摘 ?要：軍用電子裝備的生產組織具有“多品種、變批量”特征，其生產所用模具具有結構復雜、“三化”程度低、制造精度高等特點，直接導致了模具生產制造品種多、周期長，難以快速響應裝備制造的個性化需求。針對這一現(xiàn)狀，將TOC應用于復雜模具生產制造的組織管理中，通過DBR計劃控制模式解決目前普遍存在的模具生產節(jié)奏跟不上裝備生產計劃需求和生產周期長的難題。

關鍵詞：模具生產;TOC;DBR

中圖分類號：F407.6;E92 文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2021）14-0173-04

Abstract： The production organization of military electronic equipment is characterized as “multiple varieties and variable quantities”. The molds used in the production have the features of complex structure， low degree of “Standardization， generalization and modularization” and high manufacturing precision， which directly lead to the multiple varieties and long cycle in mold production and manufacturing so that it is difficult to respond to the customized demands of equipment manufacturing rapidly. In view of this situation， this paper applies TOC to the organization and management of complex mold producing and manufacturing， and solves the common problem that the mold production rhythm cannot keep up with the demand of equipment production plan and the production cycle is long by DBR （Drum-Buffer-Rope） plan control mode.

Keywords： mold production; TOC; DBR

0 ?引 ?言

軍用電子裝備企業(yè)的復雜模具生產個性比較強，專業(yè)化程度比較低，為了提高設備利用率，一般生產設備采用專業(yè)機群式布局方式，每個工作中心承擔多種生產加工任務，生產作業(yè)排程困難，導致物料齊套、加工等待、加工準結和工件周轉時間長，難以快速響應裝備制造的個性化模具需求。20世紀80年代中期高德拉特提出的約束理論，面向生產作業(yè)現(xiàn)場，以瓶頸問題為抓手，分析并優(yōu)化生產制造流程的瓶頸，提高流程通過效率和質量。該理論對指導生產計劃排產、改進和完善工藝流程，提高產出效率，增強快速響應能力等方面具有積極的意義。

1 ?約束理論方法論

約束理論（Theory of Constraints， TOC）是一套管理理念和管理工具的集合，它是以色列物理學家高德拉特于20世紀80年代中期在他的最優(yōu)生產技術（Optimized Production Technology， OPT）基礎上創(chuàng)立和發(fā)展起來，最初被人們理解為對制造業(yè)進行管理、解決瓶頸問題的方法，經過不斷發(fā)展最終覆蓋到企業(yè)管理的所有職能方面。它把企業(yè)在實現(xiàn)其目標的過程中存在的或者潛伏的制約因素稱之為“瓶頸”或“約束”，通過逐個識別和消除這些瓶頸，使得企業(yè)的改進方向與改進策略明確化，從而達到幫助企業(yè)更有效實現(xiàn)目標。

1.1 ?約束理論發(fā)展歷程

TOC發(fā)展經歷基于OPC的制造業(yè)瓶頸優(yōu)化、面向產銷率約束優(yōu)化、形成TOC管理理論與方法三個階段。TOC的形成與發(fā)展的歷程如圖1所示。

1.2 ?約束理論的五大步驟

約束理論提出了“瓶頸”的概念，提出要通過識別“瓶頸”、突破“瓶頸”來使企業(yè)在這樣一個過程中持續(xù)改進，約束理論的五大步驟為企業(yè)以約束理論為指導實施改進提供了方法的指導。約束理論運行過程分成五大步驟，其運行圖如圖2所示。

第一步：識別系統(tǒng)的約束，找出系統(tǒng)中存在哪些約束;

第二步：找出突破這些約束的辦法;

第三步：使企業(yè)的所有其他活動服從于第二步中提出的各種措施。

第四步：具體實施第二步中提出的措施，使第一步中找出的約束環(huán)節(jié)不再是企業(yè)的約束;

第五步：謹防人的惰性成為系統(tǒng)的約束，不斷識別新的瓶頸，持續(xù)進。

1.3 ?約束理論的“鼓-緩沖器-繩子”系統(tǒng)

“鼓-緩沖器-繩子”（Drum-Buffer-Rope， DBR）系統(tǒng)是一種生產計劃與控制方法?！肮模―rum）”即是系統(tǒng)的瓶頸，“鼓”的鼓點就是企業(yè)同步生產的節(jié)奏，指揮著企業(yè)生產的順暢進行。瓶頸的利用決定了整個系統(tǒng)資源的利用水平，控制著系統(tǒng)的產出。因此要提高產銷率就要保證對瓶頸資源的高度利用，對瓶頸資源就要編制詳細的生產作業(yè)計劃，精確控制瓶頸資源的運行。在DBR系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)的瓶頸資源控制著系統(tǒng)的產出和在制品水平，因此約束理論追求的是瓶頸資源的利用率最大化，而非瓶頸資源的利用率由瓶頸資源決定。DBR采用設置“緩沖器（Buffer）”來提高瓶頸資源的利用率，進而提高工廠的整體產出量?！袄K子（Rope）”是瓶頸資源和上游的物料投入之間的溝通與反饋機制。

DBR通過繩子傳遞物料投入的信號，將瓶頸資源的生產情況反饋到上游的物料投入點，在準確的時間投入準確數(shù)量的正確物料。DBR系統(tǒng)示意圖如圖3所示。

DBR計劃與控制系統(tǒng)被理解為“對制造企業(yè)進行管理，解決瓶頸的方法”。合理運用它，可以有效解決目前存在的物流效率低，在制品存量高，設備利用率低，生產率不穩(wěn)定導致的生產節(jié)奏緩慢、周期長和按時交貨能力差的問題，從而提高生產效率，滿足市場需求。

2 ?約束理論在生產計劃過程中的實際運用

某軍工研究所承擔預警探測領域大量復雜軍工電子裝備任務，管理上集科研生產于一體，兼有系統(tǒng)性、協(xié)同性和靈活性等特點。為更好地組織產品生產，還配套了獨立的模具制造廠，該廠具有加工模具系列高精度機床設備和高素質技術工程技術人員、機床操作工，支撐日益增長的個性化產品生產需求。然而隨著產品任務量的不斷增加，科研生產節(jié)奏越來越快，原有工模具生產周期對產品生產的保障能力受到極大挑戰(zhàn)。本文運用TOC理論和方法，以某冷壓模具為對象，開展工藝流程優(yōu)化和生產作業(yè)排程，顯著提升模具生產效率，確保了產品制造需求。

2.1 ?某冷壓模具介紹

該冷壓模具（圖4）是生產特種金剛石刀具的必要模具，由模芯1、模芯2、模芯3、模套4、上壓頭5及下壓頭6組成。具體結構如圖4所示。

2.2 ?改進前生產狀態(tài)

由于金剛石刀具的規(guī)格眾多，需要相應冷壓模具規(guī)格也很多，屬于多品種、小批量生產，生產組織難度大;金剛石刀具生產過程中模具自然磨損嚴重，但磨損程度的不同將導致冷壓模具需求存在差異性，加大生產管理難度;另外，冷壓模具的制造周期長，難以保證金剛石刀具的生產所需。

分析冷壓模具所有結構件生產工藝路線，最終確定模芯1、模芯2、模芯3為關鍵路線上的加工零件。其生產工藝路線如圖5所示。

生產計劃完成情況統(tǒng)計如表1所示。

2.3 ?運用TOC理論改造后的生產狀態(tài)

運用約束理論進行生產流程改進的第一步是發(fā)現(xiàn)約束。經過對比分析，我們發(fā)現(xiàn)制約生產計劃的最大“瓶頸”是生產資源的“瓶頸”。生產技術人員通過對該冷壓模具的零件特性分析和工裝制造部門的生產設備、加工能力現(xiàn)狀分析，生產計劃的“瓶頸”主要集中在精加工設備的供給上：錐園切割所需慢走絲線切割機床只有一臺，大量零件堆積、等待加工。

從“人機料法環(huán)”諸因素入手分析改進方案，共有三種相對可行方案?，F(xiàn)比較如表2所示。

我們按照改進的工藝方法又進行了45套相同規(guī)格成型模具的生產，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表3所示。

根據(jù)以上的生產統(tǒng)計結果，在同樣數(shù)量的45套成型模具的生產中，45套模具全部按期完成，生產計劃完成率100%。

3 ?結 ?論

從以上的生產實例可以看出應用TOC理論與方法對生產工藝流程進行持續(xù)改進，進而指導多品種、小批量離散制造作業(yè)計劃排程，對提高生產現(xiàn)場的節(jié)奏和控制能起到良好的作用，顯著提升了模具對產品的保障能力。

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作者簡介：凌劍萍（1965.04—），女，漢族，江蘇蘇州人，工程碩士，高級工程師，研究方向：雷達天線制造工藝研究及生產現(xiàn)場管理。