Часть серии статей о |
Машиностроение |
---|
Методы изготовления |
Промышленные технологии |
Информация и коммуникация |
Контроль над процессом |
|
Теория ограничений ( ТОС) является парадигма управления, которая рассматривает любую управляемую систему как ограниченное в достижении более своих целей очень небольшим числом ограничений. Всегда существует по крайней мере одно ограничение, и TOC использует процесс фокусировки, чтобы идентифицировать ограничение и реструктурировать остальную часть организации вокруг него. TOC использует 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, отрицательно повлиять на результат.
Теория ограничений (ТОС) - это общая философия управления, представленная Элияху М. Голдраттом в его книге 1984 года под названием «Цель», которая направлена на то, чтобы помочь организациям постоянно достигать своих целей. Голдратт адаптировал эту концепцию к управлению проектами в своей книге Critical Chain, опубликованной в 1997 году.
Более ранним пропагандистом подобной концепции был Вольфганг Мевес в Германии с публикациями по теории управления, ориентированным 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 (Франкфуртская общая газета). Однако теория ограничений парадигмы впервые была использована Голдраттом.
Основная предпосылка теории ограничений состоит в том, что организации можно оценивать и контролировать с помощью трех вариантов: пропускной способности, операционных расходов и запасов. Запасы - это все деньги, которые система вложила в покупку вещей, которые она намеревается продать. Операционные расходы - это все деньги, которые система тратит на то, чтобы превратить запасы в пропускную способность. Пропускная способность - это скорость, с которой система зарабатывает деньги за счет продаж.
Прежде чем сама цель может быть достигнута, сначала должны быть выполнены необходимые условия. Как правило, они включают безопасность, качество, юридические обязательства и т. Д. Для большинства предприятий цель сама по себе - получение прибыли. Однако для многих организаций и некоммерческих организаций зарабатывание денег является необходимым условием достижения цели. Независимо от того, является ли это целью или необходимым условием, критически важным требованием является понимание того, как принимать обоснованные финансовые решения на основе пропускной способности, запасов и операционных расходов.
Теория ограничений основана на предположении, что скорость цели достижения посредством целевой системы (т.е. системы пропускной способности) ограничена, по меньшей мере, с одним ограничением.
Аргумент reductio ad absurdum следующий: 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 увеличивая поток через ограничение, можно увеличить общую пропускную способность.
Предполагая, что цель системы сформулирована и ее измерения определены, шаги следующие:
Цель коммерческой организации: «Заработать больше денег сейчас и в будущем», и ее измерения даются с помощью учета пропускной способности, как: пропускная способность, товарно-материальные запасы и операционные расходы.
Пять основных шагов направлены на обеспечение того, 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 для разработки конкретных приложений, упомянутых ниже.
Ограничение - это все, что мешает системе достичь своей цели. Ограничения могут проявляться разными способами, но основной принцип в TOC состоит в том, что не существует десятков или сотен ограничений. По крайней мере, один, но не больше нескольких в любой данной системе. Ограничения могут быть внутренними или внешними по отношению к системе. Внутреннее ограничение проявляется, когда рынок требует от системы большего, чем она может дать. Если это так, то организация должна сосредоточиться на обнаружении этого ограничения и выполнении пяти основных шагов, чтобы раскрыть его (и, возможно, устранить). Внешнее ограничение существует, когда система может производить больше, чем может выдержать рынок. В этом случае организации следует сосредоточиться на механизмах создания большего спроса на ее продукты или услуги.
Типы (внутренних) ограничений
Концепция ограничения в теории ограничений аналогична, но отличается от ограничения, которое проявляется в математической оптимизации. В TOC ограничение используется как фокусирующий механизм 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, политиками и т. Д. (Поломка - это просто поломка, а не ограничение в истинном смысле концепции ТОС). Ограничение - это ограничивающий фактор, который не позволяет организации увеличить пропускную способность (как правило, доход от продаж), даже если все идет не так, как надо.
Если пропускная способность ограничения повышается до точки, когда она больше не является ограничивающим фактором системы, это называется «нарушением» ограничения. Ограничивающим фактором теперь является какая-то другая часть системы или может быть внешней по отношению к системе (внешнее ограничение). Это не следует путать с поломкой.
Буферы используются в теории ограничений. Они часто возникают в результате использования и второстепенных шагов пяти фокусирующих шагов. Буферы помещаются перед управляющим ограничением, таким образом гарантируя, что ограничение никогда не истощится. За ограничением также помещаются буферы, чтобы предотвратить блокировку вывода 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 быть банком физических объектов перед рабочим центром, ожидающих обработки этим рабочим центром. Буферы, в конечном итоге, дают вам время, как в период до того, как работа достигает ограничения, и часто вербализируются как временные буферы. Всегда должно быть достаточно (но не чрезмерно) работы во временной очереди перед ограничением и достаточное пространство для разгрузки за ограничением.
Буферы - это не небольшая очередь работы, которая находится перед каждым рабочим центром в системе Канбан, хотя это похоже на то, если вы рассматриваете сборочную линию как определяющее ограничение. Предпосылкой теории является то, что с одним ограничением в системе все остальные части системы должны иметь достаточную мощность, чтобы не отставать от работы по ограничению и наверстать упущенное, если время было потеряно. В сбалансированной линии, как придерживается Канбан, когда один рабочий центр выходит из строя на период дольше, чем позволяет буфер, тогда вся система должна ждать, пока этот рабочий центр не будет восстановлен. В системе ТОС единственная ситуация, когда работа находится в опасности, - это когда ограничение не может обработать (либо из-за неисправности, болезни или «дыры» в буфере - если что-то пойдет не так, что временной буфер не может защитить).
Таким образом, управление буфером представляет собой важнейший атрибут теории ограничений. Есть много способов применения буферов, но наиболее часто используется визуальная система обозначения буфера тремя цветами: зеленым (хорошо), желтым (осторожно) и красным (требуется действие). Создание такой видимости позволяет системе в целом согласовываться и, таким образом, подчиняться необходимости ограничения целостным образом. Это также можно делать ежедневно в центральной операционной, доступной для всех.
В лексиконе ТОС есть четыре основных типа растений. Нарисуйте поток материала 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, поскольку он использует восходящие буквы V, A, T и I для описания типов растений. Эти четыре типа можно комбинировать разными способами в более крупных объектах, например, «растение A, питающее растение V».
Из приведенного выше списка можно сделать вывод, что для нематериальных систем можно было бы нарисовать поток работы или поток процессов вместо физических потоков и прийти к аналогичным базовым структурам V, A, T или I. Например, проект - это последовательность работ в форме буквы А, которая завершается поставкой продукта ( т. Е. Предполагаемым результатом проекта).
Концентрирующие шаги, этот процесс постоянного улучшения, были применены к производству, управлению проектами, цепочке поставок / распределению, сгенерированным конкретными решениями. Другие инструменты ( в основном «мышление процесс») также привели к TOC приложениям в области маркетинга и продаж, а также финансы. Решения применительно к каждой из этих областей перечислены ниже.
В рамках производственных операций и управления операциями решение стремится протягивать материалы через систему, а не проталкивать их в систему. Основная используемая методология - это барабан-буфер-веревка (DBR) и разновидность, называемая упрощенной барабанной-буферной веревкой (S-DBR).
Барабан-буфер-веревка - это методология производственного исполнения, основанная на том факте, что выход системы может быть только таким же, как выход при ограничении системы. Любая попытка произвести больше, чем может обработать ограничение, приводит к накоплению избыточных запасов. Метод назван в честь трех его компонентов. Барабан представляет собой скорость, при которой физическое ограничение завода может работать: работа центр или машина или операция, которая ограничивает способность всей системы производить больше. Остальное растение следует за ударами барабана. График в барабане определяет, что система должна производить, в какой последовательности производить и сколько производить. Они следят за тем, чтобы барабан работал и все, что обработал барабан, не терялось.
Буфер защищает барабан, так что это всегда работа течет к нему. Буферы в DBR обеспечивают дополнительное время, превышающее требуемое время настройки и обработки, для материалов в потоке продукта. Поскольку единицей измерения этих буферов является время, а не количество материала, это заставляет систему приоритетов работать строго в зависимости от времени, в течение которого ожидается прибытие заказа в барабан. Каждый заказ на работу будет иметь оставшийся буферный статус, который можно рассчитать. На основе этого состояния буфера заказы на работу могут иметь цветовую кодировку: красный, желтый и зеленый. Красные приказы имеют наивысший приоритет и должны обрабатываться в первую очередь, так как они больше всего проникли в свои буферы, а затем желтые и зеленые. Со временем этот статус буфера может измениться, и цвет, назначенный конкретному рабочему заданию, изменится вместе с ним.
Традиционный DBR обычно требует наличия буферов в нескольких точках системы: ограничении, точках синхронизации и при доставке. S-DBR имеет буфер при отгрузке и управляет потоком работы через барабан с помощью механизма планирования загрузки.
Веревка является Спусковой механизм работы на заводе. Заказы передаются в цех в один "буферный период" до того, как они должны быть обработаны ограничением. Другими словами, если буфер составляет 5 дней, заказ освобождается за 5 дней до того, как он должен быть выполнен в соответствии с ограничением. Ввод работы в систему раньше, чем это время буферизации, вероятно, приведет к слишком большому незавершенному производству и замедлит работу всей системы.
Автоматизированные производственные линии достигают высокой производительности и объемов выпуска за счет развертывания решений автоматизации, которые сильно зависят от конкретной задачи. В зависимости от конструкции и конструкции эти машины работают с разной скоростью и мощностью и, следовательно, имеют разный уровень эффективности.
Ярким примером является использование автоматизированных производственных линий в индустрии напитков. Системы розлива обычно имеют несколько машин, выполняющих части всего процесса розлива, от наполнения первичных контейнеров до вторичной упаковки и паллетизации.
Чтобы иметь возможность максимизировать пропускную способность, производственная линия обычно имеет конструктивные ограничения. Это ограничение обычно является самой медленной и часто самой дорогой машиной в линии. Общая пропускная способность линии определяется этой машиной. Все остальные машины могут работать быстрее и связаны конвейерами.
Конвейеры обычно имеют возможность буферизовать продукт. В случае остановки машины, отличной от ограничения, конвейер может буферизовать продукт, позволяя машине ограничения продолжать работу.
Типичная конфигурация линии такова, что при нормальной работе конвейеры, расположенные выше по потоку от ограничительной машины, всегда работают полностью, чтобы предотвратить голодание в ограничении, а нижние по потоку конвейеры работают пустыми, чтобы предотвратить резервное копирование в ограничении. Общая цель состоит в том, чтобы не допустить, чтобы незначительные остановки машин не повлияли на ограничение.
По этой причине, когда машины удаляются от ограничения, они могут работать быстрее, чем предыдущая машина, и это создает V-образную кривую.
В общем, решение для цепочек поставок состоит в создании потока запасов, чтобы обеспечить большую доступность и устранить излишки.
Решение TOC по распространению эффективно, когда используется для обращения к одному звену в цепочке поставок и, в большей степени, по всей системе, даже если эта система включает множество разных компаний. Целью решения по распределению TOC является создание конкурентного преимущества, основанного на исключительной доступности, за счет уменьшения ущерба, причиняемого, когда поток товаров прерывается из-за нехватки и излишков.
В этом подходе используется несколько новых правил для защиты доступности с меньшими запасами, чем обычно требуется.
После управления запасами, как описано выше, следует предпринимать постоянные усилия по сокращению времени ожидания, просроченных поставок, минимальных объемов заказа поставщика (как по артикулу, так и по заказу) и пакетирования заказов клиентов. Любые улучшения в этих областях автоматически улучшат доступность и оборачиваемость запасов благодаря адаптивному характеру управления буфером.
Место хранения, которое управляет запасами в соответствии с TOC, должно помочь клиенту, не входящему в TOC (нисходящее звено в цепочке поставок, внутренней или внешней), управлять своими запасами в соответствии с процессом TOC. Этот тип помощи может принимать форму инвентаризации, управляемой поставщиком (VMI). Ссылка распределения TOC просто расширяет свои методы определения размера буфера и управления на запасы клиентов. Это приведет к сглаживанию спроса со стороны клиента и уменьшению размеров заказа на артикул. VMI приводит к повышению доступности и оборачиваемости запасов как для поставщика, так и для клиента. Выгоды для клиентов, не связанных с TOC, достаточны для достижения цели извлечения выгоды из конкурентного преимущества, давая клиенту повод быть более лояльным и отдавать больше бизнеса восходящему каналу. 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 излишки запасов в системе продаются. Однако рост продаж из-за повышения доступности является компенсирующим фактором. Текущие уровни излишков и дефицита делают каждый случай особенным.
Целостное мышление применительно к финансовому приложению получило название учета пропускной способности. Учет пропускной способности предполагает, что нужно изучить влияние инвестиций и операционных изменений с точки зрения влияния на пропускную способность бизнеса. Это альтернатива хозрасчету.
Основными критериями для анализа финансов и бухгалтерского учета ТОС являются: пропускная способность, операционные расходы и инвестиции. Производительность рассчитывается как объем продаж за вычетом «полностью переменных затрат», где полностью переменные затраты обычно рассчитываются как стоимость сырья, которое используется для создания проданного товара.
Управление проектами критической цепи (CCPM) используется в этой области. CCPM основан на идее, что все проекты выглядят как А-заводы: все действия сводятся 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 на управление продажами и маркетинг. Его роль явно признана в области разработки процессов продаж. Для эффективного управления продажами можно применить Drum Buffer Rope к процессу продаж аналогично тому, как он применяется к операциям (см. Ссылку на книгу «Реинжиниринг процесса продаж» ниже). Этот метод подходит, когда ваше ограничение заключается в самом процессе продаж или если вам просто нужен эффективный метод управления продажами, который включает в себя темы управления воронкой продаж и коэффициентов конверсии.
Процессы мышления - это набор инструментов, помогающих менеджерам пройти этапы запуска и реализации проекта. При использовании в логическом порядке они помогают пройти через процесс покупки :
Практикующие ТОП иногда отрицательно относятся к ним как к прохождению уровней сопротивления переменам.
Недавно дерево текущей реальности (CRT) и дерево будущей реальности (FRT) были применены к аргументированной академической статье.
Несмотря на свое происхождение как производственный подход (Goldratt amp; Cox, The Goal: A process of Ongoing Improvement, 1992), методология теории ограничений (TOC) Голдратта в настоящее время рассматривается как системная методология с прочной основой в точных науках (Mabin, 1999).). Благодаря инструментам конвергентного мышления и синтеза «Процессы мышления», лежащие в основе всей методологии ТОС, помогают выявлять ограничения и управлять ими, а также направлять непрерывное совершенствование и изменения в организациях (Dettmer H., 1998).
Процесс изменений требует выявления и принятия основных проблем; цель и средства достижения цели. Этот исчерпывающий 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 amp; Spencer, 1998). Поскольку эти инструменты мышления предназначены для преодоления последовательных «уровней сопротивления» и обеспечения коммуникации, они ускоряют обеспечение «поддержки» групп. В то время как CRT (дерево текущей реальности) представляет нежелательные эффекты текущей ситуации, FRT (дерево реальности будущего), NBR (отрицательная ветвь) помогают людям планировать и понимать возможные результаты своих действий. PRT (дерево предварительных условий) и TRT (дерево перехода) предназначены для создания коллективной поддержки и помощи на этапе внедрения. Логические конструкции этих инструментов или диаграмм представляют собой необходимую логику условий, достаточную логику причин и строгие логические правила, которые используются для проверки причинно-следственных связей, моделируемых с помощью этих инструментов (Dettmer W., 2006).
Краткое описание этих инструментов, вопросы, на которые они помогают ответить, и связанные с ними используемые логические конструкции представлены в таблице ниже.
Достаточное мышление «Если ……. То» | Необходимое мышление «Чтобы… мы должны» | |
---|---|---|
Что поменять? | Современное дерево реальности | |
На что поменять? | Дерево будущей реальности | Испаряющееся облако |
Как изменить? | Дерево переходов | Предварительное дерево |
Инструменты процесса мышления TOC: использование этих инструментов основано на фундаментальных убеждениях TOC о том, что организации а) по своей сути просты (в организациях существуют взаимозависимости) б) желают присущей гармонии (возможны беспроигрышные решения) в) по своей сути хорошие (люди хороши) и обладают внутренним потенциалом (люди и организации могут добиться большего успеха) (Goldratt E., 2009). В книге «Сквозь облака к решениям» Елена Федурко (Fedurko, 2013) указывает, что основные области применения инструментов TP как:
TOC был инициирован Голдраттом, который до своей смерти оставался главной движущей силой развития и практики TOC. По всему миру существует сеть частных лиц и небольших компаний, которые слабо связаны как практикующие специалисты. TOC иногда называют «управлением ограничениями». TOC - это обширная совокупность знаний с сильной руководящей философией роста.
Критика, направленная против TOC, включает:
Хотя TOC выгодно сравнивают с методами линейного программирования, Д. Трич из Оклендского университета утверждает, что методология DBR уступает конкурирующим методологиям. Линьярес из Фонда Жетулио Варгаса показал, что подход ТОС к созданию оптимального ассортимента продукции вряд ли даст оптимальные результаты, так как это будет означать, что P = NP.
Дункан (цитируется Стейном) говорит, что TOC во многом заимствует из динамики систем, разработанной Forrester 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». Также утверждается, что в книгах Голдратта не признается, что ТОС заимствует из более чем 40-летних предыдущих исследований и практики в области управления, в частности, из оценки программ и методики анализа / метода критического пути (PERT / CPM) и стратегии « точно в срок».
Опровержение этой критики предлагается в книге Голдратта «Что такое теория ограничений и как ее реализовать?» И в его аудиопрограмме «За гранью цели». В них Голдратт обсуждает историю дисциплинарных наук, сравнивает сильные и слабые стороны различных дисциплин и признает источники информации и вдохновения для процессов мышления и методологий критических цепочек. В статьях, опубликованных в ныне не существующем журнале Journal of Theory of Constraints, были ссылки на основополагающие материалы. Голдратт опубликовал статью и выступил с докладами 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, например, он не выпустил алгоритм, который он использовал для системы обучения оптимальной производительности. Некоторые считают его ненаучным, поскольку многие из его теорий, инструментов и методов не являются частью общественного достояния, а скорее частью его собственной системы извлечения выгоды из его идей. Согласно Гупте и Снайдеру (2009), несмотря на то, что в настоящее время она признана подлинной философией управления, ТОС еще не продемонстрировала свою эффективность в академической литературе и, как таковая, не может считаться академически достойной, чтобы называться широко признанной теорией. TOC необходимо больше тематических исследований, доказывающих связь между внедрением и улучшением финансовых показателей. Нейв (2002) утверждает, что ТОС не принимает во внимание сотрудников и не дает им возможности в производственном процессе. Он также заявляет, что TOC не рассматривает неудачные политики как ограничения. Напротив, Мукерджи и Чаттерджи (2007) заявляют, что большая часть критики работы Голдратта была сосредоточена на отсутствии строгости в его работе, но не на подходе к узким местам, которые являются двумя разными аспектами проблемы.
Международная сертификационная организация по теории ограничений (TOCICO) - это независимое некоммерческое объединенное общество, которое устанавливает экзамены для обеспечения согласованного стандарта компетентности. За ним наблюдает совет академических и промышленных экспертов. Здесь также проходит ежегодная международная конференция. Работа, представленная на этих конференциях, представляет собой основной хранилище текущих знаний.