基于TOC的复杂模具生产计划与控制方法研究
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作者:凌剑萍
摘 要：军用电子装备的生产组织具有“多品种、变批量”特征，其生产所用模具具有结构复杂、“三化”程度低、制造精度高等特点，直接导致了模具生产制造品种多、周期长，难以快速响应装备制造的个性化需求。针对这一现状，将TOC应用于复杂模具生产制造的组织管理中，通过DBR计划控制模式解决目前普遍存在的模具生产节奏跟不上装备生产计划需求和生产周期长的难题。
关键词：模具生产;TOC;DBR
中图分类号：F407.6;E92 文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）14-0173-04
Abstract： The production organization of military electronic equipment is characterized as “multiple varieties and variable quantities”. The molds used in the production have the features of complex structure， low degree of “Standardization， generalization and modularization” and high manufacturing precision， which directly lead to the multiple varieties and long cycle in mold production and manufacturing so that it is difficult to respond to the customized demands of equipment manufacturing rapidly. In view of this situation， this paper applies TOC to the organization and management of complex mold producing and manufacturing， and solves the common problem that the mold production rhythm cannot keep up with the demand of equipment production plan and the production cycle is long by DBR （Drum-Buffer-Rope） plan control mode.
Keywords： mold production; TOC; DBR
0 引 言
军用电子装备企业的复杂模具生产个性比较强，专业化程度比较低，为了提高设备利用率，一般生产设备采用专业机群式布局方式，每个工作中心承担多种生产加工任务，生产作业排程困难，导致物料齐套、加工等待、加工准结和工件周转时间长，难以快速响应装备制造的个性化模具需求。20世纪80年代中期高德拉特提出的约束理论，面向生产作业现场，以瓶颈问题为抓手，分析并优化生产制造流程的瓶颈，提高流程通过效率和质量。该理论对指导生产计划排产、改进和完善工艺流程，提高产出效率，增强快速响应能力等方面具有积极的意义。
1 约束理论方法论
约束理论（Theory of Constraints， TOC）是一套管理理念和管理工具的集合，它是以色列物理W家高德拉特于20世纪80年代中期在他的最优生产技术（Optimized Production Technology， OPT）基础上创立和发展起来，最初被人们理解为对制造业进行管理、解决瓶颈问题的方法，经过不断发展最终覆盖到企业管理的所有职能方面。它把企业在实现其目标的过程中存在的或者潜伏的制约因素称之为“瓶颈”或“约束”，通过逐个识别和消除这些瓶颈，使得企业的改进方向与改进策略明确化，从而达到帮助企业更有效实现目标。
1.1 约束理论发展历程
TOC发展经历基于OPC的制造业瓶颈优化、面向产销率约束优化、形成TOC管理理论与方法三个阶段。TOC的形成与发展的历程如图1所示。
1.2 约束理论的五大步骤
约束理论提出了“瓶颈”的概念，提出要通过识别“瓶颈”、突破“瓶颈”来使企业在这样一个过程中持续改进，约束理论的五大步骤为企业以约束理论为指导实施改进提供了方法的指导。约束理论运行过程分成五大步骤，其运行图如图2所示。
第一步：识别系统的约束，找出系统中存在哪些约束;
第二步：找出突破这些约束的办法;
第三步：使企业的所有其他活动服从于第二步中提出的各种措施。
第四步：具体实施第二步中提出的措施，使第一步中找出的约束环节不再是企业的约束;
第五步：谨防人的惰性成为系统的约束，不断识别新的瓶颈，持续进。
1.3 约束理论的“鼓-缓冲器-绳子”系统
“鼓-缓冲器-绳子”（Drum-Buffer-Rope， DBR）系统是一种生产计划与控制方法。“鼓（Drum）”即是系统的瓶颈，“鼓”的鼓点就是企业同步生产的节奏，指挥着企业生产的顺畅进行。瓶颈的利用决定了整个系统资源的利用水平，控制着系统的产出。因此要提高产销率就要保证对瓶颈资源的高度利用，对瓶颈资源就要编制详细的生产作业计划，精确控制瓶颈资源的运行。在DBR系统中，由于系统的瓶颈资源控制着系统的产出和在制品水平，因此约束理论追求的是瓶颈资源的利用率最大化，而非瓶颈资源的利用率由瓶颈资源决定。DBR采用设置“缓冲器（Buffer）”来提高瓶颈资源的利用率，进而提高工厂的整体产出量。“绳子（Rope）”是瓶颈资源和上游的物料投入之间的沟通与反馈机制。
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