Теория ограничений ( ТОС ) — это парадигма управления , которая рассматривает любую управляемую систему как ограниченную в достижении большего количества своих целей с помощью очень небольшого количества ограничений. Всегда существует хотя бы одно ограничение, и TOC использует процесс фокусировки, чтобы выявить ограничение и реструктурировать остальную часть организации вокруг него. ТОС использует распространенную идиому: «цепь не прочнее, чем ее самое слабое звено». Это означает, что организации и процессы уязвимы, поскольку самый слабый человек или часть всегда может повредить или сломать их или, по крайней мере, отрицательно повлиять на результат.
Теория ограничений (ТОС) — это общая философия управления , представленная Элиягу М. Голдраттом в его книге 1984 года под названием «Цель» , которая призвана помочь организациям постоянно достигать своих целей. [1] Голдратт адаптировал эту концепцию к управлению проектами в своей книге «Критическая цепочка» , опубликованной в 1997 году.
Более ранним пропагандистом подобной концепции был Вольфганг Мьюс [2] в Германии, опубликовавший теорию управления, ориентированного на власть (Machtorientierte Führungstheorie, 1963), а затем свою Энерго-кибернетическую систему (EKS, 1971) , позже переименованную в Engpasskonzentrierte Strategie (Bottleneck- сфокусированная стратегия) как более продвинутая теория узких мест . Публикации Вольфганга Мьюса 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 запасов . Инвентарь — это все деньги, которые система вложила в покупку вещей, которые она собирается продать. Операционные расходы — это все деньги, которые система тратит на превращение запасов в пропускную способность. Пропускная способность — это скорость, с которой система генерирует деньги за счет продаж. [3]
Прежде чем сама цель может быть достигнута, необходимо сначала выполнить необходимые условия. Обычно к ним относятся безопасность, качество, юридические обязательства и т. д. Для большинства предприятий самой целью является получение прибыли . Однако для многих организаций и некоммерческих предприятий зарабатывание 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]
Теория ограничений основана на предположении, что скорость достижения цели целенаправленной системой (т. е. пропускная способность системы ) ограничена по крайней мере одним ограничением.
Аргумент, основанный на доведении до абсурда , заключается в следующем: если бы ничто не мешало системе достичь более высокой пропускной способности (т. е. большего количества целевых единиц в 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]
Если предположить, что цель системы сформулирована и ее параметры определены, то необходимо выполнить следующие шаги:
Целью коммерческой организации является: «Заработать больше денег сейчас и в будущем», [5] и ее измерения даются методом учета пропускной способности как: пропускная способность, запасы и операционные расходы .
Пять фокусирующих шагов направлены на то, чтобы постоянные усилия по улучшению были сосредоточены на ограничениях организации. В литературе по ТОС это называется процессом постоянного улучшения (POOGI).
Эти фокусирующие шаги являются ключевыми шагами в разработке конкретных приложений, упомянутых ниже.
Ограничение – это все, что мешает системе достичь своей цели. Существует множество способов проявления ограничений, но основной принцип TOC заключается в том, что ограничений не должно быть десятков или сотен. В любой данной системе есть по крайней мере один, но максимум лишь несколько. Ограничения могут быть внутренними и внешними по отношению к системе. Внутреннее ограничение проявляется, когда рынок требует от системы больше, чем она может дать. Если это так, то основное внимание организации должно быть сосредоточено на обнаружении этого ограничения и выполнении пяти фокусирующих шагов, чтобы открыть его (и, возможно, устранить). Внешнее ограничение существует, когда система может производить больше, чем может выдержать рынок. Если это так, то организации следует сосредоточиться на механизмах создания большего спроса на ее продукты или услуги.
Типы (внутренних) ограничений
Концепция ограничения в Теории ограничений аналогична ограничению, которое проявляется в математической оптимизации, но отличается от него . В TOC ограничение используется как механизм фокусировки для управления системой. При оптимизации ограничение записывается в математические выражения, чтобы ограничить объем решения (X не может быть больше 5).
Обратите внимание: у организаций много проблем с оборудованием, людьми, политикой и т. д. (Авария – это всего лишь авария, а не ограничение в истинном смысле концепции ТОС). Ограничение — это ограничивающий фактор , который не позволяет организации получить большую пропускную способность (обычно доход от продаж), даже если все идет не так, как надо.
Если пропускная способность ограничения повышается до такой степени, что она больше не является ограничивающим фактором системы, это называется «нарушением» ограничения. Ограничивающим фактором теперь является какая-то другая часть системы или она может быть внешней по отношению к системе (внешнее ограничение). Не следует путать это с поломкой.
Буферы используются во всей теории ограничений. Они часто возникают как часть эксплойта и подчиненных шагов пяти фокусирующих шагов. Буферы размещаются перед управляющим ограничением, что гарантирует, что ограничение никогда не будет исчерпано. Буферы также размещаются за ограничением, чтобы предотвратить блокировку выхода ограничения из-за сбоя в нисходящем направлении. 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 представлять собой банк физических объектов перед рабочим центром, ожидающих обработки этим рабочим центром. Буферы в конечном итоге позволяют вам выиграть время, например, до того, как работа достигнет предела, и их часто называют временными буферами. Всегда должно быть достаточно (но не чрезмерно) работы во временной очереди до ограничения и достаточное пространство для разгрузки за ограничением.
Буферы — это не маленькая очередь работ, которая стоит перед каждым рабочим центром в системе канбан , хотя она аналогична, если рассматривать сборочную линию как определяющее ограничение. Предпосылкой теории является то, что при наличии одного ограничения в системе все остальные части системы должны иметь достаточную мощность, чтобы успевать за работой ограничения и наверстать упущенное, если время будет потеряно. В сбалансированной линии, поддерживаемой канбаном, когда один рабочий центр выходит из строя на период дольше, чем позволяет буфер, 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 быть обработано (из-за неисправности, болезни или «дыры» в буфере - если что-то пойдет не так, и буфер времени не сможет защитить).
Таким образом, управление буферами представляет собой важнейший атрибут теории ограничений. Существует множество способов применения буферов, но наиболее часто используется визуальная система обозначения буфера тремя цветами: зеленым (окей), желтым (внимание) и красным (требуется действие). Создание такого рода видимости позволяет системе в целом согласовываться и, таким образом, целостно подчиняться потребностям ограничения. Это также можно делать ежедневно в центральной операционной, доступной для всех.
В лексиконе ТОС есть четыре основных типа растений. Нарисуйте поток материала снизу страницы 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 НДС [6] , поскольку он использует восходящие формы букв V, A, T и I для описания типов растений. Четыре типа можно комбинировать разными способами на более крупных предприятиях, например, «растение А, питающее 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 А-образную последовательность работ, кульминацией которой является поставляемый продукт ( т. е. предполагаемый результат проекта ).
Фокусирующие шаги, этот процесс постоянного улучшения, были применены к производству , управлению проектами , цепочке поставок /распределению, генерируя конкретные решения. Другие инструменты (в основном «процесс мышления») также привели к применению ТОС в сферах маркетинга , продаж и финансов . Ниже перечислены решения применительно к каждой из этих областей.
В рамках производственных операций и управления операциями решение направлено на протягивание материалов через систему, а не на заталкивание их в систему. Основным используемым методом является барабанный буферный канат (DBR) [7] и его вариант, называемый упрощенным барабанным буферным канатом (S-DBR). [8]
Барабан-буфер-веревка — это методология выполнения производства, основанная на том факте, что выходная мощность системы может быть такой же, как и выходная мощность при ограничении системы. Любая попытка произвести больше, чем может обработать ограничение, просто приводит к накоплению избыточных запасов. [9] Метод назван в честь трех его компонентов. Барабан — это скорость, с которой могут работать физические ограничения предприятия: рабочий центр, машина или операция, которые ограничивают способность всей системы производить больше. Остальная часть растения следует ритму барабана. Расписание на барабане решает, что система должна производить, в какой последовательности производить и сколько производить. [10] Они следят за тем, чтобы барабан работал и все, что он обработал, не пропадало впустую.
Буфер защищает барабан , поэтому на него всегда поступает работа. Буферы в DBR обеспечивают дополнительное время выполнения заказов, превышающее требуемое время наладки и обработки, для материалов в потоке продукции. Поскольку единицей измерения этих буферов является время, а не количество материала, система приоритетов работает строго в зависимости от времени, в течение которого ожидается нахождение заказа в барабане. У каждого рабочего задания будет статус оставшегося буфера, который можно рассчитать. В зависимости от этого состояния буфера рабочие задания могут иметь цветовую маркировку: красный, желтый и зеленый. Красные приказы имеют наивысший приоритет, и над ними необходимо работать в первую очередь, поскольку они больше всего проникли в свои буферы, за ними следуют желтые и зеленые. Со временем это состояние буфера может измениться, и вместе с ним изменится цвет, назначенный конкретному рабочему заданию. [11] [12]
Традиционный DBR обычно требует использования буферов в нескольких точках системы: ограничения, точки синхронизации и при доставке. S-DBR имеет буфер при доставке и управляет рабочим потоком по барабану с помощью механизма планирования загрузки. [13]
Веревка — это механизм разблокировки работы на заводе. Заказы передаются в цех за один «буферный период» до того, как они должны быть обработаны ограничением. Другими словами, если буфер составляет 5 дней, заказ будет выпущен за 5 дней до наступления срока его исполнения по ограничению. Ввод работы в систему раньше этого буферного времени может привести к слишком большому объему незавершенного производства и замедлить работу всей системы. [14]
Автоматизированные производственные линии достигают высокой производительности и объемов выпуска продукции за счет применения решений по автоматизации, которые в высокой степени ориентированы на конкретные задачи. В зависимости от конструкции и конструкции 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 состоят из нескольких машин, выполняющих части полного процесса розлива: от наполнения первичных контейнеров до вторичной упаковки и паллетирования. [15]
Чтобы максимизировать производительность, производственная линия обычно имеет определенные ограничения. 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 машины, отличной от ограничительной, конвейер может буферизовать продукт, позволяя ограничительной машине продолжать работу.
Типичная конфигурация линии такова, что при нормальной работе конвейеры, расположенные выше по потоку от ограничительной машины, всегда работают полностью, чтобы предотвратить голодание на ограничении, а нижестоящие конвейеры работают пустыми, чтобы предотвратить резервное копирование на ограничении. Общая цель состоит в том, чтобы не допустить, чтобы незначительные остановки машин влияли на ограничение.
По этой причине, когда машины удаляются от ограничения, они могут работать быстрее, чем предыдущая машина, и это создает V-образную кривую. [ нужна цитата ]
В целом, решение для цепочек поставок заключается в создании потока запасов, чтобы обеспечить большую доступность и устранить излишки.
Решение TOC для распределения эффективно, когда оно используется для обращения к одному звену в цепочке поставок и, более того, ко всей системе, даже если эта система включает в себя множество разных компаний. Целью решения по распределению TOC является создание конкурентного преимущества, основанного на исключительной доступности, за счет снижения ущерба, причиняемого, когда поток товаров прерывается из-за дефицита или излишка.
В этом подходе используется несколько новых правил для защиты доступности при меньшем количестве ресурсов, чем требуется традиционно.
После управления запасами, как описано выше, необходимо предпринимать непрерывные усилия по сокращению сроков задержки, задержек поставок, минимального количества заказа поставщика (как по SKU , так и по заказу) и пакетирования заказов клиентов. Любые улучшения в этих областях автоматически улучшат доступность и оборачиваемость запасов благодаря адаптивному характеру управления буферами.
Склад, который управляет запасами в соответствии с ТОС, должен помочь клиенту, не использующему ТОС (нижнезвенное звено в цепочке поставок, как внутреннем, так и внешнем), управлять своими запасами в соответствии с процессом ТОС. Этот тип помощи может принимать форму инвентаризации, управляемой поставщиком (VMI). Канал распространения TOC просто распространяет свои методы определения размера буфера и управления на запасы своих клиентов. Это приводит к сглаживанию спроса со стороны клиентов и уменьшению размеров заказов на SKU. VMI приводит к повышению доступности и оборачиваемости запасов как для поставщика, так и для клиента. Выгоды для клиентов, не входящих в TOC, достаточны для достижения цели извлечения выгоды из конкурентного преимущества, давая клиенту повод быть более лояльным и уделять больше внимания восходящему каналу связи. Когда конечные потребители покупают больше, вся цепочка поставок продает больше.
Следует учитывать одно предостережение. Первоначально и только временно цепочка поставок или конкретное звено могут продавать меньше, поскольку продаются излишки запасов в системе. Однако рост продаж из-за улучшения доступности является противодействующим фактором. Нынешние уровни излишков и дефицитов делают каждый случай уникальным.
Целостное мышление, применяемое к финансовым приложениям, получило название учета пропускной способности . [16] Учет пропускной способности предполагает изучение влияния инвестиций и операционных изменений с точки зрения влияния на пропускную способность бизнеса. Это альтернатива учету затрат .
Основными показателями финансов и бухгалтерского учета с точки зрения TOC являются: пропускная способность, операционные расходы и инвестиции. Пропускная способность рассчитывается как сумма продаж минус «полностью переменные затраты», где полностью переменные затраты обычно рассчитываются как стоимость сырья, которое идет на создание продаваемого товара. [17] : 13–14
В этой области используется управление проектами критической цепочки (CCPM). [18] CCPM основан на идее, что все проекты выглядят как А-заводы: все действия сходятся к конечному результату. Таким образом, для защиты проекта должны быть внутренние буферы для защиты точек синхронизации и финальный буфер проекта для защиты всего проекта.
Первоначально компания TOC занималась производством и логистикой, но затем расширилась до управления продажами и маркетинга . Его роль явно признана в области разработки процессов продаж . [19] Для эффективного управления продажами можно применить барабанную буферную веревку к процессу продаж аналогично тому, как она применяется к операциям (см. ссылку на книгу «Реинжиниринг процесса продаж» ниже). Этот метод подходит, когда ваши ограничения связаны с самим процессом продаж или если вам просто нужен эффективный метод управления продажами, включающий в себя такие темы, как управление воронкой продаж и коэффициенты конверсии. [ нужна цитата ]
Мыслительные процессы представляют собой набор инструментов, помогающих менеджерам пройти этапы инициации и реализации проекта. При использовании в логическом потоке они помогают пройти через процесс принятия решения:
Практикующие ТОС иногда отрицательно относятся к этому как к работе через слои сопротивления переменам.
Недавно дерево текущей реальности (CRT) и дерево будущей реальности (FRT) были применены в аргументированной научной статье. [20]
Несмотря на то, что методология Теории ограничений (ТОС) Голдратта возникла как производственный подход (Голдратт и Кокс, Цель: процесс постоянного улучшения, 1992), сейчас она рассматривается как системная методология с прочным фундаментом в точных науках (Мабин, 1999). ). Благодаря своим инструментам конвергентного мышления и синтеза «Процессы мышления», лежащие в основе всей методологии ТОС, помогают выявлять ограничения и управлять ими, а также направлять непрерывные улучшения и изменения в организациях (Деттмер Х., 1998).
Процесс перемен требует выявления и принятия основных проблем; цель и средства достижения цели. Этот комплексный набор логических инструментов можно использовать для исследования, разработки и внедрения решений для отдельных лиц, групп или организаций. У каждого инструмента есть своя цель, и почти все инструменты можно использовать независимо (Cox & Spencer, 1998). Поскольку эти инструменты мышления предназначены для устранения последовательных «уровней сопротивления» и обеспечения коммуникации, они ускоряют обеспечение «поддержки» групп. В то время как CRT (дерево текущей реальности) представляет нежелательные последствия текущей ситуации, FRT (дерево будущей реальности), NBR (отрицательная ветвь) помогают людям планировать и понимать возможные результаты своих действий. PRT (дерево обязательных условий) и TRT (дерево перехода) предназначены для обеспечения коллективной поддержки и помощи на этапе реализации. Логическими конструкциями этих инструментов или диаграмм являются логика необходимых условий, логика достаточной причины и строгие логические правила, которые используются для проверки причинно-следственных связей, моделируемых с помощью этих инструментов (Деттмер В., 2006).
Краткое изложение этих инструментов, вопросы, на которые они помогают ответить, и связанные с ними логические конструкции представлены в таблице ниже.
Инструменты мыслительного процесса ТОС: Использование этих инструментов основано на фундаментальных убеждениях ТОС о том, что организации: а) по своей сути просты (в организациях существуют взаимозависимости); б) стремятся к внутренней гармонии (возможны беспроигрышные решения); в) по своей сути хороши (люди хороши) и имеют врожденный потенциал (люди и организации могут добиться большего) (Goldratt E., 2009). В книге «Через облака к решениям» Елена Федурко (Fedurko, 2013) указывает, что основными областями применения инструментов ТП являются:
ТОС был инициирован Голдраттом, который до своей смерти оставался главной движущей силой развития и практики ТОС. По всему миру существует сеть частных лиц и небольших компаний, свободно связанных в качестве практиков. TOC иногда называют «управлением ограничениями». TOC — это обширный массив знаний с четкой руководящей философией роста.
Критика в адрес ТОС включает:
Хотя ТОС выгодно сравнивают с методами линейного программирования, [21] Д. Трич из Университета Окленда утверждает, что методология DBR уступает конкурирующим методологиям. [22] [23] Линьярес из Фонда Жетулио Варгаса показал, что подход TOC к созданию оптимального ассортимента продукции вряд ли даст оптимальные результаты, поскольку это будет означать, что P = NP . [24]
Дункан (цитируется Стейном) [25] говорит, что ТОС во многом заимствован 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 ТОС отмечают, что несколько ключевых концепций ТОС «были темами в учебниках по управленческому учету на протяжении десятилетий». [17] : 149 Также утверждается [ нужна ссылка ] , что книги Голдратта не признают, что ТОС заимствован из более чем 40 лет предыдущих исследований и практики в области науки управления, особенно из техники оценки и анализа программ / метода критического пути (PERT/CPM). ) и стратегия «точно в срок ».
Опровержение этой критики предлагается в книге Голдратта «Что такое теория ограничений и как ее следует реализовать?» 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 теории ограничений, 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.
Голдратта критиковали за недостаточную открытость его теорий, примером может служить то, что он не опубликовал алгоритм, который он использовал для системы тренировки оптимальной производительности. [28] Некоторые считают его ненаучным человеком, поскольку многие из его теорий, инструментов и методов не являются частью общественного достояния, а скорее частью его собственной системы получения прибыли от своих идей. По мнению Гупты и Снайдера (2009), несмотря на то, что в настоящее время ТОС признана подлинной философией управления, она пока не смогла продемонстрировать свою эффективность в академической литературе и, как таковая, не может считаться академически достойной называться широко признанной теорией. ТОС необходимо больше тематических исследований, доказывающих связь между внедрением и улучшением финансовых показателей. [29] Нэйв (2002) утверждает, что TOC не принимает во внимание сотрудников и не расширяет их возможности в производственном процессе. Он также заявляет, что TOC не рассматривает неудачную политику как ограничение. [30] Напротив, Мукерджи и Чаттерджи (2007) заявляют, что большая часть критики работы Голдратта была сосредоточена на недостатке строгости в его работе, а не на подходе «узких мест», которые представляют собой два разных аспекта проблемы. [31]
Международная организация по сертификации теории ограничений (TOCICO) — это независимое некоммерческое объединенное общество, которое устанавливает экзамены для обеспечения последовательного стандарта компетентности. За этим наблюдает совет [32] [ необходим неосновной источник ] академических и промышленных экспертов. Здесь также проводится ежегодная международная конференция. Работы, представленные на этих конференциях, представляют собой основное хранилище современных знаний.
{{cite book}}: |last=имеет общее имя ( справка ){{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )