6.8.5.2經(jīng)濟批量與單件流
內(nèi)容提要:轉移批量可以不等于生產(chǎn)批量羞海,轉移批量越小,生產(chǎn)時間越少硕糊。單件流的生產(chǎn)總時間最少(不考慮換模時間)腊徙。工序總用時=總數(shù)×瓶頸用時+批量×非瓶頸用時
高德拉特在《站在巨人的肩膀上》寫到:“
我們從福特和大野耐一身上學到的是,不要接受所謂的固定批量螟蝙。因為經(jīng)濟批量實際上不經(jīng)濟民傻,相反我們應該盡力追求單件流漓踢,我們已經(jīng)深深認識到當我們正在加工一個批量的一件產(chǎn)品時(混合或烘干過程除外),其它的部件都在等待喧半。”我們追求的目標是:改善生產(chǎn)的流動性(等同于前置時間)半沽,即追求總工序時間最短吴菠。
一個生產(chǎn)流程有A做葵、B和C三道工序,速度分別為10分鐘/件酿矢、11分鐘/件和10分鐘/件瘫筐。如果轉移批量是10件,批次是1批策肝,那么生產(chǎn)完10件產(chǎn)品需要310分鐘隐绵。如果轉移批量是1件依许,批次是10批缀蹄,那么總工序用時是130分鐘(如圖6-138所示)。
下邊我們來推導工序總用時的公式蛀醉。一個生產(chǎn)流程有4道生產(chǎn)工序衅码,每道工序的速度分別是2分鐘/件肆良、3分鐘/件、1分鐘/件和4分鐘/件惹恃,工序4是瓶頸(如圖6-139所示)。
當批量為1件,批次為2批時参淹,工序1耗時2分鐘,工序2耗時3分鐘恳不,工序3耗時1分鐘开呐,工序4耗時4分鐘,第一批耗時10分鐘卵惦。當工序1生產(chǎn)耗時2分鐘完成本道工序工作后瓦戚,可以接著完成第二批的工序1的工作,耗費2分鐘后畜疾,工序2正在生產(chǎn)第一批的產(chǎn)品,還需要1分鐘才能完成乍楚,所以第二批需要等待1分鐘届慈。接著第6分鐘時忿偷,工序2開始生產(chǎn)第二批的產(chǎn)品鲤桥,花費3分鐘,此時工序3已經(jīng)完成第一批的生產(chǎn)茶凳,所以不需要等待,第二批可以直接進行工序3的加工筒狠。當工序3加工完第二批時箱沦,工序4正在加工第一批產(chǎn)品,還需要1分鐘才能完成灶伊,所以第二批需要等待1分鐘才能進入工序4的生產(chǎn)寒跳。生產(chǎn)完2批產(chǎn)品共耗時14分鐘童太,其中等待2分鐘(如圖6-140所示)。
當轉移批量為2件儡循,批次為2批時征冷,第一批耗時20分鐘。當工序1生產(chǎn)耗時2分鐘完成本道工序工作后肴捉,工序1接著生產(chǎn)第一批的第2件產(chǎn)品,第一批在工序1耗時4分鐘傲隶,然后2件同時轉移到工序2進行加工窃页。工序2耗時6分鐘完成2件產(chǎn)品的加工,然后順次將2件產(chǎn)品轉移到工序3和工序4乒省,第一批共耗時20分鐘完成生產(chǎn)畦木。在工序1完成第一批的2件產(chǎn)品后,接著開始生產(chǎn)第二批的2件產(chǎn)品蛆封。當工序1完成第二批的2件產(chǎn)品后勾栗,工序2正在加工第一批產(chǎn)品,所以需要等待2分鐘才能生產(chǎn)第二批妒蛇。在對應10分鐘的時刻時楷拳,工序2開始生產(chǎn)第二批產(chǎn)品欢揖,在對應時刻16分鐘時完成加工,此時工序3已經(jīng)完成第一批的生產(chǎn)她混,第二批可以直接進入工序3進行加工坤按。在對應時刻18分鐘時,工序3完成第二批的生產(chǎn)酗钞,此時工序4正在加工第一批的產(chǎn)品,所以第二批需要等待2分鐘才能進行工序4進行加工砚作。兩批產(chǎn)品加工一共耗時28分鐘葫录。
當批量是1件,批次是2批時米同,第2批工序等待差是2分鐘窍霞,分別在時刻第4分鐘和第9分鐘時進行了等待(如表6-13所示)拯坟。
1冷溃、只有2批似枕,每批1件的情況
工序總用時=第一件總用時+第2件累計時間=單件總用時+(第一道工序用時+工序累計等待時差)
2凿歼、有多批答憔,每批不只1件的情況
工序總用時=第一批總用時+剩余批次累計等待用時=單件總用時×批量+(第一道工序用時×批量+累計等待時差×批量)×(總批次數(shù)-1)
=批量×[單件總用時+(第一道工序用時+工序累計等待時差)×(總批次數(shù)-1)]
因為第一道工序用時+工序累計等待時差等于瓶頸用時,所以
工序總用時=批量×[單件總用時+瓶頸工序用時×(總批次數(shù)-1)]
=批量×單件總用時+批量×瓶頸工序用時×總批次數(shù)-批量×瓶頸工序用時
=批量×單件總用時+總數(shù)×瓶頸工序用時-批量×瓶頸工序用時
=批量×(非瓶頸用時+瓶頸工序用時)+總數(shù)×瓶頸工序用時-批量×瓶頸工序用時
=總數(shù)×瓶頸用時+批量×非瓶頸用時
結論:工序總用時與總數(shù)蓉驹,瓶頸用時,批量和非瓶頸用時有關瞻润。在這個式子中敢订,總數(shù)楚午,瓶頸工序用時和非瓶頸用時都是常數(shù)不變的矾柜,只有批量是可以改變的怪蔑,即工序總用時大小只與批量大小有關缆瓣。批量越大弓坞,工序總用時越多渡冻。
設非瓶頸用時為a帽借,批量為x砍艾,瓶頸用時為b辐董,總數(shù)為q简烘,瓶頸用時×總數(shù)等于bq,為常數(shù)不可改覆旭。則工序總用時y=ax+bq(如圖6-141所示)型将。(上圖中七兜,B工序為瓶頸腕铸,A和C為非瓶頸狠裹,非瓶頸總用時為20分鐘)
工序總用時是一條單調(diào)上升的曲線涛菠,因為最小的生產(chǎn)批量為1,所以在批量為1時颈将,工序總用時取得最小值為a+bq言疗,當批量為x時噪奄,工序總用時隨著x的增加而增加人乓,工序總用時等于ax+bq蹂季。
如果批量由于某些原因不是最小量1時典徘,隨著批量的增加,批量×非瓶頸工序用時也在快速增加阱缓,此時工序總用時也在快速增加戳护,如果能減少非瓶頸(生產(chǎn)單件產(chǎn)品的此工序時間)的用時金抡,總工序時間也會相應的減少很多。當然腌且,由于瓶頸用時×總數(shù)梗肝,每減少瓶頸用時1分鐘,相當于減少總數(shù)分鐘的總用時铺董,瓶頸的變化對總用時影響最大巫击。
結論:瓶頸每減少1單位時間,工序總時間減少總數(shù)單位個時間坝锰;非瓶頸每減少1單位時間粹懒,工序總用時減少批量個單位時間。
當批量變成1時顷级,就和豐田生產(chǎn)方式的一件流“One Piece Flow”是一樣的了崎淳。TOC與豐田生產(chǎn)方式都是追求縮短生產(chǎn)時間。當一臺機器需要生產(chǎn)多種產(chǎn)品且是瓶頸時愕把,則需要經(jīng)常切換工序拣凹,而每次切換是需要花時間的,如果采用一件流時恨豁,即批量為1時嚣镜,總工序用時可能不是最小的,因為切換次數(shù)過多橘蜜。下邊我們會推到考慮切換工序時的情況菊匿。
在TOC理論中有幾條黃金法則,
TOC黃金法則一:瓶頸損失一小時等于整個系統(tǒng)損失一小時计福。
TOC黃金法則二:非瓶頸節(jié)省一小時對整體產(chǎn)出沒有任何貢獻跌捆。
對于這兩條法則,如果其中的時間不是指瓶頸和非瓶頸的速度象颖,即如瓶頸工序A速度10分鐘/件佩厚,非瓶頸工序B速度8分鐘/件,而只是指總瓶頸和非瓶頸的工作時間说订,那么這兩條是對的抄瓦。當瓶頸工作時間由7小時變?yōu)?小時,則系統(tǒng)損失1小時陶冷;當非瓶頸工作時間由8小時變?yōu)?小時钙姊,對系統(tǒng)沒有影響。
但如果其中的時間是指速度的話埂伦,那么第二條法則就錯了煞额。作者沒找到高德拉特對此的解釋,但網(wǎng)上的TOC資料和其中所舉的例子都是指生產(chǎn)速度沾谜。錯誤的原因是他們只將總生產(chǎn)用時推導到:
工序總用時=批量×[單件總用時+(第一道工序用時+工序累計等待時差)×(總批次數(shù)-1)]
=批量×[單件總用時+瓶頸工序用時×(總批次數(shù)-1)]
所以得出錯誤的結論是:工序總用時與批量膊毁,瓶頸工序用時,單件總用時三個變量相關类早;對總用時的影響為從大到小排列媚媒。
如果進一步推到得到:工序總用時=總數(shù)×瓶頸用時+批量×非瓶頸用時
所以工序總用時與總數(shù),瓶頸用時涩僻,批量及非瓶頸用時有關缭召。當非瓶頸的生產(chǎn)速度提高1分鐘時栈顷,總工序用時則提高批量個分鐘。