生产企业TOC(约束理论)应用研究

约束理论,生产企业提升效率和管理的法宝。

生产企业TOC(约束理论)应用 约束理论) 生产企业 约束理论

OPCC 李俊客

2009年 2009年2月2日

约束理论,生产企业提升效率和管理的法宝。

生产企业TOC(约束理论)应用 (约束理论) 生产企业

目 录

一、TOC理论概述 TOC理论概述 二、聚焦企业目标 三、约束(瓶颈)因素分析 约束(瓶颈) 四、TOC改善方法 TOC改善方法 五、TOC改善实施 TOC改善实施

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在经济景气下降的的情况下， 在经济景气下降的的情况下，整个市场上对需求本身的预期及对待 资金的要求均发生了变化，生产企业面临巨大的困境， 资金的要求均发生了变化，生产企业面临巨大的困境，甚至发生资 金链断裂，被迫倒闭。。。 金链断裂，被迫倒闭。。。 TOC的逻辑思维及提供的方法是企业有 的逻辑思维及提供的方法是企业有 效应对危机的工具， 效应对危机的工具，将受到更加广泛的重视订单变化 市场需求萎缩，订单数量减少； 长期、大批量订单变为临时、小量订单； 订单波动加剧，插单、换单、停单等 发生概率加大； 危机环境下的生产 企业困境 上下游压力的传导，企业资金的 压力增大； 出于对未来不确定性的担心，使得 企业对于资金的支出更加谨慎 物料呆滞风险增大； 库存周转率下降； 物料管理难度加大； 交货期变化 要求交货时间的响应更加敏捷； 要求交货周期缩短；

资金压力

库存压力

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约束理论( 是以色列人Goldratt博士 约束理论(TOC,Theory of Constraints )是以色列人 ， 博士 他通过一系列小说体管理理论著作阐述了TOC理论，倡导 理论， 创立的 。他通过一系列小说体管理理论著作阐述了 理论 通过简单而实用的逻辑推理，透过崭新的视角， 通过简单而实用的逻辑推理，透过崭新的视角，解决复杂的管理问 题。。。管理著作及最新进展

4部管理小说 《目标》:怎样找出难题背后的 根源,也就是查找瓶颈问题； ; 《绝不是靠运气》:提出“TOC 思维方法”,并介绍如何运用； 《关键链》:针对项目管理，介 绍如何寻求突破； 《仍然不足够》:TOC如何与信 息技术、管理层配合运用； 艾利·高德拉特(Eliyahu M. Goldratt)博士 (1945- ),以色列物理学家、企业管理 学家，TOC理论的创造者，全球高德拉特 机构首脑。 2009年2月2日 版权所有,不得翻印 其它数部TOC理论专著 从2004年起，在全球范围内为企业构 建企业“可行愿景(Viable Vision)”; 目标是帮助客户大幅提升业绩：“在 四年内赢利等于今天的营业

额”。

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TOC理论内容比较丰富，针对生产企业来说，应用时可针对以下四 理论内容比较丰富，针对生产企业来说， 理论内容比较丰富 聚焦企业目标、瓶颈问题认定与解决、应用TOC思维方法、 思维方法、 点：聚焦企业目标、瓶颈问题认定与解决、应用 思维方法 TOC改善实施，从而使 改善实施， 改善实施 从而使TOC理论变成企业思维的一部分 理论变成企业思维的一部分1

聚焦企业目标 生产企业人员应改变传统从 成本考虑的观念

瓶颈问题认定与解决 如何找到影响企业绩效 的整体因素，即瓶颈 瓶颈问题的改善能带来 哪些效果 如何推行这些改善来解 决瓶颈问题

企业的目标通过提高有效产 出、降低库存与营运费用实 现赚钱的目标4

生产企业应用TOC 生产企业应用 理论的主要方面

TOC改善实施 改善实施 组建改善实施团队，确 定改善目标 综合运用TOC理论与方 法，启动企业改善项目

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TOC思维方法应用 思维方法应用 为成功应用TOC,需掌握TOC提供 的一套解决问题的工具 遵循TOC严格的问题解决步骤，保 证改善的效果 注意“持续改善”,避免惰性

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一、TOC理论概述 TOC理论概述 二、聚焦企业目标 三、约束(瓶颈)因素分析 约束(瓶颈) 四、TOC改善方法 TOC改善方法 五、TOC改善实施 TOC改善实施

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企业是社会发展到一定阶段出现的一种盈利性的经济组织。 企业是社会发展到一定阶段出现的一种盈利性的经济组织。其盈利 性是一种本质特性，但是随着社会分工的细化， 性是一种本质特性，但是随着社会分工的细化，这个本质往往为企 业人员忽视，这在生产企业中尤为突出， 业人员忽视，这在生产企业中尤为突出，其它企业目标都可归纳为 这个特性的必要条件。 这个特性的必要条件。企业各种不同目标 提供更好的产品与服务 占据尽可能大的市场份额 持续满足客户需求 提高员工满意度、安全感 为股东提供最大回报 .......... 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； 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； 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。 2009年2月2日 版权所有,不得翻印 第6页 企业现在和将来持

续赚钱 即长期盈利 企业最终目标

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企业目标确定后，如何用更细的指标量化呢？一般财务计算中， 企业目标确定后，如何用更细的指标量化呢？一般财务计算中，使 用净利润、投资回报率与现金流量来衡量，在生产企业中， 用净利润、投资回报率与现金流量来衡量，在生产企业中，则往往 成本”作为衡量指标，但是存在不足。。。 用“成本”作为衡量指标，但是存在不足。。。

企 业 生 产 经 营 的 目 标 赚 钱 -

企业

生产企业

(

)

+ 企业 企业

( )

(生

)

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TOC理论指出，生产企业中的成本概念必须由更合理的作业指标替 理论指出， 理论指出 即企业目标可以分解为有效产出T、库存I与营运费用 与营运费用OE, 代，即企业目标可以分解为有效产出 、库存 与营运费用 ，

有效产出 生 产 企 业 作 业 指 标 库存

通过实现产品销售来获取盈余的速率 只计算对系统的贡献增加，不包括原材料 T =(销售价格—总变动成本)/时间 没有实现销售的成品库存不是有效产出 原材料库存、在制品库存(WIP)、成品库存 的 产( 、 、 ) 库存 是 ， 不是 产 用 ，产生 成本 库存的

系统在 时间 的

系统 前系统 用的 用 库存 化 有效 产出 的

包 用

间 时间、生 、 包 间 用、 企业 时

成本， 企业 产生的 用 理 用、销售 用 的 有 用

时间、

有 不

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围绕企业“长期赚钱”这个指标，企业传统财务指标与 围绕企业“长期赚钱”这个指标，企业传统财务指标与TOC指标的 指标的 关联关系如图所示

企业目标: 企业目标

现在和将来持续赚钱

企业财务目标: 企业财务目标

净利润(NP) 净利润

投资回报率(ROI) 投资回报率

现金流量(CF) 现金流量

企业作业目标: 企业作业目标

有效产出(T) 有效产出

库存(I) 库存

营运费用(OE) 营运费用

NP=T-OE ROI=(T-OE)/I

制造周期

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以上要求生产人员必须转变思维，达到生产企业改善的目标： 以上要求生产人员必须转变思维，达到生产企业改善的目标：使得 有效产出最大，同时减少库存和运营成本” “有效产出最大，同时减少库存和运营成本”,从而确立企业的竞 争优势。其中，减少库存能从多方面提高企业的竞争优势， 争优势。其中，减少库存能从多方面提高企业的竞争优势，也影响 其他两个指标的改善到

产产品 生产

减 少 库 存响 用 加 响 动 加 用

响应 (

, 产品 , 产 )

生产

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一、TOC理论概述 TOC理论概述 二、聚焦企业目标 三、约束(瓶颈)因素分析 约束(瓶颈) 四、TOC改善方法 TOC改善方法 五、TOC改善实施 TOC改善实施

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生产企业中的有效产出、库存及运营成本体现于企业的各个环节中， 生产企业中的有效产出、库存及运营成本体现于企业的各个环节中， 但是各个环节对于以上指标的影响程度不是同样的。 但是各个环节对于以上指标的影响程度不是同样的。TOC认为找到 认为找到 瓶颈工序并加以改善是最有效的传统的理论观点 企业中每一环节的改善都有助于系统的改善 整个系统的改善等于各环节改善之和 评价“环”的指标：环的粗细或重量 结果：各环节同时要求更多的资源，实现局 部最优化 约束理论观点 大多数环节的改善无助于整个系统的改善 系统的改善并不是各环节改善之和 系统的有效产出决定于资源链上的薄弱环 节—约束因素(瓶颈) 结论：从全局考虑，关注并改善约束因素

瓶颈工序 2009年2月2日 版权所有,不得翻印 第12页

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瓶颈(约束)的定义： 瓶颈(约束)的定义：阻碍企业业务流程更大程度增加有效产出或 减少库存和费用的环节。瓶颈可能是有形的 也可能是无形的。 瓶颈可能是有形的,也可能是无形的 减少库存和费用的环节 瓶颈可能是有形的 也可能是无形的。木桶短板原理 木桶最短的一块木板决定了木桶水位的高度。同样， 生产瓶颈就是生产的最短木板， 从根本上限制生产能力、生产进度和生产效率。 对工作的指导意义1 反映的生产问题 一条生产线或生产过程的生产环节中，其进度、效率和生产能力存在很大的 差异性(随机变化),决定了生产不平衡。 2 瓶颈分析的对象和目标 从生产系统角度来看则是追求生产物流的平衡，而不是从生产线的角度来追 求生产能力的平衡。 3 生产管理人员的任务 生产管理人员的首要工作任务就是发现和解决生产系统的生产瓶颈。

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瓶颈因素作为阻碍生产产能发挥的因素，有很大的危害性，但是， 瓶颈因素作为阻碍生产产能发挥的因素，有很大的危害性，但是， 可以根据瓶颈工序的表现， 可以根据瓶颈工序的表现，确定生产系统中的瓶颈工序瓶颈因素的危害 1、工序间的先后关系,则会影响后续工序的进度； 1、 整

体进度缓慢,生产效率下降; 2、产品零部件不能配套,生产线出现等待; 2、工序间的平行关系，则会影响最终产品的配套 组装； 3、某些工序加班赶工,而另一些则很轻松; 4、一些工序的半成品堆积过多,而另一些则 很少或没有; 5、个别工序在等材料、等设备,其他工序进 展正常; 6、个别生产线流动停止,出现在制品滞留时 间过长。 瓶颈工序的常见表现

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瓶颈一般可分为资源类、物流类、生产控制类等三种。 瓶颈一般可分为资源类、物流类、生产控制类等三种。瓶颈工序的 改善须根据制约因素不同，从根源上剖析；发现瓶颈工序后， 改善须根据制约因素不同，从根源上剖析；发现瓶颈工序后，根据 基本原则，可以采取不同的解决措施： 基本原则，可以采取不同的解决措施：根源上剖析瓶颈工序 瓶颈工序的常见表现1 、加强工艺技术管理，减少其对生产的影响； 2、认真进行工序研究，实现各工序生产能力的相对平 衡； 3、掌握生产的灵活性，根据产品不同、工艺不同，及 时进行 工序能力的调整。 4、理顺材料供应环节，使材料供应工作密切配合生产 需要。 5、加强人力资源管理，实现人员的充分配置，把人员 因素影响降到最低。 6、不断进行员工的技术培训，达到一人多能，实现岗 位的互换性，以便应付紧急情况，及进行必须的岗位调 整与补充。

1、 瓶颈工序制约因素： 技术、品质、工艺、设备、材料供应、人 力(数量与质量)、突发性因素、 受时间制约 的因素。总之由于各工序生产能力大小不一 或生产协调灵活性不够，导致生产能力不平 衡。 2、改善着眼点： 立足于事前控制、因素预防性控制,而不 是事后的“救火”式控制。 3、改善落脚点： 表面上，造成瓶颈的因素有多个方面, 但在某一确定的条件下,起决定性作用的只有 一个，要抓住关键因素与环节。

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高德拉特博士在优化生产技术( 高德拉特博士在优化生产技术(OPT)的基础上，给出约束理论的 )的基础上， 九条基本原则 。1 追求物流的平衡， 追求物流的平衡，而不是生产能力的平衡 物流平衡就是使各个工序都与瓶颈机床同步，生产能力的平衡实际是做不到的。 因为波动是绝对的，市场每时每刻都在变化；生产能力的稳定只是相对的。 2 非瓶颈资源的利用率 非瓶颈资源的利用率是由系统的其它约束条件决定的，而不是由其本身能力 决定的； 3 运转与带来效益的含义 让一项资

源充分开动运转起来，并不意味着该项资源就能为企业带来效益； 4 瓶颈资源的损失相当珍贵 瓶颈资源损失一小时相当于整个系统损失一小时，而且是无法补救的；

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非瓶颈资源的节省意义不大 想方设法在非瓶颈资源上节约下一小时对于生产率的提高没有意义，非瓶颈 资源不应满负荷工作；

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约束理论的九条基本原则( 约束理论的九条基本原则(续)6 产量和库存量是由瓶颈资源决定的 为保证瓶颈资源负荷饱满并保证企业的产出，在瓶颈工序和总装配线前应有供 缓冲用的物料储备。瓶颈工序前可用拉动式作业，其后可用推动式作业。 7 传送批量的大小 由于各工序产能的不同，传送批量多数情况下不等于加工批量； 8 变数； 9 计划进度优先级的决定 涉及瓶颈工程的作业计划应采用有限能力计划法，根据瓶颈工程的负荷和排 产状况，先安排瓶颈工程的生产进度计划，以瓶颈工程为基准，把瓶颈工程 之前、之间、之后的工序分别按拉动、工艺顺序、推动的方式排定，并进行 一定优化，接下来再编制非关键件的作业计划。 加工批量的大小 批量是根据实际情况动态变化的，而不是固定不变的；加工批量应当是一个

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由于各工序生产能力的不一致，导致生产系统瓶颈工序的存在。 由于各工序生产能力的不一致，导致生产系统瓶颈工序的存在。为 了实现同步均衡生产， 主张在生产系统中设置缓冲库存， 了实现同步均衡生产，TOC主张在生产系统中设置缓冲库存，即采 主张在生产系统中设置缓冲库存 的生产方式； 用DBR的生产方式； 的生产方式DBR解释 解释 DBR来源于行军队列的比喻，为了保证队列行进速度的一致性，鼓声(D) 决定了队列的行进速度；缓冲(B)代表为最慢的人留出的适当空隙，避免 被其它速度快的人绊倒；绳子(R)代表整个行进队伍的最大长度； 在实际生产中，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，即鼓声(D);在约束资源即瓶颈工序处设定缓 冲库存，保证瓶颈不会出现因缺料而停工，即缓冲(B);从发料到出货的 在制品库存代表了整个生产系统的占用物料的熟料，即绳子(R)。 福特的装配流水线与丰田的看板管理系统均是DBR系统的应用。福特的装 配流水线是物理的“绳子”,丰田的Kanban系统是逻辑的“绳子”。 两者均给操作者以活动的空间，福特流水线的缓冲是两个装配中

心间传送带 上的空间, 而丰田方式是两个装置中心间物料传送箱上的需求数量,最大需求数量 已被预先确定。当缓冲区满时，两者给出的统一指令是：“停止生产”。

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一、TOC理论概述 TOC理论概述 二、聚焦企业目标 三、约束(瓶颈)因素分析 约束(瓶颈) 四、TOC改善方法 TOC改善方法 五、TOC改善实施 TOC改善实施

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TOC通过不断地认识、利用和消除约束，使得产出最大同时减少库 通过不断地认识、利用和消除约束， 通过不断地认识 存和生产成本。作为一种持续改进的管理哲学， 存和生产成本。作为一种持续改进的管理哲学，TOC改善方法主要 改善方法主要 通过以下五个步骤实现： 通过以下五个步骤实现：

(1)

(2) (5) (3)

(4)

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