本文是一篇生產管理論文，本文通過文獻研究，深入了解 TOC 理論和 DBR 生產計劃控制系統的相關內容以及國內外應用現狀；從目前市場需求及 S 除草劑生產工藝出發，對 S 除草劑生產現狀及產能進行了深入分析；
1 緒論
1.1 研究背景及問題提出
1.1.1 研究背景
當前工業高度發達，許多國家為了應對全球經濟發展的形勢，都積極調整了本國的經濟結構，但以傳統的農業仍然是其他各產業的重要支柱。現代化農業生產離不開農藥，農藥作為農業生產的基礎物資，對于保證農業增產提效、保障糧食生產和環境安全、促進農業發展具有重要意義。隨著各國對環保意識的提高，大力發展高效、安全的農藥將是未來的新趨勢。中國也非常重視農藥產業發展，“十四五”規劃綱要提出了一系列政策，引導農藥行業向著更加規范、精細、可持續的方面發展。
農藥主要作用是預防、控制農業生產中病、蟲、害等生物。農藥主要可分為化學農藥、生物農藥兩種，目前市場上以化學農藥為主。化學農藥主要可以分為殺蟲劑、除草劑及殺菌劑三種，其中除草劑約占市場份額的 40%。隨著世界人口持續增長，特別是在非洲和亞洲，養活世界人口的挑戰越來越困難。據預測再過30 年，全球的人口將會增加約 30%；另一方面，由于城市化和其他原因，估計每年有 1200 萬公頃的農業土地流失，到 2050 年，人均耕地將僅為 0.16 公頃，而在 20 世紀 50 年代人均耕地為 0.52 公頃[1]。這就需要利用一種更高效的農業技術提高每公頃可用農田的產量，而農民可用的工具之一就是除草劑，以防止養分流失的雜草生長。高效、可靠的除草劑供應對保障糧食安全生產至關重要，也影響著國家的經濟穩定。市場全球化也導致了除草劑行業價格競爭的加劇。目前，全球農藥行業正處于發展的上升期，銷售主要以德國巴斯夫等歐美農業植物保護公司巨頭為主，在 2017 年除草劑銷售額占全球農藥市場的 42.9%[2]。
1.2 研究目的與意義
本文通過運用約束理論及相關工具，對目前 S 除草劑生產系統中產能不足的影響因素進行原因分析，制定相應的優化策略，并基于優化方案對 S 除草劑生產線系統進行改善。本研究意義如下：
1)通過利用約束理論對當前 S 除草劑生產系統的產能不足進行系統性地分析，發現生產中的瓶頸工序；針對瓶頸工序產生的影響因素進行原因分析并提出改善措施，使 S 除草劑的產能得到提升。立足于公司管理現狀，基于約束理論建立一套具有 J 公司特色的生產管理方法，對于提升公司的管理水平有著非常重要的意義。
2）通過引入約束理論實現對 J 公司 S 除草劑生產線產能和管理水平的提升，對企業的發展有著深遠的意義。采用科學的管理理論是指導現代化工生產的發展趨勢，并為企業帶來很好的經濟價值。將約束理論在化工生產管理的實踐經驗推廣到與 J 公司合作的類似化工企業及國內類似的精細化學品生產企業中，對于提升企業的核心競爭力具有重要的實踐意義。 2 文獻綜述
2.1 約束理論概述
2.1.1 約束理論發展背景及原理
約束理論是以色列物理學家、管理大師高德拉特博士為了尋找和消除系統中約束，在最優技術(Optimized Produciton Technology,OPT)基礎上提出的一種全新管理方法[6]。OPT 認為對于整個生產系統能產生的重大影響只有少數幾個，對于阻礙企業實現目標的因素卻非常多；而 TOC 理論認為要打破只關注局部的傳統理念，需要從整體出發找出系統中主要的影響因素并進行改善。TOC 理論最初主要被用于解決制造中的瓶頸問題。隨著《The Goal》和《The Race》企業管理小說的出版，約束理論也得到了詳盡地介紹，激發了學者對 TOC 理論的興趣和實施的熱情[7]。TOC 理論通過不斷地改進并提出以有效產出、庫存和運營成本為基礎的衡量指標體系，逐漸形成以提高產銷率、使企業利潤最大化為目標的管理方法，并最終應用到企業各管理部門[8]。1994 年約束理論再一次得到了演變，提出了處理制約企業系統問題的“思維過程”[9]。
約束理論就是一套關于在生產管理活動中改進和實施改善方法的管理理論。約束理論的管理精髓就是要解決關鍵中的關鍵，處理系統中最主要的瓶頸。TOC理論的原理是找出系統中制約流程的瓶頸，通過對瓶頸問題進行分析和優化，非瓶頸因素盡可能服從瓶頸因素，從而整體提升系統流程的整體能力[10]。實踐證明，TOC 理論可以在企業不增加資源的情況下，通過優化系統流程能有效提升資源的利用率。在一個企業中至少有一個瓶頸因素制約著企業整個系統的有效產出，TOC 理論可以最大程度地對此瓶頸因素進行優化，從而促進系統能最大輸出，但對于非瓶頸資源即使最大程度的利用也不會增加系統的有效產出[11]。
2.2 約束理論應用現狀
TOC 理論的研究及應用日趨成熟。目前，TOC 理論已被寶潔、飛利浦、波音、通用汽車、3M 等大型跨國企業和一些小型民營企業廣泛應用，其主要集中應用在制造業如鋼鐵、汽車、電子、半導體等工業領域，據研究分析得出 TOC理論為企業有效產出增加了 68%,制造周期減少了 66%，庫存減少了 50%，另外使客戶滿意度提高了 60%、企業利潤提高了 80%[27]。Zhao 等人[28]指出 TOC 理論可以應用于各類型的業務。Wu 等人[29]基于 TOC 理論提出了廣義持續改進過程，通過研究表明約束理論可提高生產制造系統的生產率。Roberto[30]研究了 TOC理論與歐洲 61 家生產制造企業經營績效之間的關系，結果發現了各工廠之間在采用 TOC 理論實踐方面有許多差異和相似之處但企業的生產效率都得到了提高，采用約束理論的生產制造系統的性能要優于實施其他的制造管理理論，Roberto建議制造經理應盡量采用 TOC 理論而不是其他方法。然而 Pacheco 認為 TOC 理論應與其他管理理論、方法結合可以彌補各自的缺點。Wieslaw[31]詳細闡明了TOC 理論在中型制造企業的應用過程，對于每個周期可以同時考慮改進幾個生產約束，通過實施使企業的生產效率得到了提高。Zhang 等人[32]針對汽車零部件行業的現狀和裝配線的特點，采用 TOC 理論開發出尋找汽車零部件企業裝配線的瓶頸、消除或轉移“瓶頸”的優化程序，優化后裝配線產量增加了 74.63%，在資源利用率也有明顯地提高，達到了優化資源配置和提高產出率的目的。Kartik等人[33]詳細描述了 TOC 理論在印度最大鎖制造公司的應用，通過 TOC 的思維過程確定并消除了在生產、分銷、供應組和項目等領域限制公司績效的核心制約因素，TOC 獨特的方法幫助公司在供應鏈的各個層次上顯著減少了成品、原材料和半成品庫存，而且公司的整體銷售額增長了近 3 倍。
3 J 公司 S 除草劑生產線現狀及問題分析 .............................. 16
3.1 J 公司概述 ........................... 16
3.1.1 J 公司簡介 ............................. 16
3.1.2 S 除草劑簡介 .............................. 17
4 S 除草劑生產線產能提升方案 ........................... 29
4.1 挖掘瓶頸工序的潛能.................................... 30
4.1.1 設備可靠性提高................................ 30
4.1.2 生產工藝優化................................ 33
5 S 除草劑生產線產能提升方案實施和效果評價 ........................ 52
5.1 S 除草劑產能提升方案實施計劃及保障措施........................ 52
5.1.1 S 除草劑產能提升方案實施計劃 ....................................... 52
5.1.2 S 除草劑產能提升方案實施保障措施 ................................ 53
5 S 除草劑生產線產能提升方案實施和效果評價
5.1 S 除草劑產能提升方案實施計劃及保障措施
5.1.1 S 除草劑產能提升方案實施計劃
基于前一章提出的 S 除草劑生產線產能提升方案，結合方案實施的復雜性和生產線的實際生產計劃，制定了產能優化實施計劃，具體如圖 5.1 所示。 1）瓶頸設備可靠性改善方案的實施計劃從 2020 年 12 月開始，到 2021 年 5月結束。實施過程中涉及搪玻璃釜標準安裝程序建立和實施、緩蝕劑選擇試驗、搪玻璃掛片測試以及技術變更。
2）生產工藝優化方案的整體實施計劃從 2020 年 12 月開始，到 2021 年 4 月結束。首先，在 2021 年 1 月完成泵選型和改造安裝及調試并投入運行。其次，上下游工序間的管路設計需要 2 個月左右，預計要在 2021 年 2 月底完成；接下來要化 3 個月完成管線預制、安裝及調試，預計在 2021 年 4 月底完成。
3）瓶頸工序生產控制改善的實施計劃從 2021 年 1 月開始，到 2021 年 4 月結束。實施過程中涉及尾氣系統的改造及調試、一氯反應控制壓力和溫度控制系統改善。
4）瓶頸工序步驟優化的實施計劃從 2021 年 3 月開始，到 2021 年 6 月結束。實施過程中涉及工藝變更安全風險評估和優化步驟的實施。
6 總結與展望
6.1 總結
本文以 S 除草劑生產線為研究對象，通過運用約束理論識別出限制整個 S除草劑生產線產能的瓶頸工序，基于影響因素挖掘瓶頸工序的最大潛能，運用DBR 系統使非瓶頸工序服從瓶頸工序進行協同生產，應用聚焦五步法循環改善，實現 S 除草劑生產系統整體產能提升的目標，具體研究成果總結如下：
1)通過文獻研究，深入了解 TOC 理論和 DBR 生產計劃控制系統的相關內容以及國內外應用現狀；從目前市場需求及 S 除草劑生產工藝出發，對 S 除草劑生產現狀及產能進行了深入分析；
2)通過應用 OEE 與 S 除草劑生產線各工序生產節拍相結合的方法識別制約當前生產系統的瓶頸工序，聚焦瓶頸工序分析產能影響因素及產生的原因；
3)針對瓶頸工序的產能影響因素，通過運用約束理論聚焦五步法提高設備的可靠性、優化生產工藝等充分挖掘 S 除草劑生產線瓶頸工序的最大潛能；優化瓶頸工序的生產步驟使其他工序遷就瓶頸工序，從而減少瓶頸工序受波動的影響，發揮瓶頸工序的能力，保證 S 除草劑生產線得到最大產出；在考慮資金投入的情形下繼續打破瓶頸工序，進一步提升生產系統的產能，運用約束理論聚焦五步法尋找新瓶頸工序進行持續循環改善；
4)應用 DBR 系統，制定以 S 除草劑瓶頸工序為主的生產計劃，通過瓶頸工序的生產節奏實現對上游工序拉動和下游工序推動進行協同生產；基于瓶頸上游工序的設備故障率和維修率為 S 除草劑生產線的瓶頸工序設置了合適的時間緩沖保護并采用紅、黃、綠三色預警對系統緩沖進行管理；通過瓶頸前時間緩沖的設置，既減少了系統在線中間體的庫存，也避免了瓶頸工序待料停工的情況，使整個系統的產能得到了最大地發揮。
參考文獻（略）