约束理论教程

TOC教程第一篇TOC概述1.TOC释义TOC是英文TheoryofConstraint的首字母缩写，中文译作约束理论。简单来讲，TOC就是关于进行改进和如何最好地实施这些改进的一套管理理念和管理原则，可以帮助企业识别出在实现目标的过程中存在着哪些制约因素──TOC称之为约束，并进一步指出如何实施必要的改进来一一消除这些约束，从而更有效地实现企业目标。此过程如图1－1所示。图1－1TOC是关于识别和消除约束的管理理念和管理原则TOC由三部分组成，结构如图1－2所示：图1－2TOC的组成结构图①一套解决约束的流程。用来逻辑地、系统地回答以下为任何企业改进过程所必然提出的三个问题：改进什么？（Whattochange?）、改成什么样子？（Whattochangeto?）以及怎样使改进得以实现？（Howtocausethechange?）②一套日常管理工具。可用来大大提高管理效能，例如：如何有效沟通、如何双赢地解决冲突、如何团队协作、如何进行权利分配等。这些日常管理的顺利开展，是成功解决约束的必备条件和基础性工作。鉴于这方面的内容在其他管理理论中也多有涉及，本文则不再过多展开论述，而把重点放在TOC理论不同于其他理论的方面。③把TOC应用到具体领域的具有创新性的实证方案。这些领域涉及生产、分销、营销和销售、项目管理和企业方向的设定等等。2.TOC的形成历史和发展现状约束理论根植于OPT（原指最优生产时刻表：OptimizedProductionTimetables,后指最优生产技术：OptimizedProductionTechnology）。OPT是Goldratt博士和其他三个以色列籍合作者创立的，他们在1979年下半年把它带到美国，成立了CreativeOutput公司。接下去的七年中，OPT有关软件得到发展，同时OPT管理理念和规则（如鼓－缓冲器－绳子的计划、控制系统）成熟起来。CreativeOutput公司的发展几起几落，后关闭。OPT的软件所有权转让给一家名为SchedulingTechnologyGroup的英国公司。1986年后半年，Goldratt博士和RobertE.Fox共同创立Goldratt研究机构，经过十年发展演进出我们今天所知的TOC。TOC首先是作为一种制造管理理念出现。《TheGoal》、《TheRace》这两本最初介绍TOC的书引起了读者的广泛兴趣和实施这套理念的热情。TOC最初被人们理解为对制造业进行管理、解决瓶颈问题的方法，后来几经改进，发展出以产销率、库存、运行费为基础的指标体系，逐渐形成为一种面向增加产销率而不是传统的面向减少成本的管理理论和工具，并最终覆盖到企业管理的所有职能方面（注：产销率指单位时间内企业获取的利润额，是TOC对企业目标实现程度的关键度量标准，下文有更进一步介绍）。1991年，当更多的人开始知道和了解TOC的时候，TOC又发展出用来逻辑化、系统化解决问题的思维过程（ThinkingProcess,即TP）。所以，今天的TOC，就象当年的OPT在管理理念和软件两个方面共同发展一样，它既是面向产销率的管理理念，又是一系列的思维工具。TOC的简要形成过程如图1－3所示。图1－3TOC的简要形成过程很少有其他管理技术的发展历程象TOC这样几经变化和周折。今天，在OPT软件首次发布18年以后，TOC的作用似乎刚进入为人广泛接受的起始阶段。APICS对TOC的有效性和重要性给予了肯定，并于三年前成立了一个专门研究小组（SpecialInterestGroup,简称SIG），每年召开年会。TOC的市场竞争也开始出现，Goldratt研究机构已经不是TOC的产销率理论和TP方法的唯一开发者和供应者。有几家软件公司声称已开发出应用TOC鼓－缓冲器－绳子（Drum-Buffer-Rope）方法的软件系统。最近，Maxager公司开发出一套基于约束的成本核算系统，并为一些用户开发了从关键的车间现场获得数据以提高产销率的数据采集系统。应该注意的是，企业的制造部门单靠自己是无法大规模增加产销率的。这需要营销、产品设计和财务等其他的部门的共同配合，使整个企业成为一个系统整体。因此就需要高层管理人员不断发展和实施一套为整个企业所接受的基于产销率的经营战略（ThroughputbasedOperatingStrategy,简称TOS），如图1－4所示。图1－4基于产销率的经营战略（TOS）当然，TOC不可能垄断了所有可以增加产销率的方法，但应该承认，TOC是用来增加产销率、实现企业文化从成本核算型转变为产销率增加型的一套有机结合的工具和技术。这方面的新思路、新想法，不管是不是冠以TOC的名称，都已经和正在被企业的经营实践所证明。3.关于TOC的创立人和发展者：EliyahuM.Goldratt戈德拉特是以色列物理学家及企管顾问，他与科克斯合著《目标》，大胆借助小说的手法，说明如何以近乎常识的逻辑推演，解决复杂的管理问题，反映了一位科学家对管理问题的种种思考。戈德拉特原本设计了一套昂贵的软件来帮助企业提高经营绩效，为了说明软件的功能，他写了《目标》这本书，来解释他独创的约束理论（TOC，TheoryofConstraints），但起初根本得不到出版商青睐。他们质疑：“由物理学家写的企管小说？把科学方法应用在制造业上？没有人会读这样的一本书。”戈德拉特并不气馁，利用各种机会自己推广此书。不久信件就如雪片般飞来，一位制造业主管在信中写道：“这正是我一直在寻找的书，我规定所有员工在读完这本书以后，才准休假。这本书让我们公司脱胎换骨！”戈德拉特把这封信连同《目标》书稿，寄给出版社，一本畅销书于焉诞生，被英国《经济学人》杂志誉为最成功的一本企管小说。他后来转向专门从事企业咨询、教育培训、著书等工作，还创立了AvrahamY.GoldrattInstitute来推广理念、训练人才。1997年从这家机构退休，但仍致力于在世界范围内推广TOC。他的一套管理理论独树一帜的地方在于，为了改进生产流程，必须找出流程中的瓶颈环节，然后突破这些环节，其结果是增加该环节的产出率，或者是应用其他的系统来绕过这个麻烦的环节。4.AvrahamY.Goldratt研究机构AvrahamY.Goldratt研究机构是注册形式为有限合伙制的盈利性组织。总部设在Connecticut的NewHaven,在英国、荷兰、以色列、南非、墨西哥、澳大利亚、巴西、香港和西班牙等国家或地区设有办事处。它不同于传统意义上纯粹的咨询公司或培训公司，其目标是创造和传播知识，使您比今天更进一步，并在实现这一目标的过程中力求做到两点：①不损害任何人的利益；②把TOC的精髓教给用户，使用户自己就能够自如运用。AvrahamY.Goldratt研究机构对第二点特别强调：它向用户所提供的指导，和那种钱－货交换完全不同，而是使得用户逐渐能够自如地应用这些知识，获取由改进所实现的种种收益。第二篇TOC的前身：最优生产技术最优生产技术（OptimizedProductionTechnology，OPT）是以色列物理学家EliGoldratt博士于本世纪70年代提出的。最初它被称作最优生产时间表（OptimizedProductionTimetable），80年代才改称为最优生产技术。后来Goldratt又进一步将它发展成为约束理论（TheoryofConstraints）。OPT产生的时间不长，却取得了令人瞩目的成就，是继MRP和JIT（JustinTime）之后出现的又一项组织生产的新方式。1.OPT的主要概念1.1.瓶颈（Bottlenecks）与非瓶颈（Non－bottlenecks）资源任何一个制造组织都可以看作是将原材料转化为产品的系统。在这个系统中，制造资源是关键的部分。通常，制造资源指的是生产产品所需的全部资源，如机器、工人、厂房和其它固定资产，等等。按照通常的假设，在设计一个企业时，可以使生产过程中各阶段的生产能力相等，即达到能力的平衡。但这只是一个理想的状态。因为，生产是一个动态的过程，随机波动时时存在，使得能力的平衡，在实际中实现极其困难，也可以说是达不到的。因此，生产过程中必然会出现有的资源负荷过多，成为卡脖子的地方，即变为瓶颈。这样，一个企业的制造资源就存在瓶颈与非瓶颈的区别。按OPT的定义，所谓瓶颈（或瓶颈资源），指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源。这一类资源限制了整个企业出产产品的数量。其余的资源则为非瓶颈资源。要判别一个资源是否为瓶颈，应从该资源的实际生产能力与它的生产负荷（或对其的需求量）来考察。这里所说的需求量不一定是市场的需求量，而可能是为保证生产，其他相关资源对该资源的需求量。以下的例子可以说明。假设某产品P的生产流程如图2－1所示：图2－1某产品P的生产流程情况1：对PD的市场需求为每周30个单位；机器A的生产能力为每周生产35个单位；机器B的生产能力为每周生产40个单位，机器C的生产能力为每周生产25个单位。显然，这时A、B产出的中间品会在C资源前积压，C资源哪怕是满负荷每周生产25个单位的产品，产品P也将不能满足市场每周30单位的需求。情况2：对PD的市场需求为每周28个单位；机器A的生产能力为每周生产15个单位；机器B的生产能力为每周生产25个单位，机器C的生产能力为每周生产20个单位。这时，如果相对市场需求来说机器A、B、C都应该为瓶颈。但根据OPT的定义，当前只有机器A为瓶颈，因为机器C其生产能力虽然每周生产20个单位，但每周只能接到机器A所能生产的15个单位的最大生产负荷，即其生产能力超过了对其的需求量，为非瓶颈。机器B其生产能力每周生产25个单位，达不到市场的要求，但它产出的中间品已经在机器C前积压了，即其生产能力超过了后续环节对其的需求量，也是非瓶颈。这时，只有将机器A的生产能力提高，才能更好地满足市场需求，否则如果去盲目改进机器B、机器C的话，对最终产出于事无补，而且会产出更多的积压在制品。值得注意的是，如果企业又购买了一台机器A，则机器C成为新的瓶颈，它将整个生产流程的能力限制在每周20个单位。若通过出包加工的方法将C的产出提高50％，即达到30，那么瓶颈将转移到机器B。继续改进下去，然后不难发现，这时可能相对于企业为外部因素的市场需求成了新的瓶颈。瓶颈的一系列变化如图2－2所示,方框中的数字表示资源的生产能力，阴影表示瓶颈。图2－2OPT关于瓶颈的定义仔细分析这个简单的例子，可以对OPT的管理思想（也被TOC所继承）窥见一斑：生产能力小于市场需求的资源，按OPT的定义不一定为瓶颈。OPT的管理思想是首先抓重中之重，使最严重的制约因素凸现出来，从而从技术上消除了避重就轻、一刀切等管理弊病发生的可能。短期的效果是抓大放小，长期的效果是大问题、小问题都没忽略，而且企业整体生产水平和管理水平日益提高。瓶颈资源是动态转移的，这就给管理者的惰性敲了警钟。根据此例，OPT理论关于瓶颈的定义可以形式化描述如下：对于系统中的n件资源：X1、X2、……Xn，实际产出能力、系统外部需求量分别为C1～Cn、MR1～MRn。某些资源之间存在互为输入和输出的关联关系R（注：这里输入、输出的可以是在制品等有形资产，也可以是信息等无形资产，或是与系统最终产出有关的彼此制约、彼此影响的前后因果关系）。假设与资源Xi相关联的资源的标号所组成的集合为S,即S＝{j|j¹iL$R（Xi,Xj）}。那么，资源Xi为瓶颈，当且仅当Ci=min（MRi,min（Cj：jÎS））。经过上述条件的筛选，任何企业只应该存在着少数的瓶颈资源。有统计表明，按OPT的观点，瓶颈资源的数目一般小于5个。1.2.按物流对企业的分类企业的生产过程可以看作是一个从原材料到成品的高度相关的活动链。在这个活动链中，原材料被制成毛坯，毛坯被加工成各种零件，零件又被组装成部件，最后零件和部件总装成产品。人们本可以根据这个活动链中高度相关的内在关系，制定出一个详尽而周密的生产作业计划，规定出每一种毛坯、零件、部件和产品的投入、出产时间和数量，如基本MRP