теорія обмежень

Теорія обмежень (Theory of Constraints, TOC) розроблена Е. Голдратом. У ній організація розглядається як система взаємопов'язаних процесами ресурсів, взаємодія яких має бути спрямована на досягнення мети організації - заробляти гроші. Постачання, виробництво і збут розглядаються як ланки одного ланцюга, в кожному з яких можуть виникнути проблеми (обмеження), що знижують загальну ефективність функціонування організації.

Обмеження - це, те, що заважає організації досягти своєї мети. В управлінні виробничою системою можна виділити наступні типи обмежень:

• внутрішні обмеження, пов'язані з недоліком виробничих ресурсів: недостатня пропускна здатність ресурсів (робочих центрів - обладнання, виробничих робітників, наладчиків тощо), виробничий брак, неякісне планування завантаження робочих центрів і т.п .;

• зовнішні обмеження (ринок, постачальники, методи управління). Ринок означає недостатній попит на продукцію. Обмеження «постачальники» може проявлятись у високій вартості матеріальних ресурсів, відсутності на ринку постачальників необхідної сировини, матеріалів, комплектуючих, постачання неякісної продукції; неприйнятних умовах поставки, низької надійності постачальника і т.п. Методи управління виражаються в методах управління закупівлями, виробництвом і збутом продукції, методах ведення бухгалтерського обліку, які використовуються показниках оцінки ефективності виробничих процесів.

Важливим моментом в теорії обмежень є розуміння причинно-наслідкових зв'язків, що виникають в процесі виробництва продукції, впливу управлінських рішень, що приймаються щодня на рівні управління конкретними виробничими ресурсами, на кінцеві результати роботи. У зв'язку з цим необхідно визначати критерії, відповідно до яких оцінюють прийняті рішення, тобто показники оцінки функціонування операційної системи.

У теорії обмежень на операційному рівні пропонується використовувати три показники оцінки правильності прийнятих рішень, що відповідають меті «заробляти гроші»:

• продуктивність - швидкість, з якою система генерує доходи за допомогою продажу, тобто гроші, що надходять в систему. Причому, якщо що-небудь виробляється, але не продається, це не враховується при розрахунку показника продуктивності;

• запаси - гроші «застрягли» в системі, вкладені в закупівлі, необхідні для забезпечення виробництва і продажів. До запасів відносяться матеріали, комплектуючі, незавершене виробництво, готова продукція, залишкова вартість будівель, споруд, обладнання тощо

• операційні витрати - гроші йдуть із системи, які система витрачає на те, щоб перетворити запаси в продуктивність: амортизаційні відрахування, заробітна плата виробничих робітників, витрати на перевезення і складування.

Підприємство, щоб заробляти гроші, має прагнути до збільшення продуктивності при можливому зниженні рівня запасів і операційних витрат.

Основний принцип успішного управління на основі обмежень - відмова від традиційного підходу до управління виробничими системами, що грунтується на збалансованості виробничих потужностей і приведення пропускної спроможності кожного елемента системи (робочого центру) відповідно до попиту. За робочим центром мається на увазі група збалансованих ресурсів - верстатів і робітників, що володіють соотвествующей кваліфікацією.

Основним завданням керуючих виробництвом з метою забезпечення гнучкої реакції виробничої системи на коливання попиту має стати балансування потоку продукції в межах системи, а не потужності в межах процесу, тобто робочих центрів. Таким чином, управління виробництвом базується на принципі оптимізації виробничої системи підприємства в цілому та відповідності її функціонування основної мети, а не на оптимізації функціонування окремих виробничих ланок. Безглуздо оцінювати продуктивність окремих ресурсів (робочих центрів) в ізоляції від інших ресурсів.

З метою управління все ресурси виробничої системи поділяють на три групи: 1) ресурси недостатню потужність, або «вузькі місця» (bottleneck); 2) ресурси надлишкової потужності (non-bottleneck); 3) ресурси обмеженою потужності (capacity-constrained resource).

Ресурс недостатню потужність «вузьке місце» - ресурс, пропускна здатність якого менше, ніж потреба в ньому, тобто менше ринкового попиту на вироблену з його допомогою продукцію. Такий ресурс повинен працювати безперервно.

Ресурс надлишкової потужності - ресурс, пропускна здатність якого перевищує потребу в ньому (більше ринкового попиту). Цей ресурс використовується не повністю і простоює. Займатися усуненням простоїв надлишкового ресурсу не має сенсу.

Ресурс обмеженою потужності - ресурс, пропускна здатність якого практично відповідає потребі в ньому (ринковому попиту) і який, за умови, що його робота не буде чітко спланована, може стати недостатнім ресурсом, тобто «Вузьким місцем».

Управління операційною системою відповідно до теорії обмежень є циклічно повторюється процес безперервного вдосконалення (рис. 32).

Мал. 32. Процес безперервного вдосконалення

Він складається з п'яти етапів:

1. Виявлення вузьких місць системи.

2. Визначення способів найбільш ефективної експлуатації «вузьких місць».

3. Використання «вузького місця» як засобу контролю за потоком.

4. Збільшення пропускної здатності «вузьких місць».

5. Повернення до етапу 1, в разі якщо обмеження не зникне. При цьому не можна дозволити інерції (старих методів управління, застосованим на етапах 2 і 3), стати новим обмеженням системи.

Можливими способами розшивки вузьких місць внутрішнього характеру є:

• виконання ресурсом (робочим центром) тільки тих дій, які необхідні в даний час для виконання замовлення на виробництво певної продукції;

• оптимізація планування роботи ресурсу і виключення випуску браку;

• збільшення часу роботи ресурсу, перенесення частини роботи на інші ресурси, використання аутсорсингу;

• поліпшення інструментального забезпечення і використання більш кваліфікованої робочої сили;

• мінімізація часу переналагодження обладнання;

• збільшення розмірів оброблюваної партії, усунення простоїв і забезпечення належного технічного обслуговування;

• зміна технологічного маршруту;

• просування продажів тих виробів, для яких прибуток в розрахунку на час роботи ресурсу-обмеження більше.

Можливими способами розшивки обмежень зовнішнього характеру є:

а) по постачальникам:

• дбайливе ставлення до матеріалів, виключення шлюбу;

• ведення переговорів з постачальниками, «виховання» постачальників і інтеграція з ними;

• просування продажів тих виробів, для яких прибуток у розрахунку на одиницю матеріалу-обмеження більше;

• організація власного виробництва комплектуючих;

• пошук «ключових факторів успіху» і концентрація зусиль на їх досягненні:

o скорочення тривалості циклу обслуговування клієнтів;

o безумовне виконання замовлень у строк;

o підвищення якості продукції;

o розширення функціональних якостей виробів і т.п.

з) методи управління:

• зміна показників оцінки роботи виробничих підрозділів і робочих центрів;

• зміна підходів до мотивації персоналу;

• зміна виробничої культури.

Щоразу після проходження всіх етапів процесу безперервного вдосконалення розташування вузьких місць може змінюватися. Наприклад, якщо вузькі місця спочатку будуть зосереджені в виробничому процесі, то згодом вони можуть переміститися в зовнішнє середовище (обмеження ринкового попиту), а потім знову повернутися в виробничий процес. Причому, коли обмеження знімається, умови, в яких функціонує виробнича система, можуть змінитися так, що буде потрібно розробка абсолютно нових підходів до управління, відповідних обставин, що змінилися. У цьому полягає суть процесу безперервного вдосконалення.

Для управління виробничим потоком необхідно визначити контрольні точки. Наприклад, якщо у виробничій системі є робочий центр «вузьке місце» (РЦ 2), то воно є найкращою контрольної точкою, і її називають «барабан» (drum), так як воно задає ритм для управління всією системою (рис. 33).

Вузьке місце повинно працювати весь час, забезпечуючи відповідність його пропускної здатності рівнем ринкового попиту на продукцію. Для виключення перебоїв в його роботі, пов'язаних з можливими збоями в попередніх робочих центрах, необхідно перед ним створити резервні запаси незавершеної продукції, тобто тимчасової амортизатор або буфер (time buffer). Щоб уникнути накопичення зайвих запасів і координації обсягів продукції, що випускається, потрібно встановити інформаційний зв'язок з попередніми ланками виробничого ланцюжка, робочими центрами або складом, що відпускається матеріальні ресурси у виробництво. Такий зв'язок називають «мотузкою» (rope). При відсутності в системі вузьких місць в якості «барабана» використовують ресурс обмеженою потужності. В цьому випадку можна створити запас ( «буфер») готової продукції, а «мотузка» повинна забезпечити відповідність випускається «барабаном» обсягу продукції рівню попиту на неї.

Мал. 33. Система управління «барабан-амортизатор-мотузка»

Е. Голдрат сформулював основні правила управління будь операційною системою:

• потрібно зрівнювати по відношенню до попиту потік, а не потужності;

• для кожного ресурсу, що не являющего вузьким місцем, рівень активності, що приносить користь системі, визначається не індивідуальними можливостями ресурсу, а стороннім обмеженням, відповідним цій системі;

• год, втрачений у вузькому місці, це час, втрачений системою в цілому, а годину, зекономлений у надмірному ресурсі - це міраж;

• передавальна (транспортна) партія не обов'язково повинна бути дорівнює оброблюваної партії (що дорівнює обсягу замовлення), її розмір не повинен змінюватися в процесі виробництва;

• пріоритети слід визначати тільки після дослідження обмежень системи.

З метою полегшення розуміння причинно-наслідкових зв'язків, що існують в виробничих системах, Голдратом була розроблена VAT-класифікація, відповідно до якої кожне промислове підприємство в залежності від конфігурації виробничих процесів відноситься до одного з трьох типів - А, V, T або їх комбінації ( рис. 34).

Підприємства типу V характеризуються невеликим набором сировинних матеріалів, які перетворюються в процесі виробництва в значно більшу кількість кінцевих продуктів. Наприклад, нафтопереробка, виробництво паперу, переробка молока, сталеливарне виробництво.

На підприємствах типу А, з безлічі видів матеріальних ресурсів проводиться незначна кількість кінцевої продукції. Наприклад, машинобудування.

Мал. 34. VAT-класифікація

Підприємства типу Т характеризуються двома стадіями виробництва: виготовлення базових комплектуючих та збирання, в процесі якої комплектуючі об'єднують в різні комбінації, тобто в різноманітні кінцеві вироби. Наприклад, виробництво побутової техніки.

Запропонована класифікація дозволяє швидко і точно діагностувати джерело проблем на виробництві та виробити рекомендації щодо їх подолання. Так, для підприємств типу V характерні зайві товарно-матеріальні запаси, типу A - плаваючі «вузькі місця», типу Т - використання комплектуючих одного замовлення для створення зачепила для іншого.

Практика застосування теорії обмежень показала, що багато хто з внутрішніх обмежень усуваються в період від одного до шести місяців з початку впровадження методу. Для усунення обмежень, як правило, не потрібно значних інвестицій, так як в більшості випадків вузькі місця усуває вдосконалення виробничого планування з використанням оптимізованих виробничих технологій. Нерідко основним обмеженням, що перешкоджає ефективній роботі виробничих систем, є традиційні підходи до управління. Метод управління на основі обмежень може бути застосований в будь-якій організації, в тому числі, в невиробничій сфері.