如何识别过程中的瓶颈？
创业
教育
2024-11-12 12:01
广东
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。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。
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。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。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。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。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。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。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。
我的全新专著《供应链数据分析与运营》
用数据分析、模型、运营、算法和预测
有效解决供应链中解库存和运输的难题
点击下方图片，直通购书链接
