Written by 方圓智匯-精益生產管理咨詢公司培訓機構
約束理論（TOC）的概念和發(fā)展過程
傳統(tǒng)管理的誤區(qū)：
企業(yè)中每一環(huán)節(jié)的改善都有助于系統(tǒng)的改善；整個系統(tǒng)的改善等于各環(huán)節(jié)改善之和；結果：各環(huán)節(jié)同時要求更多的資源，實現(xiàn)局部最優(yōu)化。
約束理論的觀點：
大多數(shù)環(huán)節(jié)的改善無助于整個系統(tǒng)的改善；系統(tǒng)的改善并不是各環(huán)節(jié)改善之和；系統(tǒng)的有效產出決定于資源鏈上的薄弱環(huán)節(jié)—約束；結論：從全局考慮，關注并改善約束資源。
約束理論的概念和發(fā)展過程：
約束理論(Theory of constraints，TOC)是以色列物理學家高德拉特（Eliyahum Goldratt）于八十年代中期在他的最優(yōu)生產技術基礎上創(chuàng)立和發(fā)展起來的。 最優(yōu)生產技術 (Optimized Production Technology , OPT) 是由一組管理理念和規(guī)則組成的理論體系，逐漸形成了一種面向增加產銷率而不是傳統(tǒng)的面向減少成本的管理理論工具，并且最終覆蓋到企業(yè)管理的所有職能方面。
約束理論的形成過程：
約束理論的理論基礎─ OPT
OTP---Optimized Production Technology
OPT的一些重要概念
OPT的九條原則
OPT的計劃與控制─DBR系統(tǒng)
OPT的一些重要概念：
瓶頸與非瓶頸資源 ：
制造資源指的是生產產品所需的全部資源，如市場、機器、物料、廠房和其它固定資產等。
按照通常的思路，在設計一個企業(yè)時，總要使生產過程的各個階段和環(huán)節(jié)的生產能力相等，即達到能力的平衡。這是一種理想狀態(tài)，OPT追求物流平衡。
OPT的定義:瓶頸資源，是指實際生產能力小于或等于生產負荷的資源。這一類資源限制了整個企業(yè)產出的數(shù)量，其余的資源則為非瓶頸資源 。
OPT定義中有兩點值得注意：
生產能力小于市場需求的資源不一定為瓶頸。
OPT的管理思想是：首先抓“重中之重”，使最嚴重的制約因素凸現(xiàn)出來，從而從技術上消除了“避重就輕”、“一刀切”等管理弊病發(fā)生的可能。短期的效果是“抓大放小”，長期的效果是大問題、小問題都沒忽略，而且企業(yè)整體生產水平和管理水平日益提高。
瓶頸資源是動態(tài)轉移的，一個組織的瓶頸資源的數(shù)目一般小于5個 。
OPT的九條原則：
OPT的基本思想具體體現(xiàn)在九條原則上。OPT有關生產計劃與控制的算法和軟件，就是按照這九條原則提出和開發(fā)的；這些原則也可以獨立于軟件之外，直接用于指導實際的生產管理活動。
原則1:追求物流平衡而非生產能力的平衡
原則2:非瓶頸資源的利用程度不由其本身決 定，而是由系統(tǒng)的約束決定的
原則3:資源的“利用”和“活力”不是同義詞
原則4:瓶頸上一個小時的損失則是整個系統(tǒng)的一個小時的損失
原則5:非瓶頸資源節(jié)省的一個小時無益于增加系統(tǒng)產銷率
原則6:瓶頸控制了庫存和產銷率
原則7:轉運批量可以不等于加工批量
原則8:批量大小應是可變的，而不是固定的
原則9:編排作業(yè)計劃時應考慮系統(tǒng)資源約，提前期是作業(yè)計劃的結果，而不是預定值
企業(yè)的目標體系：
企業(yè)的財務指標—評價企業(yè)是否賺錢：
凈利潤（Net Profit，簡稱NP）
投資收益率（Return on Investment，簡稱ROI） -資產Assets
現(xiàn)金流量（Cash Flow，簡稱CF）
如何評價車間的目標？
傳統(tǒng)車間考核指標：勞動生產率，設備利用率…
TOC提出：
有效產出（Throughput，T）
庫存（Inventory，I）
營運費用（Operating Expenses，OE）
作業(yè)指標與財務指標的關系：
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(yè)對市場的影響有限，庫存成為灰色區(qū)域，需要一定的庫存保障銷售，但太多的庫存影響企業(yè)目標。
有效產出世界里，增加T是第一位的，最大限度降低庫存次之，降低OE放在最后，因為往往會影響產能。
TOC的五大核心步驟：
第一步：識別約束
約束可能來自企業(yè)內部，也可能來自外部，優(yōu)先處理內部約束。
約束可能來自物料(Materials)、能力(Capacity)、市場(Market)、政策(Policy)，公司固有的制度、員工的態(tài)度、習慣。
多數(shù)情況（80%）約束來自公司政策。
第二步：開發(fā)約束
使約束資源產能最大化。
最大程度的利用時間 (取消午餐休息, 加班, 安排熟練工人…)
加大加工批量 (節(jié)約準備時間)
力爭滿負荷（約束資源前設置時間或庫存緩沖）!
瓶頸設備前設質量檢驗，減少無用功。
阻止Murphy對生產過程的影響!
利用緩沖管理保證瓶頸的利用率…
利用裝配和發(fā)貨緩沖保證交貨的及時性.。
第三步：服從
這是比較困難的一個步驟，因為必須調整企業(yè)政策，文化，考核指標，……
非約束資源的安排服從于約束資源的需要。
利用率和效率不是非約束資源的考核指標。
正是這一點，使得TOC不單單是一種制造理念，而是一種管理理念或經營理念，可以應用于營銷、采購、生產、財務等企業(yè)經營各方面的協(xié)調。
其他的一切 服從(同步) 于制約因素。
第四步：提高約束產能
如果經過第二、第三步后產能仍不滿足，考慮增加產能，如增加設備、安排外協(xié)加工等
一般人常將第二步與第四步等同起來，但在提高之前先開發(fā)是非常重要的
一般情況下第二、三步可以滿足需求，不要輕易增加投資
第五步：返回第一步
識別一個約束后，企業(yè)要調整一系列政策
經過一輪循環(huán)后，可能產生新的瓶頸
不要讓人的惰性成為新的瓶頸
鼓-緩沖-繩子:(Drum-Buffer-Rope)
TOC的思維流程(Thinking Process)
TP嚴格按照因果邏輯，來回答以下三個問題：
改進什么？（What to change?）
改成什么樣子？（What to change to?）
怎樣使改進得以實現(xiàn)？（How to cause the change?）
TOC與MRPⅡ、JIT運用準則比較
TOC與APS的比較
先進計劃和排產系統(tǒng)（Advanced Planning and Scheduling) --- 應用先進的算法、邏輯，對有限的能力、資金、資源、預測、需求管理執(zhí)行優(yōu)化和模擬。該技術同時考慮約束的范圍、商業(yè)規(guī)則，提供實時的計劃和調度、決策支持、訂單和能力的承諾，對多目標進行評價。APS有5個主要部分：需求計劃，生產計劃，生產排產，分銷計劃，運輸管理等。---APICS Dictionary
APS范例
APS數(shù)學模型
對APS的看法
APS構造了一個理想的模型，試圖在若干資源能力約束的條件下，求解多目標的最優(yōu)解。在現(xiàn)實世界中由于變量太多，要求的數(shù)據(jù)也太多，其適用性是不強的。
由于算法太復雜、變量太多，因而采取基于內存的計算，需要龐大的計算機資源。
大量的理論研究證明，N個零件M臺機床，其作業(yè)排序的方案有（N!）m 之多，求最優(yōu)解是不現(xiàn)實的。
相比之下，約束理論采取抓住主要矛盾，抓瓶頸資源，如果按優(yōu)先規(guī)則排序，尋求可行解的方法是可行的。
TOC在生產管理中的運用
運用TOC轉變生產經營觀念
運用TOC改善企業(yè)生產計劃的執(zhí)行與控制
建立TOC的營銷理念
TOC與MRPⅡ、JIT結合運用
OPT軟件工作原理
對DBR具體算法的看法
高德拉特創(chuàng)造的DBR算法是一個專利，至今尚未公開。但在多品種、小批量、復雜產品制造環(huán)境下，關鍵件，瓶頸資源的分布是非常復雜的。要想在瓶頸資源約束條件下，求解物料需求計劃是非常困難的。
DBR用于主生產計劃之后的屏瓶頸資源分析和車間作業(yè)計劃是比較可行的。
TOC與MRPⅡ、JIT結合運用
用MRPⅡ與TOC結合，可以考慮在企業(yè)級的生產計劃中運用MRPⅡ，在主生產計劃之后，進行瓶頸資源分析，找出解決瓶頸資源的方法。車間級的作業(yè)計劃可由TOC中的DBR來完成 。
TOC與JIT結合主要應考慮在“瓶頸”前環(huán)節(jié)設置合理緩沖，以“瓶頸”工序為“看板”的指命，向前序發(fā)出生產和配送指令。
