1、TOC-TheoryofConstraints約束理論TOC-TheoryofConstraints約束理論Theory ofConstraints (TOC)約束理論Michele ZhangLean Consultant/Trainer adidas Sourcing Limited Guangzhou Representative OfficeContinuous Improvement dept. N. Asia 約束理論定義和作用 TOC 的五大核心步驟 TOC平衡排程方法 約束理論的基本準則和主要衡量指標 約束理論的應用及阻力你們公司的目標是什么？企業的目標只有一個：現在和將來都賺

2、錢To Make Money Now and in the Future 工廠每個月的產能是多少？ 什么使你的產能只能是這么多?到底哪里出錯了?？原定的計劃期常常不能得到滿足在需要時資源常常不具備（即使答應） 生產更多的或添加更多的項目帶來不斷的壓力 必要的東西不能按時提供（資料，規格，材料，設計，授權等） 優先事項方面的爭執超預算 有太多的變化.TOC（約束理論）強調必須把企業看成是一個系統，從整體效益出發來考慮和處理問題，它的基本要點是： 企業是一個系統，其目標應當十分明確，那就是在 當前和今后為企業獲得更多的利潤 一切妨礙企業實現整體目標的因素都是約束TOC是關于進行改進和如何最好地實施

3、這些改進的一套管理理念和管理原則，可以幫助企業識別出在實現目標的過 程中存在著哪些制約因素，并進一步指出如何實施必要的 改進來消除這些約束，從而更有效地實現企業目標。TOC以“系統辦法”來克服這些制約因素。TOC關注于幾個關鍵因素，真正影響/控制的生產力系統 的因素，而非試圖控制所有的要素。約束存在的形式： 物質型的：市場、物料、產能、資金等 非物質型的（也叫策略型約束）：后勤、質量保證體系、企業文化、管理體制、員工行為規范等任何系統可以想像成由一連串的環所構成，環與環相扣，這個系統的強度就取決于其最弱的一環，這就意味著,不管你付出多大的努力去改善,能看得出的是系統的 有效產出決定于資源鏈上的

4、薄弱環節系統的有效產出決定于資源鏈上的最薄弱環節系統一般定義一些相互關聯和相互依存的 組成部分或過程的一個集合，這些組成部 分或過程采取一致行動，有目標性的將某 種投入轉換成產出. TOC以一套解決約束的流程，用來邏輯地、系統地回答以下為任何企業改進過程所必然提出的三個問題：o 改進什么？（What to change?）o 改成什么樣子？（What to change to?）o 怎樣改變？（How to cause the change?）約束理論目前已應用到包括盈利和非盈利機構。 例子：美國福特汽車公司的電子部： 生產時間 (由發放物料至產品付運)實施改善計劃之前：10.6天 ; 實施J

5、IT兩年后：8.5天 ; 實施TOC一年后：2.2天 。 客戶滿意率提升了75%; 反應及學習速度快了三倍; 能騰出超過20%廠房面積，供引進新生產線之用; 設備的投資減少25%; 安排生產排程，由16天減至5天，再減至1天。約束理論-三個重要概念 任何系統我們可以把它視為鏈條網,系統的弱點就是這個鏈條的薄弱環節, 約束 一個項目想要使產品迅速通過系統,必須考慮“約束”的因素. 我們必須從克服該約束著手，才可以更快速的步伐在短時間內顯著地提高 系統的產出,提高盈利.1.識別系統存在的制約2.決定挖盡制約因素潛能的辦法3.企業的所有其他活動服從于 第二步中提出的各種措施4.采取措施突破約束，使第

6、一步中的 約束環節不再是企業的約束5. 回到步驟一，不要讓人的 惰性成為新的約束聚焦五步驟的直接表達法目標：羊群盡快回家第1步：橋 第2步：挖盡橋的產能（讓羊群排隊，大羊背小羊）第3步：遷就橋，拉繩、羊排隊、羊爹 馱小羊、跑步全速過橋第4步：突破橋的產能，拓寬橋或在橋 兩旁架上新鋼板第5步：檢視橋這個約束是否已解決， 回到第一步 識別系統存在的約束 內部 流程的約束 機器時間等 內部政策的約束 預算限制,等等 工作效率 管理水平 外部 物料約束 材料不足 市場約束 需求不足 宏觀政策 待加工的在制品最多的工序 被催貨最多的工序 加班最嚴重的工序 如果有多個瓶頸時，任意選一個。如果選錯Buffe

7、r必定堆積不起來，很快可以找到真正的瓶頸。 不需要爭論瓶頸漂移現象原因1、追求每個工序都滿負荷運作 整個部門都沒工作做了，讓 我們找些事來做 ，而你現在 開始生產的東西，實際上是 沒有人要的，這時瓶頸閑下 來，而前面工序堆積了一堆 產品。2、批次化 試圖節省換線造成了公司， 組織看起來像是一條蛇要 把一只母牛吞下去一樣， 而你可以看到母牛在蛇肚 子內移動。 決定挖盡制約因素潛能的辦法 生產最有利潤的產品組合 保持100%的工作狀態 有多少緩沖 控制成本 包括風險,質量成本 庫存的費用2.2 挖盡制約潛能 充分利用時間，減少瓶頸時間損失 減少換線/換模，瓶頸批量盡可能大 瓶頸前設質檢，確保100

8、良品入線 經過瓶頸加工后工序，確保高良率 停止在瓶頸生產“不需要的”部件 減輕瓶頸的負擔，移交部分給非瓶頸的生產源瓶頸前要建立緩沖 不讓瓶頸“挨餓”TOC法則： 瓶頸損失一小時系統損失一小時 使企業的所有其他活動服從于第二步中提出的各種措施 計劃好生產以使約束保持100 的工作狀態 可能需要變更業績量測，以符合上游活動的“繩索”速度 調整非瓶頸資源的產出，使其與瓶頸資源保持同步. 控制原料發放，配合瓶頸流量控管投料TOC法則：非瓶頸進度由瓶頸決定原來的工作行為 看起來很忙 所有資源盡量生產結果 瓶頸前存貨堆積 瓶頸后被控生產不足新的工作行為 非瓶頸工序有工作盡快做 沒有時就助工、培訓提升 突破

9、約束,使第一步中找出的約束環節不再是企業的約束 確定如何提高其能力 采取不同的加工方法，避開瓶頸工序 尋求新工藝，跳過瓶頸工序 增加人員/機臺設備（找回舊設備，盡管效率不高） 警告！假如步驟四打破了原有的制約因素，回到步驟一，千萬不要讓惰性引發系統的制約因素： 識別一個約束后，企業要調整一系列政策 經過一輪循環后，可能產生新的瓶頸 不要讓人的惰性成為新的約束3. TOC平衡排程方法一支健行隊伍，要行走4英里，有人速度快， 有人速度慢，隊伍拉得太長，會有人在隊尾走 失，并且隊伍有可能無法在天黑前完成目標。為了全隊完成目標，怎么辦？ 統一步伐的節拍？如何？ 保證最慢的那個人的速度不被浪費？如何？

10、所有隊員都保持相同距離避免走失？如何？平衡排程的三個概念： 鼓 緩沖 繩索緩沖60 70 40 60繩索約束(鼓) 鼓 約束的產出就是鼓聲 定下了其他工序的節奏 告訴上游工序生產什么 告訴下游工序接下來會收到什么瓶頸資源的產能來確定企業的最大物流量，作為約束全局的“鼓點”，鼓點相當于指揮生產的節拍，能決定所有物料的投放數量和速度。 緩沖 考慮到加工過程中出現的波動，在瓶頸工序前面堆積的在制品 當上游工序中斷時，可以讓瓶頸工序繼續運行 緩沖：庫存緩沖 & 時間緩沖 繩索 是瓶頸對其上游機器發出生產指令的媒介，對瓶頸前面的工序 序列（含瓶頸）進行的拉動 按照產品出產計劃以最快的速度通過非瓶

11、頸作業，以滿足 瓶頸的需要 對物流進行平衡，使得進入非瓶頸的物料應被瓶頸的產出 率所控制（即“繩索”） 在實施中，繩索是由一個涉及原材料投料到各車間的詳細作業計劃來實現的由“鼓”決定生產計劃由“緩沖”保證有效產出由“繩索”控制發料客戶戶戶庫存庫存組裝含一個瓶頸的系統時時庫存時時庫存 組部時時 庫存瓶頸部部部工工順工 時時庫存原原原含幾個瓶頸的系統上游工序必須只提供約束工序能處理的數量。下游工序將只能收到所能生產的數量。約束工序必須全速運行-否則就會拖累整個流程a. 任何系統的業績都受制于它的制約因素b. 局部改善并不意味著整體改善c. 表現不佳并不意味著人的本性不好1、追求物流的平衡，而不是產

12、能平衡；2、在瓶頸資源上損失一小時，就使整個系統損失一小時；3、非瓶頸資源的利用程度不由其本身決定，而由瓶頸工序資源的能力決 定；4、在非瓶頸資源上節省時間是沒有意義的；5、為了提高整個系統的產出量，保證瓶頸資源滿負荷工作，系統中應設 置緩沖環節；6、對瓶頸工序的前導工序和后續工序應采用不同的計劃方法；7、根據不同的目的分別確定合理的運輸批量和加工批量；8、批量的大小不是固定的，而是根據實際情況動態地變化的；9、編排作業計劃時考慮系統資源約束，提前期是作業計劃的結果，而不 是預定值4.2 非瓶頸管理案例找到瓶頸后我們的做法？1、訂立訂單的緊急標準，以單號順序為準。2、把需要經過瓶頸的零件做好標

13、記，任何環節優先處理這些零件。3、減輕瓶頸的負擔，把可不需瓶頸加工項目，發給非瓶頸資源生產。4、在瓶頸前設置品檢，避免處理不良品，避免處理當前不需要的產品5、使用一切可以進行加工的設備，并增加瓶頸資源的流動人手。效果：產量增加了80%，在制品存貨下降了12%，嚴重延遲交貨的訂單也已經解決，延遲交貨的天數紀錄也下降了。新問題1、瓶頸部門待加工零件出現大量存貨。2、非瓶頸部門按優先循序加工瓶頸部門所需零件，但不經過瓶頸 的零件已經積壓超過2星期，成為新的瓶頸。3、瓶頸部門已經加工好的零件到了裝配部門，而其他零件嚴重欠缺。4、又開始脫期了。40是什么原因導致又出現了新的問題呢真正的原因：太過關注非瓶

14、頸資源有無事做，為滿足非瓶頸資源的工作，發出的材料多，遠遠超出了瓶頸資源的負荷，造成瓶頸資源的大量積壓，而發出的生 產單多，導致非瓶頸資源忙于先生產瓶頸部門零件，造成其他零件欠缺，同 時非瓶頸資源本身也生產了大量的過剩存貨，成為新的瓶頸。解決的關鍵：如何處理瓶頸資源與非瓶頸資源的關系，在充分利用瓶頸資源的同時，既要考慮產品裝配的成套性，還要準確安排各組件到達各工序的時間（Just in time)。其實，單把需要經過瓶頸的零件做好標記，任何環節優先處理這些零件。雖然對利用瓶頸資源有了很大的作用，但在處理零件的先后順序上還不夠精確。1、先到先服務（FCFS, First Come First S

15、erve）。按訂貨到達加工地點的 先后排序。作業排序方法2、最短加工時間（SPT或SOT, Shortest Process Time）。挑選出訂貨中在 該加工地點加工時間最短的先服務，依次排序。3、先到期先服務（EDD, Earliest Due Date）。按訂貨完工日期，先到期先 安排。4、靜態時差最短（SS, Static Slack）。靜態時差是指訂貨要求完工日期減去到 達加工地點的日期所剩的富裕時間。靜態時差最短的先安排。5、動態時差最短（DS, Dynamic Slack）。動態時差是指訂貨要求完工日期減去 到達加工地點加工完成后所剩余的富裕時間。動態時差最短的先安排。寬裕度（優

16、先系數）。寬裕度是指訂貨要求完工日期減去現日期， 再除以訂貨還需加工的時間。寬裕度最小的先安排。寬裕度交貨期-現日期 剩余需加工時間（ <1-訂貨預計會過期； <0-訂單已經過期）企業的目標只有一個：現在和將來都賺錢To Make Money Now and in the Future 企業的運作是一個整體系統，部門的目標必須服從企業的整體目標 在設定企業目標以后，應該對企業的一切活動和行為準 則進行重新審視，即重新評價這些活動或準則在多大程 度上促進或者妨礙了這一目標的實現 企業的所有活動都應該圍繞企業的目標進行，與企業目 標無關的活動應盡量減少或禁止企業的財務指標評價企業是否賺

17、錢 凈利潤（Net Profit，簡稱NP） 投資收益率（Return on Investment，簡稱ROI） -對投資效果 的相對評價 現金流量（Cash Flow，簡稱CF）：對企業生存狀況的評價企業財務衡量指標的作用： 控制了解公司朝著賺錢的目標，達到了什么程度 引導引導組織的各個部分，達到整個組織的最大 效益但是凈利潤、投資收益率和現金流量離日常生產管理太遠了吧？！如何評價車間的目標？車間的作業指標傳統車間考核指標：勞動生產率，設備利用率 TOC提出：1. 有效產出（Throughput，T）2. 庫存（Inventory，I）3. 營運費用（Operating Expenses，O

18、E）作業指標與企業財務指標的關系 凈利潤= 有效產出-營運費用 投資回報率=（有效產出-營運費用）/庫存作業指標與企業財務指標的關系企業目標:財務目標:現在和將來都能賺錢凈利潤(NP) 投資收益率(ROI)現金流量(CF)作業目標: 有效產出(T)庫存(I)營運費用(OE)制造周期有效產出（Throughput） 通過實現產品銷售來獲取盈余的速率 只計算對系統的貢獻增加，不包括原材料 T =（銷售價格總變動成本）/時間 沒有實現銷售的成品庫存不是有效產出系統在單位時間內所賺的錢庫存（Inventory)系統內當前占用的資金，包括： 原材料庫存、在制品庫存(WIP)、成品庫存 扣除折舊后的固定資

19、產（廠房、設備、土地等）這里的庫存部分是負債，而不是資產。 以上資源占用資金，產生機會成本和維持庫存的費用當前系統內占用的錢營運費用（Operating Expenses） 系統將庫存轉化為有效產出的所有費用 直接間接人力成本（操作時間、休息時間、生 病、休假等） 期間費用、管理費用、銷售費用將庫存轉化為有效產出所花費的錢成本世界 vs 有效產出的世界 成本世界里降低運營費用是第一位的，增加有效產出 也很重要，但企業對市場的影響有限，庫存成為灰色 區域，需要一定的庫存保障銷售，但太多的庫存影響 企業目標。 有效產出世界里，增加T是第一位的，降低庫存次之，降低OE放在最后，因為往往會影響產能。

20、運用JIT決定庫存。Goldratt博士認為財務與績效評估最主要的錯誤假設為：“提升局部效益即能提升整體效益”。然而個別部門目標 與績效衡量標準的效率提升，并無法為企業整體有效提升 效益。約束理論的指標作用：應用運用T, I, OE的觀念重新評估公 司的投資、產品與服務，并解決衡量指標上的沖突部份。約束理論的指標運用練習：P&Q練習4.3 P & Q練習P Q 可用之資源A、B、C、D各一售價每件￥90市場需求每周100件外來零件售價每件￥100市場需求每周50件每周工作5天，每天8 小時，即每周2400分 鐘D每件15分C 每件10分A 每件15分每件￥5C 每件5分B 每件

21、15分D每件5分B 每件15分A 每件10分營運費用每周￥6000A、B、C、D各可以是一個部 門，一臺設備，或者一個人原料1 每件￥20原料2 每件￥20原料3 每件￥204.3 P & Q練習P Q可用之資源A、B、C、D各一售價每件￥90 市場需求每周100件售價每件￥100 市場需求每周50件每周工作5天，每天8小 時，即每周2400分鐘D 每件15分外來零件 每件￥5D 每件5分營運費用每周￥6000C 每件10分A 每件15分原料1 每件￥20C 每件5分B 每件15分原料2 每件￥20B 每件15分A 每件10分原料3 每件￥20一星期最多可賺多少錢？Q的有效產出=50件

22、*(100-20-20)=3000P的有效產出=100件*(90-5-20-20)=4500總有效產出 7500營運費用 6000凈利 15004.3 P & Q練習每周你真的能賺到￥1500嗎？可用之資源A、B、C、D各一每周工作5天，每天8小 時，即每周2400分鐘營運費用每周￥60004.3 P & Q練習P Q可用之資源A、B、C、D各一每周工作5天，每天8小售價每件￥90 市場需求每周100件外來零件D售價每件￥100 市場需求每周50件D時，即每周2400分鐘營運費用每周￥6000每件15分C 每件10分A 每件15分原料1 每件￥20每件￥5C 每件5分B 每件1

23、5分原料2 每件￥20每件5分B 每件15分A 每件10分原料3 每件￥20部門 工作量C100件*(10+5分)P+50件*5分Q=1750分鐘A100件*15分+50件*10分=2000分鐘D100件*15分+50件*5分 =1750分鐘B100件*15分+50件*30分=3000分鐘瓶頸4.3 P & Q練習P Q可用之資源A、B、C、D各一每周工作5天，每天8小售價每件￥90市場需求每周100件外來零件售價每件￥100市場需求每周50件時，即每周2400分鐘營運費用每周￥6000D每件15分C 每件10分A 每件15分原料1 每件￥20每件￥5C 每件5分B 每件15分原料2

24、每件￥20D每件5分B 每件15分A 每件10分原料3 每件￥20P和Q之間，我們應優先處理何者？P Q 售價 ￥90 ￥100 原料 ￥45 ￥40 工時 60分鐘 50分鐘4.3 P & Q練習虧 啦P Q售價每件￥90 市場需求每周100件售價每件￥100 市場需求每周50件D 每件15分C 每件10分A 每件15分外來零件 每件￥5C 每件5分B 每件15分D 每件5分B 每件15分A 每件10分盡量利用B，并優先處理Q Q的有效產出=50件*(100-20-20)=3000 B需時50*30分=1500分鐘P的有效產出=N件*(90-5-20-20)=2700 N=B剩余90

25、0/15分鐘=60注:(2400-1500=900分鐘)可可可可用用用用之之之之資資資資源源源源A、B、C、D各各各各一一一一每每每每周周周周工工工工作作作作5天天天天，每每每每天天天天8 小小小小時時時時，即即即即每每每每周周周周2400分分分分 鐘鐘鐘鐘營營營營運運運運費費費費用用用用每每每每周周周周￥6000原料1 每件￥20原料2 每件￥20原料3 每件￥20總有效產出 5700營運費用 6000凈利 -3004.3 P & Q練習P Q可用之資源A、B、C、D各一每周工作5天，每天8小時，售價每件￥90市場需求每周100件外來零件售價每件￥100市場需求每周50件即每周240

26、0分鐘營運費用每周￥6000D每件15分C 每件10分A 每件15分原料1 每件￥20每件￥5C 每件5分B 每件15分原料2 每件￥20D每件5分B 每件15分A 每件10分原料3 每件￥20P和Q之間，我們應優先處理何者？P Q 售價 ￥90 ￥100原料 ￥45 ￥40花在瓶頸B 15分 30分 的時間瓶頸每分鐘 (90-45)/15 (100-40)/30有效產出 =￥3 =￥24.3 P & Q練習P Q你賺了耶！售價每件￥90 市場需求每周100件售價每件￥100 市場需求每周50件可可可可用用用用之之之之資資資資源源源源A、B、C、D各各各各一一一一每每每每周周周周工工工

27、工作作作作5天天天天，每每每每天天天天8 小小小小時時時時，即即即即每每每每周周周周2400分分分分 鐘鐘鐘鐘營營營營運運運運費費費費用用用用每每每每周周周周￥6000D 每件15分C 每件10分A 每件15分原料1 每件￥20外來零件 每件￥5C 每件5分B 每件15分原料2 每件￥20D 每件5分B 每件15分A 每件10分原料3 每件￥20盡量利用B，并優先處理P P的有效產出=100件*(90-45)=4500 B需時100*15分=1500分Q的有效產出=N件*(100-20-20)=1800 N=B剩余900/30分=30件總有效產出 6300營運費用 6000凈利 300以后的故

28、事 王工程師申請￥5000，令A的加工時間由15分縮短至7分完成節省了耶！ 李工程師也申請￥5000，要將一個工序的加工時間由20分增加到22分2分鐘的B的工作轉由C處理，但需4分鐘這也叫改善嗎？你如果是決策人員你會怎樣回應第一位工程師？第二位工程師呢？我們用剛才的P&Q的圖來看看吧！P Q售價每件￥90市場需求每周100件外來零件售價每件￥100市場需求每周50件原來第一位工程師想花￥5000用來改善A。D每件15分C每件10分每件￥5C9每件5分D每件5分B每件15分第二位工程師想將￥5000花 在B身上，將2分鐘的工作由 B轉嫁至C，但因為C并不專 長處理這新任務，所以要4分 鐘

29、才能完成。A7 B13 A每件15分每件15分每件10分原料1每件￥20原料2每件￥20原料3每件￥20分析：1. 雖然第一個工程師花5000并未能最終帶來有效產出，但在現實工 作中他并不全錯，主要因為他是站在自己部門角度看問題。2. C和B假如是兩個工區，C的負責人拒絕第二個工程師的設計帶來 的工作轉嫁，在現實工作中也不是問題，因為也是站在自己部門 角度看問題。那我們讓C的負責人算算P & Q 看吧！4.3 P & Q練習P Q賺更多了耶！售價每件￥90市場需求每周100件售價每件￥100市場需求每周50件D每件15分C每件10分外來零件 每件￥5C9每件5分D每件5分B每件

30、15分盡量利用B，并優先處理P并實行第二位工程師的設計P的有效產出=100件*(90-45)=4500 B需時100*13分=1300分Q的有效產出=N件*(100-20-20)=2340 N=B剩余1100/28分=39件AB13 A可可可可用用用用之之之之資資資資源源源源A、B、C、D各各各各一一一一每每每每周周周周工工工工作作作作5天天天天，每每每每天天天天8 小小小小時時時時，即即即即每每每每周周周周2400分分分分 鐘鐘鐘鐘營營營營運運運運費費費費用用用用每每每每周周周周￥6000每件15分原料1每件￥20每件15分原料2每件￥20每件10分原料3每件￥20總有效產出 6840營運費用 6000凈利 840 生產計劃管理體系 定義生產流程的瓶頸，并建立基于瓶頸的管理的生產排程，發料和 生產