什么是OPT(最佳生产技术)?

发布日期:[14-04-05 16:22:26] 浏览人次:[]

什么是OPT?

OPT(Optimized Production Technology,最佳生产技术)是一种改善生产管理的技术,以色列物理学家Eli Goldratt博士于70年代提出,用于安排企业生产人力和物料调度的计划方法。最初被称作最佳生产时间表(Optimized Production Timetable),80年代才改称为最佳生产技术。后来Goldratt又进一步将它发展成为约束理论(Theory of Constraints,TOC)。OPT的倡导者强调,任何企业的真正目标是现在和未来都赚钱;要实现这个目标,必须在增加产销率的同时,减少库存和营运费用。

它吸收MRP和JIT的长处,是以相应的管理原理和软件系统为支柱,以增加产销率、减少库存和运行为目标的优化生产管理技术。其特别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两大支柱是OPT原理及OPT软件。

它是一套可提高产出、减少存货的分析性技术理论。OPT系统将重点放在控制整体产出的瓶颈资源上,优先处理所有瓶颈作业,并以平衡物料流动为原则,使整个系统达到产出最大的目的。

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。按照OPT的观点,在生产系统中,作业指标也有三个:

1) 产销率(throughput ,T)。按OPT的规定,它不是一般的通过率或产出率,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是库存。

2) 库存(inventory ,I)。是一切暂时不用的资源。

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。

按照OPT的观点,用这三个指标就能衡量一个生产系统。如果从货币角度考虑,产销率是要进入系统的钱,库存是存放在系统的钱,而运行费是将库存变成产销率而付出的钱。

OPT的基本内容

OPT其指导思想实质上是集中精力优先解决主要矛盾,这对于单件小批生产类型比较适应。这类企业由于产品种类多、产品结构复杂,控制对象过多,因此必须分清主次,抓住关键环节。其基本内容包括以下四方面:

1) 物流平衡是企业制造过程的关键

对企业的产品需求是外部因素,时刻都在变化。为适应市场,企业必须以可能的低成本、短周期生产出顾客需要的产品。因此,制造问题主要是物流平衡问题,即需要强调实现物流的同步化。

2) 瓶颈资源是产品制造的关键制约因素

在制造过程中,影响生产进度的是瓶颈环节。瓶颈资源实现满负荷运转,是保证企业物流平衡的基础。瓶颈资源损失或浪费1小时,制造系统即损失或浪费1小时。 因此,瓶颈资源是制造系统控制的重点,为使其达到最大的产出量可采取以下措施:

(1)在瓶颈工序前,设置质量检查点,避免瓶颈资源做无效劳动。

(2)在瓶颈工序前,设置缓冲环节,使其不受前面工序生产率波动影响。

(3)采用动态的加工批量和搬运批量。对瓶颈资源,通常加工批量较大,减少瓶颈资源的装设时间和次数,提高其利用率;而较小的运输批量,使工件分批到达瓶颈资源,可减少工件在工序前的等待时间,减少在制品库存。

3)由瓶颈资源的能力决定制造系统其他环节的利用率和生产效率。

4)对瓶颈工序的前导和后续工序采用不同的计划方法,提高计划的可执行性。

根据OPT的原理,企业在生产计划编制过程中,首先应编制产品关键件的生产计划,在确认关键件的生产进度的前提下,再编制非关键件的生产计划。

OPT的主要概念

(1)识别约束

识别企业的真正约束(瓶颈)所在是控制物流的关键。一般来说,当需求超过能力时,排队最长的机器就是 “瓶颈”。

(2)瓶颈约束整个系统的出产计划

产品出产计划(Master Schedule)的建立,应该使受瓶颈约束的物流达到最优。一般按有限能力,用顺排方法对关键资源排序。为了充分利用瓶颈的能力,在瓶颈上可采用扩大批量的方法,以减少调整准备时间,提高瓶颈资源的有效工作时间。

(3)“缓冲器”的管理。其目的是防止系统内外的随机波动造成瓶颈出现等待任务的情况。一般要设置一定的“库存缓冲”或“时间缓冲(Time Buffer)”。

(4)控制进入非瓶颈的物料。进入系统非瓶颈的物料应与瓶颈的产出率同步。一般是按无限能力,用倒排方法对非关键资源排序。非关键资源上排序的目标是使之与关键资源上的工序同步。倒排时,采用的提前期可以随批量变化,批量也可按情况分解。

OPT的生产排序原则

OPT管理思想具体体现在生产排序原则上。有九条原则是实施OPT的基石。这些原则独立于软件之外,直接用于指导实际的生产管理活动。OPT有关生产计划与控制的算法和软件按照这九条原则提出和开发的:

1. 重要的是平衡物流,不是平衡能力。物流平衡使各个工序与瓶颈同步,能力平衡是生产能力充分开动;

2. 制造系统的资源可分为瓶颈和非瓶颈两种。非瓶颈资源的利用率是由系统的其它约束条件决定的,而不是由其本身能力决定的;只有瓶颈制约着系统的产销率。

3. 资源“利用”和“开动”不是同义的;应该反对盲目的使所有的机器或工人忙起来。

4. 瓶颈资源损失一小时相当于整个系统损失一小时,而且是无法补救的。重点应该抓提高瓶颈的利用率。

5. 想方设法在非瓶颈资源上节约时间以提高生产率只是一种幻想,非瓶颈资源不应满负荷工作。

6. 产销率和库存量是由瓶颈资源决定的。为保证瓶颈资源负荷饱满并保证企业的产出,在瓶颈工序和总装配线前应有供缓冲用的物料储备。瓶颈工序前可用拉式作业,其后可用推式作业。

7. 转移批量可以不等于甚至多数情况是不应等于加工批量。

8. 加工批量是可变的,而不是固定不变的。每个工序的批量按实际情况是动态决定。

9. 提前期应该是可变的而不是固定的。考虑到系统所有的约束条件后才能决定计划进度的优先级。提前期只是排进度的结果。

OPT的计划与控制系统又称为DBR系统(Drum-Buffer-Rope approach,“鼓”、“缓冲器”和“绳子”简称 DBR法)

OPT的发展

最优生产技术OPT的管理哲理向许多传统的管理思想发出挑战,从而拉开了论战的序幕。高德拉特的合伙人之一Robert E. Fox曾经以 “OPT, MRP or JIT—What’s Best?” 为题,将OPT作为一种计划方法向MRP的霸主地位提出挑战,并在APICS协会引起很大轰动。随后,制造业社会试图要求高德拉特公开OPT软件的“黑箱”算法逻辑,又引起了论战。关于OPT的最后论战是由Eli Goldratt and George Plossl 在1984年APICS的国际会议上顶着巨大压力发布白皮书“A Town Without Walls”引起的,这篇文章间接批评了APICS的领导层。

实施OPT的要求及条件

对OPT,目前理论界的认识还不一致,存在着各种看法,主要包括:

①把OPT当做一种新的计划思想;

②作为一种作业计划的仿真语言;

③作为生成MPS、物料和能力需求计划及详细计划的一个软件包;

④作为一种处理数据精确度的一种尝试,以求在数据未达到高度精确之前获得利润。

但有一点很明显,即OPT强调的是车间现场,其着眼点在于企业车间现场的一些决策量上,并据此来实现对生产的计划与控制。其做法的基本点是使用一些重要的判定准则来决定每一作业的先后顺序,即使用一组“管理系数”的加权函数,来确定每个作业的优先权数及批量,制定出一个合理的生产计划。这些管理系数涉及到理想的产品组合、交货期、理想的 安全库存水平以及瓶颈资源的使用等等。

OPT实施的关键是制定计划后的落实工作。在落实计划过程中,传统的许多做法是有害的,其中最大的威胁将来自传统的成本会计的考核体系。因为成本会计体系忽视了瓶颈与非瓶颈的区别,其考核一般是通过设备和操作工人的利用率及生产成本,而不是通过整个系统的有效性来进行的,它着重于局部的优化,这必然助长了 人们盲目生产的作法,其结果是无论对瓶颈资源还是对非瓶颈资源都力求充分地使用。人们为了完成工时和设备利用率会盲目生产,最终必然导致高库存和浪费。针对这些情况,OPT则力求从全局的观点来进行考核,从原材料的采购一直追踪到产品销售。其考核体系对瓶颈与非瓶颈是分别对待的,认为对非瓶颈的考核不应以 生产量为依据,而应以它生产的有效的产品量来考核。按OPT观点,成本会计注重的是“活力”而非”利用”,而正确的做法应该是注重“利用”而非“活力”。

另外,OPT软件的具体运行和MRP一样需要大量的数据支持,例如产品结构文件(BOM)、加工工艺文件以及精确的加工时间、调整准备时间、最小批量、最大库存、替代设备等等数据。同时要成功地实施OPT,还要求管理者必须对OPT产生的计划要有信心,要改变一些旧的作业方式,例如接受午餐和工修连续工作制的作法等。

从OPT的实践表明,它比较适合于一些基本、简单的产品及很大的批量且所需工序较少的情况,而在单件生产车间中发挥的效果不佳。其适用条件为,①瓶颈要相对稳定;②瓶颈要保证达到100%的负荷能力;③需求是相对稳定的;④员工愿意而且能够服从计划的调度安排。

再者,OPT对于动态的数据以及瓶颈和接近瓶颈资源的数据要求精确。实现OPT还需对员工进行培训,使他们能在不同的生产岗位上及时发现问题,跟踪问题,最终用OPT方法来解决问题。

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