Теория ограничений ( TOC ) — это парадигма управления , которая рассматривает любую управляемую систему как ограниченную в достижении большего количества своих целей очень небольшим числом ограничений. Всегда есть по крайней мере одно ограничение, и TOC использует фокусирующий процесс для определения ограничения и реструктуризации остальной части организации вокруг него. TOC принимает распространенную идиому «цепь не сильнее своего самого слабого звена». Это означает, что организации и процессы уязвимы, потому что самый слабый человек или часть всегда может повредить или сломать их, или, по крайней мере, неблагоприятно повлиять на результат.
Теория ограничений — это общая философия управления , представленная Элияху М. Голдраттом в его книге 1984 года под названием «Цель» , которая направлена на то, чтобы помогать организациям постоянно достигать своих целей. [1] Голдратт адаптировал эту концепцию к управлению проектами в своей книге «Критическая цепь» , опубликованной в 1997 году.
Ранним пропагандистом подобной концепции был Вольфганг Мевес [2] в Германии с публикациями по теории управления, ориентированной на власть (Machtorientierte Führungstheorie, 1963), а затем с его Энерго-кибернетической системой (EKS, 1971) , позже переименованной в Engpasskonzentrierte Strategie (Стратегия, ориентированная на узкие места) как более продвинутая теория узких мест . Публикации Вольфганга Мевеса продаются через FAZ Verlag, издательство немецкой газеты Frankfurter Allgemeine Zeitung . Однако парадигма Теории ограничений была впервые использована Голдраттом.
Основная предпосылка теории ограничений заключается в том, что организации можно измерять и контролировать с помощью вариаций трех показателей: пропускной способности , операционных расходов и инвентаря . Инвентарь — это все деньги, которые система инвестировала в покупку вещей, которые она намеревается продать. Операционные расходы — это все деньги, которые система тратит, чтобы превратить инвентарь в пропускную способность. Пропускная способность — это скорость, с которой система генерирует деньги за счет продаж. [3]
Прежде чем цель может быть достигнута, необходимо сначала выполнить необходимые условия. Обычно они включают безопасность, качество, юридические обязательства и т. д. Для большинства предприятий целью является получение прибыли . Однако для многих организаций и некоммерческих предприятий получение денег является необходимым условием достижения цели. Независимо от того, является ли это целью или необходимым условием, понимание того, как принимать обоснованные финансовые решения на основе пропускной способности, запасов и операционных расходов, является критически важным требованием. [3]
TOC основана на предпосылке, что скорость достижения цели целеориентированной системой (т. е. пропускная способность системы ) ограничена по крайней мере одним ограничением.
Аргумент, доведенный до абсурда, заключается в следующем: если бы ничто не мешало системе достичь более высокой пропускной способности (т. е. большего количества целевых единиц за единицу времени), ее пропускная способность была бы бесконечной, что невозможно в реальной системе.
Только за счет увеличения потока через ограничение можно увеличить общую пропускную способность. [1]
Предполагая, что цель системы сформулирована и ее измерения определены, шаги следующие:
Цель коммерческой организации: «Зарабатывать больше денег сейчас и в будущем» [5], и ее измерения определяются в учете пропускной способности следующим образом: пропускная способность, запасы и операционные расходы .
Пять фокусирующих шагов направлены на обеспечение того, чтобы усилия по постоянному улучшению были сосредоточены на ограничении(ях) организации. В литературе TOC это называется процессом постоянного улучшения (POOGI).
Эти этапы фокусировки являются ключевыми этапами разработки конкретных приложений, упомянутых ниже.
Ограничение — это все, что мешает системе достичь своей цели. Существует множество способов, которыми могут проявиться ограничения, но основной принцип TOC заключается в том, что ограничений не существует десятков или сотен. В любой данной системе есть по крайней мере одно, но максимум — всего несколько. Ограничения могут быть внутренними или внешними по отношению к системе. Внутреннее ограничение проявляется, когда рынок требует от системы больше, чем она может предоставить. Если это так, то организация должна сосредоточиться на обнаружении этого ограничения и выполнении пяти фокусирующих шагов для его устранения (и потенциального устранения). Внешнее ограничение существует, когда система может производить больше, чем может выдержать рынок. Если это так, то организация должна сосредоточиться на механизмах создания большего спроса на свои продукты или услуги.
Типы (внутренних) ограничений
Концепция ограничения в Теории ограничений аналогична, но отличается от ограничения , которое появляется в математической оптимизации . В TOC ограничение используется как фокусирующий механизм для управления системой. В оптимизации ограничение записывается в математические выражения, чтобы ограничить область решения (X не может быть больше 5).
Обратите внимание: у организаций много проблем с оборудованием, людьми, политиками и т. д. (Поломка — это всего лишь поломка, а не ограничение в истинном смысле концепции TOC). Ограничение — это ограничивающий фактор , который не позволяет организации увеличить пропускную способность (обычно доход за счет продаж), даже если все идет нормально.
Если пропускная способность ограничения повышается до точки, где она больше не является ограничивающим фактором системы, то говорят, что это «ломает» ограничение. Ограничивающий фактор теперь является какой-то другой частью системы или может быть внешним по отношению к системе (внешнее ограничение). Это не следует путать с поломкой.
Буферы используются на протяжении всей теории ограничений. Они часто возникают как часть эксплойтных и подчиненных шагов пяти фокусирующих шагов. Буферы размещаются перед управляющим ограничением, тем самым гарантируя, что ограничение никогда не будет голодать. Буферы также размещаются за ограничением, чтобы предотвратить блокирование выходных данных ограничения последующим отказом. Буферы, используемые таким образом, защищают ограничение от изменений в остальной части системы и должны допускать нормальное изменение времени обработки и случайные сбои ( Мерфи ) до и после ограничения.
Буферы могут быть банком физических объектов перед рабочим центром, ожидающим обработки этим рабочим центром. Буферы в конечном итоге покупают вам время, как время до того, как работа достигнет ограничения, и часто вербализуются как буферы времени. Всегда должно быть достаточно (но не избыточно) работы в очереди времени до ограничения и достаточное пространство для разгрузки за ограничением.
Буферы — это не маленькая очередь работы, которая стоит перед каждым рабочим центром в системе канбан , хотя это похоже, если рассматривать сборочную линию как управляющее ограничение. Предпосылкой в теории является то, что при наличии одного ограничения в системе все остальные части системы должны иметь достаточную мощность, чтобы справляться с работой на ограничении и наверстывать упущенное, если время было упущено. В сбалансированной линии, как это поддерживает канбан, когда один рабочий центр выходит из строя на период, превышающий допустимый буфер, то вся система должна ждать, пока этот рабочий центр не будет восстановлен. В системе TOC единственная ситуация, когда работа находится под угрозой, — это если ограничение не может обрабатываться (из-за неисправности, болезни или «дыры» в буфере — если что-то пойдет не так, и буфер времени не сможет защитить).
Таким образом, управление буфером представляет собой важнейший атрибут теории ограничений. Существует множество способов применения буферов, но наиболее часто используемым является визуальная система обозначения буфера тремя цветами: зеленым (хорошо), желтым (осторожно) и красным (требуется действие). Создание такого рода видимости позволяет системе в целом выравниваться и, таким образом, подчиняться потребности ограничения целостным образом. Это также можно делать ежедневно в центральной операционной комнате, доступной для всех.
В лексиконе TOC есть четыре основных типа растений. Нарисуйте поток материалов снизу вверх, и вы получите четыре типа. Они определяют общий поток материалов через систему, а также дают некоторые подсказки о том, где искать типичные проблемы. Этот тип анализа известен как анализ VATI [6], поскольку он использует восходящие формы букв V, A, T и I для описания типов растений. Четыре типа могут быть объединены многими способами в более крупных объектах, например, «растение A питает растение V».
Из приведенного выше списка можно сделать вывод, что для нематериальных систем можно нарисовать поток работы или поток процессов вместо физических потоков и прийти к аналогичным базовым структурам V, A, T или I. Например, проект представляет собой последовательность работ в форме буквы A, которая завершается поставляемым продуктом ( т. е. предполагаемым результатом проекта ).
Фокусирующие шаги, этот процесс постоянного улучшения, были применены к производству , управлению проектами , цепочке поставок /распределению, что привело к появлению конкретных решений. Другие инструменты (в основном «процесс мышления») также привели к применению TOC в области маркетинга и продаж , а также финансов . Ниже перечислены решения, применяемые к каждой из этих областей.
В рамках производственных операций и управления операциями решение направлено на то, чтобы протягивать материалы через систему, а не заталкивать их в систему. Основная используемая методология — это барабан-буфер-канат (DBR) [7] и ее вариация, называемая упрощенным барабаном-буфером-канат (S-DBR). [8]
Барабан-буфер-канат — это методология выполнения производства, основанная на том факте, что выход системы может быть только таким же, как выход при ограничении системы. Любая попытка произвести больше, чем то, что может обработать ограничение, просто приводит к накоплению избыточных запасов. [9] Метод назван в честь трех его компонентов. Барабан — это скорость, с которой может работать физическое ограничение завода: рабочий центр, машина или операция, которые ограничивают способность всей системы производить больше. Остальная часть завода следует ритму барабана. График в барабане решает, что система должна производить, в какой последовательности производить и сколько производить. [10] Они следят за тем, чтобы барабан имел работу и чтобы все, что барабан обработал, не пропало зря.
Буфер защищает барабан, так что в него всегда поступает работа. Буферы в DBR обеспечивают дополнительное время выполнения сверх требуемого времени настройки и обработки для материалов в потоке продукции. Поскольку в этих буферах единицей измерения является время, а не количество материала, это заставляет систему приоритетов работать строго на основе ожидаемого времени прибытия заказа в барабан. Каждый рабочий заказ будет иметь оставшийся статус буфера, который можно рассчитать. На основе этого статуса буфера рабочие заказы могут быть закодированы цветом на красный, желтый и зеленый. Красные заказы имеют наивысший приоритет и должны быть обработаны в первую очередь, поскольку они проникли в свои буферы больше всего, за ними следуют желтый и зеленый. С течением времени этот статус буфера может измениться, и цвет, назначенный конкретному рабочему заказу, изменится вместе с ним. [11] [12]
Традиционный DBR обычно требует буферов в нескольких точках системы: ограничение, точки синхронизации и при отгрузке. S-DBR имеет буфер при отгрузке и управляет потоком работы по барабану с помощью механизма планирования загрузки. [13]
Канат — это механизм выпуска работ для завода. Заказы выпускаются в цех в одно «буферное время» до того, как они должны быть обработаны ограничением. Другими словами, если буфер составляет 5 дней, заказ выпускается за 5 дней до того, как он должен быть обработан ограничением. Ввод работы в систему раньше этого буферного времени, скорее всего, приведет к слишком высокому уровню незавершенного производства и замедлению всей системы. [ 14]
Автоматизированные производственные линии достигают высокой пропускной способности и количества продукции за счет внедрения решений автоматизации, которые строго специфичны для конкретных задач. В зависимости от конструкции и дизайна эти машины работают с разной скоростью и производительностью и, следовательно, имеют разный уровень эффективности.
Ярким примером является использование автоматизированных производственных линий в индустрии напитков. Системы розлива обычно имеют несколько машин, выполняющих части полного процесса розлива, от заполнения первичных контейнеров до вторичной упаковки и паллетирования. [15]
Чтобы иметь возможность максимизировать пропускную способность, производственная линия обычно имеет спроектированное ограничение. Это ограничение обычно является самой медленной и часто самой дорогой машиной на линии. Общая пропускная способность линии определяется этой машиной. Все остальные машины могут работать быстрее и соединены конвейерами.
Конвейеры обычно имеют возможность буферизации продукта. В случае остановки на машине, отличной от ограничителя, конвейер может буферизировать продукт, позволяя ограничителю продолжать работу.
Типичная настройка линии такова, что при нормальной работе конвейеры, идущие вверх по потоку от машины с ограничением, всегда работают полными, чтобы предотвратить голодание в точке ограничения, а конвейеры, идущие вниз по потоку, работают пустыми, чтобы предотвратить затор в точке ограничения. Общая цель — не допустить, чтобы небольшие остановки на машинах влияли на ограничение.
По этой причине, когда машины удаляются от ограничения, они имеют возможность работать быстрее, чем предыдущая машина, и это создает V-образную кривую. [ необходима цитата ]
В целом, решение для цепочек поставок заключается в создании потока запасов, чтобы обеспечить большую доступность и устранить излишки.
Решение по дистрибуции TOC эффективно, когда используется для решения одной связи в цепочке поставок и, более того, по всей системе, даже если эта система включает в себя много разных компаний. Цель решения по дистрибуции TOC — установить конкурентное преимущество, основанное на чрезвычайной доступности, путем сокращения ущерба, вызванного прерыванием потока товаров из-за дефицита и излишков.
Этот подход использует несколько новых правил для защиты доступности при меньших запасах, чем это обычно требуется.
После того, как управление запасами будет осуществляться так, как описано выше, необходимо предпринимать постоянные усилия для сокращения RT, просроченных поставок, минимальных объемов заказов поставщиков (как по SKU , так и по заказу) и пакетирования заказов клиентов. Любые улучшения в этих областях автоматически улучшат как доступность, так и оборачиваемость запасов благодаря адаптивной природе управления буфером.
Место хранения, которое управляет запасами в соответствии с TOC, должно помочь клиенту, не являющемуся TOC (нижестоящее звено в цепочке поставок, будь то внутреннее или внешнее), управлять своими запасами в соответствии с процессом TOC. Этот тип помощи может принимать форму управляемого поставщиком запаса (VMI). Дистрибьюторское звено TOC просто распространяет свои методы определения размера буфера и управления на запасы своих клиентов. Это приводит к сглаживанию спроса со стороны клиента и сокращению размеров заказов на единицу складского учета. VMI приводит к лучшей доступности и оборачиваемости запасов как для поставщика, так и для клиента. Преимущества для клиентов, не являющихся TOC, достаточны для достижения цели извлечения выгоды из конкурентного преимущества, давая клиенту причину быть более лояльным и отдавать больше заказов вышестоящему звену. Когда конечные потребители покупают больше, вся цепочка поставок продает больше.
Следует учесть одно предостережение. Первоначально и только временно, цепочка поставок или определенное звено могут продавать меньше, поскольку излишки запасов в системе распродаются. Однако рост продаж из-за улучшения доступности является компенсирующим фактором. Текущие уровни излишков и дефицитов делают каждый случай разным.
Целостное мышление, применяемое к финансовому приложению, было названо учетным учетом пропускной способности . [16] Учетный учет пропускной способности предполагает, что человек изучает влияние инвестиций и операционных изменений с точки зрения влияния на пропускную способность бизнеса. Это альтернатива учету затрат .
Основными мерами для TOC-представления финансов и бухгалтерского учета являются: пропускная способность, операционные расходы и инвестиции. Пропускная способность рассчитывается из продаж за вычетом «полностью переменных затрат», где полностью переменные затраты обычно рассчитываются как стоимость сырья, которое идет на создание проданного товара. [17] : 13–14
В этой области используется Critical Chain Project Management (CCPM). [18] CCPM основан на идее, что все проекты выглядят как A-plants: все действия сходятся к конечному результату. Таким образом, для защиты проекта должны быть внутренние буферы для защиты точек синхронизации и конечный буфер проекта для защиты всего проекта.
Первоначально ориентированная на производство и логистику, TOC расширилась до управления продажами и маркетинга . Ее роль явно признана в области проектирования процессов продаж . [19] Для эффективного управления продажами можно применить Drum Buffer Rope к процессу продаж аналогично тому, как он применяется к операциям (см. ссылку на книгу Reengineering the Sales Process ниже). Этот метод подходит, когда ваши ограничения находятся в самом процессе продаж или если вы просто хотите эффективный метод управления продажами, который включает темы управления воронкой и коэффициентов конверсии. [ необходима цитата ]
Процессы мышления представляют собой набор инструментов, помогающих менеджерам пройти через этапы инициирования и внедрения проекта. При использовании в логическом потоке они помогают пройти через процесс покупки:
Практикующие ТОС иногда называют это негативным подходом, как преодоление уровней сопротивления изменениям.
Недавно дерево текущей реальности (ДТР) и дерево будущей реальности (ДБР) были применены к аргументативной академической статье. [20]
Несмотря на то, что методология Теории ограничений Голдратта (TOC) изначально была производственным подходом (Goldratt & Cox, The Goal: A process of Ongoing Improvement, 1992), сейчас она рассматривается как системная методология с прочной основой в точных науках (Mabin, 1999). Благодаря своим инструментам для конвергентного мышления и синтеза, «процессы мышления», которые лежат в основе всей методологии TOC, помогают выявлять и управлять ограничениями и направлять непрерывное улучшение и изменения в организациях (Dettmer H., 1998).
Процесс изменений требует определения и принятия основных вопросов; цели и средств достижения цели. Этот всеобъемлющий набор логических инструментов может использоваться для исследования, разработки и внедрения решений для отдельных лиц, групп или организаций. Каждый инструмент имеет свою цель, и почти все инструменты могут использоваться независимо (Cox & Spencer, 1998). Поскольку эти инструменты мышления предназначены для решения последовательных «слоев сопротивления» и обеспечения коммуникации, они ускоряют обеспечение «вовлеченности» групп. В то время как CRT (дерево текущей реальности) представляет нежелательные эффекты текущей ситуации, FRT (дерево будущей реальности), NBR (отрицательная ветвь) помогают людям планировать и понимать возможные результаты своих действий. PRT (дерево предпосылок) и TRT (дерево перехода) предназначены для создания коллективной вовлеченности и помощи на этапе внедрения. Логическими конструкциями этих инструментов или диаграмм являются логика необходимого условия, логика достаточной причины и строгие логические правила, которые используются для проверки причинно-следственных связей, которые моделируются с помощью этих инструментов (Dettmer W., 2006).
Краткое описание этих инструментов, вопросов, на которые они помогают ответить, и связанных с ними логических конструкций, используемых, представлено в таблице ниже.
Инструменты мыслительного процесса TOC: использование этих инструментов основано на фундаментальных убеждениях TOC, что организации a) изначально просты (в организациях существуют взаимозависимости) b) стремятся к изначальной гармонии (возможны взаимовыгодные решения) c) изначально хороши (люди хороши) и имеют внутренний потенциал (люди и организации имеют потенциал для улучшения) (Goldratt E., 2009). В книге «Сквозь облака к решениям» Елена Федурко (Fedurko, 2013) утверждает, что основными областями применения инструментов TP являются:
TOC был инициирован Голдраттом, который до своей смерти оставался главной движущей силой развития и практики TOC. Существует сеть отдельных лиц и небольших компаний, которые слабо связаны как практики по всему миру. TOC иногда называют «управлением ограничениями». TOC — это большой объем знаний с сильной направляющей философией роста.
Критика, высказанная в адрес TOC, включает в себя:
Хотя TOC сравнивали с методами линейного программирования, [21] Д. Трич из Оклендского университета утверждает, что методология DBR уступает конкурирующим методологиям. [22] [23] Линьярес из Фонда Жетулио Варгаса показал, что подход TOC к установлению оптимального ассортимента продукции вряд ли даст оптимальные результаты, поскольку это означало бы, что P=NP . [24]
Дункан (цитируемый Стайном) [25] говорит, что TOC во многом заимствует из системной динамики, разработанной Форрестером в 1950-х годах, и из статистического управления процессами , которое восходит к Второй мировой войне. А Норин Смит и Макки в своем независимом отчете о TOC указывают, что несколько ключевых концепций в TOC «были темами в учебниках по управленческому учету на протяжении десятилетий». [17] : 149 Также утверждается [ необходима ссылка ] , что книги Голдратта не признают, что TOC заимствует из более чем 40 лет предыдущих исследований и практики в области науки управления, в частности из техники оценки и обзора программ / метода критического пути (PERT/CPM) и стратегии «точно вовремя » .
Опровержение этой критики предлагается в статье Голдратт «Что такое теория ограничений и как ее следует реализовывать?» и в его аудиопрограмме «За пределами цели». В них Голдратт обсуждает историю дисциплинарных наук, сравнивает сильные и слабые стороны различных дисциплин и признает источники информации и вдохновения для мыслительных процессов и методологий критической цепи. Статьи, опубликованные в ныне несуществующем журнале Journal of Theory of Constraints, ссылались на основополагающие материалы. Голдратт опубликовал статью [26] и выступил с докладами [27] под названием «Стоя на плечах гигантов», в которых он отдает должное многим основным идеям теории ограничений. Голдратт много раз пытался показать взаимосвязь между различными методами улучшения.
Голдратт подвергался критике за отсутствие открытости в своих теориях, примером чего является то, что он не опубликовал алгоритм, который он использовал для системы Optimum Performance Training. [28] Некоторые считают его ненаучным, поскольку многие из его теорий, инструментов и методов не являются частью общественного достояния, а скорее частью его собственной структуры извлечения прибыли из своих идей. По словам Гупты и Снайдера (2009), несмотря на то, что в настоящее время TOC признана подлинной философией управления, она до сих пор не продемонстрировала свою эффективность в академической литературе и, как таковая, не может считаться академически достойной называться широко признанной теорией. TOC нуждается в большем количестве тематических исследований, которые доказывают связь между внедрением и улучшением финансовых показателей. [29] Наве (2002) утверждает, что TOC не принимает во внимание сотрудников и не наделяет их полномочиями в производственном процессе. Он также утверждает, что TOC не рассматривает неудачные политики как ограничения. [30] Напротив, Мукерджи и Чаттерджи (2007) утверждают, что большая часть критики работы Голдратта была сосредоточена на отсутствии строгости в его работе, а не на подходе с использованием метода «узкого места», что является двумя разными аспектами проблемы. [31]
Международная организация по сертификации по теории ограничений (TOCICO) — это независимое некоммерческое объединение, которое устанавливает экзамены для обеспечения единого стандарта компетентности. Оно контролируется советом [32] [ необходим неосновной источник ] академических и промышленных экспертов. Оно также проводит ежегодную международную конференцию. Работы, представленные на этих конференциях, представляют собой основной репозиторий современных знаний.
{{cite book}}
: |last=
имеет общее название ( помощь ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )