【专栏丨卓弘毅】从茶饮制作看如何识别过程中的瓶颈

学术   2024-11-20 23:36   上海  


我们经常会听到 瓶颈(Bottleneck)这个词,制造业中的瓶颈是指在生产过程中的约束因素,它限制了系统的产出数量。





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为什么要做计划?



举个例子,某种新式的茶饮料使用了葡萄、芝士、牛奶等许多的原料。

这款茶饮有3个关键制作流程,首先是葡萄剥皮去籽放入杯中,其次是把茶、糖浆、果肉和冰块混合成冰沙后倒入杯子,最后用牛奶和芝士等搅拌成奶盖,浇在最上层,完成包装后交给顾客。

茶饮层次分明,清爽可口,在炎热的夏天喝上一杯感觉非常惬意。


我们可以把茶饮的制作想象成生产过程,店铺就是一条生产线,在一定时间内能够生产的最大产品数量就是工艺能力。如何能够测量出茶饮的工艺能力呢?


在上图中,店铺有各种制作茶饮的原材料,有做冰沙和奶盖的设备,店员使用这些资源,把输入的原材料转化为输出的饮品。假设在制作的过程中,每个步骤所需的时间不一致,也就是有快有慢。


做得最慢的过程就是瓶颈,它限制了生产茶饮的能力。比方说,各个环节需要的时间如下表,当然这个时间仅是假设,用于案例分析和计算,与现实情况有出入。




奶盖的制作时间最长,是最慢的步骤,这是瓶颈,限制了做饮品的能力。假设店里的生意很好,有许多人来购买茶饮,所以需求不是问题。

如果我是店铺的老板,我肯定会考虑如何提高产出量。在此之前,让我们先来了解几个概念。




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衡量产能的6个概念



(1)加工时间

茶饮的每个步骤的加工时间已经确定了,剥皮去籽、做冰沙和奶盖分别需要1、2和3分钟这就是加工时间。在这个案例中,我们设定每个步骤之间是没有库存的。

店员在接到订单后开始制作,完成了一个步骤后,半成品才能流向下一步,这就是经典的流水线操作。

(2)流程时间

我们可以很快地计算出制作一杯饮料的时间,它等于1+2+3=6分钟,总计的时间叫做流程时间,是一件产品经过所有的过程需要时间的总和。

(3)产能/能力

这是一个过程在单位时间内可以处理的最大数量,计算方法是用单位时间除以加工需要时间。以剥皮去籽为例,加工时间是1分钟,1除以1得到了每分钟的加工能力,也叫做产能。

我们还可以计算出每小时的能力,只需用60分钟除以各个过程的加工时间即可,如下表:


奶盖每小时只能制造20个,显然这是整个过程中的瓶颈。

(4)流程产能

最后,流程产能是由过程中产出量最少的步骤决定的,这就是限制性因素。
因此,在供应链中有一句经典的话“The Supply Chain is only as strong as the weakest link”,意思是供应链的强度是由链条中 最薄弱的环节决定的。这就是瓶颈的概念。

即便店铺可以每小时做30份的冰沙,以及更多的葡萄果肉也无济于事,因为有瓶颈的存在,而且店里不能存储半成品库存。店员受制于瓶颈的速度,也就是每小时做20个奶盖。因此,流程产能等于瓶颈工序的能力。

(5)流动速度

假设我们有充足的原材料和订单,每一杯做好的饮品都能够卖掉,那么流程速度就等于流程产能。流程速度代表了实际发生的情况,不是理论上的流程产能。

(6)设备利用率

它代表了设备的实际使用情况,是用流动速度除以每个设备的产能,数值是在0至1之间,也就是说利用率不能大于100%。

以做冰沙为例,每一份的制作时间是2分钟,每小时可以做30份,而流动速度是每小时只能完成20份的茶饮,所以冰沙机的利用率是20除以30,再乘以100%,等于67%。

设备利用率在瓶颈位置是100%,这意味着瓶颈需要一直工作,不能停下来。只有要足够的原材料和需求,流程产能就等于瓶颈的能力。做奶盖的店员需要一刻不停地工作,才能保证每个小时可以做出20杯的饮料。



以做冰沙为例,每一份的制作时间是2分钟,每小时可以做30份,而流动速度是每小时只能完成20份的茶饮,所以冰沙机的利用率是20除以30,再乘以100%,等于67%。

设备利用率在瓶颈位置是100%,这意味着瓶颈需要一直工作,不能停下来。只有要足够的原材料和需求,流程产能就等于瓶颈的能力。做奶盖的店员需要一刻不停地工作,才能保证每个小时可以做出20杯的饮料。




03


用图表展示



如果我们把设备的制作时间做成表格,可以更加直观地看到设备利用的情况,如下图:



图片显示了过程中各个活动的时间顺序。当店铺收到了首个订单,开始制作饮料,第一步是剥皮去籽的过程,从第1分钟开始,持续时间是1分钟,用紫色格子表示这段时间。

接下来是做冰沙的步骤,从第2分钟开始,持续时间为2分钟,在图片中占用了2个小格子,用蓝色表示。最后是做奶盖,从第4分钟开始,耗时3分钟,用灰色的方格表示。制作第一杯饮料用了6分钟。

茶饮生产线的流程能力就是每段时间内可以生产的最大数量,也就是瓶颈的能力,做奶盖的过程需要持续进行。

当第一杯饮品完成后,第二杯需要立即接上,继续制作。由于各个步骤加工时间不同,另外2个环节存在等待的空闲时间,就是紫色和蓝色格子之间的空白地带。

如何把这些空闲时间利用起来?在这个案例里,我们只需要一名员工负责剥葡萄和做冰沙,做好后交给做奶盖的员工,这样既实现了无缝连接,又消除了等待的浪费。如下图所示,流程产能仍然是每小时20杯饮料。


在生产线上,我们经常会安排一名工人同时操作多个设备,就是为了最大化地利用劳动力和设备。

去除浪费的另一种方法是在识别出瓶颈后,通过优化加工过程,让所有的设备都按照同一个速度进行加工,如下图。


假设做冰沙和奶盖的设备都实现了自动化,每个步骤需要1分钟,这样就可以达成每小时60杯的产出量,而且设备没有闲置的时间。当然,投资自动化设备需要计算一下回报率。

本文为 弘毅供应链 原创文章,未经原作者授权,请勿擅自转载!

作者:卓弘毅

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