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对配销环境,高德拉特之目标水位管理规则 (Eli Goldratt’s Target Level Management Rules for Distribution Environments:)
既然我们已有一套配销系统的规则,为何不将之用到我们的MTS解决方案呢?
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当渗透 [注:或称侵蚀] 进入『红色区(the red zone)』的情况发生时,监测该渗透有多深。如果渗透太深或是持续太久,则目标水位(the target level)应该增加。至于什么叫做『太深』或『太久』,则依你的业务服务水平,以及你愿意承担之缺货的风险总量而定。如果渗透将整个(或更多)红色区耗尽,目标水位当然需要增加。高德拉特博士的建议是,在平均补货时间内,累计每天『红色区』渗透的数字。如果累计结果等于或大于『红色区』的大小 [整个目标水位的三分之一],则增加百分之三十三(33%)的目标水位(如此一来也提高了紧急水位的大小)。
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降低目标水位的建议也是百分之三十三(33%) -- 在整个补货期间,实际库存均维持在绿色区(the green zone)。建议百分之三十三(33%)的调整,以确保快速响应需求(增加)的变化。
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每次你提升目标水位后,[停留] 等满一个补货周期才再开始检查 [是否需要再调整水位大小],你该只在第二个补货周期后,才做调上或调下的变更。
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每次你降低目标水位后,起初在库存货量超过该新的较低目标库水位(假设你降低百分之三十三的缓冲,而你的绿色区也设为百分之三十三)。[停留] 等到库存降低到新的绿色区水位,才再开始检查更进一步降低目标水位的条件。
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对于生产(现场)来说,前面的规则该被视为一般的推荐作法,但仍须十分谨慎。[注意以下之事项] 增加33%之库存水位能引起相当大批量投入,因此造成其它生产作业大幅延迟,并使目标水位与许多大批量猛增。我们当然不想造成生产线的混乱。如果CCR的负荷接近其产能限制,那么增加存货缓冲(目标水位)能造成长延迟,导致其它产品红色区的深度渗透。那么增加目标水位却得到反效果 – 显然如此会加重混乱。当许多产品都进入红色区时,增加所有的目标水位,很轻易地就使情况恶化。一个遵循的好原则是,每当你收到增加目标水位的信号时,非常谨慎地用心判断。再则,当你确实要增加一项产品的目标水位时,合理地将该数量分成二或更多的批量,以对生产线之其它订单不造成太长的延迟。
[ 注:红色区库存大小:
红色区的大小必须足够让我们有充分时间,来进行赶工以及催询工单的作业,TOC在实务执行中发现,以目标水位之1/3作为红色区的大小已经足够,因为这个大小足以不让红色区常受侵蚀,而缺货机会很少。如常常发生红色区受到(大量)侵蚀,而我们无法及时赶工补上,或是常出现缺货的情形,就代表红色区不够大,需要增加目标水位的大小。]
投入生产工单为库存补货 (Releasing Production Orders for Stock Replenishment:)
当某个产品的在库数量,加上已经发工到生产现场之数量,比目标水位少时,则发出生产差额的要求。然而,在产能的考虑下,可能不允许立即投入所有的生产要求。因此,我们需要一套程序,根据它们的优先级来做每日需求的排程。
根据与产品需求有关的缓冲状态(buffer status),将生产订单投入制造。该产品需求之缓冲状态的计算公式为:

每张生产订单之缓冲状态的计算是,根据在该订单发生之前的情形,因而在库及制造中的数量与其有关之目标水位大小做考虑。一张生产需求的缓冲状态的数字较高,则有较大的(相对的)缓冲渗透,因此获得生产的最高优先级。所有生产需求的最高缓冲状态排在最上面,优先级清单的最上面最优先生产。
[注:基本上此发工之优先级必须每天重新检讨,因为每天市场对于各种不同产品之实际消耗会有变化,以致于产品库存的消耗量会有所改变,也就是说,产品缓冲状态之比值会随之改变,昨天排前面的优先工单,今天未必还是排在前面。]
投入过多生产工作是没意义的 – 这只会造成混淆,且在任何情况、在一段时间内CCR只能做有限的工作量。已投入订单的总计划负荷(total planned load)应该以一段『CCR缓冲时间(CCR Buffer Time)』为限。这个『CCR缓冲时间』相等于在MTO环境中的CCR时间缓冲(CCR time-buffer)。『CCR缓冲时间』应该差不多与所需的补货时间相同。
我们认为如果目前的在制品(WIP),从投入生产到CCR(该计划负荷)等于或大于『CCR缓冲时间』,没理由投入库存补货工单。抑制这些工单并等待一天,它们的优先级(及需投入的数量)会变更 – 提升或降低其相关条件。已渗透到紧急区者该被立即投入,与它们有关的缓冲状态将呈现高优先级,以确保它们超过较低缓冲状态的工单。
在MTS生产环境下,一个得确认的重点是,CCR必定不是(不能)成为瓶颈过久!在MTS环境中,一个长期瓶颈会造成库存水位趋向零,而所有顾客端产品可得性的优秀工作努力将成为浪费。一个看来会持续的瓶颈必须加以处理。因此,[随时] 监控CCR的计划负荷,及确保不超过『CCR缓冲时间』的限制,是使生产现场工作顺畅的必要作为,同时能对补货需求有所响应。另外,提供在负荷开始变的太高,及绝对必要增加产能的信号。
产能管理(Capacity Management)
一个浮现的瓶颈,特别是MTS环境中具有维持 [产品]可得性的承诺,可能打乱整个生产现场的绩效。在MTO环境下,依据计划负荷(the planned load)加上半个出货缓冲[时间](shipping buffer),我们知道如何承诺交期。在MTS环境下,不可能以这样的方式去控制市场需求,因为并不是所有确认之生产需求 (该是计划负荷的一部分),都已包含在CCR的计划负荷之内 [有些确认之生产需求没算入CCR计划负荷]。在MTS环境下,我们通常计划负荷只含已投入工厂的生产订单。我们需要认清全部的产能需求,以便管理者能采取必要行动,不是增加产能就是找到抑制市场需求的方式。
如上面所说,以CCR计划负荷不超过CCR的缓冲时间大小,来监视与控制已投入生产的订单流量。[注: 发工作业维持一个原则,就是CCR的计划负荷量不要超过CCR的缓冲时间大小(也就是从发工到达CCR之时间),当CCR的计划负荷超过CCR的缓冲时间时,就应该暂时停止发工。] 不过还不足以做为普遍的产能管理工具,它没包括此刻被压住而『应该』要投入生产的订单。我们的建议是,保持一份计划负荷,其中包含要投入生产的所有需求(或建议)。换句话说,就每个库存产品,包含一张虚设订单(a dummy order),写下所需的补货总量。这个『总计划负荷』代表在CCR的实际负荷。当『总计划负荷』越来越长时,意味着补货时间比我们能容许(tolerate)的时间还长,这个时候管理者必须不是增加产能就是抑制需求。
我们怎么事先知道何时采取有效的行动呢?我们观察计划负荷增加之步调[注: 成长之趋势或是依据时间为基础之计划负荷成长图形] 。以全安的完成生产目标为操作规则 [不要冒险]。当出现计划负荷接近最长可容许之补货时间的80%时,应该就要采取行动。
高峰期的行为(Peak-Time Behaviour)
由于市场需求总是会波动,而需求高峰高到足以使CCR不时成为暂时的瓶颈(temporary bottleneck) 。有时我们能预料到需求高峰 – 因为通常我们知道何时举办宣传活动,或我们知道节庆性之大量需求等等。如果我们知道这种情形,那么目标水位该在高峰前事先调高,而在接近高峰尾声调回原来水位。在需求高峰期间,我们期待库存水位下降 – 不论是否提前准备。
在高峰期间,实际生产之批量大小会增加,因为有更多的销售量,投入一张订单及投入时间本身拉长。 [注: 特别注意大批量发工可能造成之负面效果,应该设法将批量分成几个批次发到生产现场,以避免造成其它产品延迟,及拉长整个生产前置和周期时间等后果。]
非高峰期的行为 (Off Peak-Time Behaviour)
大部分的时间,需求处于非高峰期,CCR产能没问题 – 它能(轻易地)接受所有生产需求。生产批量会相当小,因为只是几天的销售量。在CCR的负荷应该加以监控,任凭额外准备工作 (setups) 会发生,能确保维持足够的产能。
MTS之下,再谈TOC集批方式 (More on batching in MTS the TOC way)
前面已经说过集批(batching)的缺点。然而,在许多情况不能排除集批,当准备时间(setups)对产能有所影响的情形。我们已在高峰期看到,自然会有更长的批量情形。但是,有时即使在非高峰期,我们需要集批。有时我们被要求使用某种最小批量(minimum batches),以应付实际的产能限度。
我们的问题是:最小批量应该是目标水位的一部分,还是加上去的呢?用一个例子来说明这个问题:
假设一种产品的目标水位是100个,而我们被要求以30个为最小生产批量。如果总库存量是99个 -- 我们是否应该产生一张30个的生产订单,还是我们应该等到库存量下降到70个的时候,才投入最小批量的生产订单呢?
注意,按后者的作法,我们的实际保护只有70个。因为我们通常定义补货水位为我们的缓冲,只要我们的总库存量低于100个,我们就补足它。不可避免的结果是,很多时候我们系统中会有超过100个(在库加上在生产中) 。这是对应对我们的产能有重大影响的准备工作(setups),而付出的代价。
规则是:目标水位被定义为纯缓冲(the net buffer) 。当要求最小批量(minimum batches)时 ,往上加,结果是比保护市场需求之必要量更多的库存量。
管理MTS与MTO混合环境中之优先级 (Managing Priorities in a Mixed MTS & MTO Environment:)
MTO与MTS两者的订单皆使用『缓冲状态(buffer status)』来提供优先级。MTO的缓冲状态,根据被渗透(penetration)之时间缓冲(time buffer)去生产某产品; 而MTS的缓冲状态,根据被渗透之库存缓冲(stock buffer)。在MTO环境下,缓冲状态给我们关于准时交货之可能性的信息。在MTS环境下,缓冲状态告诉我们一些关于近期内产品可得性的讯息(我们需要认清MTS环境中,缓冲状态能突然改变)。我们来看一个MTS与MTO混合环境的例子。
例子:在3月1日,在CCR我们有三张工单。问题是 -- 什么该是这三张的优先级呢?
| ●工单1: |
一张P3产品的大MTO订单,交期是3月18日,我们的出货缓冲(shipping buffer)为2周或14天。 |
| ●工单2: |
一張P1產品的MTS工單,這個產品的目標水位是1000個,補貨工單是500個,而在庫庫存是430個。 |
| ●工单3: |
一張P2產品的MTS工單,這個產品的目標水位是300個,補貨工單是100個,而在庫庫存是106個。 |
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MTO及MTS兩者的緊急區(the emergency zone)都是緩衝之30%,或是有70%及更多的緩衝侵蝕。。
问题:这三张中哪一张,CCR应该首先制造?
右边的公式是用于MTS环境,用于MTO的公式是类似。
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所以,大MTS订单的状态是很宽裕的,因为我们到交期还有2.5周,缓冲有2周的长度。缓冲状态是负数值,这张订单一点都不急。

所以P2是最紧急,P1其次,而那张MTO订单一点也不急。
[注:由于P3的缓冲状态是负值,所以MTO的这张P3工单一点都不紧急,至于MTS的P1及P2工单的缓冲状态分别是57%和65%,所以这三张之生产优先级是P2、P1、P3。]
现在假设在3月10日,这三张工单还在CCR工作站,再八天那张MTO订单就到期。什么是现在的优先级呢?
■ 现在那张MTO工单距离交期尚有8天 (出货缓冲14天中的八天)。 [注:(14-8)/14=43%]
■ 现在P1在库数量是200个。[注:(1000-200)/1000=80%]
■ 现在P2在库数量是102个。[注:(300-102)/300=66%]
明显地优先级已转变。现在清楚地P1的顺序最高,P1已经跨进红色区,并紧急区已有些消耗,应该尽速处理。[注:接着是P2,然后 P3。]
什么产品应该以库存式生产呢?(What Products should be made to Stock?)
你的仓库中拥有可用的库存(产品)是个大优势。你能满足顾客的需求(或顾客想要的需求)而不拖延时间 – 前置时间包含订购作业与运送。只要你能保证产品可得性(product availability),接着而来客户会偏好你的商店(业务),而跳过其它可得性程度较低者。你的销售、流通与利润都该上升。
拥有那些标准及销售快的产品库存是有意义的。相较于销售慢的产品,其需求浮动度较低,所以持有太多库存的风险也较小。营运的职务在于确保选择的标准与销售快的MTS产品,比竞争者更好 – 足够好,能保证其选择之产品的可得性。
销售慢的产品的情形不一样。它们的根本特质是需求很不确定,使得库存过剩及过时之风险显然较高。以MTO方式,来管理销售慢的产品较为恰当 -- 只要能在足够短的前置时间内完成生产。假如客户容许的时间(tolerance time)(他们愿意等待产品的时间)比达交前置时间(the delivery lead-time)还长的话,公司可以订单式生产。使用简易的绳-缓冲-鼓(S-DBR,Simplified Drum-Buffer-Rope)及缓冲管理(Buffer Management)通常能促成足够短的(生产)前置时间 – 有时藉由中间的、更加聚集的、半成品库存(intermediate, more aggregated, semi-finished stock)能供给几种到多种最终产品使用 [缩短产品生产之前置时间]。
对同一产品,结合MTO与MTS政策 (Mixing MTO and MTS Policies for the Same Product:)
针对MTO产品是不是应该(有时)维持一个安全库存?我们可能想要持有一些MTO产品的库存,因为我们知道有时会接到非常紧急的需求,而且我们能收取非常好的报酬,假如我们能够符合这些需求的时间。有时,我们可能会面对极端的压力,得报出很短的交期(客户大权在握及竞争者提出这样的交期)。如此的压力可能迫使我们从MTO方式转向MTS。在这样的期间,持有MTO产品的库存是一种暂时的手段,直到恰当地建立起MTS程序。
每当我们持有MTO产品的库存,我们便有效地将交期缓冲(shipping buffer)划分成库存与时间两种缓冲(stock and time buffers)。在这个情况下,更让我们难以决定,是否我们真的进入了红色区和渗透多少。(一张工单可能落在时间缓冲的红色区,但究竟不是完全在红色区,因为库存中还有许多存货可用)。在决定我们的生产工单,是否真的在红色区且需要赶工之前,我们还是需要知道,有多少可得的存货量来满足先前的订单!
并且考虑要划分成时间缓冲及[实体]库存缓冲,因为时间缓冲的红色区无法提供生产一张订单足够的赶工时间。当我们保持时间与库存两种缓冲,是非常混淆的情形。
◆ 我们真的不知道如何定义『正确的』红色区。
◆ 不清楚或不容易去决定,什么是联合缓冲的缓冲状态。
◆ 所以,我们建议只在从MTO转换成MTS生产方式的过渡时期使用此联合方式。
库存产品,确定的未来MTS订单(Firm Future MTS Orders for a Stocked Product:)
将会发生,有些客户发下确定的订单,而其交期有时大为超出我们的生产运作范围。这些具有确定交期的确定订单 – 我们能指望它们兑现。我们是否应该忽略这个已知的确定需求,而在交期时间到时,就从我们正常的MTS库存出货呢?或者,我们应该将存货拨给(例如,保留给)这个未来的出货,并降低我们目前的库存量呢?假如我们将库存拨给(保留给)这样的订单,何时该是采取保留行动的时候呢?当有库存被保留给一张两个月后才送货的订单时,你会赶工制造产品吗?或者,当库存中我们已有足够的成品,我们是否该产生一张特殊的MTO订单,而我们会为这样的订单赶工吗?
显然地,当在仓库中我们拥有很多存货,在投入生产之前,我们要详细考虑。假如我们启动这种作法的话,我们很可能落到阻碍其它事情 – 更加紧急的需求,和/或结果是我们拥有比实际需要更多的库存。
在探讨所有可选择的情况之后,并自我提醒,只使用『简单的』解决方案为政策,以下是我们的建议:
◆ 如果确定的未来订单提出一个相当小的量数(相较于我们的缓冲,低于10%),则这张订单从正常的库存出货,
不需任何特殊处理 – 不做库存保留。
◆ 如果确定的未来订单的数量不是那么小,则应该以一个『另外的』SKU的MTO订单来执行 -- 以避免混淆两种缓冲。
制成品的零件库存(Stocked Components of End Products:)
许多时候贮存几种(或多种)制成品(end product)通用的零件[components,或称零组件,或称配件等]是有意义的。这种情况可能发生在V型及T型的生产环境。储备零件的优点是:
◆ 显著地降低多种制成品的生产前置时间。如果储备组装的所有零件,或所有相当长前置时间的零件,则这项优点能
达成。当然,产品前置时间缩短的长度,对管理零件可得性(备为库存品)的决策具有主要的影响。
◆ 如果某些零件制程需要长准备时间(set-up times),因此这些资源没有足够的产能去执行MTO生产 – 那么,MTS是
种好方式去处理此类问题,因为库存式生产允许使用较大批量,而不危及制成品的前置时间。
如果一种零件是库存品,那么我们会假定对某制成品而言,该零件的可得性涵盖该制成品的任何生产订单。做出这样的假设要求,对任何可能的制成品生产订单而言,零件几乎是100%的可得性。一种制成品的物料释出排程(material release schedule)必须包括这些MTS零件的释出日期(release dates)。
哪种中间品(零组件)或产品应该有库存? (Which Intermediate Item (Component) or Product should be stocked?)
企业转换成MTS生产应该对其业务有明显的利益。由于转成MTS环境很可能增加投资(Investment,I)与营运费用(Operating Expenses,OE)两项,似乎是没质疑的。决定转成MTS必须有助于增加销售量,及/或允许我们去索取较高的价格(或可能使我们现有的业务免受竞争者的威胁)。对于重视短与可靠前置时间(short and reliable lead-time)的顾客,你能以MTS实现相关价值。你的MTS运作必须能实际的(大幅的)缩短前置时间,同时非常的可靠,以对顾客具有效的作用。这样成品的所有零件必须不是有库存,就是能在(很)短的时间内将原料制成产品。
[注:进行备库存的这个动作的逻辑是,如果备库存可以缩短制造之前置时间、或是供货之前置时间,而供货之前置时间缩短可以为企业之客户带来显著的利益,同时可以因为为客户带来利益而增加企业本身销售,以及增加企业获利,所以备库存是值得进行的一项决策。而备库存的作业对于制造来说,包含半成品库存,可以提供共享件组装使用进而缩短制造之前置时间。另一个备库存的标的是完成品库存,可以缩短企业对于客户供货之前置时间。]
这项工作的一个重点是,必须找到正确的客户,并确保他们认定及尊崇短与可靠前置时间的价值,而给你的业务更多订购、较高价格与客户忠诚度。
对MTS营运之投资在财务上必须适度 -- 增加的库存不该太大。换句话说,市场需求的变化必须不是很大,否则我们落到持有大量库存,而无法卖出的可能性很高。
有时储备零件带给内部大幅的利益 – 以释放一个资源的产能,否则会成为瓶颈。典型的需要很长之准备时间,及具有相依设定情况,都是零件MTS生产的候选者。许多时候你会发现这样的情形,处在(或接近)V型工厂的底部。那么,经常在从底部往上一或二层的地方持有库存是有意义的作法 – 考虑你能获得所需的前置时间及竞争优势,与为达必要之前置时间,你需要的库存总数。
管理转换(Managing Transitions)
在从一个环境转换成另一个之前(例如,从MTO转到MTS),你需要一个谨慎展开的转换计划。在转换期间及之后,所有预期的效果都需要清楚处地陈述,以准备你的计划。你需要评估规划的转换时期 – 是否有意义或带来问题。基本上你在寻找转换期间的风险,及如何、何时与在何处落实计划,以控管风险,并在一段的合理时间内完成转换(转换期间绝对不是舒适的时候)。该计划应该也有查核点,去监控转换的效果,并去检验落实预期绩效的情形。
管理从MTO到MTS的转换(Managing the Transition from MTO to MTS:)
要记住,执行这个转换,你必须建立MTS库存,同时继续准时和足量地完成[原来MTO环境]正常订单的需求。生产系统有必要具有足够的多余产能(excess capacity),以能在一段合理的时间内,建立所需的MTS库存。
必要的MTS库存量尚未就位之前不可变换!如果你变换,你所定义的目标水位,会引发一张即刻启动的生产工单,含有目标水位的数量。大部分的情况,建议的作法是,你慢慢地建立目标水位(在必要时,使用多余产能去赶工)。基于类似的理由,在同一期间,该只转换几种产品。你需要避免在你的CCR造成突然遽增的负荷。
管理从MTS到MTO的转换(Managing the Transition from MTS to MTO)
如果你从MTS转到MTO,当然继续从库存出货,直到出完你仓库的存货。转换到零库存是关键。你从一种相对而言容易去达成与维持良好交期绩效的情境 -- 因为你拥有没指定用途的库存能用于任何订单。当库存到达零时,你不再有这样的保护靠垫 – 你依赖你的(交期)缓冲时间,去确保继续准时交货。在转换期间,在达到零库存的过程,你需要谨慎地监控你的时间缓冲(time-buffer)及其足够性(sufficiency)。[注:注意,在库存向零趋近的过程中,生产线设置之时间缓冲是否足以充分的应付准时交货之需求。]
(当从MRP转移到TOC时,你有类似的情形。MRP环境经常在其系统中有安全库存(safety stocks),该被用尽。处理情况如上。)
处理季节性(Dealing with Seasonality)
季节性表示对某一段时间而言,市场需求之定期性的重复变化(Seasonality means regularly repeated changes to market demand depending on a period in time)。在一年内,最常见之季节性变化是,在某个季节需求较多、另一个季节需求较少。我们也可能看到季节性发生在一个月中(像是月底时),在一星期内(周末期间销售量较高)。
年度的季节性变化当然对MTS环境中SDBR的操作关系重大,其即表示预期之目标水位(the target level)的增加或减少。抉择的难处在于,是否依照我们所预期的季节性需求,变更目标水位;还是让缓冲管理(buffer management)作业指出变化的趋势,之后才变更目标水位。缓冲管理的优点是它根据实践的需求变化,而任何预期作为是依据预测(forecast),因而可能出错。
在依据缓冲管理来确认季节性的需求方面,我们有两个问题:一个是视季节影响的最终效应而定时,信号可能来的太慢,我们可能流失销售。另一个是多种产品可能同时受到季节效应的影响,而有限的产能可能造成很严重的缺货。我们最好是尽早准备,以应付季节性的需求高峰,有足够时间去建立新目标水位。
上述后者的不良效应促使我们选择主动出击,并认真地看待季节性的需求高峰 – 表示够早变更目标水位,以能处理有限产能的情势。这需要一份详细的生产/产能规划,其中目标水位是慢慢增加(可分几次步骤),直到到达该季节的目标。在这段时间,我们不该允许动态缓冲管理(dynamic buffer management)去降低目标水位,(它们比当时该有的水位还高,而这是预备季节性需求高峰的情形)。
在一个季节内,也该预期季节高峰结束的来临,而降低目标水位,即使缓冲管理尚未显示任何需求下降的信号。我们再次建议以几次步骤的方式执行,以在季节结束时回到适当的目标水位。
即使补货速度很快,每月及每周的季节性现象也必须处理。这表示基于相当短时间内的季节性情形,找出方法去调节目标水位的重复变化。
特殊情形:量大却短暂的需求高峰(The Special Cases: Huge , but Short Peaks of Demand)
某些节庆或宣传活动,造成需求高峰后紧接着极低的需求量。当高峰本身比补货时间长,前面的内容已描述适当的处理方式。
但是,如果高峰需求量非常大,并只维持一段很短的时间:相等于或比补货时间还短,那么唯一的选择是,一开始便有应付整个需求高峰的足够库存量。在此、缓冲管理并无实际的贡献。唯一的作法是预测需求高峰,并做出智慧的决策。当我们说到预测,我们最好注意到,『平均需求』不是我们在做出有智慧的决策中所要找的。我们要的是合理范围的预测:在高峰期间最小与最大需求量。然后,决策应该视缺货风险或库存过剩的评估而定。这是在不确定情形下,典型的决策情形,于此需要决定哪个损害较重要得加以防护。
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