第九章 最优生产技术
Optimized Production Technology
12.1 OPT的提出
? 时间 —— 70年代末期
? 人物 —— 以色列的物理学家 ------- Eli Goldratt 提出
? 提高企业产出率
? 理论依据：资源约束理论 (TOC)
Theory of Constrain
12.2 OPT的目标
? OPT的主要贡献之一,财务指标 ? 作业指标
? 财务指标,
净利润
投资收益率
现金流量
? 作业指标,
产销率
库存
运行费
企业目标 现在和将来都能赚钱
财务指标 净利润 投资收益率 现金流量
作业指标 产销率 库存 运行费用
制造周期
12.3 OPT的主要概念
? 瓶颈工序与非瓶颈工序
例：产品 P经过 A,B两道工序加工
原材料 A B 市场
15件 /周 20件 /周 25件 /周
瓶颈工序：指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源。
? 关键资源网络和非关键资源网络
产品装配
部件装配 部件装配
关键资源网络
非关键资源网络
瓶颈工序
产品
原材料
零件
工艺
路线
12.4 OPT的九条原则
? 平衡物流，而不是平衡生产能力
? 非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的潜力
决定的，而是由系统的约束决定的
? 资源的利用 (Utilization)和活力 (Activation)不
是同义语
? 瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个小时的
损失
? 非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的
（续）
? 瓶颈控制了库存和产销率
? 转运批量可以不等于（在许多时候应该不等于）
加工批量
? 加工批量应是可变的，而不是固定的
? 排作业计划时应同时兼顾所有的约束，提前期
是作业计划的结果，而不是预定值
12.5 OPT的应用
? OPT应用的五个主要步骤
1,辨别系统的约束
2,决定如何开发系统的约束
3,使其他的工作服从于开发系统约束的决定
4,提升系统的约束
5,如果约束被打破，再从第 1步做起。
例,考虑如下图所示的生产过程。两个产品 P和 Q,每周的
需求量为 100件 P,50件 Q。 售价分别为 P：￥ 90/件,Q：
￥ 100/件。有 4个工作中心,A,B,C,D,每个工作中
心都有一台机器，每周运行 2400分钟。需要 3种原材料，
原材料的成本及加工路线见下表。求解利润最大的生产
组合。
资源
每周工作时间（分钟）
加工负荷 /周 可用时间 /周 负荷率 /周
P Q
A 1500 500 2000 2400 83
B 1500 1300 3000 2400 125
C 1500 250 1750 2400 73
D 1000 250 1250 2400 52
P
100件 /周
￥ 90/件
Q
50件 /周
￥ 100/件
D
10分钟 /件
B
15分钟 /件
C
5分钟 /件
D
5分钟 /件
A
15分钟 /件
C
10分钟 /件
A
10分钟 /件
B
15分钟 /件
外购件
￥ 5/件
RM1
￥ 20/件
RM2
￥ 20/件
RM3
￥ 20/件
? 应用 OPT各步骤示例
Step 1 辨别系统的约束。要辨别系统的约束，需要计算机
器的负荷，如上表，机器 B是瓶颈。如果要满足 P,Q的
每周需求量,B需要另外 25%的能力。
Step 2 决定如何拓开系统的约束。 TOC是建立在系统的
绩效是由资源约束决定的，因此 TOC主要是使资源约束
对目标贡献最大化。拓开 B意味着，使在 B上消耗的单
位产品产出最大化。如,
产品 P Q
销售价格（元 /件） 90 100
材料成本（元） 45 40
贡献（元） 45 60
时间（资源 B,分钟） 15 30
贡献 (元 /分钟 ) 3 2
所以，在生产 QV之前应尽可能多地生产 P（ 即 100件）。 100
件 P消耗 B的 1500分钟，剩下 900分钟用于 Q,只能生产 30
件 Q。
Step 3 使其他的工作服从于开发系统约束的决定。意思是使
其他工作配合拓开系统的约束，如材料采购、工作中心排
序等。
Step 4 提升系统的约束。尽可能采取措施提高约束的绩效，
如降低调整时间，采取预防维修等。或者，把贡献最低的
产品放到最后安排，如上面对 Q的处理。
Step 5 如果约束被打破，再从第 1步做起。如,
资源 A成为约束，原来的约束 B已经被打破了。于是又返
回到第一步。如果没有这一步，人们还以 B为约束控制系
统运行，影响了进一步改进。
每周负荷的 %
资源 A 110.0
资源 B 55.0
资源 C 96.0
资源 D 68.75
假设市场对 P,Q的需求量上升了：每周分别为 132和 66
件，而且通过努力，使用 B的单位时间也下降 1/3，这时,
? DBR系统
Drum----鼓点,Buffer----缓冲器,Rope----绳子
DBR系统是应用 OPT另一个重要思想和工具。如图,
A B F E C D
资源约束
D
绳子 R
缓冲器 B
? 识别企业的真正约束（瓶颈）所在
? 基于瓶颈约束，建立产品出产计划
? 缓冲器的管理与控制
? 平衡物料流
?,推”、“拉”并用
Optimized Production Technology
12.1 OPT的提出
? 时间 —— 70年代末期
? 人物 —— 以色列的物理学家 ------- Eli Goldratt 提出
? 提高企业产出率
? 理论依据：资源约束理论 (TOC)
Theory of Constrain
12.2 OPT的目标
? OPT的主要贡献之一,财务指标 ? 作业指标
? 财务指标,
净利润
投资收益率
现金流量
? 作业指标,
产销率
库存
运行费
企业目标 现在和将来都能赚钱
财务指标 净利润 投资收益率 现金流量
作业指标 产销率 库存 运行费用
制造周期
12.3 OPT的主要概念
? 瓶颈工序与非瓶颈工序
例：产品 P经过 A,B两道工序加工
原材料 A B 市场
15件 /周 20件 /周 25件 /周
瓶颈工序：指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源。
? 关键资源网络和非关键资源网络
产品装配
部件装配 部件装配
关键资源网络
非关键资源网络
瓶颈工序
产品
原材料
零件
工艺
路线
12.4 OPT的九条原则
? 平衡物流，而不是平衡生产能力
? 非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的潜力
决定的，而是由系统的约束决定的
? 资源的利用 (Utilization)和活力 (Activation)不
是同义语
? 瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个小时的
损失
? 非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的
（续）
? 瓶颈控制了库存和产销率
? 转运批量可以不等于（在许多时候应该不等于）
加工批量
? 加工批量应是可变的，而不是固定的
? 排作业计划时应同时兼顾所有的约束，提前期
是作业计划的结果，而不是预定值
12.5 OPT的应用
? OPT应用的五个主要步骤
1,辨别系统的约束
2,决定如何开发系统的约束
3,使其他的工作服从于开发系统约束的决定
4,提升系统的约束
5,如果约束被打破，再从第 1步做起。
例,考虑如下图所示的生产过程。两个产品 P和 Q,每周的
需求量为 100件 P,50件 Q。 售价分别为 P：￥ 90/件,Q：
￥ 100/件。有 4个工作中心,A,B,C,D,每个工作中
心都有一台机器，每周运行 2400分钟。需要 3种原材料，
原材料的成本及加工路线见下表。求解利润最大的生产
组合。
资源
每周工作时间（分钟）
加工负荷 /周 可用时间 /周 负荷率 /周
P Q
A 1500 500 2000 2400 83
B 1500 1300 3000 2400 125
C 1500 250 1750 2400 73
D 1000 250 1250 2400 52
P
100件 /周
￥ 90/件
Q
50件 /周
￥ 100/件
D
10分钟 /件
B
15分钟 /件
C
5分钟 /件
D
5分钟 /件
A
15分钟 /件
C
10分钟 /件
A
10分钟 /件
B
15分钟 /件
外购件
￥ 5/件
RM1
￥ 20/件
RM2
￥ 20/件
RM3
￥ 20/件
? 应用 OPT各步骤示例
Step 1 辨别系统的约束。要辨别系统的约束，需要计算机
器的负荷，如上表，机器 B是瓶颈。如果要满足 P,Q的
每周需求量,B需要另外 25%的能力。
Step 2 决定如何拓开系统的约束。 TOC是建立在系统的
绩效是由资源约束决定的，因此 TOC主要是使资源约束
对目标贡献最大化。拓开 B意味着，使在 B上消耗的单
位产品产出最大化。如,
产品 P Q
销售价格（元 /件） 90 100
材料成本（元） 45 40
贡献（元） 45 60
时间（资源 B,分钟） 15 30
贡献 (元 /分钟 ) 3 2
所以，在生产 QV之前应尽可能多地生产 P（ 即 100件）。 100
件 P消耗 B的 1500分钟，剩下 900分钟用于 Q,只能生产 30
件 Q。
Step 3 使其他的工作服从于开发系统约束的决定。意思是使
其他工作配合拓开系统的约束，如材料采购、工作中心排
序等。
Step 4 提升系统的约束。尽可能采取措施提高约束的绩效，
如降低调整时间，采取预防维修等。或者，把贡献最低的
产品放到最后安排，如上面对 Q的处理。
Step 5 如果约束被打破，再从第 1步做起。如,
资源 A成为约束，原来的约束 B已经被打破了。于是又返
回到第一步。如果没有这一步，人们还以 B为约束控制系
统运行，影响了进一步改进。
每周负荷的 %
资源 A 110.0
资源 B 55.0
资源 C 96.0
资源 D 68.75
假设市场对 P,Q的需求量上升了：每周分别为 132和 66
件，而且通过努力，使用 B的单位时间也下降 1/3，这时,
? DBR系统
Drum----鼓点,Buffer----缓冲器,Rope----绳子
DBR系统是应用 OPT另一个重要思想和工具。如图,
A B F E C D
资源约束
D
绳子 R
缓冲器 B
? 识别企业的真正约束（瓶颈）所在
? 基于瓶颈约束，建立产品出产计划
? 缓冲器的管理与控制
? 平衡物料流
?,推”、“拉”并用
