Теория ограничений (Theory of Constraints, TOC) разработана Э. Голдратом. В ней организация рассматривается как система взаимосвязанных процессами ресурсов, взаимодействие которых должно быть направлено на достижение цели организации – зарабатывать деньги. Снабжение, производство и сбыт рассматриваются как звенья одной цепи, в каждом из которых могут возникнуть проблемы (ограничения), снижающие общую эффективность функционирования организации.
Ограничение – это, то, что мешает организации достичь своей цели. В управлении производственной системой можно выделить следующие типы ограничений:
• внутренние ограничения, связанные с недостатком производственных ресурсов: недостаточная пропускная способность ресурсов (рабочих центров – оборудования, производственных рабочих, наладчиков и т.п.), производственный брак, некачественное планирование загрузки рабочих центров и т.п.;
• внешние ограничения (рынок, поставщики, методы управления). Рынок означает недостаточный спрос на продукцию. Ограничение «поставщики» может проявляться в высокой стоимости материальных ресурсов, отсутствии на рынке поставщиков необходимого сырья, материалов, комплектующих, поставках некачественной продукции; неприемлемых условиях поставки, низкой надежности поставщика и т.п. Методы управления выражаются в методах управления закупками, производством и сбытом продукции, методах ведения бухгалтерского учета, используемых показателях оценки эффективности производственных процессов.
Важным моментом в теории ограничений является понимание причинно-следственных связей, возникающих в процессе производства продукции, влияния управленческих решений, принимаемых ежедневно на уровне управления конкретными производственными ресурсами, на конечные результаты работы. В этой связи необходимо определять критерии, в соответствии с которыми оценивают принимаемые решения, т.е. показатели оценки функционирования операционной системы.
В теории ограничений на операционном уровне предлагается использовать три показателя оценки правильности принимаемых решений, соответствующих цели «зарабатывать деньги»:
• производительность – скорость, с которой система генерирует доходы посредством продажи, т.е. деньги, поступающие в систему. Причем, если что-либо производится, но не продается, это не учитывается при расчете показателя производительности;
• запасы – деньги «застрявшие» в системе, вложенные в закупки, необходимые для обеспечения производства и продаж. К запасам относятся материалы, комплектующие, незавершенное производство, готовая продукция, остаточная стоимость зданий, сооружений, оборудования и т.п.
• операционные расходы – деньги уходящие из системы, которые система затрачивает на то, чтобы преобразовать запасы в производительность: амортизационные отчисления, заработная плата производственных рабочих, расходы на перевозки и складирование.
Предприятие, чтобы зарабатывать деньги, должно стремиться к увеличению производительности при возможном снижении уровня запасов и операционных расходов.
Основной принцип успешного управления на основе ограничений – отказ от традиционного подхода к управлению производственными системами, основывающегося на сбалансированности производственных мощностей и приведение пропускной способности каждого элемента системы (рабочего центра) в соответствии со спросом. По рабочим центром подразумевается группа сбалансированных ресурсов – станков и рабочих, обладающих соотвествующей квалификацией.
Основной задачей управляющих производством в целях обеспечения гибкой реакции производственной системы на колебания спроса должно стать балансирование потока продукции в пределах системы, а не мощности в пределах процесса, т.е. рабочих центров. Таким образом, управление производством базируется на принципе оптимизации производственной системы предприятия в целом и соответствия ее функционирования основной цели, а не на оптимизации функционирования отдельных производственных звеньев. Бессмысленно оценивать производительность отдельных ресурсов (рабочих центров) в изоляции от других ресурсов.
В целях управления все ресурсы производственной системы разделяют на три группы: 1) ресурсы недостаточной мощности, или «узкие места» (bottleneck); 2) ресурсы избыточной мощности (non-bottleneck); 3) ресурсы ограниченной мощности (capacity-constrained resource).
Ресурс недостаточной мощности «узкое место» – ресурс, пропускная способность которого меньше, чем потребность в нем, т.е. меньше рыночного спроса на производимую с его помощью продукцию. Такой ресурс должен работать непрерывно.
Ресурс избыточной мощности – ресурс, пропускная способность которого превышает потребность в нем (больше рыночного спроса). Этот ресурс используется не полностью и простаивает. Заниматься устранением простоев избыточного ресурса не имеет смысла.
Ресурс ограниченной мощности – ресурс, пропускная способность которого практически соответствует потребности в нем (рыночному спросу) и который, при условии, что его работа не будет четко спланирована, может стать недостаточным ресурсом, т.е. «узким местом».
Управление операционной системой в соответствии с теорией ограничений представляет собой циклически повторяющийся процесс непрерывного совершенствования (рис. 32).
Рис. 32. Процесс непрерывного совершенствования
Он состоит из пяти этапов:
1. Выявление узких мест системы.
2. Определение способов наиболее эффективной эксплуатации «узких мест».
3. Использование «узкого места» как средства контроля за потоком.
4. Увеличение пропускной способности «узких мест».
5. Возвращение к этапу 1, в случае если ограничение не исчезнет. При этом нельзя позволить инерции (старым методам управления, примененным на этапах 2 и 3), стать новым ограничением системы.
Возможными способами расшивки узких мест внутреннего характера являются:
• выполнение ресурсом (рабочим центром) только тех действий, которые необходимы в данное время для выполнения заказа на производство определенной продукции;
• оптимизация планирования работы ресурса и исключение выпуска брака;
• увеличение времени работы ресурса, перенесение части работы на другие ресурсы, использование аутсорсинга;
• улучшение инструментального обеспечения и использование более квалифицированной рабочей силы;
• минимизация времени переналадки оборудования;
• увеличение размеров обрабатываемой партии, устранение простоев и обеспечение надлежащего технического обслуживания;
• изменение технологического маршрута;
• продвижение продаж тех изделий, для которых прибыль в расчете на время работы ресурса-ограничения больше.
Возможными способами расшивки ограничений внешнего характера являются:
а) по поставщикам:
• бережное отношение к материалам, исключение брака;
• ведение переговоров с поставщиками, «воспитание» поставщиков и интеграция с ними;
• продвижение продаж тех изделий, для которых прибыль в расчете на единицу материала-ограничения больше;
• организация собственного производства комплектующих;
б) по рынку:
• поиск «ключевых факторов успеха» и концентрация усилий на их достижении:
o сокращение длительности цикла обслуживания клиентов;
o безусловное выполнение заказов в срок;
o повышение качества продукции;
o расширение функциональных качеств изделий и т.п.
с) методы управления:
• изменение показателей оценки работы производственных подразделений и рабочих центров;
• изменение подходов к мотивации персонала;
• изменение производственной культуры.
Каждый раз после прохождения всех этапов процесса непрерывного совершенствования местоположение узких мест может меняться. Например, если узкие места сначала будут сосредоточены в производственном процессе, то впоследствии они могут переместиться во внешнюю среду (ограничение рыночного спроса), а затем опять вернуться в производственный процесс. Причем, когда ограничение снимается, условия, в которых функционирует производственная система, могут измениться так, что потребуется разработка совершенно новых подходов к управлению, соответствующих изменившимся обстоятельствам. В этом заключается суть процесса непрерывного совершенствования.
Для управления производственным потоком необходимо определить контрольные точки. Например, если в производственной системе есть рабочий центр «узкое место» (РЦ 2), то оно является лучшей контрольной точкой, и ее называют «барабан» (drum), так как оно задает ритм для управления всей системой (рис. 33).
Узкое место должно работать все время, обеспечивая соответствие его пропускной способности уровню рыночного спроса на продукцию. Для исключения перебоев в его работе, связанных с возможными сбоями в предыдущих рабочих центрах, необходимо перед ним создать резервные запасы незавершенной продукции, т.е. временной амортизатор или буфер (time buffer). Во избежание накопления излишних запасов и координации объемов выпускаемой продукции, нужно установить информационную связь с предыдущими звеньями производственной цепочки, рабочими центрами или складом, отпускающим материальные ресурсы в производство. Такую связь называют «веревкой» (rope). При отсутствии в системе узких мест в качестве «барабана» используют ресурс ограниченной мощности. В этом случае можно создать запас («буфер») готовой продукции, а «веревка» должна обеспечить соответствие выпускаемого «барабаном» объема продукции уровню спроса на нее.
Рис. 33. Система управления «барабан-амортизатор-веревка»
Э. Голдрат сформулировал основные правила управления любой операционной системой:
• нужно уравнивать по отношению к спросу поток, а не мощности;
• для каждого ресурса, не являющего узким местом, уровень активности, приносящей пользу системе, определяется не индивидуальными возможностями ресурса, а сторонним ограничением, соответствующим этой системе;
• час, потерянный в узком месте, это час, потерянный системой в целом, а час, сэкономленный в избыточном ресурсе – это мираж;
• передаточная (транспортная) партия не обязательно должна быть равна обрабатываемой партии (равной объему заказа), ее размер не должен изменяться в процессе производства;
• приоритеты следует определять только после исследования ограничений системы.
В целях облегчения понимания причинно-следственных связей, существующих в производственных системах, Голдратом была разработана VAT-классификация, в соответствии с которой каждое промышленное предприятие в зависимости от конфигурации производственных процессов относится к одному из трех типов – А, V, T или их комбинации (рис. 34).
Предприятия типа V характеризуются небольшим набором сырьевых материалов, которые преобразуются в процессе производства в значительно большее количество конечных продуктов. Например, нефтепереработка, производство бумаги, переработка молока, сталелитейное производство.
На предприятиях типа А, из множества видов материальных ресурсов производится незначительное количество конечной продукции. Например, машиностроение.
Рис. 34. VAT-классификация
Предприятия типа Т характеризуются двумя стадиями производства: изготовление базовых комплектующих и сборка, в процессе которой комплектующие объединяют в различные комбинации, т.е. в разнообразные конечные изделия. Например, производство бытовой техники.
Предложенная классификация позволяет быстро и точно диагностировать источник проблем на производстве и выработать рекомендации по их преодолению. Так, для предприятий типа V характерны излишние товарно-материальные запасы, типа A – плавающие «узкие места», типа Т – использование комплектующих одного заказа для создания задела для другого.
Практика применения теории ограничений показала, что многие из внутренних ограничений устраняются в период от одного до шести месяцев с начала внедрения метода. Для устранения ограничений, как правило, не требуется значительных инвестиций, так как в большинстве случаев узкие места устраняет совершенствование производственного планирования с использованием оптимизированных производственных технологий. Нередко основным ограничением, препятствующим эффективной работе производственных систем, являются традиционные подходы к управлению. Метод управления на основе ограничений может быть применен в любой организации, в том числе, в непроизводственной сфере.
