Written by 方圓智匯-精益生產(chǎn)管理咨詢公司培訓(xùn)機(jī)構(gòu)
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(gè)系統(tǒng)的改善等于各環(huán)節(jié)改善之和；結(jié)果：各環(huán)節(jié)同時(shí)要求更多的資源，實(shí)現(xiàn)局部最優(yōu)化。
約束理論的觀點(diǎn)：
大多數(shù)環(huán)節(jié)的改善無助于整個(gè)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(chǎn)出決定于資源鏈上的薄弱環(huán)節(jié)—約束；結(jié)論：從全局考慮，關(guān)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(xué)家高德拉特（Eliyahum Goldratt）于八十年代中期在他的最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)上創(chuàng)立和發(fā)展起來的。 最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù) (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(chǎn)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(chǔ)─ OPT
OTP---Optimized Production Technology
OPT的一些重要概念
OPT的九條原則
OPT的計(jì)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(chǎn)產(chǎn)品所需的全部資源，如市場(chǎng)、機(jī)器、物料、廠房和其它固定資產(chǎn)等。
按照通常的思路，在設(shè)計(jì)一個(gè)企業(yè)時(shí)，總要使生產(chǎn)過程的各個(gè)階段和環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力相等，即達(dá)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(shí)際生產(chǎn)能力小于或等于生產(chǎn)負(fù)荷的資源。這一類資源限制了整個(gè)企業(yè)產(chǎn)出的數(shù)量，其余的資源則為非瓶頸資源 。
OPT定義中有兩點(diǎn)值得注意：
生產(chǎn)能力小于市場(chǎng)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(yán)重的制約因素凸現(xiàn)出來，從而從技術(shù)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(zhǎng)期的效果是大問題、小問題都沒忽略，而且企業(yè)整體生產(chǎn)水平和管理水平日益提高。
瓶頸資源是動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移的，一個(gè)組織的瓶頸資源的數(shù)目一般小于5個(gè) 。
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(guān)生產(chǎn)計(jì)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(dú)立于軟件之外，直接用于指導(dǎo)實(shí)際的生產(chǎn)管理活動(dòng)。
原則1:追求物流平衡而非生產(chǎn)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(gè)小時(shí)的損失則是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)小時(shí)的損失
原則5:非瓶頸資源節(jié)省的一個(gè)小時(shí)無益于增加系統(tǒng)產(chǎn)銷率
原則6:瓶頸控制了庫存和產(chǎn)銷率
原則7:轉(zhuǎn)運(yùn)批量可以不等于加工批量
原則8:批量大小應(yīng)是可變的，而不是固定的
原則9:編排作業(yè)計(jì)劃時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)資源約，提前期是作業(yè)計(jì)劃的結(jié)果，而不是預(yù)定值
企業(yè)的目標(biāo)體系：
企業(yè)的財(cái)務(wù)指標(biāo)—評(píng)價(jià)企業(yè)是否賺錢：
凈利潤(rùn)（Net Profit，簡(jiǎn)稱NP）
投資收益率（Return on Investment，簡(jiǎn)稱ROI） -資產(chǎn)Assets
現(xiàn)金流量（Cash Flow，簡(jiǎn)稱CF）
如何評(píng)價(jià)車間的目標(biāo)？
傳統(tǒng)車間考核指標(biāo)：勞動(dòng)生產(chǎn)率，設(shè)備利用率…
TOC提出：
有效產(chǎn)出（Throughput，T）
庫存（Inventory，I）
營(yíng)運(yùn)費(fèi)用（Operating Expenses，OE）
作業(yè)指標(biāo)與財(cái)務(wù)指標(biāo)的關(guān)系：
成本世界 vs 有效產(chǎn)出的世界：
成本世界里降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用是第一位的，增加有效產(chǎn)出也很重要，但企業(yè)對(duì)市場(chǎng)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(biāo)。
有效產(chǎn)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?yàn)橥鶗?huì)影響產(chǎn)能。
TOC的五大核心步驟：
第一步：識(shí)別約束
約束可能來自企業(yè)內(nèi)部，也可能來自外部，優(yōu)先處理內(nèi)部約束。
約束可能來自物料(Materials)、能力(Capacity)、市場(chǎng)(Market)、政策(Policy)，公司固有的制度、員工的態(tài)度、習(xí)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(chǎn)能最大化。
最大程度的利用時(shí)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(zhǔn)備時(shí)間)
力爭(zhēng)滿負(fù)荷（約束資源前設(shè)置時(shí)間或庫存緩沖）!
瓶頸設(shè)備前設(shè)質(zhì)量檢驗(yàn)，減少無用功。
阻止Murphy對(duì)生產(chǎn)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(shí)性.。
第三步：服從
這是比較困難的一個(gè)步驟，因?yàn)楸仨氄{(diào)整企業(yè)政策，文化，考核指標(biāo)，……
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(biāo)。
正是這一點(diǎn)，使得TOC不單單是一種制造理念，而是一種管理理念或經(jīng)營(yíng)理念，可以應(yīng)用于營(yíng)銷、采購(gòu)、生產(chǎn)、財(cái)務(wù)等企業(yè)經(jīng)營(yíng)各方面的協(xié)調(diào)。
其他的一切 服從(同步) 于制約因素。
第四步：提高約束產(chǎn)能
如果經(jīng)過第二、第三步后產(chǎn)能仍不滿足，考慮增加產(chǎn)能，如增加設(shè)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(shí)別一個(gè)約束后，企業(yè)要調(diào)整一系列政策
經(jīng)過一輪循環(huán)后，可能產(chǎn)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(yán)格按照因果邏輯，來回答以下三個(gè)問題：
改進(jìn)什么？（What to change?）
改成什么樣子？（What to change to?）
怎樣使改進(jìn)得以實(shí)現(xiàn)？（How to cause the change?）
TOC與MRPⅡ、JIT運(yùn)用準(zhǔn)則比較
TOC與APS的比較
先進(jìn)計(jì)劃和排產(chǎn)系統(tǒng)（Advanced Planning and Scheduling) --- 應(yīng)用先進(jìn)的算法、邏輯，對(duì)有限的能力、資金、資源、預(yù)測(cè)、需求管理執(zhí)行優(yōu)化和模擬。該技術(shù)同時(shí)考慮約束的范圍、商業(yè)規(guī)則，提供實(shí)時(shí)的計(jì)劃和調(diào)度、決策支持、訂單和能力的承諾，對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。APS有5個(gè)主要部分：需求計(jì)劃，生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)排產(chǎn)，分銷計(jì)劃，運(yùn)輸管理等。---APICS Dictionary
APS范例
APS數(shù)學(xué)模型
對(duì)APS的看法
APS構(gòu)造了一個(gè)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(biāo)的最優(yōu)解。在現(xiàn)實(shí)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(qiáng)的。
由于算法太復(fù)雜、變量太多，因而采取基于內(nèi)存的計(jì)算，需要龐大的計(jì)算機(jī)資源。
大量的理論研究證明，N個(gè)零件M臺(tái)機(jī)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(shí)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(chǎn)管理中的運(yùn)用
運(yùn)用TOC轉(zhuǎn)變生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)觀念
運(yùn)用TOC改善企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行與控制
建立TOC的營(yíng)銷理念
TOC與MRPⅡ、JIT結(jié)合運(yùn)用
OPT軟件工作原理
對(duì)DBR具體算法的看法
TOC的原理是普遍適用的，它對(duì)MRPII/ERP是一個(gè)很好的補(bǔ)充。
高德拉特創(chuàng)造的DBR算法是一個(gè)專利，至今尚未公開。但在多品種、小批量、復(fù)雜產(chǎn)品制造環(huán)境下，關(guān)鍵件，瓶頸資源的分布是非常復(fù)雜的。要想在瓶頸資源約束條件下，求解物料需求計(jì)劃是非常困難的。
DBR用于主生產(chǎn)計(jì)劃之后的屏瓶頸資源分析和車間作業(yè)計(jì)劃是比較可行的。
TOC與MRPⅡ、JIT結(jié)合運(yùn)用
用MRPⅡ與TOC結(jié)合，可以考慮在企業(yè)級(jí)的生產(chǎn)計(jì)劃中運(yùn)用MRPⅡ，在主生產(chǎn)計(jì)劃之后，進(jìn)行瓶頸資源分析，找出解決瓶頸資源的方法。車間級(jí)的作業(yè)計(jì)劃可由TOC中的DBR來完成 。
TOC與JIT結(jié)合主要應(yīng)考慮在“瓶頸”前環(huán)節(jié)設(shè)置合理緩沖，以“瓶頸”工序?yàn)?ldquo;看板”的指命，向前序發(fā)出生產(chǎn)和配送指令。
