{TOC约束理论}TheGoalTOC约束理论.ppt

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                                             1 About the Theory of Constraints  约束理论（制约法）  　　指约束管理/约束理论（theory of constraints ，TOC) 。  　　简单的讲，约束理论是关于企业应作哪些变化以及如何最好地实现这 些变化的理论。具体一些，约束理论是这样一套管理原则──帮助企业找 出目标实现过程中存在的障碍，并实施必要的改变来消除这些障碍。约束 理论认为，对于任何一个系统来说，如果它的投入/产出过程可以按环节 或者阶段进行划分，而且一个环节的产出依赖于前面一个或多个环节的产 出的话，那么，这个系统最终的产出将受到系统内生产率最低的环节的限 制。换言之，任何一个链条的牢固程度取决与它最薄弱的环节。在论及生 产制造企业时，约束理论认为企业的目标就是取得更多的利润。为实现这 一目标，可以有三条途径：增加产销率，减少库存，减少运营费用。这三 条途径中，正如约束理论奠基者Dr. Goldratt所说，减少库存和减少运营费 用会碰到最低减少到0的限制，而对于通过提高产销率来取得更多利润的 可能性，则是无穷无尽的。此外， 约束理论还发展出一系列工具，来帮 助企业重新审视自己的各种行为和措施，看它们对于企业目标的实现产生 了怎样的有利或不利的影响。 2  TOC是什么？  　　TOC是Theory of Constraints的简称，中文译为“约束理论”。 美国生产及库存管理协会(APICS)又称它为约束管理(Constraint Management)。  　　TOC是怎么发展出来？  　　TOC是由以色列的一位物理学家Eliyahu M. Goldratt博士所创 立的。他的第一本有关TOC的著作于1984年出版，书名为“目标 ”(The Goal)。该书以小说的行文写成，描述一位厂长应用TOC在 短时间内将工厂转亏为盈的故事。因为该书所描述的是许多工厂 都普遍存在的问题，因此该书出版之后，读者甚广，并译成13国 语言，成为全球的畅销书，销售量在200万册以上，TOC因而流传。 “目标”一书现有中译本。 3  TOC理论的内容是什么？  　　TOC认为，任何系统至少存在着一个约束，否则它就可能有 无限的产出。因此要提高一个系统 (任何企业或组织均可视为一 个系统)的产出，必须要打破系统的约束。任何系统可以想像成由 一连串的环所构成，环与环相扣，这个系统的强度就取决于其最 弱的一环，而不是其最强的一环。相同的道理，我们也可以将我 们的企业或机构视为一条链条，每一个部门是这个链条其中的一 环。如果我们想达成预期的目标，我们必须从最弱的一环，也就 是从瓶颈(或约束)的一环下手，才可得到显著的改善。换句话说， 如果这个约束决定一个企业或组织达成目标的速率，我们必须从 克服该约束着手，才可以更快速的步伐在短时间内显著地提高系 统的产出。 4 利用TOC我们是否就可以达到无限的产出？ 　　不，所有的人利用直觉上就可以判断：现实中没 有一个系统可以有无限的产出。回到前面所说的链的 比喻，如果我们强化了一个最弱的一环，另外一个较 弱的一环就会成为新的最弱的环。拿一家公司来说， 它的约束会随时间而飘移。例如从制造到成品的分销， 或是从生产到研发，或是营销业务可否接到更多客户 的订单，在这供应链上的任何一环都可能成为下一个 最弱的环。有的约束是在工厂或公司内称之为“内部 的约束“，有的是市场或外在环境的约束称之为“外 部的约束”。因此，我们要不断地探讨：下一个约束 在哪里？我们该如何克服这个新的约束？ 5  TOC有没有一套方法或程序可以持续地用来找出约束和克服约束？  　　TOC有一套思考的方法和持续改善的程序，称为五大核心步骤(Five Focusing Steps)，这五大核心步骤是：  　　第一步，找出（Identify）系统中存在哪些约束。  　　第二步，最大限度利用（Exploit）瓶颈，即提高瓶颈利用率。  　　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。  　　第四步，打破（Elevate）瓶颈，即设法把第一步中找出的瓶颈转移 到别处，使它不再是企业的瓶颈。  　　第五步，重返（Repeat）第一步，别让惰性成了瓶颈，即持续改善。 6 　这个五大核心步骤可以让人们有能力以逻辑和系统 的方式回答任何想作持续改善时必会问的三个问题： 　　1. 要改进什么？(What to change？) 　　2. 要改进成什么？(To what to change？) 　　3. 怎样使改进得以实现？(How to cause the change ？) 　　这三个问题可以应用到各式各样的题目上，包括 生产、分销、项目管理、公司战略的制定、沟通、授 权、团队建设等。 7 The Theory of Constraints 一般人是否都已具备回答上述三个问题的能力 ？ 　　一般人经过经验的累积，遇到问题时通常 会通过直觉来解决问题，但往往只是针对问题 的“结果”、“症状”，而不是问题根本的“ 原因”。因此花了许多时间、精力和成本，却 没有触及问题的核心。TOC告诉人们如何通过 逻辑的程序，系统地指出问题的核心所在，再 依此建构一个完整的方案，并消除可能产生的 负面效应，订出导入和行动的方案。 8  TOC应用的范围很广？ 　　TOC首先可以应用到生产管理。TOC有一种排程 的方法叫鼓-缓冲器-绳(Drum-Buffer-Rope；简称DBR)。 TOC也应用到分销(Distribution)、供应链(Supply Chain)、 项目管理等其他领域，且获得很好的成效。由于任何 的改变必然会触及当事人的心理反应，因为大多数人 普遍存在有拒绝改变的心态。TOC也因此发展出一套 管理技术来“针对抵制改进情绪的6层次剥离法 ”(Overcoming 6 Layers of Resistance To Change)。这 些管理技术可用于“化解日常的冲突”、“授权”、 “团队建设－达成挑战性目标”、“构建良好的方案 －消除负面效应”等。不仅如此，目前TOC还推广至 教育界，几所美国著名的学府还引进成为MBA课程。 9 什么样的产业可以应用TOC？ 　　TOC可以应用到任何行业，包括盈利和非 盈利的机构。目前已应用TOC的产业包括航天 工业、汽车制造、半导体、钢铁、纺织、电子、 机械五金、食品等行业。TOC也可应用于学校、 医院、财团法人、政府机构等。美国三大汽车 厂还在QS9000中将TOC列为持续改善的一种方 法。TOC也可用于个人的决策与生涯规划上。 TOC目前已在教育界从幼儿园到大学推广应用。 10  TOC解析  　　TOC (Theory Of Constraints 制约法) 是以色列籍物理学家和企管大师 高德拉特博士(Dr Eliyahu Moshe Goldratt)所发明的一套企业管理方法。  　　TOC是一套先进的管理策略，针对企业的大难题，提供一系列突破 性的解决方法。TOC指导企业人员如何找出运作上的『瓶颈』(或称『制 约』Constraints)，及如何尽量利用他们手上有限的资源(资金、设备、人 员等)，令企业在极短时间内及无需大量额外投资下，达致运作及盈利上 的显著改善。  　　TOC幷不复杂，很多业界的专家誉之为「简单而有效的常识管理」， 认为TOC比MRP(物料需求计划)及JIT(及时生产系统)还优胜，TOC 亦为 TQM(全面品质管理)及BPR (企业流程改造)提供了一套有效的工具，幷超 越了它们。  　　世界各国数以千计的先进企业正成功运用TOC，小至不足五十人的 小厂，大至跨国企业如通用汽车、AT&T、3M、National Semiconductor、 Intel等，幷视TOC 为令企业恒久保持活力，击败竞争对手的重要武器。 11  TOC包含一系列逻辑工具，称为TOC思维方法(Thinking Processes)，以及由之而引申出来的、针对企业各种问 题的应用专题系统。  　　· TOC思维方法主要针对三个问题：应该在什么环节改善？改善应该带来什么成果？怎样推行改善？  　　· TOC的应用专题系统:  　　1. 操作管理，包括生产管理(Operations: Production)  　　2. 项目管理，例如应用于工程及产品设计  　　(Project Management – Engineering and Product Design etc)  　　3. 配销管理(Distribution)  　　4. 财务及业绩衡量(Finance and Measurements)  　　5. 行销(Marketing)  　　6. 销售(Sales)  　　7. 人事管理(Managing People)  　　8. 策略及战术(Strategy and Tactics) 12  相对于欧美国家，TOC在远东仍然是一个颇新鲜的事物，TOC课程在香港、北京等 地举办过多次，行业包括电子、制衣、玩具、纺织、电脑、五金、钟表、首饰、电 池、光学仪器、塑胶、家俬、灯饰、印刷及出版、纸品、化工、电机、电器产品、 石油、食品、模具、机械、电镀、体育用品、制药、游戏机、鞋类、包装、漂染、 皮具等，参加企业千余家，极受欢迎。  　　中国已加入世界贸易组织(WTO)，本地区的企业会遇到更多、更强劲的、来自 海外的竞争对手的挑战，因此更需要有强而有力的方法，提高竞争能力，克服以下 的难题，TOC就是针对这些难题：  　　无法突破传统管理思维；  　　绩效考核机制效果不明显；  　　各部门运作不协调；  　　生产运营未能为企业带来预期的利润； 13  　　库存过多，占用了大量现金；  　　无法对市场变化作出快速反应；  　　难以避免价格战；  　　缺乏真正的竞争优势；  　　客户订单不稳定，渠道堵塞；  　　分销网络物流管理效果不佳；  　　项目开支常常超出预算；  　　战略与执行常常脱节。 14 瓶颈管理的学习框架 15 什么是瓶颈管理？  TOC是一套管理理念与管理工具的集 合，它把企业在实现其目标过程中现 存的或潜伏的制约因素称为“瓶颈” 或“约束”，通过逐个识别和消除这 些“瓶颈”，使得企业的改进方向与 改进策略明确化，从而达到帮助企业 更有效地实现其目标的目的。 16 什么是瓶颈管理？  TOC概念的五个层次  理论核心层  企业的目标、衡量标准、瓶颈概念和管理原则等。  管理技术层  早期发展的应用于生产制造环境的DBR。  可以广泛地应用于组织、企业甚至个人以有效地识别并 消除实现目标过程中的瓶颈的一套思维流程（Thinking Process，TP）  What to change？  What to change to?  How to cause the change?  基础工具层  TOC注重日常管理的顺利开展，视其为成功消除瓶颈的 必备条件和基础工作，与其他管理思想如有效沟通、双 赢地解决冲突、团队协作和持续改进等相互支持，融会 贯通。 17 瓶颈管理的核心理念是什么？ 企业的最终目标是什么？ 18 瓶颈管理的核心理念是什么？ TOC作业指标体系中的三个概念 库存(Inventory, I) 指一切暂时不用的资源如原材料、在制品、未折旧的 固定资产和未销售出去的产成品等。 运作费用(Operating Expenses, OE) 生产系统将库存转化为产销率过程中的一切花费，包 括所有的直接费用和间接费用，如人工费、销售费用 和管理费用等。 从货币的角度，T是要进入系统中的钱，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。 19 瓶颈管理的核心理念是什么？ 究竟哪里是瓶颈？  TOC认为，对于任何一个由多个相关环节构成的系统来讲， 是那个产出率最低的环节决定着整个系统的产出水平。  在企业的整个经营业务流程中，任何一个环节只要它阻碍 了企业去更大程度地增加产销率或减少库存和运作费用， 那么它就是一个约束或瓶颈。  瓶颈可能来源于企业的内部，也可能来源于企业外部。  瓶颈的三种类型  资源 (Resources)  市场 (Markets)  法规 (Policies)，环保法规  由于法规自身所具有的强制性，企业对来自资源和市场的 瓶颈进行改造的可能性要大得多。 20 瓶颈管理的核心理念是什么？ 瓶颈资源？ 瓶颈资源 实际生产能力小于或等于生产负荷（或对其的需求量）的资源 出现瓶颈的六种典型情况  部分生产资源的生产能力低于市场需求  所用生产资源的生产能力低于市场需求  所用生产资源的生产能力高于市场需求  添加新的生产资源或改进工艺时，对瓶颈资源产生的影响  通过外包加工提高生产能力时，对瓶颈资源产生的影响  通过营销等措施使市场需求提高时，对瓶颈资源产生的影响 21 瓶颈管理的核心理念是什么？ 瓶颈资源？ 22 制造的基本类型 XY市场 （A）瓶颈供给非瓶颈 YX市场 （B）非瓶颈供给瓶颈 X成品市场 Y （C）瓶颈与非瓶颈的产品装配 成成品 X市场 Y （D）瓶颈与非瓶颈的产品独立 向市场提供产品 X：瓶颈 Y：非瓶颈 分类的价值在于分析和控制生产过程时可以把问题大 大简化，不需要对各非瓶颈作业进行跟踪与调度。而 把注意力集中在瓶颈作业的控制上。 23 瓶颈管理的核心理念是什么？ TOC的管理思想  生产能力小于市场需求的资源不一定为瓶颈资源。  首先抓重中之重，使最严重的制约因素凸显出来从而 消除了避重就轻和一刀切等管理弊病发生的可能性。 短期效果是抓大放小，长期效果是大问题和小问题 都没有忽略，从而企业整体水平和管理水平日益提 高。  任何企业只应该存在少数的瓶颈资源，从而避免了管 理者陷入大量的事务处理中而不能自拔。  瓶颈是动态飘移的，应避免管理者的惰性。  TOC根据不同类型物流的特点对企业进行分类，从 而为企业准确识别出各自的约束所在提供帮助并对 其进行有针对性的计划与控制。 24 企业的VAT分类 原材料 V型企业 最终产品 典型例子？ 原材料 A型企业 最终产品 典型例子？ 原材料 T型企业 最终产品 典型例子？ 25 企业的VAT分类 原材料 V型企业 最终产品 典型例子 流程工业如：    纺织行业           炼油业               钢铁行业            化学行业            纸张行业           塑料行业 原材料 A型企业 最终产品 典型例子 造船业 航天工业如： 飞机制造 汽车制造 原材料 T型企业 最终产品 典型例子 消费品生产行业 如： 家用电器业 阀门生产业 26 27 瓶颈管理的核心理念是什么？ TOC的9条管理原则 1. 不要平衡生产能力而要平衡物流  平衡生产能力可以提高其利用率但可能导致部分在 制品的积压。  平衡物流则使各个工序与瓶颈资源同步以使生产周 期最短，在制品最少。 2. 非瓶颈资源的利用水平不是由自身潜在力所决定， 而是由系统中的其他约束来决定  瓶颈资源制约着系统的产出能力，而非非瓶颈资源的 充分利用不仅不能提高产销率而且会使库存和运作 费用增加。 28 瓶颈管理的核心理念是什么？ TOC的9条管理原则 3. 资源的利用和活力是两个概念  利用(Utilization)指资源应该利用的程度  活力(Activation)指资源能够被利用的最大程 度  所需要做的工作（利用）与无论需要与否都最 大程度地去做（活力）之间明显不同  对系统中非瓶颈的安排应基于系统的瓶颈  应允许在非瓶颈资源上有适当的闲置时间 29 瓶颈管理的核心理念是什么？ TOC的9条管理原则 4. 瓶颈损失1小时等于整个系统损失1小时  瓶颈资源必须保持100％的利用率以最大化产出  增大瓶颈资源物流的方法  减少调整准备时间和频率，瓶颈资源上的批量应 尽可能大  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  在瓶颈资源前设置质量检查环节，保证投入瓶颈 资源的工作100％为合格品  设置缓冲环节，使瓶颈资源不受非瓶颈资源生产 率波动的影响 30 瓶颈管理的核心理念是什么？ TOC的9条管理原则 5. 非瓶颈上节约1小时无益于系统产销 率的增加 6. 瓶颈决定了系统的产销率和库存  企业的产销率由资源瓶颈和市场瓶颈所 控制  理想的库存水平应能维持瓶颈上物流的 连续和稳定，过多的库存是浪费 31 瓶颈管理的核心理念是什么？ TOC的9条管理原则 7. 转运批量在大多数情况下不等于加工批量  转运批量：工序间运送一批零件的数量  加工批量：经过一次调整后所加工的同种零件数量  确定加工批量要考虑的因素  资源的合理利用（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费用）  确定转运批量要考虑的因素  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  为使产销率最大，瓶颈资源上的加工批量要大  在制品库存不应增加，所以非瓶颈资源上的加工批量 要小 32 瓶颈管理的核心理念是什么？ TOC的9条管理原则 8. 批量大小应是可变的而不应是固定的  转运批量是从在制品的角度考虑的，而加 工批量是从资源类型的角度考虑的  同一种工件在瓶颈资源和非瓶颈资源上加 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 33 瓶颈管理的核心理念是什么？ TOC的9条管理原则 9. 编排作业计划时应考虑系统的资源瓶颈， 提前期只是作业计划的一个派生结果而不 应是预定值  MRPII的资源排序  确定批量、计算提前期、排序、能力验算  按预先制定的提前期用无限能力计划法排序  TOC  考虑计划期内的系统资源瓶颈用有限能力计划法 先安排瓶颈资源上加工的关键件的生产进度，以 瓶颈资源为基准把瓶颈资源之前、之间和之后的 工序分别按拉动、工艺顺序、推动的方式排定并 进行一定的优化；然后编排非关键件的作业计划  TOC中的提前期是批量、优先级和其他因素的函 数，是编排资源计划产生的结果 34 瓶颈管理的实用方法 计划与控制  TOC认为：一个企业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，对瓶颈环 节进行有效的控制，其余环节与瓶颈环节同步  TOC的计划与控制是通过DBR系统实现的  鼓(Drum)  缓冲器(Buffer)  绳子(Rope) A B GC FED 市场 鼓 缓冲 绳子 35 瓶颈管理的实用方法 实施计划与控制的步骤 1. 识别企业的真正瓶颈所在是控制物流的关键  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  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、最不能满足需求的机床 就是瓶颈资源  找出瓶颈资源后，把企业所有的加工设备划分为瓶颈资源和非瓶 颈资源基于瓶颈，建立主生产计划  主生产计划(Master Schedule)的建立应该使系统物流达到最优  因为瓶颈资源控制着系统的节拍(Drum-beat),所以需要按有限能 力法进行生产安排，在瓶颈资源上扩大批量、设置缓冲器 36 瓶颈管理的实用方法 实施计划与控制的步骤 3. 设置缓冲器并进行监控以防止随机波动， 使瓶颈资源不出现等待状况 4. 对企业物流进行平衡，使得进入非瓶颈 资源的物料被瓶颈资源的产出率所控制 （绳子） 37 瓶颈管理的实用方法 DBR  鼓 Drum  识别企业的瓶颈所在是应用TOC的开端  要维持企业内部生产的同步、企业生产和市场需求的同步，其 中的一个主要问题是企业生产如何满足市场的需求而又不产生 过多的库存  安排作业计划是除了要对市场进行正确的预测外还必须按交货 期予以不同的优先权数  在瓶颈资源上根据优先权数的大小安排生产并据此对上下游的 工序排序进而得到交付时间，使交付时间与交货期得以吻合  交付时间与交货期的相符是通过权衡瓶颈资源上的批量规模实 现的  瓶颈资源上只有加工时间和调整准备时间，增大加工批量可以 减少调整准备时间进而增加瓶颈资源的有效性，但会减少系统 的柔性、增加库存和提前期 38 瓶颈管理的实用方法 DBR  缓冲器 Buffer  库存缓冲  即保险的在制品库存，其位置、数量的确定原则与时间缓冲相同  时间缓冲  将所需的物料比计划提前一段时间提交，以防随机波动，以瓶颈 资源上的加工时间长度作为计量单位  设置时间缓冲时要考虑的因素  要保证瓶颈资源上产出率较快的工件在加工过程中不致因为在制 品少而停工  考虑加工过程中出现的波动，一般要设置一定的安全库存  瓶颈资源上的加工批量是最大的，而瓶颈资源的上游工序则是小 批量多批次的  要考虑在装配库存费用、成品库存费用、加工费用和各种人工费 用，最小化总费用 39 瓶颈管理的实用方法 DBR  绳子 Rope  若鼓的目标是使产销率最大，则绳子的作用则是使库存最小  瓶颈决定生产线的产出节奏，而在其上游的工序实行拉动式 生产  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到各车间的详细 的作业计划来实现的  绳子控制着系统物料的进入，其实质和看板思想相同  通过绳子的控制使得瓶颈资源前的非瓶颈资源均衡生产  绳子是瓶颈资源对其上游资源发出生产指令的媒介 40 瓶颈管理的实用方法 瓶颈管理5步骤 1. 找出系统中存在的瓶颈  原料、能力、市场、政策 2. 寻找突破这些瓶颈的方法  设置时间缓冲  设置在制品缓冲  在瓶颈资源前设置质检环节  统计瓶颈设备产出的废品率  找出出废品的原因并根除之  对返修或返工的方法进行研究改进 3. 使企业中的所有其他活动服从于第二布中提出的各种措施 4. 具体实施第二步中提出的措施使第一步中找到的瓶颈环节不 再是企业的瓶颈 5. 谨防人的惰性成为系统的瓶颈 41 三 种 因 果 关 系 42 TP的局限性  TP中因果推理的理由充分性缺乏系统的检查  目前TP的因果推理中，大多依靠应用者自身来保证推理理由的充分性， 缺乏系统的检查方法作为指导以减少了TP应用中的随机性和主观性。  应该对TP中因果推理的理由充分性进行两个层次的检查  基本检查（回答三个问题）  活动存在性检查：TP逻辑树中的活动是否真正存在？  因果关系存在性检查：活动间的因果关系是否真正存在？  表述清晰性检查：逻辑图中表述的是否应用者的真正意思？  高级检查（回答三个问题）  是否还有其他独立的、等同的、更可能的原因可以导出改结果？  是否要把一些条件“和”起来共同作用才能导出结果？  从这些原因是否还能导出其他的结果？ 43 瓶颈管理怎么用？ 链条分析  对任何一个环节的改进都是对整个链条的改进  系统的整体改进等于各个分环节的改进之和  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，相应人员的业绩就越突出  对大多数环节所进行的大多数改进是对整个链条 无益的  系统的整体改进不等于各个分环节的改进之和  企业的经营业绩应该以链条的“力量”而不是重 量来衡量，这要通过加强那个最薄弱的环节来实 现 44 瓶颈管理怎么用？ 其他  辅助决策  双赢的解决方案  持续的系统级改进  削减运作费用增加产销率减少库存  增加产销率减少库存减少运作费用  TOC的一个精采类比  如果把销售比作向那些正在湖边吃谷子蹲着不 飞的鸭子射击，则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爱 吃的是谷子  TOC的营销：明确要给潜在的客户提高什么样 的解决方案？ 45