持續(xù)改進的環(huán)境融合:一個TOC的視角
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一、約束理論的基本原理
約束理論(Theory of Constraints,TOC)是美國學者Goldratt和Cox在1984年提出的從系統(tǒng)的角度來實現(xiàn)管理改善的新思維。TOC將企業(yè)視為一個系統(tǒng),系統(tǒng)的目標就是:在當前和今后為企業(yè)獲得更多的利潤(to make money now and in the rutam)。要實現(xiàn)這個目標必須找出阻礙系統(tǒng)實現(xiàn)整體目標的約束條件,約束處理就是不斷解除約束和發(fā)現(xiàn)約束的持續(xù)改進過程。約束處理是一個五步驟的循環(huán)系統(tǒng),這五個步驟是:(1)識別系統(tǒng)約束。如果系統(tǒng)有多個約束,則要分清重要性的順序。(2)找出最大限度利用約束的方法。保證瓶頸資源得到充分利用甚至滿負荷工作。應當首先考慮挖潛、協(xié)調(diào)所有資源后再考慮擴充能力。(3)調(diào)動系統(tǒng)的其他部分支持約束。系統(tǒng)的其他部分都必須服從(1)和(2),即使犧牲其資源利用率,避免造成過多的在制品庫存。(4)打破約束。找出緩解系統(tǒng)約束的措施,采用(1)到(3)步驟仍然不能提升系統(tǒng)的約束能力滿足系統(tǒng)目標,則要獲得更多的資源能力來解除約束。(5)約束循環(huán)。通過以上步驟,如果約束被解除或系統(tǒng)產(chǎn)生新的約束,則返回步驟(1)反復運行。
為了輔助完成上述五個步驟,TOC采用了若干獨特的方法和技術(shù)。最典型的是DBR方法(Drum-Buffer-Rope Approaeh)。DBR是一種以瓶頸資源或能力約束資源(Capacity Constrained Resource,CCR)的可用能力為約束的生產(chǎn)規(guī)劃方法。“鼓”是生產(chǎn)運作系統(tǒng)的控制點,也就是系統(tǒng)的約束,鼓相當于指揮生產(chǎn)的節(jié)拍;“緩沖器”是前置在瓶頸資源的時間緩沖和庫存緩沖,目的是防止因瓶頸資源不足而造成整個系統(tǒng)的物流平衡和連續(xù)的中斷;“繩子”是將瓶頸資源的狀態(tài)傳遞給上游作業(yè)的發(fā)信機制,以便上游作業(yè)按需作業(yè)避免庫存增加。瓶頸前的非制約工序用倒排計劃,瓶頸工序用順排計劃,后續(xù)工序按瓶頸工序的節(jié)拍組織生產(chǎn)。
二、持續(xù)改進的兩大支撐環(huán)境:技術(shù)和組織
1.持續(xù)改進的技術(shù)支撐環(huán)境:
精益生產(chǎn)和大規(guī)模定制。精益生產(chǎn)(Lean Production,LP)是指以徹底消除浪費為目標,以精簡為手段,有效配置和合理使用企業(yè)內(nèi)外部資源,最大限度地謀取經(jīng)濟利益的生產(chǎn)方式。“Lean”意味著生產(chǎn)中不投入多余的生產(chǎn)要素,使所有的生產(chǎn)活動都有效益。精益生產(chǎn)適合功能性產(chǎn)品的精益型供應鏈。其實施需要準時制生產(chǎn)(JIT)、并行工程(Concurrent Engineering,CE)、全面質(zhì)量管理(
TQM)和團隊工作(Team Work)。其中準時制生產(chǎn)是核心關(guān)鍵。
而大規(guī)模定制(Mass Customization)是以大規(guī)模生產(chǎn)的低成本和高速度,為顧客提供個性化的定制產(chǎn)品,滿足不同顧客差異化需求的生產(chǎn)方式。大規(guī)模定制適合創(chuàng)新性產(chǎn)品的敏捷型供應鏈。其實施需要一定的支撐系統(tǒng),如便利的顧客訂貨系統(tǒng)、敏捷的
產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)、柔性的產(chǎn)品制造系統(tǒng)、高效的物流支持系統(tǒng);還有一定的前提保證。包括信息化水平、組織結(jié)構(gòu)重設(shè)和高員工素質(zhì)等。大規(guī)模定制的核心關(guān)鍵是各種設(shè)計與生產(chǎn)技術(shù),如通用化設(shè)計、模塊化設(shè)計、面向產(chǎn)品族設(shè)計,還需要產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、數(shù)控機床和遲延制造。
精益生產(chǎn)和大規(guī)模定制這兩種生產(chǎn)方式都為企業(yè)的持續(xù)改進提供了技術(shù)支撐環(huán)境,使持續(xù)改進工作變得可行、有益。
2.持續(xù)改進的組織支撐環(huán)境:流程再造。Michael Hammer和James Champy在1993提出的業(yè)務流程再造(Business Process Reengineering,BPR)是一種全面變革企業(yè)經(jīng)營,提高企業(yè)整體競爭能力的變革模式。所謂流程再造,就是根據(jù)信息社會性的要求,拋開分工的組織架構(gòu),如生產(chǎn)、營銷、人力資源、財務、管理信息等部門,按照自然跨部門的作業(yè)流程,重新組裝回去;目的是適應企業(yè)環(huán)境和顧客需求變化。謀求組織生產(chǎn)運作和管理有更高的效率。節(jié)省更多的成本,使產(chǎn)品和服務更能取得顧客的認可和滿意。
組織結(jié)構(gòu)實際上是流程結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式,組織內(nèi)的基本流程可以分為管理基本流程(縱向構(gòu)造)和作業(yè)基本流程(橫向構(gòu)造)兩部分。管理基本流程主要是從縱向即從行政指揮到執(zhí)行操作的過程看,包括生產(chǎn)指揮流程、人事管理流程、資金核算流程、計劃決策流程等;而作業(yè)基本流程是從橫向即企業(yè)從投入到產(chǎn)出總過程相關(guān)的一系列基本流程,包括生產(chǎn)作業(yè)流程、營銷流程、信息收集流程和資金籌措流程?,F(xiàn)代組織再造流程的出發(fā)點是:組織目標、理解顧客和技術(shù)條件。再造流程的核心目標并不是流程本身,而是再造組織的核心能力;組織基本流程再造有兩種方式:一是進一步強化和增強組織的核心能力,二是以建立新的核心能力為目標。
三、持續(xù)改進與支撐環(huán)境融合的路徑
1.持續(xù)改進和浪費消除
(1)企業(yè)中的浪費。浪費普遍存在于企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全部流程中.是造成成本增加的原因。在豐田生產(chǎn)方式下,豐田公司明確指出了7種主要類型的浪費:①過度生產(chǎn)的浪費;②等待時間的浪費;③運輸?shù)睦速M;④庫存的浪費;⑤過程的浪費;⑥動作的浪費;⑦產(chǎn)品缺陷的浪費。流程再造理論將企業(yè)所有活動分為三種類型:增值活動、非增值活動和浪費,該理論將浪費定義為一種無意義的活動。既不增值也無益于其他增值活動的運行,沒有它顧客根本就不在意。部門之間的相互扯皮、工作失誤造成的返工、決策造成的損失等都是浪費。本文認為浪費是指整個企業(yè)系統(tǒng)中既不創(chuàng)造價值也無益于價值創(chuàng)造的、多余的、無意義的、只使成本增加的、可徹底消除的生產(chǎn)要素、活動及其引發(fā)的結(jié)果。
(2)浪費消除的持續(xù)改進。浪費的消除不可能一次性全部或完全消除.更現(xiàn)實的方法是漸進式的消除。按照TOG理論,這個動態(tài)持續(xù)改進過程實施程序如下:
第一步:在精益生產(chǎn)方式和大規(guī)模定制方式下,識別企業(yè)過程中的所有浪費,并對浪費進行分類。生產(chǎn)系統(tǒng)中浪費來源可以分為生產(chǎn)技術(shù)的浪費、生產(chǎn)設(shè)施的浪費、生產(chǎn)能力的浪費、生產(chǎn)組織的浪費和生產(chǎn)系統(tǒng)集成的浪費。
第二步:建立度量體系。對浪費進行度量和排序。在決策理論中,作為解決多目標決策問題有效方法的多屬性效用函數(shù)和層次分析法等,將對建立度量體系提供幫助。對浪費進行度量并根據(jù)它們對企業(yè)影響的嚴重程度進行排序,然后確定把資源投向哪里,應首先消除哪些浪費,或?qū)⒗速M消除到什么程度。
第三步:根據(jù)約束理論選擇浪費消除對象。設(shè)定改進目標。浪費消除對象的選擇應該按照約束理論,將處于企業(yè)過程瓶頸環(huán)節(jié)的、對企業(yè)造成較大損失的、對企業(yè)經(jīng)營活動影響大的和消除后可以實現(xiàn)顯著效益的浪費作為優(yōu)先消除的對象,然后應用多目標規(guī)劃法確定浪費消除的先后順序。由于浪費的消除是個漸進過程。應該設(shè)定消除的目標,將浪費消除到什么程度,可以應用
價值工程和作業(yè)成本法等理論進行確定。
第四步:實施消除浪費,改進系統(tǒng)功能。
第五步:改進效果評價,信息反饋。效果評價一般比較改進前后浪費的程度,基于這種考慮,企業(yè)可以建立過程模型,在選擇消除對象前進行模擬實驗,比較各種方案的優(yōu)劣。效果評價的結(jié)果將為下一輪浪費消除計劃提供參考和指導。
第六步:浪費消除循環(huán)。通過以上步驟,如果浪費解除或系統(tǒng)產(chǎn)生新浪費,則返回步驟三反復運行。
2.持續(xù)改進和集成化
生產(chǎn)計劃與控制
TOG和MRPⅡ/ERP、JIT集成的思路如下:
首先將MRPⅡ/ERP與TOC集成為企業(yè)生產(chǎn)計劃系統(tǒng)。MRPⅡ/ERP適合于宏觀調(diào)控和長期規(guī)劃,但其計劃與控制相分離,因此可以把MRPⅡ/ERP定位在企業(yè)的生產(chǎn)計劃系統(tǒng)。在TOG理論的指導下,根據(jù)近期需求的資源負荷狀況,系統(tǒng)將生產(chǎn)資源分為瓶頸與非瓶頸資源。由于瓶頸資源決定生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)出的數(shù)量和時間,所以瓶頸資源的可用能力作為計劃的能力基礎(chǔ)。根據(jù)瓶頸資源利用計劃可以得到主生產(chǎn)計劃(Master Production Schedule,MPS),加工批量、轉(zhuǎn)移批量和排序都根據(jù)瓶頸資源的可用能力進行確定。
其次是將JIT與TOC的集成為企業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)。JIT擅長在計劃執(zhí)行和成本降低,在降低在制品水平、減少浪費、縮短準備時間與制造周期、現(xiàn)場改善等方面具有明顯的優(yōu)勢,因此可以將JIT定位在企業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)。在JIT與TOC的集成中,主要將TOG應用于JIT系統(tǒng)中瓶頸工序作業(yè)的現(xiàn)場控制。
3.持續(xù)改進和流程再造
(1)流程再造是一個持續(xù)變革的過程。對于流程再造問題,BPR是從流程分析與設(shè)計的角度出發(fā),強調(diào)以核心流程為切入點對生產(chǎn)系統(tǒng)進行改造。流程再造致力于革命性的變化,但是由于社會、組織結(jié)構(gòu)和資源的限制,流程再造由過去的“一次性嘗試”轉(zhuǎn)換成持續(xù)的
流程管理。Davenport等認為流程再造的發(fā)展趨勢是與其他管理思想相結(jié)合形成新的理念。BPR和TOE作為兩種先進的管理理論,具有一定的共同點:兩者都以流程為關(guān)注的核心:兩者都關(guān)注企業(yè)整體系統(tǒng),認為局部效益的改善無益于整體效果的提高;兩者的目的都是為了實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營業(yè)績、管理效益和資本運營的提升。但是對每個流程環(huán)節(jié)的改進并不意味著整個系統(tǒng)的改進,只有對其中最薄弱的瓶頸環(huán)節(jié)的改進才能取得系統(tǒng)整體改進,將TOG引入流程再造中,以流程瓶頸為再造核心,可以有效控制再造范圍,明確再造重點,降低再造的風險。同時,核心流程中的瓶頸會隨著流程優(yōu)化而發(fā)生動態(tài)轉(zhuǎn)移,并產(chǎn)生新的瓶頸問題,因此流程再造應該是一個持續(xù)變革的過程。
(2)基于TOG的流程再造。制造企業(yè)典型的流程是生產(chǎn)系統(tǒng)流程,其主要由生產(chǎn)計劃流程、采購流程、庫存管理流程、生產(chǎn)作業(yè)流程、運輸管理流程和質(zhì)量管理流程組成。基于TOE的生產(chǎn)系統(tǒng)流程再造的具體步驟是:
第一步:流程的識別和描述。流程的主體使用流程/業(yè)務主體矩陣圖來識別,以把握流程的范圍和接口,通過時間結(jié)果逆行識別。通過流程描述工具形成工程圖,為流程診斷和分析提供依據(jù)。
第二步:流程的主次瓶頸的確定。首先應該確定流程瓶頸,由于各種類型的流程難以對比,替代的方法是在生產(chǎn)系統(tǒng)的核心(生產(chǎn)作業(yè)流程)部分尋找主瓶頸。然后圍繞瓶頸進行優(yōu)化或消除瓶頸的過程中確定次瓶頸。
第三步:流程再設(shè)計。根據(jù)主次瓶頸的位置將再造延伸到需要再造的流程、組織結(jié)構(gòu)以及管理制度上,也就是說。流程再設(shè)計的過程需要圍繞主瓶頸這個中心進行,再設(shè)計的范圍根據(jù)主瓶頸需要確定。生產(chǎn)系統(tǒng)各個流程再設(shè)計的基本思想是:①生產(chǎn)計劃流程應用DBR方法對主生產(chǎn)計劃MPS、物料需求計劃MRP的重新編制;②生產(chǎn)制造流程擴大瓶頸資源的加工批量,實現(xiàn)同步制造和物流平衡;③采購流程通過DBR的rope實現(xiàn)物料的供應與投放;④庫存管理流程設(shè)置時間緩沖和在制品緩沖防止隨機波動;⑤質(zhì)量管理流程在瓶頸環(huán)節(jié)前設(shè)置質(zhì)量檢查,并控制后續(xù)加工和存儲;⑥運輸管理流程要強調(diào)瓶頸物料優(yōu)先,區(qū)別傳送批量和加工批量。
第四步:流程評價。流程評價的對象是流程單元,不同的流程有不同的流程單元。流程單元可以是訂單、項目、票據(jù)、文件等??梢詫α鞒踢M行評價的流程指標主要有:①平均流轉(zhuǎn)率R:單位時間內(nèi)流過流程中某個節(jié)點的流程單元的平均數(shù)量。②流轉(zhuǎn)時間T:流通單元處在流程中的整個時間。③流程庫存I(t):在t時刻已經(jīng)進入流程還沒有到達出I=1的流程單元的數(shù)量,包括正在加工和等待加工的流程單元。平均流程庫存I=RT。④流程庫存周轉(zhuǎn)次數(shù)n=R/I。
第五步:流程再造循環(huán)。核心流程的瓶頸會隨著流程優(yōu)化過程發(fā)生動態(tài)轉(zhuǎn)移,則返回步驟二反復運行。
四、小 結(jié)
組織的持續(xù)改進是個循序漸進的循環(huán)過程,這一過程應該建立在對組織約束的逐步改善上。精益生產(chǎn)和大規(guī)模定制等現(xiàn)代復雜生產(chǎn)系統(tǒng)為持續(xù)改進提供了技術(shù)支撐環(huán)境。而組織結(jié)構(gòu)變革,流程再造的興起為持續(xù)改進提供了組織支撐環(huán)境。持續(xù)改進的進行應該在TOC理論的指導下,從浪費消除、集成化生產(chǎn)計劃與控制系統(tǒng)、流程再造等角度實現(xiàn)與環(huán)境的有機融合。