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侯清麟 王楠 湖南工业大学
摘 要：本文对MRPⅡ、JIT、TOC 三种生产计划与控制方法进行了深入的比较与分析,并在此基础上设计了三者集成的运作的模式.同时将新型供应链模式JITⅡ引入到集成模型中,为尚未和已经建立了相论文范文任的供应链双方提供了各自适用的生产运作模式,为企业提供参考.
关键词：生产计划与控制、MRPⅡ、JIT、TOC、JITⅡ
一、引言
近年来,随着科技技术的迅速发展和市场竞争越来越激烈,企业想要在市场竞争中生存发展就必须要满足市场的多样化、多品种、变批量、高质量等需求.与此同时,外部市场环境的迅速变化使企业的不确定性增加,使得市场竞争态势发生实时变化.1988 年G.Jr.stalk 在《哈佛商业评论》上发表论文《时间—下一个竞争优势的源泉》（Time The next source of Competitive Advantage）,认为“时间”将会是未来竞争生物优势资源要素.同时,采用新型的、先进的和有效的生产管理模式,以更快的交货速度、更好的产品质量和更低的制造成本快速的对市场需求做出反应,已然成为企业生存和发展的关键.不能在时间敏捷性下迅速做出反应的企业必然会遭到淘汰.有效的生产计划于控制,正为达成这些目标发挥越来越重要的作用.
制造资源计划、准时化生产、约束理论是目前最主流的生产计划和控制方式.但是,三者的产生因时代、社会、企业的局限性都无可避免的存在一些缺陷,然而,三者又有各自的优点,将三者优势互补规避不足是目前生产计划与控制领域研究和应用的热点问题.新型供应链（JITⅡ）是在JIT 的基础上发展起来的新型供应链关系,将JITⅡ优化到三者的集成模式中也越来越成为主流.本文将以此为依据,探讨MRPⅡ、JIT、TOC 三者集成模式的基本运作及加入JITⅡ的集成模式,其主要目的是为了构建敏捷化的适用于不同类型企业的生产机会和控制系统.
二、MRPⅡ、JIT 和TOC 的基本思想
1.MRPⅡ的基本思想
MRPⅡ是20 世纪80 年代才发展起来的一种以物资需求计划核心,根植于批量生产方式,把企业看作是一个有机整体,从整体最优的角度出发,强调计划推动,资源合理利用,物料需求规划及计算机系统整合,目的在于可以有效的利用资源,达到人与机器的结合计划“推动式”生产应用系统.
2.JIT 的基本思想
JIT 是来源于20 世纪50 年代日本丰田汽车公司的一种库存管理和控制的方式.根植于重复性生产方式,比较适用于少品种、大批量、重复性生产类型的企业.看板管理是JIT 的重要组成部分,通过实施看板管理,由客户订单来拉动整个生产的运作过程.工序是由后向前倒序传递生产中的取货指令和生产指令,只有后道工序因满足订单而出现库存减少到控制库存量以下的时候,前道工序才能为其补充.生产的各环节同一时间进行运作,使制品库存减少到最低,提前缩短了时间,这是一种由市场需求牵引生物“拉动式”（PULL）生产系统.
TOC 是20 世纪80 年代以来在最优生产技术基础上发展起来的.根植于离散型生产方式,强调把企业看成一个系统,注重系统瓶颈的持续改善和产销率的最大化.通过缓冲器来实现生产计划和控制,识别管理和生产流程中的瓶颈因素,使生产系统瓶颈资源与市场需求相结合,以瓶颈资源的生产节奏来控制整个系统的节奏.也就是说“瓶颈”决定了整个链条的功能水平.对于“瓶颈”可以做出如下定义：系统中的n 件资源X1、X2、等Xn,实际产出能力为C1、C2、等Cn,系统尾部的需求量MR1、MR2、等MRn.某些资源互为输出和输入关联关系R.设与资源Xi 关联的资源所组成的集合为M,则,M等于｛R（Xi,Xj）∈∧i≠j/j｝,当且仅当,Ci等于｛MRi,min｛Cj,j∈M｝｝时,资源Xi 为瓶颈资源.
三、MRPⅡ、JIT 和TOC 的优缺点定位分析与集成模型
1. MRPⅡ、JIT 和TOC 的优缺点定位分析
MRPⅡ的论文范文性在于其中长期计划能力,注重前期规划.基于产品订货和需求预测制定主生产计划（(Master ProductionSchedule,MPS）,根据物料清单（Bill of Material,BOM）、库存信息文件,按预先固定的提前期（Lead Time,LT）,由交货时间向前倒排,用无限能力排产法尽可能周密的计划集中安排各环节生产加工,以应对生产的不确定性.制定相应的需求与采购计划.在编制生产计划同时编制能力需求计划,优化能力与负荷平衡,生成详细的采购清单、订货指令发送时间排程表、得到车间作业计划,用于生产计划与采购控制.图1 所示为MRPⅡ集中生产方式.
MRPⅡ系统可以用于所有生产类型的企业,其基本方法和原理都比较简单,但是对于现代敏捷反应的要求而言,还是存在一些不足：（1）对于数据处理繁重,要求太精确,需要及时的掌握和处理各种资源的使用以及库存的现状等信息.BOM 较多时,尤其繁琐.而需求的不确定性也使MPS、BOM 等无法及时更新,生产实际不可避免的相对滞后.同时,MRPⅡ的事后反馈生产控制也会导致生产计划与控制相分离.（2）批量、提前期等参数的预先设定都有可能造成与实际情况不相符合.库存与在制品的数量大,产品制造周期和交货期延长,其主要原因在于中长期预测计划误差大.（3）预先没有考虑现有资源的生产能力约束.即使加入了粗能力平衡和细能力平衡也没有办法改变其再产能平衡的缺陷.往往导致生产计划未完成,物料需求脱离实际.（4）底层功能太薄弱.当计划调整时,一处变动其它也全部跟着改变,问题从底层向上层层层反馈,计划从顶层层层重排,使生产机会的抗扰能力降低.因此,这种方式比较适用于提前期稳定、有一定批量、能力需求波动低的生产企业.JIT 的优势在于其强调需求牵引,相互合作,以及降低成本和消除浪费,注重现场控制管理.工序间出现问题时反应迅速,解决及时.同时JIT 的拉式生产保证了较低的在制品库存水平和较高的客户服务水平.图2 为JIT 分散生产方式.
JIT 生产方式有效的降低了在制品库存,生产与需求保持一致.工序间反应问题敏捷,由于各工序同步运作且只需生产后道工序所需的物料,这样就避免了不必要的生产,简化了物料流程,使库存降低,现场问题及时反馈,及时解决.有利于生产的及时改善.在一定程度上克服了MRPⅡ存在的缺点.但JIT 本身在应用过程中也存在一定能够的不足：（1） 缺少中长期计划指导整体计划性弱,多波动及设备故障的产生反应敏感,承受能力远低于MRPⅡ系统.一旦某生产环节停工,那么在此之前的所有工序都将处于松弛状态,尤其当瓶颈资源故障时,将大大影响产品的交货期.（2）在生产管理中,JIT 的生产计划目标是消除任何形式的浪费,追求零库存.但往往由于需求的实际情况、生产及供应的波动,导致不均衡不可避免的发生,进而导致在制品库存.此外,JIT认为库存即使浪费,但却没有认识到库存对产销率,物流平衡等方面的积极影响.所以,很有必要设置一定量得库存,特别是在瓶颈之前.（3）JIT 编制计划的控制点放在交货期和数量上.事实上这样定义的“瓶颈”可能不是真正意义上的瓶颈,从而导致系统资源被各部门哄抢,出现最需改善的环节没有得到有限资源.（4）JIT着重人—机,企业间的相互协作,来维持生产稳定和能力平衡.对人员、设备和供应链要求很高需要很长的时间才能成功实施JIT.因此,较适用于少品种、大批量、重复性和物流发达的生产类型.需要非常稳定的生产周期,难以适应较大的需求波动.
TOC 的优势在于其短期的最优化,以推拉相结合的方式编制计划着重瓶颈的优化和开发,计划编制导出提前期,因此,提前期无需设定.图3 为鼓- 缓冲器- 绳子的生产计划与控制过程.
OC 可以有效的利用瓶颈,与非瓶颈区别对待使系统性能最优.不需要预先设定提前期.综合了推拉两种方式的优点,承认不平衡的绝对性,保证了同步生产节奏和物流平衡.是集计划和控制于一体的方法,实现了计划与控制的集成统一.但TOC 的生产管理也存在如下问题：（1）操作欠规范,一定要和其他的生产计划与控制方法相结合,才能有效的发挥作用.（2）TOC 是根据瓶颈来制定生产计划,瓶颈的识别成为系统的关键.一旦瓶颈识别有误将会使后续的工作产生更大的偏差.另外,如果瓶颈发生漂移,生产计划需重新制定来满足新的平衡,为生产管理增加难度.（3）TOC 的生产决策都是基于瓶颈进行的,注重瓶颈的利用、改善和提升,强调短期最优化,可能不会对长期战略决策提供指导和帮助.（4）缓冲区大小的决定凭经验预测,当生产环境变化时,瓶颈的生产计划、订单投料计划可能与实际脱离.因此,TOC 主要适用于离散型、机群布置、多品种批量和多品种搭配生产类型.
依据以上三种生产计划与控制模式特点,性能指标如下表所示.
表MRPⅡ、JIT、TOC 比较
2. MRPⅡ、JIT 和TOC 集成模型
根据表1 比较三种生产管理方式可见,它们都有各自的优势,且发挥作用的领域不完全相同.三者不是绝对对立的,许多方面可以优势互补.MRPⅡ是计划主导型管理方式,集中于信息计划和流程,但不擅长过程的控制,适合于长期规划.将MRPⅡ作为企业级生产计划系统会取得很好的效果,用来负责MPS、MRP 和瓶颈环节的制定.而JIT 是现场控制主导型管理方法,采用看板管理方式,擅长计划执行和降低成本.在降低在制品量、缩短生产准备时间和制造周期、降低废品率和现场改善等方面具有显著的效果.因此,将JIT 定位到企业生产现场,作为企业生产控制和反馈系统,可有效的对各环节进行生产控制和改善,达到产出率最大和在制品库存最低.另外,TOC 采用的是动态批量法,把批量分为运输批量和加工批量两种形式.适应瓶颈变化而变化.擅长于能力管理和现场控制,着重于资源安排,通过识别瓶颈、瓶颈调度、DBR 系统的动态控制,使其它环节与瓶颈生产同步,保证物流平衡,弥补了JIT 生产方式的不足,使系统产销率最大.因此,把JIT 定位在车间级,负责车间工序计划和物料投放.同时配合MRPⅡ进行长期瓶颈资源计划以及JIT 瓶颈工序作业现场的控制,充分发挥TOC 作业计划与调度的优势.根据以上对MRPⅡ、JIT 和TOC 的特性分析,笔者设计了三者集成的生产管理模型,如图4 所示.
生产计划管理:雷卫旭-如何做好生产计划与物料控制07-12
在图4 所示的模型中,MRPⅡ利用Internet/Extranet/Intranet通过管理客户订单,结合市场预测和控制,运用TOC 理论得到瓶颈,进行生产资源规划,生成主生产计划MPS.再依据BOM 表,库存状况及瓶颈资源产量最大化原则下的能力平衡,制定出基本物料需求计划MRP.经过DBR 分析,识别出生产系统及流程中的瓶颈,引入OPT 资源调度得到资源能力控制,生成有生产能力保障的自制件车间计划.以车间工序作业计划为起点,TOC 的车间生产作业调度为基础,按照瓶颈工序为基准,对关键件和非关键件进行调度,以前拉后推的原则进行一定的优化.另一方面以JIT 为主的生产计划执行和现场控制系统根据MRPⅡ生产计划,引入TOC 理论中的绳子、瓶颈和缓冲区,利用看板系统,实现生产的准时性与敏捷性.此外,MRP 计划要及时更新到外部采购计划当中,通知供应商结合能力需求计划通过网络实现信息共享.并实时的通过网络渠道向供应商发出采购信息,形成快速敏捷的供应链.最大程度上实现企业实际生产需要的JIT 交货和JIT 分销.
3. JITⅡ 及其优化于集成模型
经济全球化愈加激烈,竞争已不是单个企业间的竞争,而已转化为企业所属供应链之间的竞争.为此JIT 出现就是为了使供应链可以更加高效运作.但在旧式供应链中,采购商和供应商之间的链条关系是“计划人员—采购人员—销售人员—供应商”.其中销售人员属于供应商,计划和采购人员属于采购商.也就是不同企业的不同人员要进行及其复杂的协作,造成人员冗余、成本和失误率上升.如若供应商派专人常驻制造商企业,依据制造商实际情况向供应方订货,这便取代了原先的采购员.此外还能充当计划员和销售员角色,制定面向供应商的采购计划,人力成本也大大降低.这便是第二代JIT（JITⅡ）产生主要背景.
在JITⅡ 结构中,常驻代表扮演了“信息大使”的角色,应被赋予采购计划制定的权利,以便可以及时、准确的掌握制造商生产的实际情况,并依据生产进度及时的向供应商发出订单指令,使供应商快速响应,真正做到按时、按需生产,实现零库存、消除库存成本和减少采购时间.JITⅡ将制造商和供应商从旧式供应链中释放出来,使采购商实现了及时服务和即时反应、提高新产品质量和降低成本,使供应商拥有了未来采购的保障、提高了产品质量和研发能力,当然成本的降低也是毋庸置疑的.图5 吸收了JITⅡ的思想精华对MRPⅡ、JIT 和TOC 三者集成模型进行了初步升级.
图5 与图4 相比较可以发现JITⅡ驻厂模式优化了与供应商的沟通环节,在精简人员和加强沟通上做到了更加通畅,更加敏捷,保证的时间需求下的更快速反应.省去了与供应商方面反复交流信息上面的繁琐和采购环节的复杂性,使信息通道变得通畅.企业在采用JITⅡ模式后,可以实现供应商与制造商的信息资源共享,更有效、更敏捷的组织各自的生产,避免了贻误商机.但也正是由于信息的充分共享,此模式下存在一个关键性问题是寻找相论文范文任的合作伙伴,尤其是在合作的初期,信任是首要考虑的因素,驻厂代表的人员选择上要充分考察其被信任度.
四、结束语
本文对MRPⅡ、JIT 和TOC 三种主流的生产计划与控制方法进行了对比分析,并将三者优势互补,设计了三者集成化的运作模式.充分利用了MRPⅡ、JIT 和TOC 的优势,并很好的规避了各自的不足与局限,为企业提供借鉴.而JITⅡ是一种新型供应链关系,为降低成本、提高反应速度、提升产品质量等多方面带来了价值.一些知名企业如：波士公司、西门子、Foxboro 和Aerospace 等在采用JITⅡ后都取得了预期的效果.但该模式的运作需要合作双方充分信任,携手合作,最终才能形成互利共赢的局面.对此,在尚未拥有理想合作伙伴的企业可先应用图4 的模式,而已经建立充分信任的供应链双方,可以引入JITⅡ运作模式.
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作者简介：侯清麟,男,湖南工业大学教授博导,主要从事企业经营与论文范文研究曰王楠,湖南工业大学硕士研究生,研究方向院工业工程冶
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