上述六种零件均在一个成组单元内生产。该生产单元有车床2台，铣床、镗床、钻床、磨床各1台。假设每周按6个班，每班工作8小时计算，第十周末为厂历的第480小时；计划期为第四周末到第十周末，即从厂历的第192小时开始到第480小时结束；上个计划期内遗留下来的任务有：车192小时、铣96小时、钻72小时、镗150小时、磨88小时。

第一步，计算各工序的工序交货期。

各零件的工序最迟完工时间可按下式计算：

(1)

其中，T_ij为j零件i工序的最迟交货时间；T_j为j零件的最迟交货时间；为一批j零件自i+1至n工序的加工时间，批量为Q_j；为某工件由i+1工序到n-1工序的工序间运输和检验时间之和。

为了研究的方便，假定在各工序零件的生产批量和零件的需求批量相等；运输和检验可以当成是零件的一道加工工序，计算出开始时间和结束时间。由(1)式计算得到各机床上各工序的开始时间和完工时间(如表3所示)。

第二步，划分设备的时间段。因为瓶颈具有时间性，在计算各设备负荷率之前必须进行时间段的划分。本文提出在划分设备的时间段时应遵循以下几条规则。

规则一：每个时间段内必须都包含有完整的任务。这样可以避免部分任务被掩盖，真实反映设备的实际负荷状况。

规则二：合并原则。对某一台机床而言，若一个时间段内只有一个单独的任务，则应与在该机床上加工的上一个时间段相结合，形成一个新的时间段。因为，如果在某个时间段内只含有一道任务的话，则该时间段内的机床的负荷率一定为1，根据TOC中对瓶颈资源的定义，负荷率大于或等于1的资源即为瓶颈资源，这样就会造成假瓶颈的出现。如果该任务是本计划期内该机床所承担的第一项加工任务(上期遗留任务不在此列)，则不受该规则的限制。

规则三：所划分的两个时间段之间不允许出现间断。将划分的时间段按照时间大小进行排序，如果上一时间段的结束时间不是下一时间段的开始时间，则需要将下一个时间段的开始时间调整为上一个时间段的结束时间。因为在这里计算出的时间均是各工序的最迟完工时间，不能推迟，只能提前。

规则四：第一个时间段的开始时间应为计划期的开始时间。

在对设备进行时间段划分和负荷率计算时，上述四条规则的优先级别从高到低，应按顺序执行。现以镗床为例，说明在时间段划分中运用上述原则的具体过程：(1)统计所有在镗床上加工的负荷及其开始和结束时间，并按照开始时间的大小进行排序；(2)根据上述的四种规则进行时间段的合并，并计算镗床的负荷率。过程如图2所示。镗床的时间段划分结果如图3所示。

由图3可知，采用改进的时间段划分方法，可以更准确地反映设备的实际负荷情况，由此计算出的负荷率更能用于指导实际生产。有效的瓶颈资源确定方法为后续进行瓶颈资源排产，实施DBR方法，突破系统约束奠定了基础。

TOC的主要技术工具

一、思维流程分析法

TOC理论最终就是要寻求顾客需求与企业能力的最佳配合，对约束环节进行有效的控制，其余的环节相继地与这一环节同步。

一种管理思想总是需要相应的管理技术的支持。思维流程(ThinkingProcess，即TP)是TOC主要的工作方法之一，思维流程有以下主要的技术工具：

现实树（RealityTree）

现实树工具用来帮助人们认清企业现实存在的状况。

现实树是因果图，分为当前现实树（CurrentRealityTree,CRT）和未来现实树（FutureRealityTree,FRT）。现实树的建立要严格遵循若干条逻辑规则，从“树根”开始，向“树干”和“树枝”发展，一直到“树叶”。“树根”是根本性的原因，“树干”和“树枝”是中间结果，“树叶”是最终结果。对于当前现实树来讲，“树叶”是一些人们不满意的现象，“树根”是造成这些现象的根本原因或核心问题所在。而在未来现实树当中，它的“树根”是解决核心问题的方案，“树叶”是最终人们想看到的结果。

当前现实树（CurrentRealityTree,CRT）

描绘当前现实树（CurrentRealityTree,CRT）时，即要回答“改进什么”时，我们往往是从可以得到的例证开始着手，即系统中明显地存在着的那些不尽人意的地方，如发货拖延、库存超标等，总称为“不良效果”（UndesirableEffects，简称UDE）。值得注意的是，UDE并不是真正的问题所在，它们只是一些表面现象。通过绘出将这些不良效果联系在一起的逻辑关系图，可以大大有助于找到真正的问题症结所在，它们就显示在这个逻辑图的最低部。

消雾法（EVAporatingCloud，EC）

消雾法用来以双赢（Win-Win）的方式解决企业中的冲突。此法的得名是由于企业中的冲突像一团团的云雾一样，人们往往不能很清楚地说出究竟是哪些原因造成了这些冲突。消雾法就是要驱散那些弥漫在冲突周围的混淆和含糊，找到解决问题的突破点，也就是去伪存真，去粗存精，由外及内，由表及里，称之为“注入”。

未来现实树（FutureRealityTree,FRT）

用“消雾法”看清问题和冲突，找到“注入”。但这还不是一个充分完整的方案。要回答“改成什么样子”，需要利用未来现实树。在CRT图上，把一个个“注入”插入到它要进行突破的环节。然后，重绘逻辑连接，在CRT的基础上生成FRT。这时，我们就要看“不良效果”是否转变为“满意效果”(DesirableEffects,DE)。

负效应枝条（NegativeEffectBranches）

当做完CRT、EC、FRT的一系列工作以后，就要找一些与改进后果相关程度最大的人来参与，以保证改进的成功实施。思维流程法是一项需要高度开放、广泛参与的活动。如果不和这些利益相关者进行全面和充分的沟通的话，就很难消除这部分员工的抵制改革的情绪。思维流程法认为，正是这些受改进影响最大的人，才对那些意料之外的负面效应（即“负效应枝条”）了解得最清楚。所以，思维流程法要求主动寻求这些人的参与，并与他们一道找出避免这些“负效应枝条”长出的办法，以避免实施的失败。此过程可以形象地描述为“剪去负效应枝条”（TrimmingtheNegativeBranches）。

必备树（PrerEQUISiteTree）

要注意，问题“怎样使改进真正得以实现？”不同于问题“怎样对事物进行改变？”。前者是在改进前后的状态都已知晓的情况下，也就是当前现实树和未来现实树都已经描绘出来的情况下，重点强调如何导致这一改进的实际发生。鉴于人们对自己参与设计的改进方案一般抵触较少，所以回答问题“怎样使改进真正得以实现？”的关键就是，让那些将与这些转变直接相关的人来制定实施转变所需的行动方案。这个工作是思维流程法中最有力的一环，也是TOC与其他那些追求持续改进的思维流程方法相比最显著的一个特色。用来显示克服障碍路径的逻辑图就称为“必备树”。

转变树（TransitionTree）

TOC思想的应用成功需要集思广益，找到配合实施最初“注入”的其他“注入”。把所有这些实现成功实施所需的活动集中在一起，并给出它们之间的关系，弄清楚活动的先后顺序应该怎样，也就是“转变树”。

通过上述步骤，改革者可以找出约束因素，并对这些约束因素进行改进。

二、物流分析法

企业内部存在着人员流、资金流、信息流、物流。物流是企业流程中的重要组成部分，它历经采购原材料、制作毛坯、加工半成品、组装部件、总装产品及该过程中的物料传输、存储等活动环节。企业的生产管理者可以根据这个活动链中各环节的高度相关的内在关系，制定出一个详尽而周密的生产作业计划，规定出每一种毛坯、零件、部件和产品的投入、出产时间和数量。但在实际中，常常会出现各种问题，如机器损坏、原料不足、半成品和产成品因质量问题而返工等等，这些大量存在的意外的随机事件常常会打乱原本计划好的活动程序。我们如何在这些纷乱的头绪中找出干扰企业的约束瓶颈呢？解决的手段之一就是从“物流”着手。

通过对企业中“物流”的分类，我们可以根据不同类型“物流”的特点，认识他们各自的薄弱点，或“瓶颈”所在，从而有针对地进行计划与控制。

一般将从原材料到成品这一“产品物流”分为：“V”、“A”和“T”三种类型。其中，“V型物流”是由一种原材料加工或转变成许多种不同的最终产品；“A型物流”是由许多种原材料加工或转变成的一种最终产品；而“T型物流”则是“A型物流”的一个变形，其最终产品有多种。其流程示意关系如下图。

实际上，一个企业的“产品物流”往往不只一种类型。我们可以根据占主要地位的“产品物流”来相应地划分企业。如果一个企业其物流形态主要是“V型物流”，那么我们就称这个企业为“V”型企业，其余的以此类推。

“V型物流”企业

典型的“V型物流”企业如炼油厂、钢铁厂等。其特点有：

(1)最终产品的种类较原材料的种类多得多；

(2)所有的最终产品，其基本的加工过程相同；

(3)企业一般是资金密集型且高度专业化的。

V型企业的工艺流程一般来说比较清楚且设计简单，物流路径清晰，通过对物流的分析，比较容易识别、控制与协调企业的瓶颈。对这类企业的约束分析主要集中在对内部流转环节进行衔接性的匹配，要消除上道工序与下道工序之间的拖延、无效返工等状况。

“A型物流”企业

对于“A”型企业，如造船厂、大型机械装配厂。其特点是：

(1)由许多制成的零部件装配成相对较少数目的成品，原材料种类比零部件种类多；

(2)一些零部件对特殊的成品来说是唯一的；

(3)对某一成品来说，其零部件的加工过程往往是不相同的；

“T型物流”企业

而对于“T”型企业，如制锁厂，汽车制造厂等。其特点主要包括：

(1)由一些共同的零部件装配成相对数目较多的成品；

(2)许多成品的零部件是相同的，即存在标准件和通用件；

(3)零部件的加工过程通常是不相同的。

“A型物流”企业及“T型物流”企业与“V型物流”企业的最大不同点在于，前两者的物流管理难度大。它们存在着物料清单（BOM），工艺流程较复杂，企业的在制品库存较高，生产提前期较长，约束环节不易识别，计划以及工序间的协调工作也非常困难。

要消除“A型物流”企业和“T型物流”企业的约束环节，主要工作要集中在外部供应链的优化上面。要协调好企业与外部供应商、经销商之间的关系，保证企业在满足市场多变需求的同时，均衡地安排内部的采购、生产、储存等活动。

三、三步诊断法

目前，全球的许多企业陷入了地区性或者行业性的生产过剩的困境。由于在供大于求的市场状况下，众多企业出于利润驱动，迅速扩张生产规模，而导致了市场上的过剩状态的出现。如何处理企业包括生产、存储、人员等各方面的过剩能力？一些企业采取了最直接的削减分支机构、裁员、减薪等措施，虽然短期内解决了问题，但是经济复苏时，企业却忙于招聘新人，往往难以招聘到合适的员工，而且要为新员工的培训支付相当大笔的费用。另外，由于部门的削减，也使企业丧失了在一些新的有潜力的领域中的领先地位。

简单的收缩策略、成本削减策略不但没有增强企业自身在市场上的竞争地位，而实际上恰恰放弃了这种优势。

那么，当企业面对剩余的生产能力时该怎么办呢？答案是要把市场看成约束因素，努力去扩展有效的市场需求。可以利用TOC理论，着眼于企业整体功能和长远战略，通过三步诊断过程来消除市场约束因素。

明确以市场为导向的观念

当我们在仓库里面对堆积如山的商品，需要解决产品产销矛盾时，仅仅想到用减少生产的方式去减少库存，是不够的。应该积极采取措施通过生产市场需要的产品，去扩大市场的需求。企业应该树立这样的观念：如果我们的企业存在生产能力过剩的现象，那么市场就是约束因素。顾客是我们利益实现系统中不可缺少的重要环节，事实上也是最重要的环节，因为它最终决定产品是否能够转化为利润。所以，企业的生产应该坚决以市场为导向。

改善内部环节

市场是影响企业效益的重要约束因素，要想充分地利用它，把企业的产品和服务带进市场，从而创造最大企业利润，就必须改善企业内部的各个环节，包括企业的文化氛围。要使员工意识到企业是一个由许多相互制约的子系统组成的有机体，必须追求企业的整体优化，而不是单个环节、或者单个部门的局部优化。因此，需要企业内部各个方面的相互合作、相互协调，才能有效地利用约束因素。

改善外部环境

第三步是改善约束因素。例如市场是约束因素，我们就能有多种途径改善它。最明显的办法莫过于更有效的广告宣传，或者简单地进行更多的广告宣传。更好的方法是细分市场，寻找合适的顾客群体，使企业的产品恰好能满足该消费群体的需要。事实上，这才是有效利用市场的核心部分。

这三步诊断法是一个循环往复的过程。通过不断改进，才能实现企业的利润和运作水平的进一步提高。

通过采用削减成本以实现利润最大化的方法往往导致失败，或者只是能够获得短期利润。事实上，削减成本的方法通常会削弱企业在市场上的竞争力，而它为企业带来的效益却是非常有限的。事实上，我们可以根据约束理论所提供的三步运作程序不断改善企业的各个环节，这样我们就能实现均衡的长远的利润最大化。

约束理论在物流企业中的应用

1.企业供应链模型及现状

实践证明，TOC作为一种先进的管理思想，除了可以应用到生产管理领域，也可以应用到分销和供应链管理领域。什么是供应链?它是指产品生产和流通过程中所涉及的原材料供应商、生产商、批发商、零售商以及最终消费者组成的供需网络。该供应链模型由供应商的供应开始，经生产商的制造、加工、装配和仓储，到分销、零售直至最终需求的客户。

近几年，我国的制造业总体上已经实现了从卖方市场向买方市场的转变，企业为了应对激烈的市场竞争，对物流成本越来越重视，日本人提出的JIT因为提倡零库存，最大限度地减少库存费用，不少企业因此将其奉为上策。有些企业在实施JIT之后，完全实现了零库存。然而客观地讲，JIT所追求的消灭浪费的理念，在我国目前的市场环境中是难以全面实现的。一是企业内部的物流组织结构不尽合理，无法正常地衔接，影响整体的效率；二是因为我国市场具有相当的波动性，企业处于供应链的下游，由于牛鞭效应，应急处理往往具有滞后性，导致了安全库存沿供应链向上游增大而积累了大量超过市场需要的库存；三是供应链企业之间缺乏真正密切协作的关系，上游供应商对企业零部件、原材料的供应难以真正做到准时、有效。

我国一些企业的零库存并不等于没有库存，只不过他们自己不设立仓库，而由上游的供应商在这些企业周围建立仓库，将零部件存储在里面，并由仓库按照制造企业的用料需求为他们随时送货。实际上这是加重了供应商的负担。此外我国的许多企业在采用JIT供应体系时，实行所谓的“多渠道供货制”，即两家或者两家以上的供应商供应同一零部件，几家供应商为了争夺订单往往会运用价格竞争的手段。此举对于制造企业无疑是有利的，但是对于供应商来说，极有可能吃不消。为了应付因需求方生产波动所带来的订单变动，供应商必然要采取加大库存的方法。而实际上由于往往只有一家供应商得到订单，或者每一家供应商得到一部分订单，大部分的库存可能会形成积压，特别是那些专用性强的零部件需求量本来就少，最后损失只能由供应商承担。

2.DBR分析

如果我们换一种思路，运用TOC的DBR观点来处理库存问题，或许是可以避免上述问题的。在对待库存上，TOC的观点很简单，库存唯一的目的是在一段时间内支持产销量，使企业不至于因市场的波动而产生缺货。为此，企业在约束环节之前，就应合理地设置库存“缓冲”，以防止因随机波动使约束环节出现等待任务等情况，同时通过“绳子”力求达到物流的同步流动。一味追求做不到的事情对企业是没有必要的，也是不经济的。企业应该接受市场需求波动及其引起的相关问题的现实，并在这种前提下追求物流平衡，即各个子系统与“约束”子系统同步，以求生产周期最短，在制品最少。由于顾客的需求变化，因此市场的波动是绝对的，生产能力的稳定是相对的。此时，市场成为约束资源，即“鼓点”，制约着产品的库存量。完全消灭库存并不可取，特别是在我国制造业企业目前的生产管理水平下，还是应该保留适当的库存。我国制造业企业应重点考虑通过提高产销量的方法来增加收入，这就是要求企业能加大科学技术力量的投人，提高产品的技术含量，使产品具有差异性，从而拥有更强的竞争力。同时，企业还应该时时注重员工的培训，以科学的发展观来武装思想，为企业创造更大的财富。相反，只通过采用削减成本以实现利润的方法往往只能够获得短期的利润，未免有些鼠目寸光。事实上，一味削减成本的方法有时还会削弱企业在市场上的竞争