约束理论简介 (1),融资约束理论
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('约束理论简介约束理论简介约束理论(TheoryofConstraints,简称TOC)是戈德拉特博士(Dr.EliyahuM.Goldratt)在他的优化生产技术(OptimizedProductionTechnology,简称OPT)的基础上发展起来的。戈德拉特最初开发的OPT软件用了有限能力排程、车间控制和决策支持,由一家叫CreativeOutput公司经销。由于戈德拉特把重点从经销软件转移到强调管理哲理和培训教育上,他被迫离开了这家公司。因此,当前存在早期以OPT命名的商品软件和戈德拉特博士进一步发展的OPT哲理或TOC,不要混淆。OPT有9条基本原则,这些原则在约束理论中得应用。它们是:1.重要的是平衡物流,不是平衡能力;2.非瓶颈资源的利用率是由系统的其它约束条件决定的,而不是由其本身能力决定的;3.让一项资源充分开动运转起来同使该项资源带来效益不是同一一个涵义;4.瓶颈资源损失一小时相当于整个系统损失一小时,而且是无法补救的;5.想方设法在非瓶颈资源上节约下一小时以提高生产率只是一种幻想,非瓶颈资源不应满负荷工作;6.产量和库存量是由瓶颈资源决定的;为保证瓶颈资源负荷饱满并保证企业的产出,在瓶颈工序和总装配线前应有供缓冲用的物料储备。瓶颈工序前可用拉式作业,其后可用推式作业。7.传送批量可以不等于甚至多数情况是不应等于加工批量;8.批量是根据实际情况动态变化的,而不是固定不变的;加工批量应当是一个变数;9.只有同时考虑到系统所有的约束条件后才能决定加工件计划进度的优先级。提前期只是排进度的结果。TOC是在OPT的基础上发展起来的,它是一种在能力管理和现场作业管理方面的哲理,把重点放在瓶颈工序上,保证瓶颈工序不发生停工待料.提高瓶颈工作中心的利用率,从而得到最大的有效产出。根据不同的产品结构类型、工艺流程和物料流动的总体请况,设定管理的控制点。约束是多方面的,有市场、物料、能力、工作流程、资金、管理体制,员工行为等,其中,市场、物料和能力是主要的约束。根据市场的约束制订物料的初步生产规划,同步地用能力约束修订,生成主生产计划(MPS);MRP/CRP也同步运行。TOC把MPS比喻为“鼓”,根据瓶颈资源的可用能力确定物流量,作为约束全局的“鼓点”,控制在制品库存量;所有瓶颈和总装工序前要有缓冲,保证起制约作用的瓶颈资源得以充分利用,以实现企业最大的产出;所有需要控制的工作中心如同用一根传递信息的绳子牵住的队伍,按同一节拍(保持一定间隔,按同一一步伐行进)。也就是在保持均衡的在制品库存,保持均衡的物料流动条件下进行生产。戈德拉特称之为“鼓点一缓冲储备一绳”方法(drum-buffer-ropeapproach,简称DBR法)。TOC的理论还应用于航空公司、医院和其它非制造业领域。OPT软件系统1、OPT软件产品OPT软件包是实现OPT思想的主要工具。OPT软件的应用,标志着OPT的发展达到了一个新的阶段。OPT软件首先是由CreativeOutput有限公司(COI)开发的。实践表明,OPT软件的应用使许多企业都取得了巨大的经济效益,因而OPT也越来越被人们所重视,OPT软件的用户也由大型企业扩展到中、小型企业。目前,最流行的OPT软件有OPT2l和OPT5000,其中,OPT21主要是针对大中型企业的,而0PT5000则是面向小型企业的。OPT2l及OPT5000的主要输出有:产品出产计划;详细的生产作业计划;交货期的执行情况;资源的利用情况;采购计划;库存报告;有关产出率和库存的财务报告。2、OPT软件的工作原理OPT软件系统主要基于一个保密的算法,该算法的核心在于识别瓶颈和对瓶颈的排程安排(排序)。从模块构成来看,OPT系统主要由BUILDNET、SPLIT、SERVE和BRAIN几个模块构成。其信息流如图5所示。具体的运行步骤主要有:图5OPT信息流程图l)构造制造企业的模型要运行OPT,第一步就是要对企业进行模型构造,这是由BUILDNET模块来完成的。首先,需要对整个加工生产系统有一个完整的描述,这个功能是由一个叫做“产品网络”的模块来实现的。“产品网络”准确地表示了一个产品是怎样制造出来的,它包含产品结构文件和加工路线文件两部分内容,只不过在OPT中这两部分信息是通过网络结合在一起,构成一个文件。图6所示的就是一个OPT“产品网络”图。图的上端是市场需求(即企业的订货或预测),它联系着各种产品,即相应的产品装配,装配又依次联系着局部装配和零部件的加工制造,然后,与原材料联系在一起。对应于每个工序都给出了使用的资源、调整准备时间和加工时间。图6产品网络对于企业现有的各种资源的具体描述是在“资源描述”这个模块中完成的。每种资源(机器、工人、空间等)及其替代资源和它们的相互影响、允许加工时间、用于加工的某种资源的数量等,都在这个模块中被确定下来。OPT具有很完整的生产模拟功能,它允许定义每道工序的库存水平、最大库存限制、最小批量、辅助设备和计划延迟时间。除此之外,订货量和交货期也要输入“产品网络”。BUILDNET模块是将“产品网络”和“资源描述”模块中的信息结合起来,生成一个工程网络。BUILDNET的一个强有力的地方表现在其模型化的语言上,该语言能精确地描述生产制造中的大量数据,从而使得OPT对企业进行成功而精确的模型化构造。在工程网络中,OPT语言可以对各种可选择的作业,甚至对可选择的物料清单进行详细的描述。据称,在这样的网络中,完全描述各种关系只需24个数据字段。另外,BUILDNET还具有提示数据逻辑错误的功能,例如,物料清单没有与工艺路线相联;存在没有去处的库存;或顾客提出了不存在的产品的需求等。此外,加之BUILDNET还具有便利的数据修改维护功能,从而保证了数据的相对精确。2)识别瓶颈一旦工程网络建立起来,接下来的工作就是确定企业中的约束或瓶颈在哪里。这是由SERVE模块来完成的。通过运行工程网络以及采取类似MRP的倒排方法来实现,井假设每种资源的生产能力是无限的。SERVE可以看作是MRP系统的一种提高形式。SERVE的一个输出是各个资源的负荷率,这些负荷率与按MRP系统生成方式生产的数据相类似,一般较标准的形式可以参看图7所示。固7资源负荷率示例从图7中所示可以看出,资源的负荷率一般都是参差不齐的。通常的作法是通过将超量的负荷的前移或后移来实现能力平衡,但这将涉及到产品结构的所有层次,实现起来极其困难。SBRVE模块在计算各个资源的负荷率的基础上,还计算了每种资源的平均负荷率,并以此来确定瓶颈。如果工程网络的数据完全精确,很明显,平均负荷率最高的就是瓶颈,如图7中所示的机器3。所以,这个阶段还包括一个数据的核实确认的过程。3)生产计划的生成当一个瓶颈被确定之后,SPLIT模块将工程网络分成两部分:主网络(关键资源网络)和服务网络(非关键资源网络),主网络部分由瓶颈作业和其下游作业(包括顾客需求在内)构成,如图8所示,其余的部分为服务网络。对于主网络,通过BRAIN模块采用有限能力顺排的方法编制作业计划,目标是使瓶颈上的空闲时间为零,使产销率最大。BRAIN的处理机制至今尚未公开,其关键算法至今仍是保密的。它所生成的不仅包括生产计划,而且确定了每个作业的传送批量和加工批量。对于服务网络,则再通过SERVE模块采用无限能力倒排的方法编制作业计划。图8关键资源网络、非关键资源网络划分第二次调用SERVE模块时,不是从定单上的完工期限开始倒排,而是从BRAIN模块确定的完工期限开始倒排。4)计划的保护在生产计划生成之后,接着还应设置安全库存或“缓冲器”。其中在两个关键的地方一般要设置安全库存,一是在瓶颈资源前,二是在非瓶颈资源与来自瓶颈资源加工路线的交叉点上。计划中,工件在这些位置应安排在其需要的时间之前到达,提前多少时间应取决于某一特殊的制造环境,通常有几天或一个星期。使工件提前一个星期到达瓶颈将使瓶颈免受任何少于一个星期的干扰(或中断),在交叉点也有同样的关系,工件的提前到达,可以使整个系统的产出不受延迟的干扰。以上步骤一旦完成,如果在系统中没有其它的约束或瓶颈,OPT的结果也就生成了。然而,通常在第一个循环的最后,往往会发现在系统中还有其它的瓶颈,如果这样,则应重新检查数据的合理性并返回重复以上的过程。一般要重复五到六次,直到所有的约束都移到工程网络的关键资源部分为止。DBR系统1.OPT的计划与控制步骤OPT认为,一个企业的计划与控制的目标就是寻求顾客需求与企业能力的最佳配合,一旦一个被控制的工序(即瓶颈)建立了一个动态的平衡,其余的工序应相继地与这一被控制的工序同步。OPT的计划与控制是通过DBR系统实现的。即“鼓(Drum)”、“缓冲器(Buffer)”和“绳子(Rope)”系统。如图4所示。实施计划与控制主要包括以下的步骤:图4DBR系统(1)识别企业的真正约束(瓶颈)所在这是控制物流的关键,因为,这些“瓶颈”制约着企业的运作能力。一般来说,当需求超过能力时,排队最长的机器就是“瓶颈”。如果我们知道一定时间内生产的产品及其组合,就可以按物料清单计算出要生产的零部件。然后,按零部件的加工路线及工时定额,计算出各类机床的任务工时,将任务工时与能力工时比较,负荷最高的机床就是瓶颈。找出瓶颈之后,可以把企业里所有的加工设备划分为关键资源和非关键资源。(2)基于瓶颈约束建立产品出产计划产品出产计划(MasterSchedule)的建立,应该使受瓶颈约束的物流达到最优。因为,瓶颈约束控制着系统的“鼓的节拍(Drum一beat)”,即控制着企业的生产节拍和产出率。为此,一般按有限能力,用顺排方法对关键资源排序。为了充分利用瓶颈的能力,在瓶颈上可采用扩大批量的方法,以减少调整准备时间。同时,要对瓶颈进行保护,使之不受系统其它部分波动的影响。为此,一般要设置一定的“时间缓冲(TimeBuffer)”。(3)“缓冲器”的管理。与控制其目的是防止随机波动,使瓶颈不致于出现等待任务的情况。(4)控制进入非瓶颈的物料,平衡企业的物流进入非瓶颈的物料应被瓶颈的产出率,即“绳子”所控制。一般是按无限能力,用倒排方法对非关键资源排序。非关键资源上排序的目标是使之与关键资源上的工序同步。倒排时,采用的提前期可以随批量变化,批量也可按情况分解。2.“鼓”、“缓冲器”和“绳子”(1)”鼓”从以上步骤可以看出,“鼓”是一个企业运行OPT的开端,即识别一个企业的瓶颈所在。瓶颈控制着企业同步生产的节奏——“鼓点”。要维持企业内部生产的同步,企业生产和市场需求的同步,存在着一系列的问题。其中一个主要问题就是企业的生产如何能满足市场或顾客的需求而又不产生过多的库存。实际上,顾客对某种产品要求的交货期是不以企业何时能生产出来决定的。因而,安排作业计划时,除了要对市场行情进行正确的预测外,还必须在交货期上给顾客一定的优先权数,并将当前时间作为制定生产计划的起始时间,这意味着在瓶颈上要根据这些优先权数的大小安排生产,并据此对上下游的工序排序,则可以得到交付时间。OPT的处理逻辑就是使交付时间与交货期限相符。为了使交付时间与交货期限相符,靠的是寻求在瓶颈上的批量规模。因为,在瓶颈上只有加工时间和调整准备时间,增大瓶颈的加工批量,可以减少调整准备时间,使瓶颈的有效能力增加,但会减少系统的柔性,增加库存和提前期。反之,其效果与增大加工批量相反。两者都会影响到一些订货的交货时间。从计划和控制的角度来看,“鼓”反映了系统对约束资源的利用。对约束资源应编制详细的生产作业计划,以保证对约束资源的充分合理的利用。(2)“缓冲器”,又称“缓冲”一般来说,“缓冲器”分为“时间缓冲”和“库存缓冲”。“库存缓冲”也就是安全库存,-般由统计公式所得。而“时间缓冲”则是将所需的物料比计划提前一段时间提交,以防随机波动。它的计量单位代表瓶颈上的一段加工时间长度。例如,-个三天的“时间缓冲”表示着一个等待加工的在制品队列,它相当于在瓶颈上三天的生产任务。其长度可凭观察与实验确定。再通过实践,进行必要的调整。在设置“时间缓冲”时,一一般要考虑以下几个问题:1)要保证瓶颈上产出率相对较快的工件在加工过程中不致因为在制品少而停工。2)应考虑加工过程中出现的波动。如瓶颈上的实际产出率比原来估计的要快,或者瓶颈前的加工工序的产出率比原来估计的要馒,或者出现次品。在有的情况下,还要考虑前面的机器是否出现故障。因为,如果要对机器故障进行维修,则维持后续工序所需的在制品库存是难以估计的。所以,在设置“时间缓冲”时一般要设置一定的安全库存。3)根据OPT的原理,瓶颈上的加工批量是最大的,而瓶颈的上游工序则是小批量多批次的。瓶颈前的加工工序的批次又和各道工序的调整准备时间有关。如果上游工序的调整准备时间小,或瓶颈上的加工时间和前一台机器的加工时间相差很大,则批次可以较多,批量可以较小。反之,批次则可能较少,甚至和瓶颈上的批次相同,加工批量也和瓶颈上的批量相同。4)要考虑在制品库存费用、成品库存费用、加工费用和各种人工费用。要在保证瓶颈上加工持续的情况下,使得整个加工过程的总费用最小。(3)“绳子”如果说“鼓”的目标是使产出率最大,那么,“绳子”的作用则是使库存最小。我们知道,瓶颈决定着生产线的产出节奏,而在其上游的工序实行牵引式的生产,等于用一根看不见的“绳子”把瓶颈与这些工序串联起来,有效地使物料依照产品出产计划快速地通过非瓶颈作业,以保证瓶颈的需要。所以,“绳子”起的是传递作用,以驱动系统的所有部分按”鼓”的节奏进行生产。在DBR的实施中,“绳子”是由一个涉及原材料投料到车间的详细的作业计划来实现的。“绳子”控制着企业物料的进入(包括瓶颈的上游工序与非瓶颈的装配),其实质和“看板”思想相同,即由后退工序根据需要向前遣工序领取必要的零件进行加工,而前道工序只能对动用的部分进行补充,实行的是一种受控生产方式。在OPT中,就是受控于瓶颈的产出节奏,也就是“鼓点”。没有“瓶颈”发出的生产指令,就不能进行生产,这个生产指令是通过类似“看板”的物质在工序间传递的。通过“绳子”系统的控制,使得瓶颈前的非瓶颈设备均衡生产,加工批量和运输批量减少,可以减少提前期以及在制品库存,而同时又不便瓶颈停工待料。所以,“绳子”是瓶颈对其上游机器发出生产指令的媒介,没有它,生产就会造成混乱,要么造成库存过大,要么会使瓶颈出现“饥饿”现象。实施OPT的要求及条件对OPT,目前理论界的认识还不一致,存在着各种看法,主要包括:①把OPT当做一种新的计划思想;②作为一种作业计划的仿真语言;③作为生成MPS、物料和能力需求计划及详细计划的一个软件包;④作为一种处理数据精确度的一种尝试,以求在数据未达到高度精确之前获得利润。但有一点很明显,即OPT强调的是车间现场,其着眼点在于企业车间现场的一些决策量上,并据此来实现对生产的计划与控制。其做法的基本点是使用一些重要的判定准则来决定每一作业的先后顺序,即使用一组“管理系数”的加权函数,来确定每个作业的优先权数及批量,制定出一个合理的生产计划。这些管理系数涉及到理想的产品组合、交货期、理想的安全库存水平以及瓶颈资源的使用等等。OPT实施的关键是制定计划后的落实工作。在落实计划过程中,传统的许多做法是有害的,其中最大的威胁将来自传统的成本会计的考核体系。因为成本会计体系忽视了瓶颈与非瓶颈的区别,其考核一般是通过设备和操作工人的利用率及生产成本,而不是通过整个系统的有效性来进行的,它着重于局部的优化,这必然助长了人们盲目生产的作法,其结果是无论对瓶颈资源还是对非瓶颈资源都力求充分地使用。人们为了完成工时和设备利用率会盲目生产,最终必然导致高库存和浪费。针对这些情况,OPT则力求从全局的观点来进行考核,从原材料的采购一直追踪到产品销售。其考核体系对瓶颈与非瓶颈是分别对待的,认为对非瓶颈的考核不应以生产量为依据,而应以它生产的有效的产品量来考核。按OPT观点,成本会计注重的是“活力”而非”利用”,而正确的做法应该是注重“利用”而非“活力”。另外,OPT软件的具体运行和MRP一样需要大量的数据支持,例如产品结构文件(BOM)、加工工艺文件以及精确的加工时间、调整准备时间、最小批量、最大库存、替代设备等等数据。同时要成功地实施OPT,还要求管理者必须对OPT产生的计划要有信心,要改变一些旧的作业方式,例如接受午餐和工修连续工作制的作法等。从OPT的实践表明,它比较适合于一些基本、简单的产品及很大的批量且所需工序较少的情况,而在单件生产车间中发挥的效果不佳。其适用条件为,①瓶颈要相对稳定;②瓶颈要保证达到100%的负荷能力;③需求是相对稳定的;④员工愿意而且能够服从计划的调度安排。再者,OPT对于动态的数据以及瓶颈和接近瓶颈资源的数据要求精确。实现OPT还需对员工进行培训,使他们能在不同的生产岗位上及时发现问题,跟踪问题,最终用OPT方法来解决问题。约束理论的管理技术之一――计划与控制系统:DBRbyAMT王玉荣、孔祥云在确立了企业目标和相应作业指标以后,则应该对企业的一切活动和行为准则进行重新审视,即重新评价这些活动或准则在多大程度上促进或者妨碍了这一目标的实现。TOC为我们提供了一套有效的管理技术来具体实施这一评价,能够帮助我们识别并解决实现目标过程中存在的“约束”。一、计划与控制的步骤TOC认为,一个企业的计划与控制的目标就是寻求顾客需求与企业能力的最佳配合,对约束环节进行有效的控制,其余的环节相继地与这一环节同步。TOC的计划与控制是通过DBR系统实现的。即“鼓(Drum)”、“缓冲器(Buffer)”和“绳子(Rope)”系统。如图1所示。图1“鼓”、“缓冲器”和“绳子”系统实施计划与控制主要包括以下的步骤(把离散生产作为典型情况):(1)识别企业的真正“约束”所在,是控制物流的关键\uf0b7已知一定时间内生产的产品及其组合,按物料清单计算出要生产的零部件。\uf0b7按零部件的加工路线及工时定额,计算出各类机床的任务工时。\uf0b7将任务工时与能力工时比较,负荷最高、最不能满足需求的机床就是约束资源。\uf0b7找出约束资源之后,把企业里所有的加工设备划分为约束资源和非约束资源。(2)基于“约束”,建立产品出产计划产品出产计划(MasterSchedule)的建立,应该使系统物流达到最优,因为约束资源控制着系统的“鼓的节拍(Drum-beat)”,即控制着企业的生产节拍和有效产出,为此,需要按有限能力法进行生产安排、在约束资源上扩大批量、设置“缓冲器”。(3)设置“缓冲器”并进行监控,以防止随机波动,使约束资源不致于出现等待任务的情况。(4)对企业物流进行平衡,使得进入非约束资源的物料应被约束资源的产出率所控制(即“绳子”)。对非约束资源安排作业计划,一般按无限能力倒排法,使之与约束资源上的工序同步。二、“鼓”、“缓冲器”和“绳子”1.“鼓”从以上步骤可以看出,“鼓”是一个企业应用TOC的开端,即识别一个企业的“约束”所在。“约束”控制着企业同步生产的节奏棗“鼓点”。要维持企业内部生产的同步、企业生产和市场需求的同步,存在着一系列的问题。其中一个主要问题就是企业的生产如何能满足市场或顾客的需求而又不产生过多的库存。因而,安排作业计划时,除了要对市场行情进行正确的预测外,还必须按交货期给顾客赋予一定的优先权数,在“约束”上根据这些优先权数的大小安排生产,并据此对上下游的工序排序,则得到交付时间,使交付时间与交货期限得以相符。为了使交付时间与交货期限相符,靠的是权衡在约束资源上的批量规模。因为,在约束资源上只有加工时间和调整准备时间,增大约束资源的加工批量,可以减少调整准备时间,使约束资源的有效能力增加,但会减少系统的柔性,增加库存和提前期。反之,其效果与增大加工批量相反。两者都会影响到一些订货的交货时间。从计划和控制的角度来看,“鼓”反映了系统对约束资源的利用。对约束资源应编制详细的生产作业计划,以保证对约束资源的充分合理的利用。2.“缓冲器”,又称“缓冲”一般来说,“缓冲器”分为“时间缓冲”和“库存缓冲”:“库存缓冲”就是保险在制品,其位置、数量的确定原则同“时间缓冲”。“时间缓冲”则是将所需的物料比计划提前一段时间提交,以防随机波动,以约束资源上的加工时间长度作为计量单位。例如,一个三天的“时间缓冲”表示着一个等待加工的在制品队列,它相当于在约束资源上三天的生产任务。其长度可凭观察与实验确定。再通过实践,进行必要的调整。在设置“时间缓冲”时,一般要考虑以下几个问题:\uf0b7要保证约束资源上产出率相对较快的工件在加工过程中不致因为在制品少而停工。\uf0b7应考虑加工过程中出现的波动。如约束资源上的实际产出率比原来估计的要快,或者约束资源前的加工工序的产出率比原来估计的要馒,或者出现次品。在有的情况下,还要考虑前面的机器是否出现故障。因为,如果要对机器故障进行维修,则维持后续工序所需的在制品库存是难以估计的。所以,在设置“时间缓冲”时一般要设置一定的安全库存。\uf0b7根据TOC的原理,约束资源上的加工批量是最大的,而约束资源的上游工序则是小批量多批次的。约束资源前的加工工序的批次又和各道工序的调整准备时间有关。如果上游工序的调整准备时间小,或约束资源上的加工时间和前一台机器的加工时间相差很大,则批次可以较多,批量可以较小。反之,批次则可能较少,甚至和约束资源上的批次相同,加工批量也和约束资源上的批量相同。\uf0b7要考虑在制品库存费用、成品库存费用、加工费用和各种人工费用。要在保证约束资源上加工持续的情况下,使得整个加工过程的总费用最小。3.“绳子”如果说“鼓”的目标是使有效产出最大,那么,“绳子”的作用则是使库存最小。我们知道,“约束”决定着生产线的产出节奏,而在其上游的工序实行拉动式生产,等于用一根看不见的“绳子”把“约束”与这些工序串联起来,有效地使物料依照产品出产计划快速地通过非约束作业,以保证约束资源的需要。所以,“绳子”起的是传递作用,以驱动系统的所有部分按”鼓”的节奏进行生产。在DBR的实施中,“绳子”是由一个涉及原材料投料到各车间的详细的作业计划来实现的。“绳子”控制着企业物料的进入(包括“约束”的上游工序与“非约束”的装配),其实质和“看板”思想相同,即由后道工序根据需要向前道工序领取必要的零件进行加工,而前道工序只能对已取用的部分进行补充,实行的是一种受控生产方式。在TOC中,就是受控于约束资源的产出节奏,也就是“鼓点”。没有约束资源发出的生产指令,就不能进行生产,这个生产指令是通过类似“看板”的物质在工序间传递的。通过“绳子”系统的控制,使得约束资源前的非约束资源均衡生产,加工批量和运输批量减少,可以减少提前期以及在制品库存,而同时又不使约束资源停工待料。所以,“绳子”是约束资源对其上游机器发出生产指令的媒介,没有它,生产就会造成混乱,要么造成库存过大,要么会使约束资源出现“饥饿”现象。约束理论的管理技术之二――TOC五大核心步骤byAMT王玉荣、孔祥云上文已经谈到了“约束”的判别,但这只是完成了第一步,为了切实地实现系统改进,TOC提出了识别并解决“约束”的五大核心步骤,即:第一步,找出系统中存在哪些约束。企业要增加有效产出的话,一般会在以下方面想办法:\uf0b7原料(Materials):即增加生产过程的原材料投入;\uf0b7能力(Capacity):如果由于某种生产资源的不足而导致市场需求无法满足,就要考虑增加这种资源;\uf0b7市场(Market):如果由于市场需求不足而导致市场能力过剩,就要考虑开拓市场需求;\uf0b7政策(Policy):找出企业内部和外部约束有效产出的各种政策规定。第二步,寻找突破(Exploit)这些约束的办法。此时要给出解决第一步中所提出的种种问题的具体办法,从而实现有效产出的增加。例如,若某种原材料是约束,就要设法确保原材料的及时供应和充分利用;若市场需求是约束,就要给出进一步扩大市场需求的具体办法;若某种内部市场资源是约束,就意味着要采取一系列措施来保证这个环节始终高效率生产。当我们要突破某台瓶颈设备利用率不高这个约束时,要采取的行动包括:1.设置时间缓冲。多用于单件小批生产类型。即在瓶颈设备紧前工序的完工时间与瓶颈设备的开工时间之间设置一段缓冲时间,以保障瓶颈设备的开工时间不受前面工序生产率波动和发生故障的影响。缓冲时间的设置,与前面非瓶颈工序波动的幅度和故障出现的概率及企业排除故障恢复正常生产的能力有关。2.在制品缓冲。多用于成批生产类型。其位置与数量确定的原则与方法同(1)。3.在瓶颈设备前设置质检环节。4.统计瓶颈设备的产出的废品率。5.找出出废品的原因并根除之。6.对返修或返工的方法进行研究改进。第三步,使企业的所有其他活动服从于第二步中提出的各种措施。这样,才可以实现系统其他部分与约束部分同步,从而充分利用约束部分的生产能力。正是这一点,使得TOC不单单是一种制造理念,而是一种管理理念或经营理念,可以应用于营销、采购、生产、财务等企业经营各方面的协调。为简明起见,我们还是以一个生产过程内部协调为例:如果流水线上的一台机器是约束,那么可以在适当的地方设置时间缓冲,来保证流水线上其他生产环节对这台机器的供给能够满足这台机器的生产需要。而目前很多企业当中正是对这点不明确,即要按照约束环节的生产节拍来协调整个生产流程的工作。一般情况下,如果那些非约束环节追求百分之百的利用率的话,将给企业带来的不是利润,而是更多的在制品、约束环节更多的等待时间和其他种种浪费。而现在的事实是,一些企业恰恰正在追求这些非约束环节的百分之百利用!第四步,具体实施第二步中提出的措施,使第一步中找出的约束环节不再是企业的约束。例如,工厂的一台机器是约束,就要:缩短设备调整和操作时间;改进流程;加班;增加操作人员;增加机器等等。第五步,谨防人的惰性成为系统的约束。当你突破一个约束以后,一定要重新回到第一步,开始新的循环。就象一根链条一样,你改进了其中最薄弱的一环,但又会有下一个环成为最薄弱的。千万要记住,“今天的解决方案就是明天的问题所在”(Today’ssolutionistomorrow’sproblem),也许你为了突破这个约束采取了一些很好的措施,可一旦约束转移到其他环节,这些措施对于新的约束可能无能为力!究竟是哪些公司通过TOC获得了大量的收益呢?正是那些进行了战略选择来决定他们想让什么成为约束的公司。约束总是存在,只是这个约束和那个约束的不同。这些公司设法使约束转移到使他们为难最少的环节,然后决定相应的企业运作(产品设计、营销、投资、员工招募等)。通过TOC,这些公司可以利用和控制约束,而不是反过来象现在很多公司那样:被约束所控制。约束理论的管理技术之三――TOC的思维流程(TP)byAMT王玉荣、孔祥云一、思维流程(TP)概述思维流程(TP)严格按照因果逻辑,来回答以下三个问题:\uf0b7改进什么?(Whattochange?)\uf0b7改成什么样子?(Whattochangeto?)\uf0b7怎样使改进得以实现?(Howtocausethechange?)第一个问题类似于五大核心步骤的第一步:“找出系统中存在哪些约束。”由于五大步骤往往应用于这样的情况:即约束并非来自一个具体的资源实体,所以就没有一些现成的摆在那里的证据(如在制品)来告诉你哪些是约束。因此,你只能先摸清楚系统的现状是怎样的,此时用到的逻辑结构图就是“当前现实树”(CurrentRealityTree)。建立此树并非是一件易事,但一旦成功完成,就自然得到了第一个问题“改进什么”的答案。接下来便是“改成什么样子”的问题。直观上这个问题已表述得很明白,但要回答它还是应该遵循以下两个步骤:找出克服当前约束的突破点;确保解决方案所产生的结果不会是乱上添乱。“消雾法”(EvaporatingCloud)可以用来突破当前约束企业的主要冲突,“未来现实树”(FutureRealityTree)用来确认当前面对的不如人意的状况确实能够用这个突破法来转变成令人满意的结果。而实施这些改进措施会出现的那些意料不到的负面影响可以用“负效应枝条”(NegativeBranches)来表示。如果这些负面影响可以避免,那么你就可以确信这个解决方案的结果不会是乱上添乱,你也就知道了应该改进成什么样的结果,即第二个问题的答案。下面就该解答问题三了。简单说就是,让那些将与这些转变直接相关的人来制定实施转变所需的行动方案。能动的“思维过程”要把那些受转变最大的人包括在内,企业应主动去征求这些人的意见,看他们认为什么会阻碍企业推进这一改进过程。要发动工人集思广益,保证最初的实施能够顺利进行。做到上述几点,实施计划就基本成型了。解答问题三用到的工具是:“必备树”(PrerequisiteTree)和“转变树”(TransitionTree)。二、思维流程(TP)的逻辑内涵在很多方面TP并不是什么TOC发明的簇新的东西。正如儿童开始学东西一样,因为他们没有太多的经验和知识,所以他们会这样思维:先问问题,然后去验证他的种种想法(比如“如果我哭,就会有人来喂我”、“要是我饿了,那我就哭”)是不是确实会发生、会奏效。TP的思路就是:在不明白、不清楚一件事的时候,就会先搞清楚一件事和一件事之间“if…then…”的因果关系是怎样,然后逐渐去理解要实现某个目标,进而发现应该做什么。举例来说明。“如果我的手触到一个火热的铁炉,那么我会被烫伤”,这是人们对现实情况的理解。如果要改变这一现实情况,则要找出上面这个因果关系中所暗含的假设,并改变这个假设。如:“如果我的手触到一个火热的铁炉,而且我带着隔热手套,那么我不会被烫伤。”接下去我们就会明白:“为了不被烫伤,我必须得不去碰那个火热的铁炉或者带上隔热手套”。一般地,可以对事物给出描述:“如果A,那么B”,还可以更详细一些,给出更多的关于A和B的联系:“如果A,那么B,因为……”,这样做可以使一些暗含的假设暴露出来,弄清楚中间结果,从而有助于我们把握事物的来龙去脉。什么是“使一些暗含的假设暴露出来”呢?举例说明如下:企业决心把废品率从9%降至5%,有人提出用精神鼓励的方法,在车间里张贴标语口号:“巧干而不是苦干”、“做好而不是做了”等等(的确有很多企业就是这样做的)。但是,在接受这个办法以前,应该先做一下因果分析:“如果我们需要把废品率从9%降至5%;而且工人注意到了’巧干而不是苦干’的标语;而且工人注意到了’做好而不是做了’的标语,那么,产品的废品率就能从9%降至5%”。显然“如果”中的条件是不充分的,这也就决定了企业在如此进行决策的时候不会收到预期的效果。另一方面,可以用这样来描述必然性:“为了A,必须B”,同样,也可以是“为了A,必须B,因为……”,这样会有助于理解为什么这么做是必须的。当然这种描述可以连续下去:“如果A,那么B;如果B,那么C;……”或者“为了A,必须B;为了B,必须C;……”。不管这种连续是以水平的方式还是垂直的方式表述出来,结构都是一样的。这种方法可以应用到组织或企业的管理当中。无论什么时候当企业谈到改进的时候,总意味着准备比以前做得更好。这时管理者会问:1、改进什么?(Whattochange?);2、改成什么样子?(Whattochangeto?);3、怎样使改进得以实现?(Howtocausethechange?)。TOC提供了一系列技术和工具来回答这些问题。其中描述因果关系(或者说是“充分条件)的技术工具是:\uf0b7当前现实树;\uf0b7未来现实树;\uf0b7负效应枝条;\uf0b7转变树。描述必然性(或者说是“必要条件”)的技术工具是:\uf0b7消雾法;\uf0b7必备树。三、思维流程(TP)的技术工具1.现实树(RealityTree)现实树是因果图,分为当前现实树和未来现实树。现实树的建立要严格遵循若干条逻辑规则。它从“树根”开始,向“树干”和“树枝”发展,一直到“树叶”。“树根”是根本性的原因,“树干”和“树枝”是中间结果,“树叶”是最终结果。对于当前现实树来讲,“树叶”是一些人们不满意的现象,“树根”是造成这些现象的根本原因或核心问题所在。而在未来现实树当中,它的“树根”是解决核心问题的方案,“树叶”是最终人们想看到的结果。2.当前现实树(CurrentRealityTree,CRT)要回答“改进什么”,我们往往是从可以得到的例证开始着手,即系统中明显地存在着哪些不尽人意的地方,如:发货单经常不准时到达;库存超标;提前期变长;企业内人际关系不融洽,所有这些可以总称为“不良效果”(UndesirableEffects,简称UDE)。值得注意的是,UDE并不是真正的问题所在,它们只是一些表面现象。通过绘出将这些不良效果联系在一起的逻辑关系图,可以大大有助于找到真正的问题症结所在,它们就显示在这个逻辑图的最低部。这个逻辑图就是CRT,它回答了“改进什么”的问题。3.消雾法(EvaporatingCloud)消雾法用来以双赢(Win-Win)的方式解决企业中的冲突。此法的得名是由于企业中的冲突象一团团的云雾一样,往往不是那么一目了然,人们往往不能很清楚地说出究竟是那些原因造成了这些冲突。消雾法就是要驱散那些弥漫在冲突周围的混淆和含糊,以便清楚地指出哪些是根本原因并给出解决冲突的方法。这时冲突便消除了,就象云雾蒸发了一样。要回答问题二“改成什么样子”,首先要弄清楚为什么存在那些CRT找出的“真正的问题”。显然,如果这些问题很轻易就可以被解决的话,企业的管理人员也不会让它们存在那么久,一直保留到现在。找出这些问题与冲突以后,应该设法找到解决问题的突破点(abreakthroughidea),我们称之为一个注入(Injection)。这时就要用到“消雾法”。要注意,不能仅仅找出一个突破点就了事,还要检验它是否能够对系统产生你所期望的影响。即:这些“注入”的实施能否将你现在面对的“不良效果”(UDE)转变为“满意效果”(DesirableEffects,简称DE)。这便用到“未来现实树”。4.未来现实树(FutureRealityTree,FRT)要回答问题二“改成什么样子”,首先要用“消雾法”看清问题和冲突,找到突破点,也就是“注入”。然而,“注入”只是解决方案的一个必要组成部分,还不是一个充分完整的方案。为了确保此“注入”的确是个好主意,还要检验这个“注入”的实施效果将会怎样。这就要回到最初反映“不良效果”因果关系的CRT图,把“注入”插入到它要进行突破的环节。然后,重绘逻辑连接,在CRT的基础上生成FRT。如果此“注入”果真能把UDE转变为DE,那么我们就找到了我们期望的解决结果,它们正是FRT的“树叶”。所以说,FRT很好地描绘了实施“注入”后的未来图景。要注意的是,在此阶段没有必要考虑怎样具体实施“注入”。有时甚至会提出一些看似不可思议的实施思路,TOC称这种“注入”为FlyingPigInjections,就是说这种“注入”要实施成功几乎不可能,就象让猪飞起来一样令人不可思议。在这时,管理者千万不能绝望,因为TOC提供了方法让这头会飞的小猪停落下来。5.负效应枝条(NegativeEffectBranches)当做完CRT,EC,FRT的一系列工作以后,就要找一些受改进影响最大的人来参与,以保证改进的成功实施。TP是一项高度开放、广泛参与的活动。当这些与改进直接相关的人看到改进进行的突破以及FRT所描绘的“未来现实”时,他们往往会有一种抵制改进的情绪,毕竟企业中的问题已经存在了一段时间,而且代表着不同利益者之间的冲突。所以,“注入”或多或少地会与当前的企业文化或者各部门的亚文化发生抵触。人们往往会对这个突破性的想法说:“我认为这个办法可能管用,但是¼¼”,他们接下去就会罗列出若干种此法实施后可能会带来的负面效应,例如:“如果产出改进那么多的话,我们部门就不需要现在这么多人了”等等。对于这种情况,TP给予了充分考虑,以避免实施的失败。TP认为,正是这些受改进影响最大的人,才对那些意料之外的负面效应(即“负效应枝条”)了解得最清楚。所以,TP要求主动寻求这些人的参与,并与他们一道找出避免这些“负效应枝条”长出的办法,此过程可以形象地描述为“剪去负效应枝条”(trimmingtheNegativeBranches)。为克服人们抵制变革的心理,TOC总结了6大步骤,称为“针对抵制改进情绪的6层次剥离法”:\uf0b7对造成当前问题的原因达成上下一致\uf0b7对问题的解决方向达成一致\uf0b7对解决方案的有效性和实施结果的合意性达成一致\uf0b7吸引其他人的参与和积极合作,以使解决方案日益完善\uf0b7制定实施计划,使解决方案落到实处\uf0b7克服人们口头不说但确实存在的对重大改进的畏惧。6.必备树(PrerequisiteTree)要注意,问题三“怎样使改进真正得以实现?”不同于“怎样对事物进行改变?”(Howtochangethings?)。前者是在改进前、改进后的状态都已知晓的情况下,重点强调如何导致这一改进的实际发生。鉴于人们对自己参与设计的改进方案一般抵触较少,所以回答问题三的关键就是,让那些将与这些转变直接相关的人来制定实施转变所需的行动方案。这个工作是TP中最有力的一环,也是与其他那些追求持续改进的思维流程相比最显著的一个特色。我们常常看到,一个企业一开始就是决定改进目标,接下去就是实施小组的几个成员全面忙碌起来:制定实施日程安排、给实施方案定名、强制扫除实施障碍等等,而实施结果如何呢?很难说是否能实施成功。而TP不是这样,有了上文的一系列工作,我们已经摸清楚了问题所在(通过CRT),找到了突破点(通过EC),保证了“注入”的实施结果是令人满意的(通过FRT),就剩下在UDE和DE之间搭一条路了。在寻找这条路的过程中,管理者可能会听到人们这么说:“这个办法听上去不错,可它需要营销部门和工程部门之间有效地沟通、紧密地配合,而实际上我们的企业里这两个部门根本就不打什么交道”;“这个方案实施以前,先要对公司上上下下进行培训,而预算中根本没有这笔钱”;这时,“解铃还需系铃人”,要引导那些指出实施障碍的人来提出解决问题的办法。用来显示克服障碍的路径的逻辑图称为“必备树”。7.转变树(TransitionTree)TOC思想的应用成功需要集思广益,找到配合实施最初“注入”的其他“注入”。把所有这些实现成功实施所需的活动集中在一起,并给出它们之间的关系,弄清楚活动的先后顺序应该怎样。这时可以用到“转变树”。四、五大核心步骤与思维流程的小结有句话说:“管理30件事要比管3件事麻烦得多”,其实是暗含了一个意思,就是不仅是活动的本身,而且活动和活动之间的关联也需要管理。对3项活动来讲,有3!=6个关联。而对30项活动,有30!约1032个关联!这个天文数字使得企业在实际管理中无法关注活动间的关联,只能注意一个个孤立的活动是否做好,即只考虑局部的优化。而TOC的五大核心步骤和思维流程把注意力集中在活动间的关联。如果某一处关联已经成为系统的约束,那么我们就对这处关联提出我们的问题:“改进什么”、“改成什么样子”、“怎样使改进得以实现”,并一一作答直到使之不再是企业的约束。五大核心步骤与思维流程之间是相互补充的关系。当约束能够很容易被识别出来的时候(比如,具体的设备、工序等是约束),五大核心步骤可以提供解决这些约束的必要步骤。当约束不能容易地被识别出来的时候(比如,企业这个“链条”的某些不同“环节”之间的相互关系是个约束),TP可用来找出核心问题或核心冲突,以及解决问题的有效工具。约束理论的管理技术之四――说明TP应用的一个例子byAMT王玉荣、孔祥云问题的提出某化妆品生产企业一直以来处于经营亏损状态,市场份额不升反降,管理上问题重重,总经理Alex苦于不知道从哪里着手来解决这些问题。这时从公司董事会上又传来一个极坏的消息:如果这种局面仍将继续下去的话,董事会将考虑出卖这家企业。Alex知道,最危急的时刻已经到来了,除了想出一个办法把这种混乱的局面搞清楚以外,已经没有什么灵丹妙药了。由于Alex曾经参加过关于TOC的培训班,他决心把手下主要的管理人员组织成一个特别小组,来共同应用TOC中介绍的TP的方法来理清思路,争取能够有所突破。一张UDE的列表小组中的成员临危授命,集思广益,把企业中现存的不良表现(即UDE)列举如下:1.竞争日益激烈。2.来自需求方的压价的压力很大。3.市场价格所允许的利润空间越来越狭窄。4.公司各部门以各自的局部利益作为指向。5.公司股东时刻在强调增加销售额,这使得经理管理人员承受着空前的压力。6.新产品的推出周期空前地短。7.种种新产品太频繁地推出,导致了市场秩序的混乱。8.销售人员开拓市场的担子过重。9.生产和分销环节不能及时相应市场的变化。10.新产品的设计和开发在时间上不够迅速,质量上不够可靠。问题是如此繁杂,究竟什么是“病根”所在呢?他们决定通过CRT来找到制约企业生存与发展的最核心的问题。CRT由图1可以看出,为了把这些UDE联结成树形,需要加入许多中间条件(图中用非阴影的方框来表示),以保证整个逻辑树满足充分条件。图1CRT的一个例子消雾法图1表明,UDE#4是核心问题所在,即“公司各部门以各自的局部利益作为指向”。为什么这个问题一直存在却得不到解决,继而引发了其他的问题呢?显然各部门的管理人员限于某种“冲突”之中而不能自拔。图2找出了冲突所在:尽管是为了同一个目的:“作出正确的决策”,管理人员在日常管理中却采用着两种截然不同的思维角度。图2消雾法的一个例子“冲突”之所以看上去水火不容,是因为管理者相当然地认定“客户对产品的价值评价肯定低于产品生产者对产品的价值评价,市场对厂家的报价也不会接收,造成了厂家在市场中的被动”。扭转这个“主观假设”,我们就找到了突破点,即一个“注入”:要采取措施,争取客户对产品的价值评价高于产品生产者对产品的价值评价。FRT管理者愿意看到的是“市场份额扩大”等令人满意的结果,即DE,那么有了上述“注入”之后,能否实现DE呢?注意,为了实现DE,往往需要许多“注入”的共同作用。从图中可以看出,“注入”也导致了“负效应枝条”的出现,即斜体字方框所示的“追加财力和人力的投入”,显然这对于一个处于效益不好状态下的企业来说,是力图避免的。为了剪去“负效应枝条”,就需要“注入#5”,这时,特别小组的成员明白了:为了摆脱企业危机,首先必须透彻地了解市场,找出市场对同类产品的最迫切的要求改进之处,然后,通过对企业产品的小改动(往往涉及的是服务等产品附加价值),来为市场上的客户创造出更多的效用,促使客户对产品的价值评价提高,并沿着FRT的思路最终实现市场份额的增加。问题的焦点与改进经过以上分析,特别小组中的管理人员已经知道,要从市场入手来思考问题,解决问题。产品分销主管指出,目前市场的状况是这样的:生产商按照经销商订货数量的多少来决定给予他们多少价格上的优惠折扣。这使得经销商选择每次多订货,以降低进货成本。而化妆品市场的特点是新产品层出不穷,结果经销商每次未销完的货就成了废品,为此,经销商很有怨言。能否改善这种状况呢?经过群策群力,特别小组发现,如果依据经销商的销货量来决定折扣的多少,并缩短分销周期,按天补充各经销商销出去的产品的数量,那么,就解决了产品报废的问题,并且能够有效监控经销商销货量的多少以确定准确的折扣,也调动了经销商向消费者推销本企业产品的积极性。从而,企业并没有增加额外的投入,就改善了与经销商的合作关系,使得产品通向消费者的渠道大大畅通。约束理论的管理技术之五――思维流程(TP)的进一步完善byAMT王玉荣、孔祥云目前,五大核心步骤与TP仍处在不断地发展完善之中。本文例举Goldatt博士创立TOC时未充分展开的两个问题如下:1.只涉及了“因-果”分析的一种情况,而忽略了其他两种情况。有的TOC研究者认为,现实世界中的因果推理关系应有三种情况,应该使用不同的符号加以区分,具体如表1所示。Goldratt博士在TP中只涉及了表中的第一种因果推理关系。表1现实世界中的三种因果推理关系因果推理关系:之一因果推理关系:之二因果推理关系:之三简述多个“原因”共同导出一个“结果”每个“原因”可以独立导出同一个“结果”多个“原因”均可以增加“结果”出现的可能性特点缺少任何一个“原因”,那么“结果”就百分之百地不能导出。若干“原因”之间是独立的,只要有一个“原因”存在,就可以导出“结果”。每个“原因”为“结果”的出现贡献一个百分比,如果每个“原因”都存在,那么“结果”出现的可能性最大;如果部分“原因”存在,那么仍可以得到“结果”,不过概率要小一些。例证“结果”是“植物生长”,那么四个“原因”缺一不可:养料、水、光线、可容忍的温度域一辆带有定时炸弹的汽车正驶离大桥,冲向深谷。“结果”是“汽车毁坏”,原因分别是“车上装有定时炸弹”和“汽车冲向深谷”。“结果”是“汽车燃油效率提高”,原因是“保守地慢速开车”、“启动与刹车小心”、“把轮胎气打足”、“马上请技工检查一下引擎”。各个原因对“结果”的贡献百分比分别是20%、10%、20%、10%。哪怕暂时不请技工来,而只是做其他的保养,汽车燃油效率也能提高50%。符号表示如图1(a)如图1(b)如图1(c)图1三种因果推理关系的不同表示2.TP中因果推理的理由充分性缺乏系统的检查Goldratt博士主要著述中论及TP的因果推理的时候,大多依靠应用者本身来保证推理理由的充分性,而缺乏一种系统的检查方法作为指导,从而减少TP应用中的随机性和主观性。因此,有的TOC研究者认为,应该对TP中因果推理的理由充分性进行两个层次的检查。第一个层次是基本检查。这时,应用者应回答三个问题:\uf0b7“活动”存在性检查:TP逻辑树中的“活动”(在图中以方框表示)是否真正存在?\uf0b7因果关系存在性检查:“活动”间的因果关系是否真正存在?\uf0b7表述清晰性检查:逻辑图中表述的是否是应用者真正的意思表达?第二个层次是在TP中的因果推理已经通过第一层检查之后,进行的进一步检查。这时,应用者也要回答三个问题:\uf0b7是否还有其他独立的、等同的、更可能的原因可以导出该结果?也就是说,有没有其他原因可以导出这样的结果?如果把已有的这个原因删去,是否仍可以从其他途径导出这个结果?这里要注意,为了避免找出太多的原因,应该追问,如果把已有的某个原因删去,对结果出现的影响大不大?相对来说,应用者更要关注影响大的原因集。\uf0b7是否要把一些条件“和”起来共同作用(如前一个问题中的第一种因果推理关系)才能导出结果?这里要注意,当椭圆符号联系了4个以上的原因时,就要考虑:再次应用第一层次的“因果存在性检查”,把一层的因果关系细化展开为多层因果关系。或者,把已有的无关紧要的原因删去。例如,因为“今天是奥运会开幕”,而且“运动馆里有氧气”,所以,“运动馆里燃烧着火炬”。绝大多数情况下,第二个原因可以删去。\uf0b7从这些原因是否还能导出其他的结果?也就是说,寻找这些原因是否能导出其他结果,以对原来的因果关系进行“证伪”。如果其他结果的确出现了,那么说明原来的因果关系成立;如果未出现,则原因果关系可能不充分。例如,最初的因果关系是:因为“去年公司定价较高”,所以“公司销售额收到损害”。做如下检查:从“去年公司定价较高”能否推出“顾客都拥向低价的供应商”?如果可以,则最初的因果推理充分。但经调查,实际情况是,有些顾客拥向了价格更高的供应商(由于我们的销售员跳槽,把一些客户关系带到了竞争对手那里;或者由于竞争对手提供了更好的服务);有些顾客仍停留在本公司这里,并没有去寻找低价的供应商(因为这些老客户相信本公司与他们的老关系)。所以,原有的因果推理只考虑了价格的因素,而忽视了销售员的因素或者服务的因素,是不充分的。约束理论的管理技术之六――其他管理思想与技术byAMT王玉荣、孔祥云一、链条分析对于一个生产产品的企业来说,可以认为它的整个经营过程是由若干个相互联系的环节所组成的链条。从市场营销、接受定单、采购原料、生产制造、产品包装直到产品发运,一环扣一环,一个环节的产出受其前面的环节的制约。面对企业中更加复杂的环节组合,传统的管理模式习惯于把链条断开,对每个环节进行局部优化。这种做法认为:1.对任何一个环节的改进就是对整个链条的改进;2.系统的整体改进等于各个分环节的改进之和;3.对链条的管理水平以链条的“重量”来衡量,即各环节的管理人员加强了自己的环节,就增加了链条的重量,管理人员的经营业绩也就越突出。应用这种管理模式的结果是,每个部门的管理人员都在同时抢夺系统的资源。他们都想使自己环节的重量最大化,因为他们相信这样做是使整个系统的有效性最大化的途径。至于实际结果如何呢?下面的一家出版公司的案例给出了答案。书籍出版的一个中间环节是印刷,印刷部门的改进小组向出版公司总经理提交了一份建议书,提议公司只要花20000美元,就能采用一个新方法,使印刷部门的生产率提高25%,而且很快就会见效。总经理觉得不错,就在他要签字的时候,有人提问:印刷部门的产出会去向哪里?下一个生产环节的在制品多不多?总经理决定调查一下,结果发现,下一个生产环节的在制品已经堆积起来了。也就是说,这家公司差一点花20000美元来延长下一个生产环节在制品的排队等待时间达25%以上,这20000美元的花费其实没有给公司带来任何利润!TOC认为,管理者需要找出链条的最薄弱一环。假如发现生产制造是最薄弱的一环,那么也就是说,市场营销可以吸引足够多的顾客需求,公司的定单很充足,原材料可以准时到货,生产多少就可以包装多少,发运也能及时。但是,生产制造却跟不上。这时,如果改进包装环节会怎样呢?也许能节约一些成本,但长期来看,并不能使公司如期完成比现在更多的定单。对于采购、营销等环节也是同样。这就是:“如果你对什么都关注,那就是对什么都不关注”(Ifyoufocusoneverything,youfocusonnothing.)。只有对生产制造环节进行改造才能真正增加企业的利润。这种思想可以归结为:1.对大多数环节所进行的大多数改进是对整个链条无益的;2.系统的整体改进不等于各个分环节的改进之和;3.企业的经营业绩应该以链条的“力量”(而不是“重量”)来衡量,这就要通过加强那个最薄弱环节来实现!这种管理模式的应用可以避免企业内部各部门进行“资源大战”。因为他们知道,一旦识别出最薄弱的一环(即企业的“约束”),那么企业的资源就应该用在改进这个约束上。二、从输入影响企业决策首先来看企业的决策过程有哪些输入(如图1):企业决策者面对那些真正重要的战略性问题,总会有意识或无意识地受到上图中的各输入要素的影响。所以,“TOC如何有助于企业的决策?”的问题,就可以变成“TOC是如何对这些输入起作用的?”,因为这些输入要素不改变的话,所得到的决策结果也不会有什么大的不同。\uf0b7环境:TOC往往把当前的决策环境放在全局的背景下来考虑\uf0b7数据:TOC重新定义了那些重要的衡量标准\uf0b7直觉:TOC使得你必须把直觉转变成对他人来说是明白清楚的想法。\uf0b7经验:TOC仔细审查现存的各种因果联系。\uf0b7政策:TOC审核现存政策的有效性并提出质疑。\uf0b7理论:TOC把“如何更好地实现系统目标”的关键凸现出来。图1企业决策过程的输入因素三、双赢(Win-Win)的解决方案唯一长久的是那些双赢(Win-Win)的解决方案。一个当时临时妥协将就的方案,最终往往发展为两输(Lose-Lose)方案。客户可能把购买新技术、新软件当作解决办法,其实不然,真正的解决企业主要问题的途径是通过对政策规定和流程安排的改进(因为大多数的“约束”往往出自这里)。人们往往说:“如果你知道答案,就告诉我吧。”他们想要的是立竿见影、万无一失的办法来解决他们所认为的问题,而不是寻求一个对很多情形(个人、组织、社团、政府等等)都适用的找出问题、分析问题、解决问题的过程。他们不想自己去思考,他们没有时间,因为他们的工作已经是满满当当,整天忙于解决突发事件、缺件、计划的拖延等等(这被称为“救火式的管理”)。而他们所想得到的万能方案其实是不存在的。要想让方案奏效,必须量体裁衣,从企业内生出这个解决方案。四、持续的系统级改进许多企业的改进工作,把注意力集中在成本的减少上。许多管理论述的中心主题是成本消减的方方面面。美国式的面向短期经济效应的模式又对成本减少格外强调,以之为企业改进的基本原理。而基于成本的方法是解决管理问题的万应灵药吗?尽管成本的消减可以给利润收益带来了立竿见影的效果,但成本消减并不是在日益激烈的竞争环境中取得最终胜利的唯一充分条件。我们应该注意的是:把目标和必要条件区分开来是十分重要的。对成本问题的重视是企业成功的一个必备条件,但这并不能确保企业取得成功。那么什么是目标呢?对企业而言,从持续改进的角度来讲,就是持续地获取利润。虽然成本消减无疑也是企业多创利的一个有机组成部分,但致力于成本消减有可能无益甚至妨碍生产率的提高,原因有二:首先,成本消减往往会走得太远,以致于有损于企业的生产能力。其次,成本消减总有个尽头,当逼近生产无浪费的极端情况时,难道就停止企业改进的进程吗?传统的管理强调首先消减运行费,接下去才是有效产出的增加,最后是库存的减少。而TOC认为,最大的获利来自于首先增加有效产出,然后依次是库存的减少和运行费的减少。五、TOC的营销观念除了“企业象链条”的类比以外,TOC还有一个精彩的类比:营销和打鸭子。如果把销售比作向那些正在湖边吃谷的蹲着不飞的鸭子射击,那么广告就是撒下谷子让鸭子到岸上来吃,而营销就是首先得知道鸭子是爱吃谷子的。这就提出一个问题:怎么才能知道我们想打的那些鸭子喜欢吃什么?换句话说,我们要给那些潜在客户提供什么样的解决方案。这也就是TOC所说的营销。前面已经谈到,我们把企业内部的头痛问题一一列出来,然后用“当前现实树”来分析核心问题所在。那么这种方法能否用来解决我们的顾客提出的种种抱怨和意见呢?当然可以!把各种关于顾客的UDE列出来,生成CRT,找出导致顾客抱怨的核心所在,并提出相应的能够最大限度提高顾客满意度的解决方案──这就是TOC的营销战略:首先找到鸭子喜欢吃什么,接下去要做的就是撒下谷子、向那些蹲着不飞的鸭子射击了。约束理论(TOC)约束理论的理论核心之一企业目标和作业指标体系byAMT王玉荣、孔祥云TOC认为,一个企业的最终目标就是:在现在,也在将来赚取更多的利润(tomakemoneynowandinthefuture)。要衡量一个企业是否能赚钱,目前通常采用以下三个指标:\uf0b7净利润(NetProfit,简称NP)即一个企业赚取利润的绝对量。一般来说,净利润越高的企业,其效益越好。\uf0b7资收益率(ReturnonInvestment,简称ROI)表示一定时期的收益与投资的比。当两个企业投资不同时,单靠净利润是无法比较他们效益的好坏的。例如,两个企业的年净利润均为50万元,其中一个投资100万元,而另一个投资200万元,显然前者的效益要好。\uf0b7®现金流量(CashFlow,简称CF)表示短期内收入和支出的钱,在“现金流量表”中可以反映出来。对于制作财务报表的要求来说,这些指标往往是必要的。而用它们来进行日常决策时,这些指标却存在着某些弊端,具体表现在:第一,决策预期的滞延性管理人员不能及时地预期所作决策的立即效果是怎样的,只有在年末或季度末那些财务数字出来时才能看到结果。有人将这种情况比作开车时的挡风玻璃被纸糊上,在汽车的后视镜中景象的指导下开车。所以,管理人员往往会问:我怎么知道这项决策将会如何影响年底的净利润呢?第二,局部标准与全局优化的不一致性为了缓解上面提出的问题,在大多数情况下,管理者往往采用一些局部的标准,这些标准在他们想来是与净利润或投资回报率相关的。而这些标准衡量可能只是从部门利益出发,把目光关注在类似于生产局部的某一种产品时所花的成本等数字上面,这种做法显然是与全局优化的目标相脱节的。管理者真正需用的是与那些长期目标(净利润、投资回报率和现金流量)直接相关的衡量标准。第三,直接指导生产的不适性前述三个指标主要考虑的是对现有整体资源的有效利用和安排。但是,在直接指导生产方面却力不从心,例如,究竟采用多大批量为好,是无法直接从这三个指标作出判断的。因此,需要一些作业指标作桥梁,以缓解或者克服以上的弊端,这也就是TOC作业指标体系中提出的三个重要概念:1.有效产出(Throughput,T)“有效产出”的提出最早是在Dr.Goldratt所著的《TheGoal》一书中,其中把Throughput定义为一个系统通过实现产品或劳务的销售来盈利的速度。TOC认为,它不是一般的通过率或产出率,而是单位时间内,从产品的销售收入(记为S)当中扣除原材料、零部件等的采购、分包费用之后的企业所得后的利润额,即通过实现产品销售来获取赢余的速率。从销售收入中扣除的这部分费用总称为纯变动费用(TrulyVariableExpenses,简称TVE)。所以,单位时间内,T与销售收入的关系可以表述为如下公式:T=S–TVE(1)特别要指出的是,必须把产出品和卖出品区分开来。尽管我们在生产的每个阶段都会计算在制品或产出品的数量,但这些数字并不直接有助于我们盈利目标的实现,生产出来但未销售出去的产品只能是库存,不能带来T的增加。而只有那些最终实现了销售的产出品才会真正给企业带来利润。TOC理论中的有效产出,正是衡量了企业在单位时间内能够出产、销售产品而最终获利多少的能力。同时,有效产出的指标不仅适用于盈利性的企业,从更通常的意义上来讲,每个组织都有其奋斗的目标,并致力使其实现程度最大化,而有效产出正是对这一实现程度的定量考核。当然,企业单靠制造部门是无法大规模增加有效产出的。这需要营销、产品设计和财务等其他的部门的共同配合,使整个企业成为一个系统整体,因此需要管理人员不断发展和实施一套为整个企业所接受的基于有效产出的经营战略(ThroughputbasedOperatingStrategy,简称TOS),如图1所示。图1基于有效产出的经营战略(TOS)2.库存(Inventory,I)指一切暂时不用的资源,包括\uf0b7为满足未来需要而准备的原材料;\uf0b7加工过程的在制品和一时不用的零、部件;\uf0b7未销售的成品;\uf0b7扣除折旧后的固定资产(如厂房、设备以及土地等)。这些资源占用了资金,产生机会成本及一系列维持库存所需的费用。3.运行费(OperatingExpenses,OE)是生产系统将库存转化为有效产出的过程中的一切花费,包括所有的直接费用和间接费用:\uf0b7直接人力费用;\uf0b7间接人力费用;\uf0b7期间费用;\uf0b7销售费用;\uf0b7管理费用。如果以货币来衡量,则T是要进入系统的钱,I是存放在系统中的钱,而OE则是将I转变成T而付出的钱。为帮助理解,可以把一个组织类比为一个黑箱,它有输入和输出:“库存”是输入的原材料,它从黑箱里出来,就成了产成品。黑箱中从输入到输出的转换所花费的钱就是“运行费”。如果这个组织是一所学校,则学生是原材料和产成品,校内所有的学生组成“库存”,单位教学时间对单个学生所发生的影响就是“有效产出”,教育经费(包括教学设施、教师工资等)是“运行费”。如果一所学校能够用较少的“库存”和“运行费”,得到较多的“有效产出”,那自然是件好事。也就是说,若甲大学曾在3年内花1000万培养1000名硕士生,其中700名如期拿到博士学位;而乙大学在3年内花3000万培养了1500名硕士生,只有500名如期拿到博士学位。设其他条件均一样,那么显然甲比乙的教育水平要高出许多。这个例子也说明了TOC指标体系在非盈利组织的应用。表2-1分析了三个作业指标与NP、ROI、CF的关系(表示增加,¯表示减少,®表示不变),若S表示销售收入,则有NP=T-OE(2)和ROI=(T-OE)/I。(3)表2-1作业指标与财务指标的关系通常,I降低可以导致OE减少。而OE减少,将导致NP、ROI和CF增加,从而使企业赚钱。但是,通过降低I来减少OE的作用是随着I降低的程度而减弱的。当I较高时,减少I可以明显减少维持库存费,从而减少OE,然而,当库存降低到一个较低水平时,再继续降低I,则对减少OE作用不大。正如TOC理论的创立者Goldratt博士所指出的那样,要想通过减少库存和运行费来实现多赚钱的目标是有限度的,因为极限的情况下也只能把库存和运行费减少到零,而通过增加有效产出来增加利润却有着无限的可能。可是,为何日本一些公司在已达到世界上最低的库存水平之后仍然要尽力继续降低库存?因为降低库存还能缩短制造周期。缩短制造周期是提高企业竞争能力的一个重要因素。产品的品种、质量、价格与交货期是影响竞争力的几大因素,制造周期的缩短,对于缩短顾客的订货提前期,提高对顾客订货的响应性以及争取较高的价格都有很大作用。于是,制造周期的缩短导致市场占有率的增加,从而导致未来的有效产出的增加。作业指标、财务指标与制造周期的关系如图2所示。图2作业指标、财务指标与制造周期的关系约束理论的理论核心之二约束(Constraint)的定义与判别byAMT王玉荣、孔祥云TOC认为,对于任何一个由多阶段构成的系统来讲,如果其中一个阶段的产出取决于前面一个或几个阶段产出的话,那么,是那个产出率最低的环节决定着整个系统的产出水平。换句话说:一个链条的强度是由它最薄弱的环节来决定的。定性地,在企业的整个经营业务流程中,任何一个环节只要它阻碍了企业去更大程度的增加有效产出,或减少库存和运行费,那么它就是一个“约束”。“约束”是一个广义的概念,通常也称作“瓶颈”(Bottleneck)。约束可以来源于企业内部,也可以来源于企业外部。一般来说,约束可以是三种类型:资源(Resources)、市场(Markets)和法规(Policies)。例如,企业为了达到环保法规的要求,要进行相应的三废处理,这自然会导致运行费的增加,那么,环保法对于企业来讲就是一个法规约束。由于法规自身所具有的强制性,企业对来自资源和市场的约束进行改造的可能性要大得多,下文就以企业生产环境为例,对这两种约束进行说明。一般地,任何一个企业都可以看作是将原材料转化为产品的系统。在这个系统中,生产产品所需的各种资源是关键的部分,如机器、工人、厂房和其它固定资产,等等。按照通常的假设,在设计一个企业时,可以使生产过程中各阶段的生产能力协调一致,即达到能力的平衡。但这只是一个理想的状态。因为,生产是一个动态的过程,随机波动时时存在,能力平衡在实际中实现极其困难,也可以说是达不到的。因此,生产过程中必然会出现某些资源负荷过多,成为卡“脖子”的地方,即“约束”。这样,一个企业的制造资源就存在约束资源与非约束资源的区别。在企业生产环境中,所谓“约束资源”,指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源。这一类资源限制了整个企业出产产品的数量。其余的资源则为非约束资源。要判别一个资源是否为瓶颈,应从该资源的实际生产能力与它的生产负荷(或对其的需求量)来考察。这里所说的需求量不一定是市场的需求量,而可能是为保证生产,其他相关资源对该资源的需求量。通过对以上定义的分析,可以发现,判别某资源是否为约束资源时,有以下六种典型情况:1.部分生产资源的生产能力低于市场需求;2.所有生产资源的生产能力低于市场需求;3.所有生产资源的生产能力均高于市场需求;4.添加新的生产资源或改进工艺时,对约束资源产生的影响;5.通过出包加工提高生产能力时,对约束资源产生的影响;6.通过营销等措施使市场需求提高时,对约束资源产生的影响。为简明起见,本文模拟一个生产流程,对六种典型情况进行了对应分析,详见图1及图2。假设某产品P的生产流程如图1所示:图1说明“约束”判别方法的一个示例:某产品P的生产流程情况(1):对P的市场需求为每周30个单位;机器A的生产能力为每周生产35个单位;机器B的生产能力为每周生产40个单位,机器C的生产能力为每周生产25个单位。显然,这时A、B产出的中间品会在C资源前积压,C资源哪怕是满负荷每周生产25个单位的产品,产品P也将不能满足市场每周30单位的需求。所以,机器C为约束资源。情况(2):对P的市场需求为每周28个单位;机器A的生产能力为每周生产15个单位;机器B的生产能力为每周生产25个单位,机器C的生产能力为每周生产20个单位。这时,如果相对市场需求来说机器A、B、C都应该为约束资源。但根据定义,当前只有机器A为约束资源,因为机器C其生产能力虽然每周生产20个单位,但每周只能接到机器A所能生产的15个单位的最大生产负荷,即其生产能力超过了对其的需求量,为非约束资源。机器B其生产能力每周生产25个单位,达不到市场的要求,但它产出的中间品已经在机器C前积压了,即其生产能力超过了后续环节对其的需求量,也是非约束资源。这时,只有将机器A的生产能力提高,才能更好地满足市场需求,否则如果去盲目改进机器B、机器C的话,对最终产出于事无补,而且会产出更多的积压在制品。值得注意的是,如果企业又购买了一台机器A(对应于情况4),则机器C成为新的约束资源,它将整个生产流程的能力限制在每周20个单位。若通过出包加工的方法将C的产出提高50%(对应于情况5),即达到30,那么约束资源将转移到机器B。继续改进下去(对应于情况3、情况6),然后不难发现,这时可能相对于企业为外部因素的市场需求成了新的约束资源。约束资源的一系列变化如图2所示,方框中的数字表示资源的生产能力,阴影表示约束资源。通过对上例的分析,可以对TOC的管理思想窥见一斑:\uf0b7生产能力小于市场需求的资源,按定义不一定为约束资源。\uf0b7TOC的管理思想是首先抓“重中之重”,使最严重的制约因素凸现出来,从而从技术上消除了“避重就轻”、“一刀切”等管理弊病发生的可能。短期的效果是“抓大放小”,长期的效果是大问题、小问题都没忽略,而且企业整体生产水平和管理水平日益提高。\uf0b7经过筛选,任何企业只应该存在着少数的约束资源,从而避免了管理者陷入大量的事务处理当中而不能自拔。\uf0b7约束资源是动态转移的,这就给管理者的惰性敲了警钟。图2约束资源的判别约束理论的理论核心之三企业的“物流”类型byAMT王玉荣、孔祥云企业的生产过程可以看作是从原材料到成品的高度相关的活动链。其中,原材料被制成毛坯,毛坯被加工成各种零件,零件又被组装成部件,最后零件和部件总装成产品。人们本可以根据这个活动链中高度相关的内在关系,制定出一个详尽而周密的生产作业计划,规定出每一种毛坯、零件、部件和产品的投入、出产时间和数量,如MRP中实现的那样。但在实际中,这个活动链中计划好的活动程序常会被企业中大量存在的随机事件的干扰所打乱,如机器损坏、质量问题等等。要识别这些干扰,找出问题出在何处,手段之一就是从“物流”着手。TOC根据不同类型“物流”的特点来对企业进行分类,从而为企业准确识别出各自的薄弱点或者说“约束”所在提供了帮助,并对其实施有针对地计划与控制。一般地,将从原材料到成品这一“产品物流”分为:“V”、“A”和“T”三种类型。如图1所示。其中,“V”型“物流”是由一种原材料加工或转变成许多种不同的最终产品;“A”型是由许多种原材料加工或转变成的一种最终产品;而“T”型则是“A”型的一个发展,其最终产品有多种。图1“V”、“A”和“T”三种物流类型的企业实际上,企业的“产品物流”往往不只一种类型,可以根据占主要地位的“产品物流”,来相应地划分企业。如果一个企业其主要是“V”型“物流”,那么我们就称这个企业为“V”型企业,其余的类推,对于“V”型企业,如炼油厂、钢铁厂等,其特点有:①最终产品的种类较原材料的种类大得多;②所有的最终产品,其基本的加工过程相同;③企业一般是资金密集型且高度专业化的。对于“A”型企业,如造船厂,其特点是:①由许多制成的零部件装配成相对较少数目的成品,原材料较多;②一些零部件对特殊的成品来说是唯一的;③对某一成品来说,其零部件的加工过程往往是不相同的;④设备一般是通用型的。而对于“T”型企业,如制锁厂,汽车制造厂等。其特点主要包括:①由一些共同的零部件装配成相对数目较多的成品;②许多成品的零部件是相同的;③零部件的加工过程通常是不相同的。V型企业的工艺流程一般来说比较清楚且设计简单,生产提前期较短,企业的约束识别及控制与协调也相对容易。而A型或T型企业则与V型企业不同,它们存在着物料清单(BOM),工艺流程较复杂,企业的在制品库存较高,生产提前期较长,约束不易识别,计划以及工序间的协调工作也非常困难。表1比较了“V”型、“A”型、“T”型企业的不同特点。“V”型企业“A”型企业“T”型企业原材料种类单一或较少多较多产成品种类多单一或较少较多产品加工过程基本相同不相同不相同零部件一般不是装配型企业一些零部件对特殊的成品是唯一的许多成品的零部件是相同的设备高度专业化通用型介于专业化与通用型之间工艺流程比较清楚、设计简单存在物料清单、较复杂、在制品库存较高生产提前期较短较长企业的瓶颈识别相对容易相对困难生产控制、协调相对容易相对困难典型行业炼油厂、钢铁厂造船厂制锁厂、汽车制造厂表1“V”型、“A”型、“T”型企业的不同特点比较另外,考虑到约束资源的存在,“物料”所经过的制造资源,将存在约束资源与非约束资源之分。而约束资源与非约束资源的关系,由以上三种类型企业的物流可以看出,它们之间存在着四种基本的关系,如图2所示:①从约束资源到非约束资源[图2(a)];②从非约束资源到约束资源[图2(b)];③约束资源和非约束资源到同一装配中心[图2(c)]④约束资源和非约束资源相互独立[图2(d)]。图2约束资源与非约束资源的关系约束理论的理论核心之四九条管理原则byAMT王玉荣、孔祥云TOC的基本思想在九条管理原则上得到了具体体现,这九条原则是实施TOC的基石。与TOC相关的生产计划与控制的算法和软件,也是按照这九条原则提出和开发的。此外,这些原则也可以独立于软件之外,直接用于指导实际的生产管理活动。下文将逐条分析这九条原则。原则l追求物流的平衡,而不是生产能力的平衡。追求生产能力的平衡是为了使企业的生产能力得到充分利用。因此在设计一个新厂时,自然会追求生产过程各环节的生产能力的平衡。但是对于一个已投产的企业,特别是多品种生产的企业,如果一定要追求生产能力的平衡,那么即使企业的生产能力充分利用了,但是产品并非都能恰好符合当时市场的需求,必然有一部分要积压。TOC则主张在企业内部追求物流的平衡。所谓物流平衡就是使各个工序都与瓶颈机床同步,以求生产周期最短、在制品最少。它认为生产能力的平衡实际是做不到的。因为波动是绝对的,市场每时每刻都在变化;生产能力的稳定只是相对的。所以必须接受市场波动这个现实,并在这种前提下追求物流平衡。原则2“非约束”的利用程度不由其本身决定,而是由系统的“约束”决定的。图1约束资源与非约束资源的关系约束资源制约着系统的产出能力,而非约束资源的充分利用不仅不能提高有效产出,而且会使库存和运行费增加。从图1所示的约束资源与非约束资源的四种基本关系中,我们可以看出,关系(a)、(b)、(c)中非约束资源的利用程度是由约束资源来决定的。如:\uf0b7关系(a):非约束资源为后续工序,只能加工由约束资源传送过来的工件,其使用率自然受约束资源的制约;\uf0b7关系(b),虽然非瓶颈资源为前道工序,能够充分地使用,使用程度可以达到100%,但整个系统的产出是由后续工序,即约束资源决定的,非约束资源的充分使用只会造成在制品的连续增加,并不改变产出;\uf0b7关系(c),由于非约束资源与约束资源的后续工序为装配,此时非约束资源也能充分地使用,但受装配配套性的限制,由非约束资源加工出来的工件其中能够进行装配的,必然受到约束资源产出的制约,多余部分也只能增加在制品库存;\uf0b7关系(d):非约束资源的使用程度虽不受约束资源的制约,但显然应由市场的需求来决定。从以上分析,容易看出,非约束资源的使用率一般不应该达到100%。原则3资源的“利用”(Utilization)和“活力”(Activation)不是同义词。“利用”是指资源应该利用的程度,“活力”是指资源能够利用的程度。按传统的观点,一般是将资源能够利用的能力加以充分利用,所以“利用”和“活力”是同义的。按TOC的观点,两者有着重要的区别:因为做所需要的工作(应该做的,即“利用”)与无论需要与否,最大程度可做的工作(能够做的,即“活力”)之间是明显不同的。所以对系统中“非约束”的安排使用,应基于系统的“约束”。例如,一个非约束资源能够达到100%的利用率,但其后续资源如果只能承受其60%的产出,则其另外40%的产出,将变成在制品库存,此时从非约束资源本身考察,其利用率很好,但从整个系统的观点来看,它只有60%的有效性。所以“利用”注重的是有效性,而“活力”注重的则是能行性,从平衡物流的角度出发,应允许在非关键资源上安排适当的闲置时间。原则4“约束”上一个小时的损失则是整个系统的一个小时的损失。一般来说,生产时间包括调整准备时间和加工时间。但在约束资源与非约束资源上的调整准备时间的意义是不同的。因为约束资源控制了有效产出,在约束资源上中断一个小时,是没有附加的生产能力来补充的。而如果在约束资源上节省一个小时的调整准备时间,则将能增加一个小时的加工时间,相应地,整个系统增加了一个小时的产出。所以,约束资源必需保持100%的“利用”,尽量增大其产出。为此,对约束资源还应采取特别的保护措施,不使其因管理不善而中断或等工。增大约束资源物流的方法可以有如下几种:①减少调整准备时间和频率,约束资源上的批量应尽可能大;②实行午餐和工修连续工作制,减少状态调整所需的时间损失;③在约束资源前设置质量检查站,保证投入约束资源的工件100%是合格品;④设置缓冲环节,使约束资源不受非约束资源生产率波动的影响。原则5“非约束”节省的一个小时无益于增加系统有效产出。因为非瓶颈资源上除了生产时间(加工时间和调整准备时间)之外,还有闲置时间。节约一个小时的生产时间,将增加一个小时的闲置时间,而并不能增加系统有效产出。当然,如果节约了一个小时的生产时间,可以减少加工批量,加大批次,以降低在制品库存和生产提前期。但这些结果能在多大程度上有益于系统追求的根本目标,依然牢牢受制于约束资源。原则6“约束”控制了库存和有效产出。因为,有效产出指的是单位时间内生产出来并销售出去的产品所创造的利润额,所以,很明显它受到企业的生产能力和市场的需求量这两方面的制约,即它们受由资源约束和市场约束瓶颈所控制的。如果“约束”存在于企业内部,表明企业的生产能力不足,相应的有效产出也受到限制;而如果当企业所有的资源都能维持高于市场需求的能力,那么,则市场需求就成了“约束”。这时,即使企业能多生产,但由于市场承受能力不足,有效产出也不能增加。同时,由于“约束”控制了有效产出,所以企业的“非约束”应与“约束”同步,它们的库存水平只要能维持“约束”上的物流连续稳定即可,过多的库存只是浪费,这样,“约束”也就相应地控制了库存。以上六条原则都是涉及资源的。原则7运输批量可以不等于(在许多时候应该不等于)加工批量。车间现场的计划与控制的一个重要方面就是批量的确定,它影响到企业的库存和有效产出。TOC所采用的是一种独特的动态批量系统,它把在制品库存分为两种不同的批量形式,即:①运输批量,是指工序间运送一批零件的数量;②加工批量,指经过一次调整准备所加工的同种零件的数量,可以是一个或几个转运批量之和。在自动装配线上,转运批量为1,而加工批量很大。确定加工批量的大小应考虑:¬资源的合理应用(减少设备的调整次数);合理的在制品库存(减少资金积压和在制品库存费用)。确定运输批量的大小则是考虑:¬提高生产过程的连续性、平行性,减少工序间的等待时间和减少运输工作量与运输费用。两者考虑的出发点不同,所以运输批量不一定要与加工批量相等。根据TOC的观点,为了使有效产出达到最大,约束资源上的加工批量必须大。但另一方面,在制品库存不应因此增加,所以转运批量应该小,即意味着非约束资源上的加工批量要小,这样就可以减少库存费用和加工费用。原则8批量大小应是可变的,而不是固定的。原则8是原则7的直接应用。在TOC中,运输批量是从在制品的角度来考虑的,而加工批量则是从资源类型的角度来考虑的。同一种工件在约束资源和非约束资源上加工时可以采用不同的加工批量,在不同的工序间传送时可以采用不同的运输批量,其大小根据实际需要动态决定。以上两条是涉及物流的。原则9编排作业计划时考虑系统资源约束,提前期是作业计划的结果,而不是预定值。MRPII制定作业计划的方法一般包括以下几个步骤:①确定批量;②计算提前期;③安排优先权,据此安排作业计划;④根据能力限制调整作业计划,再重复前三个步骤。可见MRPII是按预先制定的提前期,用无限能力计划法编制作业计划。但当生产提前期与实际情况出入较大时,所得的作业计划就脱离实际难以付诸实施,MRPII也因此招致了许多有关“期”的批评。在这点上,TOC与MRP正好相反,即不采用固定的提前期,而是考虑计划期内的系统资源约束,用有限能力计划法,先安排约束资源上加工的关键件的生产进度计划,以约束资源为基准,把约束资源之前、之间、之后的工序分别按拉动、工艺顺序、推动的方式排定,并进行一定优化,接下来编制非关键件的作业计划。所以,TOC中的提前期是批量、优先权和其它许多因素的函数,是编制作业计划产生的结果。',)
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