

规则七:加工批量数应该是个变量,而不是固定量。

(四)制造时间和优先权

在实际生产过程中,制造时间并不固定,除了有制造工艺本身的因素影响外,还取决于在瓶颈资源处不同的加工顺序之影响。所以正确的制造时间不仅仅由加工能力来确定,而且要考虑加工优先级因素。因此,OPT有第八条规则。

规则八:要同时考虑加工能力和加工优先权两个问题,而不是相继考虑。

至此已有8条规则,这些规则主要集中在作业层次上,特别是车间的进度计划工作上。下面的两条规则与运行测量有关,用于监视车间的有效运行。

(五)成本计算和运行评价

一般的成本计算方式对瓶颈和非瓶颈资源的利用情况的计算相同。即只测量资源的使用,而不是测量其是否被有效利用,没有考虑资源的使用和其在整个制造系统内的利用效果之间的关系。所以,OPT的观点认为企业应该仅生产那些由顾客订货或预测将要订货的产品。每个加工中心应该仅生产下道工序加工中心所需的工件,以致最终装配线仅生产顾客订货的产品。这样,可减少存货、节约加工费用和提高生产率。因此,首要的是应该试图平衡通过工厂的产品流,而不是能力。不应该以生产在制品数量来考核,应该以生产出可以被后继工序及时吸收的产品数量来考核。

规则九:应注重平衡物料流动而不是各环节的能力。

OPT方法以工厂的物料输入和最终产品的输出为基础,寻求测量整个工厂的运行情况,而不是仅仅测量个别机器、作业人员或其他子系统的因素。最后一条OPT规则反映出这种思想。

规则十:各单元最优化的总和并不等于全系统最优化。

在具体操作中,OPT把系统中的瓶颈工序称作“鼓”,形象地比喻用瓶颈工序产出率的“鼓点”来指挥非瓶颈工序的生产速度。除了“鼓”以外,还有“绳子”和“缓冲器(库存)”。“绳子”是一种信息沟通工具,根据瓶颈工序产出率大小向其上游工序发出投料指令,使其产出率与瓶颈工序相匹配。“缓冲器”是保证瓶颈工序连续满负荷工作而设置的库存,可以防止瓶颈工序中断。见下图所示:

OPT主要涉及有关精确的车间生产进度计划的制订,其中有8条规则与制订正确的进度计划有关,另外两条规则是为防止传统的作业测量方式干扰这些进度计划执行而设立的。运用OPT原理开发出的软件系统主要集中在对制造系统中的瓶颈部位进行确认和计划管理方面。将OPT的观念和规则与OPT软件系统相结合,可以在提高生产率、减少存货与加工费用方面获得更好的效果。目前,OPT已经发展为“约束理论”(Theory of Constraints,TOC)。作为一种解决问题的流行方法,TOC已经在国外的商业领域得到广泛应用。

资料来源:根据常本英、黎建强、徐祺《计算机集成制造系统(CIMS)导论》(安徽科学技术出版社,1997)第八章等内容编写。

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