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主题:瓶颈理论TOC(Theory of constraints)

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TOC(Theory of constraints),中文译为"瓶颈理论",也被称为制约理论或约束理论,由以色列物理学家高德拉特(Eliyahu M. Goldratt)博士创立,与精益生产、六西格玛并称为全球三大管理理论;其核心观点为立足于企业系统,通过聚焦于瓶颈的改善,达到系统各环节同步、整体改善的目标。
 
TOC认为,任何系统至少存在着一个制约因素/瓶颈,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,必须要打破系统的瓶颈。任何系统可以想象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薄弱的一环,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,也就是从瓶颈的一环下手,才可得到显著的改善。换句话说,如果这个瓶颈决定一个企业或组织达成目标的速率,我们必须从克服该瓶颈着手,才可以更快速的步伐在短时间内显著地提高系统的产出。
 
在论及生产制造企业时,TOC理论认为企业的目标就是赚取更多的利润。为实现这一目标,可以有三条途径:增加有效产出T(Throughput),降低库存I(Inventory),控制运营费用OE(operation expenses)。这三条途径中,正如瓶颈理论奠基者Dr. Goldratt所说,降低库存和减少运营费用会碰到最低减少到0的限制,而对于通过提高有效产出来赚取更多利润的可能性,则是无穷无尽的。此外, 瓶颈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。
 
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)系统中的瓶颈。
第二步,最大限度利用(Exploit)瓶颈,即决定如何挖尽瓶颈。
第三步,使企业的所有其他活动服从于第二步的决定,即迁就瓶颈。
第四步,打破(Elevate)瓶颈,提升瓶颈的产能,使瓶颈转移到别处。
第五步,重返(Repeat)第一步,找出新的瓶颈,别让惰性成了瓶颈,即持续改善。

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、要变革什么?(What to change?)
2、要变革成什么?(To what to change?)
3、如何实现变革?(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。


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一家特色水饺店,虽然只生产和销售一种水饺,但是销路很好,并且供不应求。但关店后,一些没卖完的半成品(面和馅)就要报废。整个流程如下:

 

每天水饺店营业12小时,上午7点到晚上7点。每份水饺(12个)卖6元,其中原料3元。小店的营运费15000元每月(含工资、租金和水电等)。每天1班12小时,员工隔天轮休,小店天天营业。除店长、收款台和服务环节外,制作流程每班有5个员工,以手工和常规设备进行生产,不过手工是该店特色所在,一般人难以在短期内学会某些特别的技能。

 

整个小店每天卖出水饺300份,利润多少?按TOC的计算法:

 

利润=有效产出T-营运费OE

=T(6-3)×300份×30天-OE15000=12000元

 

我们为小店制定一个改善的目标:不通过大的投资,短期内把利润提高一倍(利润翻番,但不能扩大店面,也没有容量增加设备人力,且不能24小时营业,因为晚上7点到第二天7点一般没生意可做)。

 

现按照“TOC五步骤”进行分析并做改善。

   


找出瓶颈

 

我们测出每个工序岗位的小时产能(份)。很显然,包饺子工序是制约因素(也称为瓶颈)。不会错。

   


挖尽瓶颈

 

你不难发现:按照每小时32份的瓶颈产能,一天可以产出384份,因为做多少就可以卖多少。但只销售300份。问题在哪?有一个原因是很显然的,该岗位员工需要有时间吃饭、上卫生间和短暂休息,以及开工准备和收工工作。这些时间是多少呢?经测算是1.5小时。工人休息是必要的,不过若有人顶班的话,1.5小时就补回来了。谁能顶班?只能有劳店长了,店长正好有这项技能,而且小店店长也有条件腾出1.5小时的时间做临时替补。

这样,我们挖出了制约因素的潜能,但事实上这样做也只销售到345份。因为即便瓶颈12小时都不缺人,还是会产生工位缺料问题,原因在于它前面的工位也会出现问题,比如“干面”, 也会出现一小会的产出不足。或者备馅,时多时少的,也可能使下道工序出现停工。至此,我们多销售了45份,增加的利润是(6-3)×45×30=4050元。

   


迁就瓶颈

 

要迁就瓶颈,帮助它把潜能挖尽。所以要有措施消除瓶颈缺料的情况。常用的方法就是在瓶颈前安排一个工作堆,通常我们称这个工作堆为“缓冲(Buffer)”。这样,万一前面工序出现暂时停工,就不会令瓶颈也停工。见下图。

当我们在瓶颈工位前设立了缓冲以后,它前面的工序除了要喂饱瓶颈以外,还要为它准备缓冲。所以,前面工序的产能就必须大于瓶颈,否则就无法为缓冲备料。有了缓冲,我们的每天销售就达到384份,比345份又多出了39份,可增加利润(6-3)×39×30=3510元。

这里我们还看到TOC与精益生产的区别了。

事实上,生产线每个工位很难做到平衡的,然而一旦做到平衡,又会出现另一个问题,就是

一个资源因故停工,整个生产线就会停工。而TOC的生产线不是这样。

如果瓶颈前的工序在备足了缓冲以后是否还要继续生产?

以前没有这个问题,大家都可以在自己的岗位上放一个“在制品(WIP)”。在这家店里,在制品往往因当天无法消化而造成报废。损失达到原料成本的5%左右(原料价3元×345份×30天×5%=1552元)。可以做到没有原料损失吗?

答案是肯定的。只要缓冲满了,就暂缓投料。对缓冲分三个区进行监控(TOC称为缓冲管理),从下到上分别标以红色、黄色和绿色。只要把缓冲的大小设计得合理,在缓冲降低到黄区时,就开始投料,在降低到红区时,前面需要赶工。超过绿区,则停止投料。各道工序,还要遵循一个原则:有料来的时候尽快做,没料的时候原地等一等。

所以我们对瓶颈实施“迁就”的时候,竟出现了一个意想不到的好处:在制品降低了,报废减少了,进而利润又增加。我们又增加利润3510+1552=5062元。

   


打破瓶颈

 

如果再投资一条“流水线”产品也能完全卖出,当然可以多赚钱。不过如此投资是有条件的,需要场地、合格的人员、有效的管理,而且增加利润未必增加投资回报率。

所以在做出新的投资决策以前,我们还是先要考虑对制约因素松绑。有什么办法呢?设想,我们能改变工艺,把瓶颈的部分工作交给其他人来做,使瓶颈的每小时产出更多,那会怎样呢?

为了让瓶颈(包饺子工序)提高生产率,达到每小时36份,因此要求把瓶颈部分工作分出来。现增设一个前置工序,交由备馅工序做(看下图)。因为备馅工序做这项工作不如原来由瓶颈做那样熟练,花的时间比较多,所以备馅和前置工序相加,每小时产出从50份降为40份。

整个系统一天的有效产出增加了:(6-3×95%)4份×12小时×30天=4536元

至此我们应用聚焦五步骤中的前四步,令每月的纯利增加了:

4050+5062+4536=13108

也就是原先的利润额足足增加了一倍有余。其实我们做的动作并不大,没有增加投资,也没有涨价,月纯利润却从12000元猛增到25000元,利润实现了翻番!这就是TOC的威力。

 

你是不是在想“这也太理想化了”,哪有做多少就能卖多少的产品啊。在现实中,绝大多数情况是没有足够多的买主,销售是“制约因素”。这也一样,整个系统要围绕销售采用“聚焦五步骤”进行。为什么做不到呢?只是采取方案不同而已。



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