简单而有效的常识管理 约束理论简介约束理论简介 企业面临的挑战企业面临的挑战l加入WTO后，市场竞争压力加剧l市场变化加快，要求企业内部快速调整l新产品推出速度加快，产品生命周期缩短l企业生产大量定制，多品种，少批量l客户不断要求降价，降低成本压力大l客户订单随时调整，插单频繁l企业各部门强调自己的重要性，投资不断加大l交货不及时，经常脱期l 生产车间的问题生产车间的问题l多品种少批量的生产，混合排产难度大l无法如期交货，太多“救火式”加班l订单需要太多的跟催l生产优先顺序频繁改变，原定计划无法执行l库存不断增加，却常常缺关键物料l生产周期太长，提前期无限膨胀l生产部门往往成为市场表现不佳的替罪羊l 目标与现实目标与现实 成本导向思维模式成本导向思维模式 下一步下一步过分的削减成本会直接或间接影响产能过分的削减成本会直接或间接影响产能 一个全新的思维模式一个全新的思维模式约束理论Theory of Constraints 什么是约束理论什么是约束理论 企业的运作是一个相互关联的资源链，比如不能在采购原材料之前开工制造，也不可能在包装完成前交运。营销报价采购制造包装运输 什么是约束理论（续）什么是约束理论（续）l约束理论的核心观念是任何一个现实的系统至少存在一个约束，比如制造资源l对此别无选择，要么你管理约束，要么约束“管理”你。不管约束是否被认知和管理，它都将影响系统的产出。 传统管理的误区传统管理的误区l企业中每一环节的改善都有助于系统的改善l整个系统的改善等于各环节改善之和l评价“环”的指标：环的粗细或重量l结果：各环节同时要求更多的资源，实现局部最优化 约束理论的观点约束理论的观点l大多数环节的改善无助于整个系统的改善l系统的改善并不是各环节改善之和l系统的有效产出决定于资源链上的薄弱环节约束l结论：从全局考虑，关注并改善约束资源 企业的目标企业的目标企业的目标只有一个： 现在和将来都赚钱现在和将来都赚钱To Make Money Now and in the Future 企业的目标企业的目标（续）（续）有人会认为企业的目标应该是：l现在与将来都满足客户需求l提高员工满意率与安全感 企业的目标企业的目标（续）（续）l三者是相互关联的，选定一个，其它两个成为其必要条件企业现在将来都赚钱提高客户满意率提高员工满意率和安全感 所有的活动服从于目标所有的活动服从于目标l企业的运作是一个整体系统，部门的目标必须服从企业的整体目标l在设定企业目标以后，应该对企业的一切活动和行为准则进行重新审视，即重新评价这些活动或准则在多大程度上促进或者妨碍了这一目标的实现l企业的所有活动都应该围绕企业的目标进行，与企业目标无关的活动应尽量减少或禁止 企业的财务指标企业的财务指标评价企业是否赚钱评价企业是否赚钱l净利润（Net Profit，简称NP） l投资收益率（Return on Investment，简称ROI） -资产Assetsl现金流量（Cash Flow，简称CF） 如何评价车间的目标？如何评价车间的目标？1.有效产出（有效产出（Throughput，T） 2.库存（库存（Inventory，I） 3.营运费用（营运费用（Operating Expenses，OE） 传统车间考核指标：劳动生产率，设备利用率传统车间考核指标：劳动生产率，设备利用率TOC提出：提出：车间的作业指标车间的作业指标 有效产出（Throughput）l通过实现产品销售来获取盈余的速率 l只计算对系统的贡献增加，不包括原材料lT =（销售价格总变动成本）/时间l没有实现销售的成品库存不是有效产出系统在单位时间内所赚的钱系统在单位时间内所赚的钱 T and OE 库存（Inventory)系统内当前占用的资金，包括：l原材料库存、在制品库存(WIP)、成品库存l扣除折旧后的固定资产（厂房、设备、土地等）这里的库存部分是负债，而不是资产。以上资源占用资金，产生机会成本和维持库存的费用当前系统内占用的钱当前系统内占用的钱 营运费用（Operating Expenses）l系统将库存转化为有效产出的所有费用l直接间接人力成本（操作时间、休息时间、生病、休假等）l期间费用、管理费用、销售费用将库存转化为有效产出所花费的钱将库存转化为有效产出所花费的钱 作业指标与财务指标的关系作业指标与财务指标的关系现在和将来都能赚钱现在和将来都能赚钱净利润净利润(NP)投资收益率投资收益率(ROI)现金流量现金流量(CF)企业目标企业目标:财务目标财务目标:作业目标作业目标:有效产出有效产出(T)库存库存(I)营运费用营运费用(OE)制造周期制造周期 成本世界成本世界 vs 有效产出的世界有效产出的世界l成本世界里降低运营费用是第一位的，增加有效产出也很重要，但企业对市场的影响有限，库存成为灰色区域，需要一定的库存保障销售，但太多的库存影响企业目标。l有效产出世界里，增加T是第一位的，max？降低库存次之，降低OE放在最后，因为往往会影响产能。lTOC并不主张优先T，而是TQM；运用JIT决定库存。 骰子游戏骰子游戏l前后7道工序l平均产能3.5件/天（Max=6, Min=1）l7道工序一天内可以完成l每月（20天）产量多少？生产企业的实际情况 游戏记录游戏记录DayWCR1WIP Ro MoWCR2WIP Ro MoWCR3WIP Ro MoWCR4WIP Ro MoWCR5WIP Ro MoTotal Ship WIPD1D2D3D4D5D6D7D8WCR1 工作中心WIP 库存Ro 当日产能Mo 真正产出Ship交货量（参见目标中的火柴棒游戏） 游戏结果表明游戏结果表明l实际交货量3.5*20l原因在于l造成大量时间在等料加工、等待设备l最终的结果是各道工序效应的累加，而且是负的效应的累加依存关系统计波动 出货发料在制品库存以一队行进中的队伍做比喻以一队行进中的队伍做比喻 流水线式生产方式鼓手控制节奏鼓手控制节奏所有人同一速度节拍，但任何一人的意外均影响全队的速度 由于最慢的人决定了全队的速度，将最前面的人和最慢的人用绳子绑起来，控制总速度，为防止前面的人跌倒而影响最慢的人，在他前面留一点空间。最慢的人成了实际上的鼓手最慢的人成了实际上的鼓手 应用于生产制造企业应用于生产制造企业l我们知道企业内肯定存在约束（瓶颈）l我们意识到应更多关注约束资源 TOC的五大核心步骤的五大核心步骤一、识别(Identify)系统约束二、开发(Exploit)系统约束三、其它活动服从(Subordinate)开发约束的需要四、提高(Elevate)约束产能，使其不再是约束五、回到(Go Back)步骤一，不要让人的惰性称为系统约束 第一步：识别约束第一步：识别约束l约束可能来自企业内部，也可能来自外部，优先处理内部约束l约束可能来自物料(Materials)、能力(Capacity)、市场(Market)、政策(Policy)，公司固有的制度、员工的态度、习惯l多数情况（80%）约束来自公司政策 以产能约束为例以产能约束为例95708060807550120原材料原材料原材料原材料23456781周生产率周生产率需求需求:每周每周50个个 第二步：开发约束第二步：开发约束使约束资源产能最大化l最大程度的利用时间 (取消午餐休息, 加班, 安排熟练工人)l加大加工批量 (节约准备时间)l力争满负荷（约束资源前设置时间或库存缓冲）!l瓶颈设备前设质量检验，减少无用功Focus! 95708060807550120时间缓冲原料原料原料原料D2345781需求需求:每周每周50个个阻止阻止Murphy对生产过程的影响对生产过程的影响!利用缓冲管理保证瓶颈的利用率利用缓冲管理保证瓶颈的利用率 利用装配和发货缓冲保证交货的及时性利用装配和发货缓冲保证交货的及时性. 装配缓冲发运缓冲 第三步：服从第三步：服从l这是比较困难的一个步骤，因为必须调整企业政策，文化，考核指标，l非约束资源的安排服从于约束资源的需要l利用率和效率不是非约束资源的考核指标l这一步常常被忽略，因而丢掉了TOC的主要效益 其他的一切其他的一切 服从服从(同步同步) 于制约因素于制约因素9570806050120D8075时间缓冲原料原料原料原料D2378145根据到期日和时间缓冲根据到期日和时间缓冲下达生产下达生产50个的工作令个的工作令根据到期日下达生产根据到期日下达生产50个的工作令个的工作令需求需求:每周每周50个个 第四步：提高约束产能第四步：提高约束产能l如果经过第二、第三步后产能仍不满足，考虑增加产能，如增加设备、安排外协加工等l一般人常将第二步与第四步等同起来，但在提高之前先开发是非常重要的l一般情况下第二、三步可以满足需求，不要轻易增加投资 第五步：返回第一步第五步：返回第一步l识别一个约束后，企业要调整一系列政策l经过一轮循环后，可能产生新的瓶颈l不要让人的惰性成为新的瓶颈 9570806050120D8075B时间缓冲原料原料原料原料我们的目标我们的目标是什么是什么?1. 提前期和按时交货提前期和按时交货?2. 有效产出有效产出?3. 库存库存?4. 营运费用营运费用?短和一致短和一致低低低低2378145BB高高需求需求:每周每周50个个 DBR系统系统l识别企业的真正约束（瓶颈）所在 l基于瓶颈约束建立产品出产计划 l“缓冲器”的管理 l进入非瓶颈的物料被瓶颈的产出率，即“绳子”所控制 鼓（鼓（Drum, D）l约束资源的产出速度决定了整个系统的运营速度，即瓶颈控制着企业同步生产的节拍，所以称为“鼓Drum”l安排生产计划时，首先根据优先级安排在约束资源上的计划l“鼓”反映了系统对约束资源的利用l“鼓”的目标是有效产出最大 缓冲（缓冲（Buffer, B）l分为时间缓冲、库存缓冲l保证瓶颈不会出现因缺料而停工l在约束资源的后续组装工序前设置非约束资源缓冲，保证瓶颈能力100%利用95708060807550120时间缓冲原料原料原料原料D2345781需求需求:每周每周50个个 绳子（绳子（Rope, R）l绳子的目标是在制品库存最小l绳子根据约束资源的生产节拍，决定上游原材料的发放速度l其原理类似于看板管理思想，9570806050120D8075B时间缓冲原料原料原料原料2378145BB需求需求:每周每周50个个RR 鼓-缓冲-绳子:(Drum-Buffer-Rope)9570805540120D8075鼓缓冲原料原料原料原料由由 鼓鼓 决定决定生产计划生产计划 由由 缓冲缓冲保证有效产出保证有效产出 由由 绳子绳子控制发料控制发料发运缓冲组装缓冲 解决方案的三个阶段解决方案的三个阶段l计划计划: 主生产计划, drum 计划和物料下达计划.l执行执行: 缓冲管理和采购/发放计划.l控制控制: 评估和过程指示. 一个易于理解的方法一个易于理解的方法实用的，交互的实用的，交互的实用的，交互的实用的，交互的Finished Goods“ “黑盒黑盒黑盒黑盒” ”minimize F kyk + c ijxij + f k ( Djzkj)(supply restrictions)subject to(demand requirements) xkj - Djzkj = 0 for k = 1,2,.p (demand requirements) zkj = 1 for j = 1,2,.n (distribution restrictions)each xijk 0 each yk = 0,1 each zkj = 0,1where xijk = amount shipped from plant i to demand area j through distribution center k.或或或或. .Capacity$ $整数整数整数整数/ /线性编程线性编程线性编程线性编程约束理论约束理论约束理论约束理论 车间排队变长车间排队变长车间忙于错误的事情车间忙于错误的事情重要的工作被推迟重要的工作被推迟部件的提前期增加部件的提前期增加材料提前发放到系统材料提前发放到系统传统思维：忽视产能交货表现受影响交货表现受影响库存增加库存增加不重要的工作不重要的工作被放在前面被放在前面产生加班产生加班运营费用增加运营费用增加需求变化增加需求变化增加产能被忽视产能被忽视 P&Q练习练习售价每件售价每件$90$90市场需求每周市场需求每周100100件件售价每件售价每件$100$100市场需求每周市场需求每周5050件件D每件每件1515分钟分钟D每件每件5 5分钟分钟C每件每件1010分钟分钟C每件每件5 5分钟分钟B每件每件1515分钟分钟A每件每件1515分钟分钟A每件每件1010分钟分钟B每件每件1515分钟分钟原料原料I I每件每件$20$20原料原料IIII每件每件$20$20原料原料IIIIII每件每件$20$20外购零件外购零件每件每件$5$5PQ 可用资源可用资源(部门部门,机器机器,人人)A,B,C,D各一各一 每周工作每周工作5天，每天天，每天8小时，即每周小时，即每周2400分钟分钟 固定运营费用每周固定运营费用每周$6000一周最多赚多少钱？一周最多赚多少钱？ 一周最多赚多少钱？（一）Q的有效产出=50件*(100-20-20)=3000P的有效产出=100件*(90-5-20-20)=4500总的有效产出 7500- 营运费用 6000净利 1500 l寻找瓶颈部门 工作量C 100件*(10+5)分+50件*5分=1750分 A 100件*15分+50件*10分=2000分D 100件*15分+50件*5分=1750分B 00件*15分+50件*(15+15)分=3000分l确定P&Q的优先权 P Q售价 $90$100原料$45$40工时60分50分一周最多赚多少钱？（二）PQ 一周最多赚多少钱？（二）尽量利用B，并优先处理QQ的有效产出= 50件*(100-20-20)=3000占用B工时= 50件*(15+15)=1500分P的产量= (2400-1500)/15分=60件P的有效产出= 60件*(90-45)=2700总有效产出 3000+2700=5700营运费用 6000净利 -300 一周最多赚多少钱？（三）P Q售价 $90 $100原料 $45 $40占用瓶颈B的时间 15分 30分瓶颈每分钟有效产出 $3 $2再次确认P&Q的优先权 一周最多赚多少钱？（三）尽量利用B，并优先处理PP的有效产出= 100件*(90-45)=4500占用B工时= 100件*15=1500分Q的产量= (2400-1500)/30分=30件Q的有效产出= 30件*(100-40)=1800总有效产出 4500+1800=6300营运费用 6000净利 +300 以后的故事以后的故事l王工程师申请￥5000，令A的加工时间有15分缩短至7分完成l李工程师也申请￥5000，要将一个工序的加工时间由20分增加到22分2分钟的B的工作转由C处理，但需4分钟l作为领导如何决策？ 执行李工程师的设计执行李工程师的设计l尽量利用B，优先处理PlP的有效产出=100*(90-45)=4500lB需时间=100*13=1300lQ的产量=(2400-1300)/28=39lQ的有效产出=39*(100-40)=2340l净利=4500+2340-6000=840 约束理论的九条原则约束理论的九条原则1.平衡物流，而不是平衡生产能力2.非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的潜力决定的，而是由系统的约束决定的 3.资源的“利用”（Utilization）和“活力”（Activation）不是同义词 4.瓶颈上一个小时的损失则是整个系统的一个小时的损失 5.非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的 约束理论的九条原则约束理论的九条原则（续）（续）6. 瓶颈控制了库存和有效产出 7. 转运批量可以不等于（在许多时候应该不等于）加工批量 8. 加工批量应是可变的，而不是固定的 9. 排作业计划时应同时兼顾所有的约束，提前期是作业计划的结果，而不应是预定值 TOC的思维流程的思维流程(Thinking Process)TP严格按照因果逻辑，来回答以下三个问题：l改进什么？（What to change?）l改成什么样子？（What to change to?）l怎样使改进得以实现？（How to cause the change?） 参考资料参考资料EGoldratt 著l目标目标简单而有效的常识管理简单而有效的常识管理， “The Goal”中译本l绝不是靠运气创造事业与人生的双赢，“Its not Luck”中译本l“The Haystack Syndrome”l“Necessary but not Sufficient”l“The Race”l“Theory of Constraints”l“Critical Chain 关键链”l尹柳营著，制约因素管理导论 总 结l企业首先要确定自己的目标l然后要找到影响企业实现其目标水平的东西约束 持续改善的五大核心步骤持续改善的五大核心步骤一、识别(Identify)系统约束二、开发(Exploit)系统约束三、其它活动服从(Subordinate)开发约束的需要四、提高(Elevate)约束产能，使其不再是约束五、回到(Go Back)步骤一，不要让人的惰性称为系统约束 设想一下您的公司如果您如果您能够将所有订单的准时交货率提升至95%能够将生产所需时间缩短一半能够减少库存一半能够避免绝大多数的对订单的跟催、救火行动、加班等能够避免频繁改变生产计划公司的营业额因此可以增加多少？公司的营运费用因此可以节省多少？ TOC在制造企业的应用在制造企业的应用Thru-Put一个基于约束理论的高级计划与排程/供应链管理系统，唯一采用DBR系统的排程解决方案有效产出增加提高交货及时性增加利润减少生产周期减少加速订单减少采购到支付的周期减少运营费用Next Thru-Put 谢谢诸位！祝您成功！谢谢诸位！祝您成功！谢谢诸位！祝您成功！谢谢诸位！祝您成功！