基于TOC的計劃與控制方法在國內(nèi)中小企業(yè)的應用
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1 國內(nèi)中小制造企業(yè)的ERP困境
國內(nèi)中小企業(yè)的信息化起步較晚，發(fā)展現(xiàn)狀參差不齊。ERP作為一套較為成熟的企業(yè)管理軟件，被許多的中小企業(yè)當成了一個法寶，即神秘又急切需求。然而，ERP的實施結果卻總是不盡人意，于是陷入了一種左右為難的困境“不上ERP等死。上了ERP找死”。
在激烈的市場競爭中，對于國內(nèi)中小制造企業(yè)而言，生產(chǎn)管理的水平的提高是至關重要的。而ERP的生產(chǎn)管理模塊卻是最弱的一環(huán)，很多中小企業(yè)實施ERP后，生產(chǎn)管理模塊處于癱瘓狀態(tài)。ERP成了一套
財務管理軟件。不能解決企業(yè)的生產(chǎn)管理問題，成了一個空殼。
中小制造企業(yè)應用ERP失敗（尤其是生產(chǎn)管理功能的應用失敗）的主要原因有：（1）中小制造企業(yè)的經(jīng)營管理水平較低。無法達到ERP所要求的生產(chǎn)管理水平；（2）中小制造企業(yè)的信息化基礎落后，缺乏必要的原始數(shù)據(jù)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)的正確性、及時性都難以保證；（3）中小企業(yè)的員工傳統(tǒng)思想較強烈，而企業(yè)的
執(zhí)行力較弱，ERP的施行就遇到了很大的阻力；（4）ERP系統(tǒng)過于龐大，對所有環(huán)節(jié)要求很嚴格，而中小企業(yè)難以在短時問內(nèi)進行流程重組（BPR）。
2 約束理論（TOC）介紹
約束理論（Theory of Constraints，TOC）是以色列物理學家高德拉特（Eliyahum Goldratt）于20世紀80年代中期在他的最優(yōu)生產(chǎn)技術（optimized Production Technology，OPT）基礎上創(chuàng)立和發(fā)展起來的。最初是由一組管理理念和規(guī)則如瓶頸資源與非瓶頸資源的劃分，“鼓——緩沖——繩”計劃與控制系統(tǒng)等組成的理論體系，最初被理解為“對制造企業(yè)進行管理，解決瓶頸的方法”。后幾經(jīng)改進發(fā)展成為“產(chǎn)銷率、庫存、運行費用”為基礎的指標體系，逐漸形成了一種面向增加產(chǎn)銷率而不是傳統(tǒng)的面向減少成本的管理理論工具，并且最終覆蓋到企業(yè)管理的所有職能方面。
TOC認為。對于任何一個有多個相關的環(huán)節(jié)構成的系統(tǒng)來講，是那個產(chǎn)出率最低的環(huán)節(jié)決定著整個系統(tǒng)的產(chǎn)出水平。按TOC的定義，所謂瓶頸，指的是實際生產(chǎn)能力小于或等于生產(chǎn)負荷的資源。這一類資源限制了整個企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，其余的資源則為非瓶頸資源。
運用TOC實施
生產(chǎn)計劃與控制的方法是一種稱之為“鼓——緩沖——繩”（Drum——Buffer——Rope，簡稱為DBR）的系統(tǒng)。瓶頸資源排產(chǎn)計劃是系統(tǒng)的“鼓點”，控制著產(chǎn)品生產(chǎn)的節(jié)奏，非瓶頸的生產(chǎn)應該服從于瓶頸的生產(chǎn)，以保證瓶頸資源的最大產(chǎn)出率。“緩沖”分為“時間緩沖”和“庫存緩沖”，前者是將所需物料提前一段時間提交，后者是在在瓶頸資源前增設在制品庫存，兩者的實質(zhì)是一樣的，都是為了防止隨即波動，為了保障瓶頸資源生產(chǎn)的連續(xù)性。“繩子”起得是傳遞作用，使所有工序的生產(chǎn)按照“瓶頸”的“鼓點”節(jié)奏進行。在DBR實施中，“繩子”是有一個詳細的發(fā)料計劃來實現(xiàn)的。
3 基于TOC的計劃與控制方法在中小企業(yè)的應用
依據(jù)TOC觀點，應把能力管理和現(xiàn)場作業(yè)管理的控制重點放在瓶頸工序上，在保持均衡的物料流動條件下，確保瓶頸工序不會發(fā)生停工待料。同時通過采取措施來提高瓶頸工作中心的利用率，從而得到最大的有效產(chǎn)出。將T0C的這一原則以及DBR方法結合到MRPII系統(tǒng)各個模塊中，根據(jù)市場約束（客戶訂單與預測）經(jīng)能力約束修訂生成主生產(chǎn)計劃（MPS）。運行CRP以確定約束資源，經(jīng)DBR方法分析得出約束資源及其相關資源，再對其編制詳細的生產(chǎn)作業(yè)計劃，以保證對約束資源的充分合理的利用。基于TOC的計劃與控制方法模型如圖1所示，其應用步驟敘述如下。
（1）基礎信息的維護
基礎信息包括：其一，資源信息，包括所有工作中心、工序、設備的相關參數(shù)和資源的能力信息；其二，產(chǎn)品信息，包括原材料、在制品、成品等相關參數(shù)，BOM及工藝信息；其三，長期生產(chǎn)計劃，包括經(jīng)營規(guī)劃、銷售與運作規(guī)劃等。
（2）訂單的管理
訂單的管理分兩個部分：其一為基本信息管理，主要指訂單基本信息的新增和變更；其二是訂單管理高級功能。主要是DBR方法中訂單的處理方式。包括訂單優(yōu)先次序的排定、拆單、訂單綁定以及訂單交貨期的判斷。在TOC計劃方法中，訂單管理的加強也就意味著柔性制造。
（3）主生產(chǎn)計劃（MPS）的生成
在TOC計劃方法中，MPS的生成受兩方面的制約：其一，受市場需求的制約。據(jù)此給出一個粗略的生產(chǎn)計劃，是在無限能力條件下給出的；其二，受瓶頸資源的制約，通過瓶頸資源的負荷分析及后續(xù)得到的瓶頸資源排程，修正主生產(chǎn)計劃，是在有限能力約束條件下給出的。
（4）瓶頸識別及負荷率計算
首先由MRPⅡ方法，在無限能力條件下給出粗略的物料需求計劃，進而計算所有資源的負荷，依照一定的算法識別出生產(chǎn)的瓶頸資源。在TOC的實際應用中，生產(chǎn)瓶頸在一定時間內(nèi)是相對固定的。資源負荷率的計算。就是為了監(jiān)控瓶頸及非瓶頸的生產(chǎn)情況，在瓶頸出現(xiàn)飄移、改變時能及時做出反應。
（5）關鍵資源網(wǎng)絡與非關鍵資源網(wǎng)絡的劃分
根據(jù)識別出來的瓶頸資源，將生產(chǎn)網(wǎng)絡劃分為關鍵資源網(wǎng)絡和非關鍵資源網(wǎng)絡。關鍵資源網(wǎng)絡由瓶頸作業(yè)及下游作業(yè)組成，非關鍵資源網(wǎng)絡為生產(chǎn)網(wǎng)絡的剩余部分。
（6）瓶頸責源排程
根據(jù)一定的排程算法，對在瓶頸資源上的生產(chǎn)任務進行排序，生成瓶頸排產(chǎn)報告。瓶頸排程是多方信息協(xié)調(diào)的結果。需要考慮的信息有：待排程訂單信息、瓶頸資源生產(chǎn)情況、資源負荷情況、訂單排序的相關規(guī)則等。
（7）緩沖的設定廈非瓶頸資源的排程
在面向定單、多品種小批量生產(chǎn)方式中一般采用“時間緩沖”。根據(jù)生成的瓶頸排產(chǎn)計劃和資源網(wǎng)絡劃分結果，對于關鍵工序之后的工序采用“推式”的計劃策略。對于關鍵工序之前的工序。則采用“拉式”的計劃策略，生成非瓶頸資源排產(chǎn)計劃。同時，根據(jù)“繩子”機制，得出相應的發(fā)料計劃。
（8）車間作業(yè)的控制及反饋
主要是采集車間狀態(tài)數(shù)據(jù)。包括：設備狀態(tài)數(shù)據(jù)、實際生產(chǎn)信息、在制品庫存等，以此作為車問作業(yè)控制及瓶頸排程的重要參考。
4 總 結
TOC在國內(nèi)的研究尚未深入，應用的案例也很少，在中小企業(yè)的應用更是少之又少。然而，TIM思想和DBR方法可以重點突出地確保整個生產(chǎn)過程或工作過程快速有序地進行，能夠有效地防止不適當?shù)刈非缶植啃识鴵p害全局效率的現(xiàn)象，從而最大限度地提高整個系統(tǒng)的效益。在國內(nèi)中小企業(yè)基礎管理水平脆弱的情況下，可以逐步采用TOC的方法來實現(xiàn)生產(chǎn)管理水平的漸進式發(fā)展。基于TOC的計劃與控制方法，是適合中小制造企業(yè)現(xiàn)狀的、能夠科學指導生產(chǎn)的方法，有很大的應用前景。