Теория ограничения систем (ТОС). Теория ограничений: внутренняя простота и управление ограничениями Барабан буфер веревка

Для любого производства сегодня особенно остро стоит задача выполнения заказов клиентов в минимально возможные сроки. При кажущейся простоте, выполнить эту задачу отнюдь нелегко. Сегодня существует множество подходов к управлению производством, но, зачастую, они слишком сложные, дорогостоящи, требуют длительного времени внедрения, и поэтому неэффективны. Есть ли альтернатива?

Мировые эксперты в области управления производством, разработавшие Теорию Ограничений (Theory of Constrains), утверждают, что, возможно, эти методики действительно работают на многих предприятиях по всему миру. Но, зачастую, их можно заменить куда более простыми и понятными решениями, построенными на базе инструментов Теории ограничений.

Ключевым вопросом в производстве является составление производственной программы и управление процессом для её реализации. Для этих целей Теория ограничений предлагает использовать инструмент «Буфер-Барабан-Веревка». Он базируется на следующей идее: объем выпуска продукции всего предприятия зависит от объема выпуска наименее производительного участка или станка. Излишки незавершенного производства НЗП или срыв сроков выполнения заказов чаще всего связано с тем, что остальные участки работают несогласованно с ограничивающим ресурсом.

Барабан

В связи с этим, необходимо синхронизировать работу всех участков, сосредоточив усилия на планировании работы ограничения-«барабане» (ограничение как барабан задает такт работы всего предприятия). Важным отличием такого подхода является то, что только для ограничения составляется подробный план и порядок работы, остальные участки работают по принципу «эстафетчика»: «получил задание - сделай его как можно быстрее».

Наличие свободных мощностей, обычно позволяет этим участкам сделать все вовремя. Заказы в плане работы ограничения расставляются в зависимости от срока выполнения. Это позволяет производить продукцию в срок необходимый клиенту.

Веревка

Чтобы избежать скопления НЗП в производственной цепочке, необходимо вовремя отпускать материалы со склада. В качестве такого времени предлагается использовать среднее время прохождения заказа от материалов до ограничения. Такой подход, с одной стороны, позволяет обеспечить ограничивающий ресурс заготовками в нужное время, а с другой, не создаст излишних запасов. Тем самым, мы как бы привязали канат: соотнесли темп работы ограничения и с темпом отпуска материалов в производство.

Буфер

В реальной жизни всегда есть место случайности, предсказать которые почти невозможно, но необходимо учитывать: сломался станок, рабочий не вышел на работу и т.д. Для борьбы с такими случайностями нужно управлять так называемым буфером.

Когда мы «привязали канат», то при расчете были использованы данные о среднем времени прохождения заказа. Если этот заказ поставить в приоритет, то срок его выполнения значительно уменьшится (практика показывает, что обычно это время составляет треть от среднего времени прохождения заказа). Поэтому если мы раздели все время на три зоны: зеленую, желтую, красную; и будем отслеживать, в какой зоне находится тот или иной заказ, то получим действенный инструмент управления.

Поясним на примере. Допустим время прохождения заказа от запуска материалов до ограничения составляет 9 дней. Разделим это время на три равные зоны по три дня. Сегодня утро 1.04.2011 - день отпуска сырья в производство, поэтому заказ находится в зеленой зоне. Пусть четвертого числа утром мы увидим, что заказ находится в желтой зоне. Это значит, что об этом заказе можно не беспокоиться. Если седьмого числа мы заметим, что заказ перешел в красную зону, то нужно беспокоиться о его выполнении. Прежде всего, необходимо определить, на какой операции находится заказ, и оценить вероятность завершения в срок. Если очевидно, что заказ не успевает, то необходимо ставить его в приоритет.

Для производственной системы достаточно создать и отслеживать три вида буферов:

Буфер ограничения, предназначенный для защиты ограничения от недогрузки;
. буфер отгрузки - защищает соблюдение сроки выполнения заказа;
. буфер сборки - защищает производственный поток, идущий от ресурса ограниченной мощности, от остановки вследствие недостатка комплектующих, которые поступают от других ресурсов.

Такая система позволяет своевременно получать информацию и управлять производством, фокусируя усилия там, где это необходимо.

До этого мы ни разу не говорили о том, как осуществить выполнение плана и повысить результативность предприятия. Остановимся коротко на этом вопросе. Если ограничивающий ресурс определяет выпуск всего предприятия, то все усилия необходимо сосредоточить на его максимальном использовании. Для этого могут пригодиться различные инструменты борьбы с потерями рабочего времени этого ресурса. Например, такие инструменты бережливого производства (Lean) как:

Система быстрой переналадки (SMED);
. система всеобщего ухода за оборудованием (TPM);
. система Poka Yoke - защита от ошибок персонала;
. визуализация;
. система 5S, и д.р.

В этом случаи эффективность этих инструментов повышается в разы и результатов не придется ждать годы.

Однако возникает закономерный вопрос. А почему бы сразу, если мы определили узкое место, не инвестировать средства и увеличить его мощность «расширив» или «расшив» его? Ответ прост. Обычно это требует значительных финансовых вложений и занимает длительное время и это могут позволить себе далеко не все предприятия. При этом инструменты, позволяющие максимально использовать ограничение, не требуют значительных финансовых вложений и эффект от их применения проявляется почти мгновенно. Очень часто применение таких инструментов, вообще снимают вопрос об инвестициях. Данный факт является еще одним аргументом в пользу максимального использования ограничения, вместо немедленных инвестиций.

Подведем итоги. Что предлагает Теория ограничений для производства?

Существенно упростить процесс планирования: подробный производственный план составляется только для ограничивающего ресурса.
. Сократить объем незавершенного производства в системе: все производство работает согласовано (вытягивание вместо выталкивания),
. Повысить количество заказов, выполняемых в срок: управление буферами.
. Сократить время выполнения заказов: контроль над временем выполнения заказов и анализ причин проникновения в красную зону буфера.
. Увеличить производственную мощность предприятия, благодаря максимальному использованию ограничивающего ресурса.

В любой организации и деятельности есть внутренняя простота, но мы склонны все усложнять. Кажется, чем сложнее, тем более значимое и продуманное. Этот эффект приводит к тому, что простое обрастает множеством дополнений, и сложная структура начинает тратить все силы на одновременное поддержание и обслуживание всей структуры, а не на достижение целей. Малозначительных элементов и факторов может добавляться сколько угодно, но действительно продуктивная работа системы зависит от нескольких ключевых в данный момент. И более эффективной систему делает управление ключевыми факторами влияния и укрепление слабых звеньев цепи.

Что такое Теория ограничений:

• философия бизнеса;
• технология управления потоком;
• технология повышения прибыльности производства;
• методика нахождения решений;
• технология управления изменениями.

Теория ограничений (Theory of Constraints, TOC) - это методология менеджмента, разработанная Элияху Моше Голдраттом в 1980-е годы, но популярная и в наши дни. Суть ее в том, чтобы обнаружить ключевое ограничение системы и управлять им. Усилия прикладываются для управления небольшим количеством аспектов системы. Цель при этом - ускорить получение прибыли. Эффект от управления ключевыми ограничениями значительно превышает результаты одновременного воздействия на множество проблемных областей системы. Теория ограничений - это бизнес-концепция, но фактически принцип TOC можно применить для любой сферы жизни и деятельности.

Где применяется TOC?

• Производство.
• Строительство.
• Управление коллективом.
• Продажи.
• Разработка новых продуктов.
• Маркетинг.
• Закупки.
• Дистрибуция.
• Ритейл.
• Разные отрасли бизнеса.
• Учреждения, оказывающие услуги.
• Самые разные рабочие задачи.

Какие возможности дает применение Теории ограничений?

• За 1-3 месяца повысить результативность бизнеса.
• Найти выгодные для всех сторон управленческие решения.
• Повысить уровень взаимодействия.
• Повысить уровень мотивации.
• Сократить производственный цикл.
• Увеличить количество заказов.
• Сократить сроки поставки.
• Управлять проектами, укладываясь в сроки и бюджет.
• Повысить пропускную способность учреждений.
• Улучшить качество услуг.
• Увеличить продажи и др.

Теория ограничений Э.Голдратта

Теория ограничений (Theory Of Constraints – ТОС) – это популярная философия менеджмента, разрабатываемая доктором Элиаху М. Голдраттом и его коллегами с 1975 года и призванная помочь организациям непрерывно достигать своих целей. ТОС – это системный подход, основанный на жесткой причинно-следственной логике и объединяющий в себе как логические инструменты, так и логистические решения.

ТОС гласит, что любая управляемая система обладает очень небольшим количеством ограничений и что именно они являются ключом к ее управлению. Именно ограничение, блокирующее систему, способно и «поднять» ее на новый уровень. Именно разрыв между тем, что есть, и желаемыми уровнями деятельности дает управленцам предприятий и компаний энергию и настойчивость для проведения улучшений.

Основа теории

Ключевое допущение

Исходное условие Теории ограничений состоит в том, что деятельность организации можно оценить и контролировать тремя мерами: производительность (выработка), текущие затраты и запасы.

Производительность (выработка) увеличивается согласно количеству прибыли системы, которую она получает за счет продаж.

Запасы – это все деньги, которые система вложила в покупку того, что впоследствии станет предметом продаж.

Текущие (операционные) затраты (издержки) – это деньги, которые система тратит на преобразование запасов в производительность (выработку).

ТОС, как и любая научная теория, оперирует определенными понятиями-инструментами, алгоритмами и классификациями, которые необходимо знать, чтобы пользоваться методом. Основные понятия такие: «узкие места» (ограничения), пять фокусирующих шагов, процесс непрерывного улучшения (POOGI), «буферы» запасов (buffers) и метод «барабан-буфер-веревка». Рассмотрим каждый из них.

«Узкие места», или ограничения (constraints)

«Узким местом», или ограничением, может быть все, что препятствует системе достичь своей основной цели или резко улучшить результаты ее деятельности. Существует множество способов, чтобы увидеть их, но центровой принцип Теории ограничений заключается в простой идее о том, что нужно найти не десять или сотни ограничений, а всего лишь одно или несколько самых важных для конкретной системы «узких мест». Они могут быть как внутри, так и снаружи системы.

Внутренние ограничения – например, ограничение времени, когда время реагирования системы на потребности рынка слишком велико, и это ставит под угрозу способность системы выполнить взятые на себя обязательства перед клиентами, а также расширить свой бизнес.

Внешнее ограничение – например, ограничение рынка: система может производить больше, чем рынок способен реализовать; или количества заказов меньше, чем компания может дать для поддержания требуемого роста системы.

Чтобы научиться управлять системой через ее ограничения, Голдратт рекомендует следовать пяти простым шагам.

Пять фокусирующих (направляющих) шагов.

Теория ограничений основана на предпосылке, что скорость достижения цели уменьшается, по причине как минимум одного ограничивающего фактора («узкого места»). Только за счет увеличения потока сырья/продукта/процесса работы через «узкое место» можно увеличить общую производительность (выработку).

Предположим, цель организации была сформулирована так: «делать деньги сейчас и в будущем». Далее для достижения эффективности работы компании необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определить «узкое место» (ограничение, CONSTRAINT). Это может быть ресурс или политика, которые препятствуют организации достигнуть цели. При этом надо выделить только главные ограничения.

2. Правильно использовать (EXPLOIT) ограничивающий фактор, выбрать стратегию преодоления ограничения, чтобы получить наибольший потенциал из ограничивающего процесса. Важно установить связь участка процесса, имеющего ограничения, с участками ресурсов, не имеющих ограничений, чтобы поток взаимодействия между первым и вторым не останавливался.

3. Подчинить (SUBORDINATE) все другие элеметы системы («не-ограничения») принятому решению, согласовать всю систему или организацию для поддержки решения, принятого ранее. И проконтролировать, что работа всех «неограничивающих» элементов следует выбранному пути.

4. Расширить «узкое место» (ограничение) системы. Преодолеть ограничение путем добавления мощности (в случае ограничения мощности), получением дополнительных клиентских заказов (в случае ограничения рынка) и сокращением времени выполнения заказов и проектов (в случае ограничения времени выполнения).

5. Если в результате этих шагов ограничение было преодолено, вернитесь к шагу 1. Не позволяйте инерции стать ограничением.

Пять фокусирующих шагов призваны помочь выработать стратегию, которая позволит прилагать непрерывные усилия, концентрируя их в радиусе действия «узкого места» системы. В литературе о ТОС это называется «процесс непрерывного улучшения» (POOGI).

Эта методология позволяет ответить на четыре ключевых вопроса, которые необходимо задать себе, если система страдает от ограничений и если есть настрой на обеспечение непрерывных улучшений:

Что изменить? – определить ключевую проблему.

На что изменить? – разработать простые практичные решения.

Как обеспечить перемены? – заручиться сотрудничеством и поддержкой людей, необходимых для внедрения решения.

Что создает процесс непрерывных улучшений? – Внедрить механизм для определения областей, нуждающихся в улучшении.

Концепция «узких мест» в Теории ограничений отличается от ее эквивалента в системе математической оптимизации. В Теории ограничений понятие «узкого места» (ограничивающего фактора) используется для фокусирования на механизме менеджмента систем. В оптимизации ограничивающий фактор выражен в математических выражениях в виде установления границ решения (Х может быть не больше, чем 5).

Пожалуйста, обратите внимание: у организаций может быть множество проблем с оборудованием, людьми, политикой и т.п. Но, необходимо помнить, что поломка – это всего лишь поломка, а не «узкое место» в том понимании этого понятия, которое заложено в концепции Теории ограничений. «Узким местом» можно считать что-то, что препятствует организации в получении большей производительности компаний (обычно проблемы возникают с доходом от продаж).

Отдельного внимания в ТОС заслуживают понятие «буферы» запасов (buffers) и метод «барабан-буфер-веревка» (Drum-Buffers-Robe).

«Буферы» запасов (Buffers)

Если следовать ТОС, «буферы» запасов должны становиться результатом использования ограничений и подчинения «неограничений» (всех остальных элементов) системы. То есть «узкие места» надо не только расширять, снимать с них напряжение, но и защищать. И чтобы в них не происходил простой, Голдратт советует создавать «буферы» запасов – то есть те самые горы недоделанной работы, которые обычно принято считать проблемой. Но в данном случае, если перед «узким местом» будет запас работы на случай сбоев системы, которых нет причин не ждать, так как не бывает идеально-надежных систем, то можно избежать простоев в работе. Один из вариантов реализации залежей «буферов» запасов – это «производство на склад», другой – «производство для обеспечения наличия». Последнее создает системе решающее конкурентное преимущество за счет обеспечения наличия товара по всей цепи поставки при значительном сокращении общего объема запаса в цепи, что приводит к резкому увеличению оборачиваемости запаса.

Операции, или метод «барабан-буфер-верёвка»

Производственный и управленческий менеджмент в поисках оптимального решения скорее стремится к тому, чтобы пропустить сырье через систему, чем к тому, чтобы вкладывать сырье в систему. Первый метод, к которому здесь следует обратиться – это метод «барабан-буфер-веревка» (DBR).

«Барабан-буфер-веревка» – это методика управления производственным процессом. В ее названии лежит метафора, состоящая из трех компонентов: барабана, буфера и веревки.

«Барабан» символизирует физическое ограничение в работе предприятия: или станок, или машину, или операцию, которые препятствуют всей системе производить больше, так как сами работают медленнее всех. Если все остальные машины/станки/операции предприятия будут функционировать в ритме «барабанной дроби» работы самого слабого звена, то не будет сбоя в общем процессе (когда одни убегают вперед, а другие тянутся позади) и удастся наладить регулярность и постоянность производства.

«Веревка» символизирует связку самых быстрых рабочих сил с самой медленной, чтобы синхронизация, вызванная «барабанной дробью», не нарушалась естественным убыстрением более скоростных. Длина «веревки» обеспечивает «буфер» (запас), балансируя колебания в скорости каждой рабочей силы. Понятно, что это метафора и что нужно правильно определить на предприятии и «барабан», и «веревку», и «буфер».

Развитие и практика ТОС

Метод «фокусирующих шагов», иначе «Процесс непрерывного совершенствования», применим к таким разделам теории, как Производство, Управление проектами, Сеть поставщиков/дистрибьюторов. Другие инструменты (главным образом, касающиеся «Мыслительного процесса») касаются сфер маркетинга, продаж и финансов. Для любого из разделов-инструментов, помогающих сделать бизнес эффективным и начать получать неограниченную прибыль, существует решение.

Тысячи компаний уже используют ТОС в качестве основного подхода к управлению своим бизнесом в целом или к управлению конкретным функциональными операциями внутри организации (например, производством, логистикой, цепью поставок или проектами).

Теорию ограничений иногда называют «Менеджментом ограничений». ТОС можно сравнить с большим мозгом, обладающим богатым опытом, глубокими знаниями и следующим сильной философии развития и роста.

Продолжение

Концепция была впервые сформулирована и развита Элияху Голдраттом в книге «Цель», вышедшей в США в 1986 году. Теория была подхвачена и преобразована в систему учета в Великобритании, где стала известна под названием учета пропускной способности. Голдратт развил теорию и инструменты, помогающие менеджерам повышать прибыль компаний, ориентируясь на системный подход. Этот подход подразумевает фокус на глобальные (для всей компании) параметры управленческого учета. В отличие от господствовавшего до последнего времени фокуса на измерение локальной эффективности отдельных цехов, участков, рабочих мест. ТОС сосредотачивает внимание на ограничениях («узких местах») организации, которые тормозят темпы производства. Основная идея ТОС заключается в том, чтобы максимально повысить темпы производства и продажи, то есть пропускную способность организации.

Важная концепция, лежащая в основе теории ограничений, заключается в том, что темп производства компании зависят от темпов работы в «узком месте» / бутылочном горлышке / ограничивающем ресурсе. Для достижения наилучших результатов, ТОС делает акцент на важности управления ограничениями. Если они не могут быть устранены, ими нужно грамотно управлять, чтобы максимально снизить влияние ограничений на суммарный объем производства.

Для выявления ограничений полезным может стать описание основного бизнес-процесса. Рассматривая рисунок 1, можно предположить, что процесс сборки и тестирования представляет собой ограничение (узкое место) и что в целях максимального повышения пропускной способности системы резервные запасы должны накапливаться перед этим процессом так, чтобы работникам никогда не нужно было ждать комплектующих, поступающих из предыдущих процессов.

Рис. 1. Графическое описание основного бизнес-процесса

Метод назван Голдраттом барабан-буфер-веревка. Узкое место (барабан) задает общий темп работы. Какой смысл запускать в производство исходные материалы, если узкое место не сможет их своевременно обработать!? Нужно как бы связать веревкой узкое место и начало производственного цикла. Производительность барабана будет вытягивать запуск в производство новых партий. Товарно-материальные запасы следует (в ограниченном количестве) накапливать только перед барабаном (узким местом), где они станут буфером, который позволит продолжить работу узкого места, даже если на предыдущих процессах произойдет непредвиденный сбой.

Решения в отношении «узких мест» являются задачами линейного программирования, так как теория ограничений пытается выполнить следующее:

Максимизировать пропускную способность с учетом:

Производственной мощности (ограничений предложения);

Спроса на продукцию (ограничений спроса).

Если один станок задерживает производственный процесс в силу своей неэффективности, или несоответствующей мощности, от него мало проку при работе с другими 100%-но эффективными станками, так как производимые детали будут направляться на склад до того момента, когда станок, находящийся в «узком месте», сможет обработать их. В конечном счете, когда детали уже не помещаются на склад или складируются по всему заводу на полу, эффективные станки придется остановить на время, чтобы позволить станку в «узком месте» нагнать объем. Поэтому параметры локальной эффективности, требующие повышения эффективности отдельных станков, и не справляются с управлением производством и не способствуют максимизации прибыли. То же самое относится к эффективности производственного персонала, занятого на производственных процессах не в «узких местах». На самом деле бонусы, которые выплачиваются для поощрения более быстрой работы, в лучшем случае просто выбрасываются на ветер, а в худшем случае приводят к увеличению складских издержек. Более того, если рабочих поощрять работать слишком быстро, они, вероятно, будут производить больше брака и тратить дополнительные материалы.

Доходность в период времени можно рассчитать и для отдельных продуктов. В этом случае основным параметром будет доходность, полученная в единицу времени работы ограничения. Если при производстве того или иного продукта не потребляется дефицитное время узкого места, то и нет никаких внутренних ограничений для наращивания производства этих продуктов (только рынок ограничит объем). Если же при производстве задействовано узкое место, то продукты конкурируют за время работы этого ограничения. Для определения того, сколько единиц каждого типа продукции должно быть произведено для максимизации прибыли, используют следующий параметр.

В теории ограничений (TOC ) многих смущают два различных аспекта. Первый из них — инструменты по усовершенствованию производства, включающие метод управления ограничениями «Барабан - буфер - веревка» (drum-buffer-rope ). Второй аспект, который становится все более известным и широко используемым, — это мыслительные процессы, которые, согласно ТОС , являются мощными инструментами, однако для того чтобы понять и применять их, требуются некоторое время и усилия.

Теория ограничений, известная еще как управление ограничениями, была разработана доктором Элияху Голдраттом. Его взгляды были представлены широкому кругу читателей в бестселлере «Цель». В данной книге автор представил и разъяснил технологию «Барабан - буфер - веревка» и метод пяти сфокусированных шагов. В книге также были обозначены мыслительные процессы, однако подробно они не рассматривались. Некоторые компании использовали концепции, изложенные в этой книге, чтобы существенно усовершенствовать свои технологические процессы, другие не смогли этого сделать. И причиной тому вовсе не положения ТОС и не люди, читавшие «Цель». Книга написана в жанре романа, она знакомит читателя с концепциями, но не является учебником или руководством по внедрению ТОС .

Наша цель — краткий обзор различных инструментов, чтобы затем вы могли принять осознанное решение, какой именно из них использовать. Имеются специальные материалы и организации, к которым можно обратиться с целью более подробного изучения, если данные методы будут взяты на вооружение.

При рассмотрении ТОС часто пренебрегают тем фактом, что многие из инструментов, представленных в книге, должны использоваться в процессе применения пяти сфокусированных шагов, которые применяются для выявления и устранения узких мест, или ограничений. Во время фазы устранения могут понадобиться различные инструменты для усовершенствования процесса.

6.1. Почему «Цель»?

Название книги — «Цель» — имеет особое значение. ТОС — это философия управления, разработанная для применения к производственной организации. Она начинается с подготовки производственного графика и попытки оптимизировать планирование работы производственного предприятия. Ставится вопрос: в чем цель данной организации? Ответ — получение прибыли сейчас и в будущем. Важно понимать это, поскольку в конечном итоге основное стремление большинства компаний — получить прибыль. Подобная цель и у некоммерческих организаций, разница лишь в том, куда затем поступают полученные деньги и на что они тратятся. Любой вид деятельности организации должен так или иначе способствовать достижению намеченного. Концепция эффективной производительности и расчеты на ее основе (все это будет подробно рассмотрено ниже) базируются на этой цели — получение прибыли.

6.2. «Барабан - буфер - веревка»

Несмотря на то, что метод управления ограничениями «Барабан - буфер - веревка» используется после выявления ограничений на стадии пяти сфокусированных шагов, мы начнем с него, поскольку многим он более знаком. Как уже отмечалось, данная книга ориентирована прежде всего на предприятия малого бизнеса в производственной сфере, поэтому предполагается, что большинство читателей связаны с производством. Метод «Барабан - буфер - веревка» будет рассмотрен именно в контексте производства, но его можно применять к любым процессам. Не забывайте об этом, когда начнете выявлять и устранять ограничения. Они могут иметь место и вне вашего производственного процесса.

Итак, что именно понимается под ограничением? Ограничение — это то, что мешает системе работать на более высоком уровне. В контексте производства ограничение, или узкое место, — это все то, что не позволяет компании производить столько продукции, сколько ей требуется. Заметьте, мы не сказали «производить столько продукции, сколько возможно». Вам, может быть, и не требуется производить столько, сколько возможно, для достижения целей (здесь прослеживается связь с понятием эффективной производительности, которое будет рассмотрено ниже). Ограничивающий ресурс — это единица оборудования, участок, инструмент, работник или даже устоявшаяся политика предприятия, которые препятствуют большей производительности.

В процессе производства осуществляется несколько этапов, на которых различные сырьевые материалы и комплектующие подвергаются операциям обработки и сборки готового изделия. Каждый этап данного процесса характеризуется своими производственными возможностями, или производственной мощностью. Компании нередко рассматривают каждый этап по отдельности, вместо того чтобы взять весь процесс в целом. Многие предложения по усовершенствованию нацелены на повышение эффективности только одного или нескольких этапов производственного процесса. В сущности, большинство методов оценки эффективности работы организации и ее руководителей основываются на оценке эффективности, или производительности, отдельных этапов процесса. В теории ограничений такой способ мышления считается в корне неверным.

На рисунке 6.1 показана последовательность этапов производства, которое рассматривалось в главе 4, с указанием мощности каждого участка. Участок сверления является ограничением (узким местом), поскольку именно он сдерживает производительность всей системы. Для более ясного понимания ситуации рассмотрим ее подробнее. Конечно, легче выявить ограничение

на упрощенном примере, где операции выстроены в определенной последовательности. В традиционной производственной среде операции не всегда следуют строго друг за другом, что приводит к некоторым затруднениям.

Теория ограничений утверждает, что необходимо рассматривать всю систему в целом и что оптимизация одного этапа процесса необязательно приведет к достижению цели. Многим трудно принять такое положение, однако если вы оглянетесь и подумаете, то найдете в нем смысл. Возьмем пример из главы о бережливом производстве (глава 4) — простой трехстадийный процесс сверления, пайки и сборки модели XL 10 . В данном случае мощности каждого этапа составляют: для процесса сверления — 12 изделий в час (по пять минут на одно изделие), процесса пайки — 20 изделий в час (по три минуты на одно изделие), процесса сборки — также 20 изделий в час.

Максимальная производительность этого трехстадийного процесса составляет 12 изделий в час, то есть равна уровню производительности первой стадии — процесса сверления. Даже если бы существовала возможность удвоить производительность процесса пайки, установив дополнительное оборудование, — об этом не стоит и думать. Увеличение производительности процесса пайки абсолютно не скажется на общей производительности системы. Для увеличения общей производительности необходимо увеличить мощность процесса сверления, поскольку именно эта часть системы характеризуется наименьшей производственной мощностью.

Если вы еще не поняли, почему максимальная производительность системы составляет только 12 изделий в час, тогда как производительность участков пайки и сборки — 20 изделий в час, рассмотрим данный пример подробнее. Во-первых, предположим, что продукция переходит от стадии к стадии по одному изделию: как только обработка одного изделия завершена, оно перемещается на следующую стадию, а не ожидает формирования целой партии изделий и перемещения всей группы. Итак, начинаем отправлять в производство по одному изделию. Всего отправим 20 штук.

Сколько времени займет обработка 20 изделий на первом участке — сверления? Участок работает с производительностью 12 штук в час, следовательно, обработка 20 изделий займет около 1 часа 40 минут (20 / 12 = 1,67 часа, или 1 час 40 минут). Поскольку изделия перемещаются по стадиям системы по одному, сразу после операции сверления изделие поступает на участок пайки. Изделия покидают участок сверления со скоростью 12 штук в час. На следующей стадии — пайке — могут обрабатываться 20 изделий в час, то есть участок пайки могут покидать 20 штук в час, однако сюда поступает только 12. Следовательно, паяльная установка будет некоторое время простаивать. Участки сборки и пайки также могут производить по 20 изделий в час, однако участок пайки покидают 12 изделий в час (поскольку именно столько поступает на данное звено).

В итоге все 20 изделий будут обработаны со скоростью 12 штук в час. Возможно, вы по-прежнему думаете, что если производительность последнего звена в цепочке составляет 20 изделий в час, то и производительность системы такая же. Проанализируем процесс еще раз. Изделия покидают участок сверления со скоростью 12 изделий в час, следовательно, и поступают на участок пайки с той же скоростью. На участке сборки может обрабатываться 20 изделий в час, однако поступают на него лишь 12 штук в час. Соответственно, покидают эту стадию каждый час все те же 12 изделий. Участок сборки мог бы обрабатывать 20 изделий в час, если бы они поступали на участок в таком количестве, однако этого не происходит.

Как видите, вкладывать ресурсы в увеличение производственной мощности процессов пайки или сборки бесполезно. Необходимо сконцентрировать усилия на процессе сверления — участке наименьшей мощности. На рисунке 6.2 показана система с увеличенной мощностью процесса сборки. Нетрудно заметить, что ограничение сохраняется на прежнем участке, так что усилия по увеличению мощности процесса сборки затрачены даром.

Если вы все еще полагаете, что можете добиться производительности системы в 20 изделий в час, то рассмотрим ситуацию с другой стороны. Давайте создадим запас и посмотрим, что получится. Допустим, мы сформировали запас изделий и пустили его в производство на стадиях пайки и сборки, чтобы данные участки работали с номинальной производительностью (рис. 6.3).

Итак, что получится при наличии запаса? (Мы не задаемся вопросом, как мы его сформировали.) Рассмотрим по отдельности все этапы. На участке сборки можно обрабатывать 40 изделий в час, 80 изделий готово к обработке. Таким образом, 40 штук будут сходить каждый час с производственной линии. Рассматривая только процесс сборки, увидим, что можно было бы работать с максимальной производительностью в течение двух часов.

Теперь рассмотрим процесс пайки. На участке пайки можно обрабатывать 20 изделий в час, 80 изделий готово к обработке. Значит, данный участок может работать с максимальной производительностью в течение четырех часов. При максимальной производительности процесса каждый час 20 изделий покидают участок пайки и поступают на участок сборки. За два часа накопится 40 единиц, ожидающих поступления на участок сборки. Обработка исходных 80 изделий займет два часа на участке сборки, так что на момент завершения их обработки еще 40 изделий будут ожидать своей очереди на данном участке. Значит, сборка будет работать с максимальной производительностью в течение трех часов.

При наличии сформированного запаса участок сборки может работать с максимальной производительностью в течение трех часов, а участок пайки — в течение четырех часов. Через три часа участок сборки уже не сможет работать с максимальной производительностью, весь запас будет израсходован, и мы останемся с тем количеством, которое поступает с участка пайки, а это 20 изделий в час. После трех часов работы участок пайки все еще работает с максимальной производительностью, а участок сборки — с производительностью 20 единиц в час, несмотря на то что может обрабатывать 40. А что произойдет через четыре часа работы? На участке пайки закончится запас изделий, и работа его снова будет ограничена тем количеством, которое поступает с участка сверления (12 изделий в час). Итак, через четыре часа работы возвращаемся к производительности в 12 изделий в час, что является пределом по ограничивающему ресурсу.

На какое-то время мы ввели себя в заблуждение, предположив, что сможем добиться от системы большей производительности. Чудесным образом мы сформировали некоторое количество запасов, что позволило двум участкам работать с более высоким выходом. Однако как могли возникнуть данные запасы? Чтобы их создать, на некоторое время нужно замедлить или прекратить работу оборудования. Если оборудование простаивает, то продукция не выпускается. Поскольку некоторое время выхода продукции нет, а затем в течение нескольких часов работа идет с повышенной производительностью, то средняя производительность составит все те же 12 или менее изделий в час. Если ограничивающий ресурс работает постоянно, а другие ресурсы функционируют без длительных перерывов, система дает 12 единиц в час. В случае простоя ограничивающего ресурса или его работы с меньшей производительностью снижается производительность всей системы.

Теперь изменим мощности процессов и поставим ограничивающий ресурс в конце вместо начала (рис. 6.4). Например, изменим мощность процессов сверления и пайки, они будут одинаковы — 40 изделий в час. Это означает, что обработка изделий займет по полторы минуты на стадиях сверления и пайки и пять минут на стадии сборки (изначально было пять минут на сверление и три минуты на пайку и сборку).

Теперь, отправив изделия в производство, можно будет обрабатывать по 40 изделий в час на участках сверления и пайки, однако, когда они достигнут стадии сборки, мощность снизится. Что же произойдет? Полуфабрикаты начнут скапливаться на участке сборки. На традиционном предприятии считается, что каждый станок, участок или отдел должны работать с максимальной производительностью. Простой — это плохо! Вы отдали кучу денег за оборудование, платите рабочим, а потому необходимо, чтобы оборудование постоянно работало. Помимо этого, многие методы оценки деятельности предприятия и системы премирования основаны на эффективности использования машинного времени. Если вы начальник участка сверления и вас оценивают по эффективности использования машинного времени, разве вы не будете в этом случае работать с максимальной производительностью? Конечно будете! А что случится на следующих участках производственной линии, что произойдет с системой в целом? Давайте посмотрим.

Если изделия отправляются в производство так, чтобы первые два участка работали с максимальной производительностью, то, как уже отмечалось, полуфабрикаты начнут скапливаться на участке сборки. Более того, будут обрабатываться различные виды изделий, так что накопятся запасы разных полуфабрикатов. Данный факт поставит нас перед задачей: как определить, какой вид скопившихся полуфабрикатов обработать первым? Можно догадаться, что приоритеты будут постоянно меняться, вы начнете производить одно изделие, потом будете переключаться на другое, когда оно понадобится потребителю. Однако давайте пока оставим эту проблему.

Все это замечательно, но причем здесь барабан, буфер и веревка? Давайте разберемся. Вы, наверное, думаете: первое, что нужно сделать, — увеличить производительность ограничивающего ресурса. Теоретически это должно увеличить производительность всей системы, однако необходимо проверить данное предположение. Следует рассмотреть несколько важных вопросов. Во-первых, действительно ли производительность составляет 12 изделий в час? Даже если система потенциально способна обеспечить такую производительность, это не означает, что она фактически ее обеспечивает. Запланированные или внеплановые простои оборудования, вызванные поломками, ремонтом, нехваткой рабочих, сменой инструмента или просто отсутствием работы, приводят к тому, что реальный выход продукции не соответствует плану или ожиданиям. Необходимо исследовать причины случившегося и посмотреть, что можно сделать, чтобы устранить их и увеличить производительность. Во-вторых, нужно спросить себя, действительно ли производительность необходимо увеличивать. Продаете ли вы все, что производите, или продукция лишь пополняет запас? Разумеется, могут быть веские причины для создания запаса, однако их следует внимательно проанализировать.

Как уже отмечалось, от ограничивающего ресурса зависит общая производительность системы. Ограничивающий ресурс (или узкое место) — это барабан, который определяет темп. Вспомните Бена Гура и человека на галере, который на огромном барабане отбивал ритм для гребцов.

В методе «Барабан - буфер - веревка» барабан задает ритм работы для всей системы. Барабан является ограничением, узким местом в системе, поскольку это наименее производительная стадия. Как видно на примере (рис. 6.4), участок сборки определяет темп для всего производственного процесса. Мы будем использовать этот «барабан» и с его помощью контролировать себя, чтобы избежать перегрузки системы или создания нежелательных запасов (вы обратили внимание на то, что это нежелательные запасы?).

Поскольку барабан задает темп для системы в целом, необходимо, чтобы все звенья в цепи подчинялись этому темпу. Барабан будет определять поступление материалов в производство. Если вы подаете материалы с той скоростью, с которой их можно обрабатывать на участках сверления и пайки, то в результате получите большой объем полуфабрикатов на участке сборки, который не сможет обработать их достаточно быстро. Когда вы перейдете к более сложным системам, поступление материалов в производство в темпе барабана (ограничивающего ресурса) станет еще важнее.

Итак, что такое барабан, понятно. Теперь рассмотрим буфер. Это буферные запасы, то есть количество запасов, которое вы содержите перед барабаном. Если барабан, или ограничивающий ресурс, по какой-то причине простаивает, производительность всей системы снижается. Предназначение буфера — способствовать обеспечению участка-барабана материалами для работы, не допускать простоя. В нашем примере буфер будет создан перед участком сборки. Мы не хотим, чтобы этот участок простаивал, а потому содержим перед ним некоторый запас полуфабрикатов, чтобы всегда иметь возможность обеспечить участок работой. Буферное количество нужно не просто создать — его необходимо планировать и контролировать. Не следует накапливать слишком большие объемы запасов, поскольку это приводит к другим проблемам, но и не стоит допускать их нулевого уровня. Количество запасов нужно поддерживать на необходимом уровне путем производства большего или меньшего количества на предыдущих стадиях. Если мы захотим увеличить объем буфера, то увеличим скорость обработки или количество, которое обрабатывается в системе, пока не достигнем необходимого уровня. Если нужно уменьшить буфер — замедлим скорость производства или уменьшим количество обрабатываемых изделий.

И наконец, у нас есть веревка. Веревка связывает барабан, то есть операцию, задающую темп, с подачей материалов в производство. Нежелательно подавать в систему объемы со скоростью большей, чем темп барабана (если только не понадобилось создать запас для буфера). Веревка — это сигнал, с помощью которого ограничивают поток материалов в систему. При планировании поступления материалов в систему следует контролировать состояние ограничивающего ресурса (барабана) и буфера (буферов). Возможно, это нелегко принять, но могут быть такие периоды, когда в систему вообще не допускаются материалы или изделия для обработки. Некоторые станки или участки предприятия будут простаивать. Идея необходимости постоянной занятости всех и всего настолько укоренилась на многих производственных предприятиях (и в других организациях), что с данным стереотипом иногда очень сложно бороться. Утверждение особенно справедливо в тех случаях, когда менеджеров оценивают и премируют по эффективности и производительности работы отдельных участков или подразделений. Однако не забывайте, что нас интересует работа системы в целом, а не какого-либо участка или отдела. Посмотрим, что теперь представляет собой система (рис. 6.5).

Не забывайте, что рассматривается работа системы в целом. Производительность всей системы равна производительности ограничивающего ресурса. Повышение производительности, качества работы, эффективности в любой другой части процесса — пустая трата времени и денег. Простои оборудования и незанятость персонала иногда необходимы. Это не значит, что люди могут сидеть и ничего не делать. Пока основная производственная работа на участке приостановлена, всегда найдется множество полезных дел. Работники могут заниматься техобслуживанием оборудования или уборкой помещений, проходить обучение или тренинг, помогать на других участках. Без сомнения, можно предложить множество идей, чтобы с пользой занять работников. Например, персонал может работать над увеличением мощности и эффективности ограничивающего ресурса. Не будет ли это полезнее всего?

В описанном случае производственный процесс достаточно несложен, поскольку включает всего три этапа. Разумеется, процессы большинства производств не так просты. Если вы работаете по традиционной производственной схеме, то производство, скорее всего, разделено на участки с различными видами оборудования на каждом из них. Производится несколько групп и видов изделий, имеются различные сборочные узлы и полуфабрикаты. У вас достаточно сложный график производства, взаимоисключающие и изменяющиеся приоритеты и, возможно, даже специальная группа экспедиторов.

В такой обстановке порой нелегко выявить ограничивающий ресурс. Тем не менее, наверное, есть догадки, где находится узкое место процесса. Если вы не уверены в правильности выводов, то первое, на что следует обратить внимание, — это область, где скапливаются запасы материалов.

Независимо от сложности вашей производственной структуры рассмотренные нами концепции работают одинаково. Возможно, возникнет необходимость в нескольких буферах, однако узкое место в системе будет только одно (по крайней мере, один наиболее важный ограничивающий ресурс), и оно будет задавать темп работы для всей системы. Ограничение, или барабан, будет определять поток материалов на входе в систему с помощью веревки — некоего сигнала. Рассмотрим рисунок 6.6, на котором представлена более сложная система, в которой по-прежнему используется механизм «Барабан - буфер - веревка».

Поступление материалов в систему контролирует ограничивающий ресурс — шлифовку. Не все изделия проходят обработку на стадии шлифовки, поэтому материалы для данных изделий поставляются по мере необходимости. В любом случае следует проявлять осторожность. Обычный (неограничивающий) ресурс может снабжать материалами ограничивающий. Однако очевидно, что перегружать такой обычный ресурс не стоит, чтобы не поставить под угрозу снабжение ограничивающего. Рассмотрим это ниже.

6.2.1. Буфера и управление ими

Под буфером мы подразумеваем буферные запасы, поскольку создаем их перед ограничивающими ресурсами, чтобы предотвратить простои в узких местах из-за отсутствия работы. Возможно, правильнее было бы называть эти буфера буферами времени. Те же проблемы, с которыми мы сталкиваемся при управлении производственной мощностью, возникают и при управлении буферами. Вы работаете с ассортиментом продукции и должны иметь стандартные методы анализа и управления мощностью или буфером, которые помогут измерять мощность или размер буфера и управлять ими. Очень часто в качестве стандарта выступает время.

Продемонстрируем это на примере обработки XL 10 . Данная модель для одного изделия требует по три минуты на сверление и пайку и пять минут на сборку. Другой вид продукции, скажем RG 7 , потребует для одного изделия четыре минуты на сверление, пять минут на пайку и восемь — на сборку. Если мы будем оперировать штуками, то буфер в количестве 100 изделий на самом деле означает различные размеры буферов для этих двух наименований; 100 штук XL 10 трансформируется в 8,3 часа работы сборочного участка, а 100 штук RG 7 — в 13,3 часа. Если буфер служит для защиты ограничивающего ресурса от простоя ввиду отсутствия работы, то важно знать именно объем работы в буфере, а не просто количество изделий. Вот почему буфер времени так удобен в использовании.

Еще один важный вопрос: какого объема должны быть буфера? Чтобы дать ответ, рассмотрим еще раз, для чего они необходимы. Это защита для узкого места. Мы не хотим, чтобы ограничивающий ресурс оставался без работы, поскольку именно он определяет производительность всей системы. Каким образом создается буфер? Ресурсы, которые снабжают ограничивающий ресурс, наполняют и буфер. Ограничивающий ресурс должен обрабатывать изделия с постоянной скоростью (в идеале, конечно), поскольку мы концентрируем усилия на обеспечении его постоянной работой (за исключением простоев по необходимости). Колебания производительности снабжающей операции влияют на размер буфера.

Если при снабжающих операциях возникают проблемы, вызывающие перебои в работе, то буфер не будет пополняться и начнет уменьшаться. Если вы захотите увеличить его размер, все, что вам нужно сделать, — это повысить производительность снабжающих операций. Вряд ли это будет проблемой, поскольку данные операции имеют более высокую мощность, чем ограничивающий ресурс. Размер буфера должен определяться тем, насколько велики колебания производительности снабжающих операций, какого рода проблемы вызывают перебои в снабжении и сокращение буфера.

Размер буфера должен составлять по меньшей мере такое время (вы помните, что это буфер времени?), которого достаточно для восстановления работы после некоторого количества перебоев на снабжающих операциях. Как показано в главах 5 и 7, посвященных методу «Шесть сигм» и контролю качества, отклонения тяготеют к определенной закономерности. Это значит, что продолжительность и частота перебоев в производстве будут иметь некую закономерность, знание которой можно использовать для определения размера буферов.

Если колебания производительности настолько малы, что вы способны восстановиться после перебоев в работе, не используя буфер, можно вообще от него отказаться. По мере того как отклонения в продолжительности или частоте перебоев возрастают, размер буфера тоже необходимо увеличивать. Кроме того, как и с любым видом отклонений, могут случаться редкие, аномальные события. Что-то серьезное, например полный выход из строя какого-либо узла оборудования, замена которого займет две недели, — скорее всего (будем надеяться), редкое событие. Невозможно застраховать себя от любой неожиданности, так что необходимо выбрать некоторый удобный для вас уровень защиты. Принимайте все это во внимание, определяя размер буфера. Разумеется, проще всего начать с приблизительного или даже произвольного его размера.

Нет ничего плохого в том, чтобы сделать разумный прогноз и начать его воплощение в жизнь. Потратьте на это хотя бы некоторые усилия. Не так важна отправная точка, как дальнейшие действия. Как только определен размер буфера и создан данный буфер, следует наблюдать за ним и осуществлять управление. Нужно сравнивать фактический размер буфера с запланированным, предложенным вами. Фактический размер буфера будет колебаться, поскольку колеблется производительность снабжающих буфер операций. Производительность этих операций меняется по двум причинам: из-за неконтролируемых перебоев в работе (нормальные отклонения) и в результате планирования производственного графика и действий, обеспечивающих соответствие размера буфера планам (запланированные отклонения). Управление буфером сводится к наблюдению за его состоянием и контролю. Желательно следить за размером буферов одновременно как за мерой эффективности работы и как за контрольным механизмом. Если размер буфера не меняется, значит, вы его не расходуете и он ни от чего вас не защищает. Он просто занимает место, требует наблюдения, однако на самом деле не так уж и нужен. В действительности это не совсем верно — буфер и в данном случае кое-что делает, однако не то, что требуется. Одним словом, следите за размером ваших буферов, управляйте ими и изменяйте их, когда это целесообразно.

Мы рассмотрели один из наиболее известных аспектов ТОС (метод «Барабан - буфер - веревка»), однако эта теория содержит еще несколько важных этапов, которые, возможно, придется пройти, прежде чем перейти к описанному нами методу. Рассмотрим еще один аспект ТОС , который поможет нам достичь стадии использования метода «Барабан - буфер - веревка» — пяти сфокусированных шагов.

6.3. Пять сфокусированных шагов

Обычно толчком к изменениям становится серьезная проблема или кризис. Некоторые компании предусмотрительно вводят системы, позволяющие отслеживать процессы и вносить изменения еще до возникновения проблемы, однако в большинстве случаев именно серьезная проблема заставляет нас искать пути усовершенствования. Чаще всего это ответная реакция, а не запланированное действие. Происходит нечто нежелательное, кто-то об этом сигнализирует — и сотрудники пытаются что-либо предпринять. Это «что-либо» чаще всего будет просто непродуманным решением на скорую руку, которое в действительности не решает проблему.

В идеале следует регулярно пересматривать и анализировать системы и процессы, чтобы вносить изменения и усовершенствования еще до того, как возникнут неприятности. Но даже если вы этого не делаете и сталкиваетесь с проблемой, которую необходимо решить, пять сфокусированных шагов — это прекрасное начало.

Пять сфокусированных шагов используются для того, чтобы определить, к чему и как именно нужно приложить силы и время, чтобы внести усовершенствования в процесс. Следует выяснить, что именно нужно менять, на что и каким образом, рассматривая это в контексте достижения к цели вашего предприятия. Пять сфокусированных шагов предполагают следующие действия.

• Выявить ограничения системы.
• Решить, как использовать ограничения системы.
• Привести все остальные элементы системы в соответствие с предыдущими шагами.
• Устранить ограничения системы.

Если на предыдущем этапе ограничение было снято, снова вернуться к шагу 1, но не позволять инерции становиться причиной ограни­чения.

6.3.1. Шаг 1: выявить ограничения системы

Данный шаг кажется достаточно ясным, однако не все так просто. Производственные процессы редко бывают несложными, а проблемы не всегда понятны. Обычно проблемы начинаются с претензий потребителей (например, заказ не был отгружен в срок или укомплектован не полностью, потребитель получил бракованные изделия, обещанные сроки не удовлетворяют требованиям клиентов, производственный цикл слишком длинный и т. п.).

Вместо реальных попыток решить основную проблему внимание часто акцентируют только на вопросах сроков отгрузки. Производственные графики, если они есть, теряют смысл. Очередность выполнения заказов перераспределяется в цехах таким образом, чтобы удовлетворить тех, кто громче всех требует своего. Работа над частично готовыми заказами приостанавливается и откладывается в пользу новых горящих заявок, чтобы выполнить их на участке прямо сейчас. Покупателей обзванивают, упрашивают и подкупают обещанием, что заказанные материалы будут отгружены сегодня, а те, что еще не заказаны, — готовы завтра. Вы и сами знаете, как это происходит.

Все перечисленное — признаки того, что система вышла из-под контроля, а вы, наверное, видели, как это бывает. Должен существовать более привлекательный вариант. Вместо того чтобы бегать туда-сюда, пытаясь наскоро «потушить пожар», необходимо внести некоторые изменения в процессы и системы, иначе такая спешка гарантирована постоянно. На некоторое время ритм может замедлиться, однако рано или поздно еще один потребитель предъявит претензии — и вы снова начнете работать в режиме пожарной команды. Следовательно, внести изменения необходимо. Но нельзя действовать наугад, важно знать, что конкретно требует изменений. Прежде чем предпринимать что-либо, следует выяснить, что именно необходимо заменить. Наконец, нужно определить, каким образом внести изменения. Часто это самое трудное. Вы знаете, что необходимо предпринять, но как это сделать? Рассмотрим это чуть позже.

Лучше всего начать с поиска операции, перед которой скапливаются запасы. Скопление запасов — хороший индикатор узкого места, однако в данном факте следует удостовериться. Ограничения в основном бывают трех видов: в политике предприятия, в ресурсах и в материалах. Наиболее распространенными можно назвать ограничения в политике предприятия. Казалось бы, их легче и дешевле всего преодолевать, однако это не всегда так. Ограничения в устоявшейся практике включают в себя размеры партий, правила отгрузки и т. п. Например, продукция производится определенными партиями. Знаете ли вы, почему размеры партий именно такие? Наверное, нет. Скорее всего, ответом будет фраза «Потому что мы делаем так» или «Мы всегда делали так». Почему приоритет был отдан именно таким размерам? Почему изделия производятся именно в таком порядке? Часто трудно найти ответы на данные вопросы, а такие ограничения в устоявшейся практике могут влиять на производительность всей системы. Необходимо выяснить, в чем причина ограничения.

Ограничения в ресурсах возникают не так часто, как может показаться. Проблемы обычно связаны с порядком снабжения системы работой, а не с каким-то определенным звеном внутри самой системы. Ресурсы — это оборудование, инструменты, персонал и все, что необходимо для производства вашей продукции. Ограничения в ресурсах можно легко преодолеть, по крайней мере теоретически. Ограничением внутри ограничения может стать лишь решение привлечь большее количество ресурсов, а также выявить и оценить потребности в дополнительных ресурсах.

Ограничения в материалах широко не распространены, однако встречаются. Удостоверьтесь в том, что ограничение действительно связано с материалом, а не с устоявшейся практикой. Материалов нет в наличии, или их недостаточно, или вы просто не предвидели необходимости в них, не запланировали и не заказали вовремя? В этом и состоит различие между ограничением в материалах и ограничением в устоявшейся практике: действительно ли отсутствуют материалы или это ошибка планирования.

6.3.2. Шаг 2: решить, как использовать ограничения системы

Сейчас вам нужно решить, что предпринять, чтобы преодолеть ограничения. Это в некотором роде стадия переработки схемы процесса. Следует определить, какими будут ваши усовершенствования. Второй шаг предназначен именно для ситуаций, когда требуется разработать новые процедуры или правила. Необходимость привлечения новых ресурсов или модификации существующих тоже выясняется именно на данной стадии. На протяжении этого этапа нужно постоянно помнить об основной цели и понятии пропускной способности.

Способ преодоления ограничения частично определяется видом самого ограничения. Каким бы оно ни было, усовершенствование или новая версия процесса будут похожи на него. Поскольку вероятнее всего, что ограничение связано с устоявшейся практикой, решение проблемы представляет собой изменение какого-либо процесса или внедрение нового. В первую очередь следует проанализировать существующий процесс, составить блок-схему операций. Сложно что-то изменить, если вы смутно представляете себе ситуацию в данный момент. Очень многие полагают, что хорошо знают текущие процессы, однако, пока схема не изображена на бумаге, состояние процесса неизвестно.

Когда текущее состояние дел отражено наглядно, можно начинать искать пути усовершенствования процесса. Это именно та область, где могут пригодиться многие другие знакомые вам инструменты. Возможно, ограничение выглядит как ограничение в ресурсах, потому что вы не в состоянии обрабатывать достаточно материалов, чтобы выполнять заказы потребителей и соответствовать их производственным циклам. Однако может быть, что ограничение связано с устоявшейся практикой, системой работы по традиционной производственной схеме. Вместо того чтобы продолжать работать в таком режиме и пытаться решить проблему за счет дополнительной рабочей смены или дополнительных единиц оборудования, попробуйте перейти к ячеечному производству и использовать методологию бережливого производства.

Возможно, проблема связана с определением приоритетов в исполнении заявок или с планированием, поскольку информационные системы не соответствуют вашим потребностям. Ограничением в этом случае может стать отсутствие информации или плохая ее обработка. Данное ограничение можно преодолеть с помощью усовершенствованной информационной системы — внедрив систему планирования ресурсов предприятия (ERP ). Для выявления ограничений системы и разработки улучшенных процессов можно использовать метод «Шесть сигм». Если ограничение возникает по причине отсутствия запасов или их плохого контроля, то его можно преодолеть с помощью системы циклического учета.

6.3.3. Шаг 3: привести все остальные элементы системы в соответствие с предыдущими шагами

Что же это значит — привести все остальные элементы системы в соответствие с предыдущими шагами? Поскольку ограничение определяет эффективность работы всей системы, необходимо сосредоточить на нем усилия. Не нужно беспокоиться об усовершенствовании других частей системы, поскольку оно не повлияет на ее эффективность в целом. Но вы должны гарантировать, что все оставшиеся части работают синхронно с ограничивающим ресурсом, так чтобы он никогда не находился в простое.

Подчинение означает, что все остальные части системы снабжают ограничение, то есть ресурсы, которые не ограничивают производительность, снабжают ограничивающий ресурс. Вы должны управлять этими средствами так, чтобы ограничивающий ресурс был достаточно загружен. Не стоит обеспечивать слишком большой объем работы (это как раз то, чего мы пытаемся избежать), однако нельзя допускать и простоев ограничивающего ресурса. Поставка материалов в систему, производственный график и очередность обработки заказов в остальных ее частях должны быть синхронизированы с ограничением или подчинены ему. Все усилия сосредоточиваются на достижении максимальной эффективности и производительности ограничивающего ресурса. Это и есть подчинение.

6.3.4. Шаг 4: устранить ограничения системы

Устранить ограничение системы означает превратить ограничивающий ресурс в неограничивающий. После того как вы сделали все что могли для достижения максимальной пропускной способности системы — сосредоточили усилия на усовершенствовании ограничения, — можно вкладывать средства в повышение мощности ограничения. Вернемся к нашему примеру. Если процесс сборки был ограничивающим ресурсом и сделано все что нужно для повышения его производительности, то, возможно, придется добавить еще установку или участок сборки, чтобы увеличить производительность системы.

Предположим, система бережливого производства внедрена, организованы рабочие ячейки и введена система вытягивания в целях преодоления ограничения и вам по-прежнему нужно повышать производительность. В данном случае следует подумать об установке дополнительного оборудования, создании новых ячеек, найме дополнительных работников или введении дополнительных смен для увеличения мощности. Однако вы не должны делать этого, пока не попробуете все остальные варианты устранения ограничения.

6.3.5. Шаг 5: возвращаемся к шагу 1?

Если на предыдущем этапе ограничение было снято, возвращайтесь к шагу 1 и не позволяйте инерции стать причиной ограничения системы. В конце концов, после внесения всех усовершенствований, снятия ограничения и увеличения пропускной способности нужно вернуться к шагу 1 и начать сначала. Предупреждение об инерции, приводящей к ограничению, означает, что вы не должны просто продолжать делать то, что делали. Необходимо удостовериться, что ограничение определено верно, и выявить любое новое ограничение, которое могло неожиданно возникнуть в ходе работы.

После осуществления первых четырех шагов, выявления ограничения, внесения корректив в процесс и устранения ограничивающего ресурса появится новое ограничение. Оно должно появиться. Даже если вы провели прекрасные усовершенствования и увеличили пропускную способность и мощность до самого высокого уровня в системе, в процессе по-прежнему будет иметь место ограничение. Помните, что ваша цель — зарабатывать деньги, сейчас и в будущем. Вы желаете по-прежнему увеличивать доходы. В этом случае объемы продаж, не соответствующие максимальной мощности, станут новым ограничением и придется преодолевать его, чтобы использовать возросшие производственные мощности.

6.3.6. Изменения

Данное исследование наводит на важную мысль о том, что все должно меняться. Организации нелегко меняться. Управление изменениями — это область, которую упускают из виду во многих организациях. Чтобы усовершенствование воплотилось в жизнь, вносить изменения и управлять ими нужно эффективно. Итак, как же мы осуществляем изменения?

Считается, что люди противятся переменам. Это неверно: люди любят меняться. Они изменяются постоянно. Проблемы возникают, когда предпринимаются попытки заставить работников измениться. Это никому не нравится, люди делают все возможное, чтобы воспротивиться давлению. Возникает вопрос, как подвести работников к тому, чтобы они сами хотели перемен и добивались реализации изменений, которые вы хотите внести.

Один из способов привлечь людей — это «подкупить» их, чтобы они осуществили необходимые вам перемены. Данный метод имеет свои преимущества, однако он весьма пассивен. «Хорошо, мы согласны, что необходимо внести изменения. Что дальше?» — такой подход обычно не приводит к необходимым преобразованиям. Используются другие методы: просьбы, уговоры, даже подкуп, однако они не очень эффективны. Так что же делать, как убедить людей измениться?

Зададимся вопросами: почему люди меняют что-то? Что заставляет их желать перемен? Люди меняются, когда видят в этом выгоду для себя: «Что мне это даст?» Выгоды могут быть как материальными (деньги, более легкая работа, сокращение рабочего времени), так и нематериальными (повышение статуса, удовлетворение работой, чувство контроля над ситуацией). Вполне вероятно, что персонал будет менять процесс при получении тех же денег, работая меньше часов или выполняя более легкую работу. Некоторые работники готовы к переменам при условии получения нового, звучащего солиднее, звания. Если люди смогут почувствовать удовлетворение от работы, ощутить, что их усилия потрачены не зря, они сами захотят перемен. Если изменение — это их идея (или они так думают), то работники стремятся начать процесс преобразований. А если они еще и контролируют процесс (потому что это их идея и они предлагают, что и как нужно сделать), то будут бороться за эти изменения. И наоборот, люди будут расстроены и разочарованы, если все останется по-прежнему.

В этом и заключается фокус: заставить людей почувствовать свою личную сопричастность, контроль над процессом изменения; подтолкнуть их самих выдвинуть идею что-то изменить; убедить их поверить, что необходимо модифицировать процесс, поскольку его нынешнее течение неприемлемо. Доктор Голдратт рекомендует метод Сократа (искусство добиться истины путем установления противоречий в суждении противника) и применение мыслительных процессов, чтобы осуществить необходимые перемены. Обсудим эти методы в разделе 6.5, а пока рассмотрим подробно еще один аспект теории ограничений, который затронули чуть ранее.

6.4. Эффективная производительность и отчетность на ее основе

Порой бывает непросто определить, получаете вы прибыль или нет. Правила бухгалтерского учета и расчета стоимости не способствуют простоте и ясности такой оценки, по крайней мере для неспециалиста. Прибыльность на бумаге еще не означает, что вы действительно зарабатываете деньги. Положительный баланс — более точный показатель прибыльности, особенно для предприятия малого бизнеса.

В теории ограничений предлагается еще более точный способ оценки прибыльности (то есть достижения цели). Концепция эффективной производительности и бухгалтерских отчетов на ее основе выступает в качестве альтернативы традиционным методам расчета на основе себестоимости. Многие подтверждают: для того чтобы установить, приближаетесь ли вы к цели, отчетность на основе эффективной производительности более действенна. Несмотря на это, данный вид расчета еще не получил широкого распространения. До тех пор пока отчетность по эффективной производительности не признают организации по стандартизации бухгалтерского учета и органы государственного регулирования, а также пока ее не включат в университетскую программу по бухгалтерскому учету, будет нелегко добиться признания данного метода. Разумеется, это не значит, что вы не сможете или не должны его использовать. Любое предприятие может применять те методы оценки, которые помогают определить, зарабатывает ли оно деньги. Проблема будет только в необходимости выражать результаты отчетности по эффективной производительности на основе расчета себестоимости и финансового учета.

Что же такое эффективная производительность? Если вы обучались традиционным расчетам на основе себестоимости или просто знакомы с ними, понятие эффективной производительности потребует некоторого переосмысления. Если вы не разбираетесь в бухгалтерии, то нужно хотя бы ознакомиться с ее основами (хотя этого не пожелаешь и врагу). Эффективная производительность — это скорость, с которой предприятие зарабатывает деньги. Это не просто выход годной продукции. Помните: чтобы иметь эффективную производительность, необходимо реализовывать продукцию (иными словами, необходимы продажи). Если вы просто производите изделия, которые пополняют запасы, то получаете производительность, но ее нельзя назвать эффективной (рис. 6.7).

Звучит достаточно просто (собственно, так оно и есть). Трудность состоит в соотнесении данного метода со сложностями и правилами традиционного

бухгалтерского учета и изменением образа мышления. Прочитайте определение еще раз: скорость, с которой зарабатываются деньги. Если нет продаж — вы не получаете денег, следовательно, нет эффективной производительности. Эффективная производительность — это не общая выручка от продаж, а заработанные деньги. Это деньги, полученные от продажи, минус деньги, затраченные на производство и продажу продукции. Различие между эффективной производительностью и чистой прибылью состоит в том, что в обычной бухгалтерии чистая прибыль основывается на себестоимости продукции, включающей в себя распределение накладных расходов и затрат на заработную плату, в то время как в расчетах по эффективной производительности эти затраты трактуются по-другому.

Согласно ТОС , совместно с эффективной производительностью используются еще две величины: затраты на операционные расходы и затраты, связанные с запасами. В ТОС понятие запасов отличается от традиционного. В соответствии с ТОС , запасы — это средства, затраченные на приобретение всего необходимого для производства продукции, которая будет продаваться. Запасы включают все активы предприятия, такие как основное и вспомогательное оборудование, здания, а также все материалы и комплектующие, но не включают затраты на зарплату и накладные расходы. Операционные расходы определяются как средства, затраченные на превращение запасов в эффективную производительность. Операционные расходы — это зарплаты и накладные расходы, комиссионные с продаж и другие связанные с ними расходы.

В ТОС чистая прибыль рассчитывается следующим образом:

Чистая прибыль = эффективная производительность – затраты на производство,

а рентабельность инвестиций:

Рентабельность инвестиций = чистая прибыль / инвестиции,

Рентабельность инвестиций = (эффективная производительность – затраты на производство) / инвестиции.

Данные расчеты несколько отличаются от традиционного способа, однако это очень полезные инструменты оценки эффективности вашей компании, функция которых — предоставить предприятиям возможность более качест­венно оценить финансовую эффективность. Финансовые расчеты и определение себестоимости не теряют актуальности, однако они предоставляют недостаточно информации для того, чтобы способствовать достижению цели.

Методы расчетов в ТОС оценивают систему в целом (эффективная производительность — это все заработанные компанией деньги, она не оценивает какую-то отдельную часть производственного процесса). Традиционные методы оценки используются в основном для оценки эффективности отдельных частей, а не системы в целом. Как уже было отмечено в разделе о методе «Барабан - буфер - веревка», имеет значение только эффективность всей системы. Определять эффективность работы отдельных частей системы в качестве предварительного этапа перед внесением изменений бессмысленно, если вы не работаете над устранением ограничения.

6.5. Мыслительные процессы

Пять сфокусированных шагов нужны для того, чтобы направить усилия по верному пути. «Барабан - буфер - веревка» — это метод планирования работы предприятия и управления производством и запасами. Мыслительные процессы нужны для выявления основополагающих проблем, разработки усовершенствованных процессов, преодоления возникающих препятствий. Вам необходимо знать, что изменить, на что заменить и как воплотить в жизнь эти изменения. Мыслительные процессы — это методологии, разработанные для применения логики, чтобы обеспечить эффективную и тщательную работу над данными шагами. Цель мыслительных процессов — представить логически обоснованные мысли и доводы на бумаге, чтобы их можно было оценить, обсудить и пересмотреть по мере необходимости. В мыслительных процессах используются логические диаграммы, напоминающие блок-схемы.

6.5.1. «Рассеивание тумана»

Хотя метод Сократа весьма эффективен для определения первопричин, чаще всего его недостаточно, чтобы найти решение обозначенной проблемы.

Первопричиной чаще всего бывает конфликт между двумя противоположными силами. Процесс «рассеивания тумана», известный также как диаграмма разрешения конфликтов, предназначен для урегулирования существующего конфликта. Приверженцы ТОС считают, что компромиссы необязательно разрешат конфликт, кроме того, разрешение конфликта таким способом нежелательно. Они считают, что можно найти такое решение, при котором выигрывают обе стороны.

Необходимо четко обозначить проблему: описание ее на бумаге облегчает визуализацию и понимание. Метод «рассеивания тумана» — это способ обозначить и визуализировать проблему так, чтобы можно было легко определить и отразить на бумаге цель, необходимые условия, предпосылки и собственно конфликт. Предполагается, что четкое определение проблемы способствует поиску верного решения. На рисунке 6.8 показана наиболее распространенная форма диаграммы разрешения конфликта.

Что же мы подразумеваем под «рассеиванием тумана»? На первый взгляд, «рассеять туман» — значит, преодолеть или устранить конфликт, заставить его исчезнуть. Это верно в некоторой степени: мы хотим заставить туман конфликта испариться, однако не совсем так, как вы думаете.

Обычно подобная ситуация (рис. 6.8) немедленно наводит на мысль о компромиссном варианте (в нашем случае должен быть некий вид среднего уровня запасов и ассортимент изделий, изготавливаемых как под заказ, так и на склад). Однако компромисс — это не то, что нам нужно. Даже если он возможен, то не всегда является наилучшим решением.

Метод «рассеивания тумана» стимулирует переосмысление проблемы или разногласия. Проблема обозначена, описана — зачем же ее переосмысливать? Возможно, обозначенная проблема не является истинной. Возможно, есть необходимость пересмотреть ситуацию и усомниться в наших предположениях.

Вот в чем и заключается сложность. Нам кажется, что проблема обозначена четко и конфликт выявлен, однако в основе лежат пока не обозначенные нами предположения. В примере мы определили, что проблема связана с временем на отгрузку продукции и необходимостью его сократить. Первый вопрос, который возникнет, — «почему?». Почему нужно сокращать время на отгрузку продукции? Возможные варианты ответа: потребителю необходимо более короткое время цикла или же его могут обеспечивать конкуренты. Может быть, так оно и есть, но давайте рассмотрим некоторые пока не обозначенные допущения.

Допускается, что промежуток времени между поступлением заказа от потребителя / его размещением и получением им заказанной продукции слишком велик. Предполагается также, исходя из обозначенной проблемы, что для сокращения времени цикла нужно либо хранить запас на складе, либо ждать, пока потребитель не закажет продукцию. Если мы храним запасы, то нам достаточно только отобрать и отгрузить изделия. Если ожидаем того момента, когда потребитель разместит заказ, то можем производить только то, что заказано, и не тратить время на производство других видов продукции. Чтобы иметь возможность поставлять продукцию со склада, необходимо увеличить объемы запасов, и наоборот, если мы работаем под заказ, то снижаем объемы. Разумеется, невозможно одновременно увеличивать и уменьшать количество запасов, так что налицо признаки внутреннего конфликта двух утверждений.

Но давайте рассмотрим наши допущения. Начнем с самого первого и значительного: следует снизить время производственного цикла для удовлетворения требований потребителей. Может быть, это и так, а может, и нет. Скорее всего, проблема не в продолжительности цикла, а в чем-то другом. Наверное, продолжительность цикла слишком сильно колеблется, а потребителю необходима большая стабильность. Вполне вероятно, что просто нет возможности обеспечить выполнение заказа в обещанные сроки. Может быть, обозначенное время абсолютно не соответствует фактическому времени, которое необходимо для производства, упаковки и отгрузки продукции. Возможно, мы пытаемся решить не ту проблему!

Метод «рассеивания тумана» подразумевает не просто обозначение проблемы и изложение ее на бумаге, он включает в себя обнаружение всех этих допущений по умолчанию, их анализ и поиск истинного источника проблемы. Если разрушить хотя бы одно из оснований нашей проблемы, выраженной на диаграмме, то она будет решена и конфликт исчезнет. Проблема, над которой необходимо работать, останется, однако на этот раз, скорее всего, это будет истинная причина конфликта: системная проблема, а не локальная. Теперь будем рассматривать задачу системно, по мере ее переоценки и анализа лежащих в основе допущений, и задавать вопросы, не упуская из виду общую цель.

Цель состоит в получении прибыли путем увеличения эффективной производительности. Рассматривая изначально обозначенную проблему с точки зрения достижения цели, мы сконцентрировали усилия на совершенствовании всей системы и увеличении эффективной производительности вместо того, чтобы просто «поправить» какую-то часть системы, в нашем случае — время отгрузки товара потребителю. В этом и состоит сила и преимущество метода «рассеивания тумана». Понадобится практика, но необходимо попробовать и оценить данный метод.

6.5.2. Дерево текущей реальности

Еще один метод ТОС — это дерево текущей реальности, представляющее собой тип логической диаграммы, который отражает нынешнее состояние — то, как идет работа в данный момент. Цель дерева текущей реальности — выявить основную причину любого фактора, который препятствует достижению цели. Так же как и диаграмма разрешения конфликтов, дерево текущей реальности способствует разрешению конфликтной ситуации посредством четкого выявления и документирования текущего состояния производственного процесса. По меньшей мере, выявляется и документируется представление о нем. Так или иначе, начинать правильнее всего с упомянутых действий. Дерево текущей реальности напоминает карту процесса, но это логическая карта. Вы должны четко представлять, где находитесь, прежде чем решите, куда следует двигаться.

При построении дерева текущей реальности обычно начинают с наблюдения нежелательных эффектов (undesirable effects , UDE ). Далее в обратном порядке сопоставляются причины и следствия, пока не обнаруживается первопричина всех тех UDE , с которых начинали. Вернемся к примеру и начнем с UDE , который заключается в том, что потребители не удовлетворены сроками отгрузки. На рисунке 6.9 представлено простое дерево текущей реальности, основанное на данном нежелательном эффекте. В этом примере начинаем с констатации нежелательного эффекта: «Потребители не удовлетворены сроками отгрузки». Задержка происходит по двум основным причинам: во-первых, время отгрузки слишком продолжительно, во-вторых, потребители изменяют свои заказы в последний момент. На самом деле это нежелательные эффекты, так что нужно искать причины, их породившие, и мы будем делать это до тех пор, пока не определим одну или несколько первопричин. В данном случае мы проследили цепочку до конца и обнаружили, что время на пуск, остановку и переналадку слишком велико, отсутствует система штрафов за изменение заказа в последний момент, а отдел продаж премируется только за объем продаж. Это дает прекрасную возможность найти решения для ликвидации выявленных причин.

6.5.3. Дерево будущей реальности

Аналогично дереву текущей реальности дерево будущей реальности используется для разработки и анализа прогнозируемых состояний системы в будущем, а также причинно-следственных связей, которые к ним приведут. Отправной точкой становится первоначальный проект дерева будущей реальности. Исходные доводы и мысли излагаются на бумаге, в логическом формате, что позволяет просматривать и обсуждать эти данные. Доводы, выраженные в виде причин и следствий, необходимо тщательно обосновать и проанализировать.

Опять-таки это отправная точка. По мере анализа ситуации и особенно когда придет время вносить изменения, возможно, возникнет необходимость модифицировать план. Это нормально, не стоит ожидать, что первоначальный проект останется без изменений. По мере работы вы улучшите план. На рисунке 6.10 представлен пример дерева будущей реальности.

В дерево будущей реальности можно включить возможные негативные последствия, или UDE (рис. 6.11). В процессе работы над новым технологическим процессом или изделием следует постараться предусмотреть потенциальные проблемы или возможные негативные воздействия. Это не только привнесет больше реальности в расчеты, но и поможет разработать решения, тактику ослабления влияния или устранения проблем, если они будут возникать.

Данные логические диаграммы — «рассеивание тумана», дерево текущей реальности и дерево будущей реальности — основаны на причинно-следственных связях. Работа с ними потребует некоторой практики, однако они очень полезны для анализа и преодоления проблем и поиска решений. Карты процесса и создания ценности также весьма информативны и могут использоваться совместно с логическими диаграммами. Так что используйте все элементы накопленного инструментария, если они применимы для ваших задач и приведут к нужному результату.

Примечание

Метод обучения путем постановки вопросов, а не чтения лекций. Обучаемый сам находит ответы на вопросы, вместо того чтобы получать уже готовые. В приложении к анализу первопричин это значит, что причина выявляется путем ответов на серию вопросов.

«Бен Гур» (Ben Hur ) — классическая кинолента 1959 года (США), действие которой происходит в библейские времена. Главный герой — Бен Гур — был сослан на галеры. — Прим. переводчика.

Новый флагманский продукт 1С отличается более аналитическим подходом к автоматизации предприятий - вместо реализации множества отдельных функций разработчики пытаются выбрать наиболее успешные и перспективные методики и разработать функционал, позволяющий применять данные методики на предприятии. Наиболее ярким примером такого подхода являются возможности «1С:ERP» по планированию и контролю производства, построенные на базе теории системных ограничений. Для эффективного использования этого функционала требуется, в первую очередь, разобраться не в возможностях программы, а понять все принципы и предпосылки теории системных ограничений. В этой статье будет дан обзор всех ключевых моментов данной теории, нашедших своё применение в 1С:ERP.

Теория ограничений, «Барабан-буфер-веревка»

Согласно теории ограничений, предложенной Э.Голдраттом, в каждом производстве можно выделить небольшой перечень рабочих центров , являющихся «узкими местами», производительность которых ограничивает производительность всего производства в целом. Для достижения максимальной производительности производства эти «узкие места» должны быть использованы максимально эффективно и, по возможности, расширены.

Концептуально теория ограничений предлагает концентрироваться именно на обеспечении максимальной пропускной способности производства и на максимальной скорости выпуска готовой продукции. Для достижения этих целей, предлагается отказаться от ряда привычных и неэффективных производственных традиций.

Традиционно большинство компаний концентрируются на максимальной загрузке всех рабочих центров, это приводит к накоплению больших запасов полуфабрикатов, которые не успевают обрабатываться на узких местах производства. Это имеет сразу два негативных последствия. Первое - риск устаревания, порчи, или потери надобности в накопленных запасов полуфабрикатов, что является прямой потерей денег. Второе - необходимость большего объема оборотных средств, которые «замораживаются» в запасах полуфабрикатов. Также традиционно компании стремятся увеличить объемы обрабатываемых партий полуфабрикатов, чтобы сократить временные затраты, необходимые для переключение на выпуск другой продукции, т.к. в этом случае производительное время работы для каждого рабочего центра будет выше.

Теория системных ограничений предлагает, насколько это возможно, не накапливать запасы полуфабрикатов, а обеспечить максимально быстрое прохождение изделий через все стадии производственного процесса, в том числе - путем уменьшения партий обработки материалов. Такой подход позволяет добиться меньшего времени производства от исходных материалов до конечной продукции. Запасы полуфабрикатов при данном методе зачастую могут не создаваться, что также решает проблемы заморозки и риски списания этих полуфабрикатов. Далее будет дано описание методологии производственного планирования по теории системных ограничений.

«Барабан-буфер-веревка». Применение принципов теории ограничении в управлении производством

Для максимально эффективного использования узких мест («ключевых рабочих центров») необходимо придерживаться следующих правил:

• Ограниченные ресурсы никогда не должны простаивать.
• Необходимо сократить накладные расходы времени в работе «узких мест». Например, если требуется переналадка между выпуском разных изделий - порядок производства разных партий изделий можно определить таким образом, чтобы сократить время переналадок.
• Если возможно исполнение отдельных производственных операций на других рабочих центрах, не являющихся узкими местами, - целесообразно пытаться переводить эти операции на другие станки.
• Если случается определенный процент брака в производстве - операции контроля качества целесообразно проводить до обработки полуфабрикатов в «узких местах», т.к. иначе их ресурс будет тратиться на обработку заведомо бракованных изделий.

Для реализации первых двух из перечисленных принципов (самых важных) служит методика «Барабан-буфер-веревка» (ББВ). Основные шаги использования методики следующие:

1. Определить рабочие центры, являющиеся «узкими местами». Методика называет эти узкие места барабанами.
2. Обеспечить наиболее эффективную загрузку барабанов. Для этого следует составить детальное расписание обработки разных изделий на ключевых рабочих центрах. Простои ключевых рабочих центров при этом должны быть исключены или сведены к возможному минимуму. Расписание стоит составить таким образом, чтобы сократить время переналадок, если они необходимы между обработкой разных изделий.
3. Подчинить выполнение работы на прочих рабочих центрах работе барабана. Это означает, что запуск производства изделия должен планироваться таким образом, чтобы оно успело поступить на барабан не позже запланированного времени начала обработки на барабане. Т.е. время запуска производства изделий зависит от времени их прохождения через барабан. В методике ББВ говорится что «барабан» дергает за «веревку», чтобы производство изделия началось на первом рабочем центре (т.н. «тянущая» схема производства).

Определение размеров буферов

Для понимания методики ББВ очень важно понять роль буфера. По разным причинам график производства может быть сорван. Буфер позволяет застраховаться от того, чтобы проблемы на других участках привели к срыву графика работы барабана (и соответственно, срыву общего графика производства). Размер буфера должен быть подобран таким образом, чтобы детали всегда вовремя приходили для обработки на барабан. В методике ББВ «буфером» называют всю продолжительность производственного цикла перед барабаном, а не только запас времени, добавляемый для надежности к среднему значению времени обработки (что, может быть, лучше согласуется с традиционным пониманием слова «буфер»). Т.е. время выполнения отдельных производственных операций перед узким местом суммируется и обозначается одним числом - размером буфера.

Одним из принципиальных моментов всей концепции является выбор размера буфера. Размер буфера должен определяться не путем простого суммирования времени выполнения всех входящих в него операций, а добавлением значительного временного запаса. Целевой размер буфера должен быть подобран таким образом, чтобы даже при срывах производства на участках, «спрятанных» в буфер - общее время выполнения всех операций не превысило времени буфера. На практике это означает, что буфер может превышать чистое технологическое время выполнения включенных в него операций в три и более раз, т.к. именно многократный запас времени обеспечивает необходимую гарантию своевременного выполнения всех операций.

Главная цель выбора размера буфера - своевременное выполнение всех включенных в него операций, чтобы срыв производства в буфере не привел к простою на узком рабочем месте, расположенном после буфера, т.к. простой узкого рабочего места снижает общий объем выпуска всего производства.

Важно понять, что выделение буфера с большим запасом времени не приводит к увеличению времени обработки с ростом объема партий продукции. Время производства = время буфера + время работы барабана*число изделий (партий изделий).

Пример Пусть этап производства выполняется на трех последовательных РЦ с производительностью: РЦ1 - партия до 5шт. за 1 час, РЦ2 - 1 шт/ч, РЦ3 - партия до 3 шт. за 4 ч. Таким образом, РЦ1 и РЦ2 обладают большей производительностью и входят в буфер перед РЦ3. Время этого буфера должно быть рассчитано на подготовку полной партии запуска, допускающей одновременную обработку на РЦ3. Т.к. РЦ3 обрабатывает одновременно партии из 3х изделий, то время буфера должно быть рассчитано для 3х изделий. Чистое время выполнения технологических операций в буфере - 4 часа. Для указанных условий производство одной партии из 3 изделий займет 4+4=8 ч., производство двух партий из 6 изделий займет 4+4*2=12ч. С увеличением числа выпускаемых изделий - первое слагаемое, показывающее операции спрятанные в буфер (4ч) будет неизменным. Пример проиллюстрирован на рисунке.

Таким образом, буфер показывает однократные затраты времени перед узким рабочим местом на выпуск произвольного количества изделий. В целом, выделение запаса времени в буфере может не только не увеличить, но скорее всего даже сократит общее время производства. Причина в следующем: на большинстве производственных предприятий существует огромная разница между суммарным чистым временем обработки и полным временем нахождения изделия в производстве. Первое значение для большинства видов продукции составляет от нескольких минут до часа на единицу, второе может доходить до нескольких недель и даже при самых лучших условиях производства измеряется несколькими днями. Это является следствием того, что каждая единица продукции гораздо дольше ждет своей очереди, чем подвергается непосредственной обработке. Время буфера перед узким рабочим местом - лишь «узаконивает» простой изделия в ожидании на обработку. Но за счет того, что благодаря буферу будет исключен простой узкого рабочего места всего производство - реальное время обработки партии изделий может сократиться.

Тут могут возникнуть сомнения не замедлит ли время буфера выпуск изделий при условии производства малых партий. Принципиально, буфер может замедлить среднее время выпуска малой партии изделий. Однако наличие буфера будет гарантировать что партия действительно будет выпущена за указанное время. Отсутствие запаса в буфера - позволяет планировать выпуск быстрее, но такой оптимистичный план не всегда получится выполнить.
Если признать концепцию, что время выполнения работ в буфере должно быть взято с запасом, то возникает еще одно преимущество. В ББВ отсутствует необходимость в высокой точности нормирования времени выполнения всех технологических операций в буфере. Время на переналадку станков и перемещение деталей между рабочими центрами можно вообще не учитывать, т.к. буфер обеспечивает достаточный временной запас. Таким образом, задача планирования графика производства значительно упрощается и сводится только к планированию расписания работы барабана.

Стоит подчеркнуть, что методика ББВ не просто позволяет не тратить времени на пооперационное планирование, а прямо говорит, что такое планирование может быть вредным. Если у рабочего центра, «спрятанного» в буфере есть избыточная мощность - он должен делать операции в том порядке, в котором детали будут поступать на барабан. Иначе его локальная оптимизация может привести к срыву поступления деталей на барабан. Целесообразно оптимизировать порядок выполнения работ только для тех рабочих центров, которые имеют лишь небольшой запас мощности, по сравнению с барабаном. Для таких рабочих центров по возможности нужно сокращать число переналадок и простоев.

Методика ББВ предлагает называть буфером не только работы, выполняемые перед барабаном, но и работы, выполняемые после барабана, до выпуска готовой продукции. В «1С:Управление предприятием» эти буферы названы: буфер до и буфер после. Задавая запас времени в буфере после можно так же, как и для буфера до, отказаться от детального пооперационного планирования и гарантировать выпуск продукции к запланированному времени.

Управление буферами

Ключевая задача управления буферами - контроль задержек производства и реагирование на те из них, которые могут привести к задержке передачи полуфабрикатов для обработки на барабане.

Время буфера предлагается задавать минимум с тройным запасом относительно чистого производственного времени и для оценки состояния буфера его делят на три зоны: зеленую, желтую и красную. Такое деление позволяет быстро понять какие производственные задания находятся под угрозой срыва. Пока буфер находится в зеленой зоне - всё нормально. Когда буфер в желтой зоне - возможно, производство будет выполнено не вовремя, желателен контроль. Буфером красной зоны необходимо заниматься срочно, чтобы исключить задержку передачи заготовки на барабан.

Если доля каждой зоны равна трети времени буфера (в «1С:Управление предприятием» это именно так) -

контроль производства будет очень простым:

• В нормальной ситуации производство может уже закончится пока буфер находится в зеленой зоне.
• Если производство даже не начато, пока буфер в желтой зоне - можно успеть выполнить его даже с запасом по времени. Но запас в таком буфере уже не избыточен. Производство обязательно должно быть начато до перехода буфера в красную зону.
• Даже при попадании буфера в красную зону можно обеспечить своевременное выполнение производства, если всеми силами обеспечить максимально быстрое выполнение работ, входящих в буфер. За производством, попавшим в красную зону, нужен строгий контроль для обеспечения его максимально быстрого выполнения.

Таким образом, для каждой из трёх зон буфера есть четко определенная стратегия реагирования.

Важно подчеркнуть, что время буфера не должно расходоваться зря. Т.е. не должно быть успокоенности, что производство, которое простаивает при нахождении буфера в зеленой зоне - это нормальное явление. Принципиально важно защититься от «синдрома студента» и выполнять производственные задания в конце времени буфера. Запас времени в буфере служит не для обеспечения неспешной работы рабочих центров, входящих в буфер, а для защиты барабана от возможных проблем, таких как проблема на рабочем центре, работающем прямо перед барабаном. Если работа на РЦ перед барабаном возникнет при нахождении буфера уже в красной зоне - это приведет задержке передачи производства на барабан. Поэтому производство должно начинаться сразу и выполняться пока буфер находится в зеленой зоне. Попадание буфера в красную зону означает большие риски срыва производственного плана, поэтому частое попадание в красную зону является поводом для изучения и устранения проблем, являющихся причиной для этого.

Как было указано выше, изначально время буфера предлагает выбирать с тройным запасом. При стабильном выполнении производства в зеленой зоне буфера - время буфера можно уменьшить, если это необходимо для ускорения выпуска партии изделия.

Упрощенная методика, УББВ

Для большого количества производственных предприятий ограничением предприятия в целом являются не производственные мощности, а рыночный спрос. Производственные мощности в этих компаниях позволяют выпускать больше, чем требует рынок. В такой ситуации, когда производственные возможности превышают потребности в производстве - методику «барабан-буфер-веревка» можно упростить. Эту упрощенную методику принято называть «упрощенный Барабан-буфер веревка», УББВ.

В обычной методике ББВ ограничением является барабан, соответственно все производственные мощности до него можно не планировать детально, т.к. они с запасом успеют выполнить необходимые операции до передачи производства на барабан. В случае, когда ограничение (рыночный спрос), расположено за рамками производство - всё производство можно не планировать детально, а управлять им как общим буфером, контролирующим своевременный выпуск из производства.

Таким образом, в методике УББВ предлагается не планировать производство в рамках периода, т.к. известно что производственные мощности могут с запасом выполнить производственный план. В УББВ необходимо только проконтролировать, что производство, обладающее избыточной мощностью, будет закончено к указанному сроку. Поэтому, в УББВ контроль производства сводится только к контролю статуса буфера, аналогично его контролю в ББВ. Задачей планирования в УББВ является только определение размера буфера: достаточно большого, чтобы обеспечить своевременный выпуск продукции, и не слишком большого, чтобы не завышать общие сроки производства.

Как и в случае с ББВ, в методике УББВ следует контролировать частоту попадания буфера в красную зону. Если это происходит часто - порядок действий должен быть следующим:

1. Необходимо изучить причины попадания в красную зону буфера.
2. Если причина во внутренних проблемах самого производства - следует их устранить.
3. Если причина в малом времени буфера и рыночный спрос позволяет его увеличить (т.е. большее нормативное время производства не приведет к снижению спроса) - следует выбрать время буфера с большим запасом.
4. Если время буфера невозможно увеличить и причина задержек в малом запасе производственных мощностей, относительно потребностей в готовой продукции - возможны два варианта действий:

• В ситуациях, когда производительность всех участков производства приблизительна равна - потребуется увеличить производственные мощности (если важно снизить риск возможного срыва производства).
• В случае наличия рабочего центра с пропускной способностью заметно меньше, чем у других РЦ - следует перейти к методике ББВ, т.к. она позволяет добиться оптимального производственного планирования и большей точности контроля производства.

Дополнительная литература

В рамках данной статьи невозможно полностью раскрыть все аспекты теории ограничений и перечислить все ситуации, в которых она может быть применима. Для более полного её понимания предлагаем следующие книги:

• Элияху Голдратт «Цель»,
• Детмер, Шрагенхайм «Производство с невероятной скоростью»,
• Детмер «Теория ограничений Голдратта».

Теория ограничений в функционале 1с:erp.

Для поддержки теории ограничений и методик ББВ и УББВ функционал управления производством предлагает следующий порядок работы:

• На каждом этапе производства может быть выделено узкое место - ключевой вид рабочих центров , для которого указывается информация о его удельной производительности. Для всех работ, выполняющихся перед ним и после него - задается обобщенное время выполнения, за которое они могут быть выполнены - буферы.
• Время выполнения производства на каждом этапе определяется как время обработки всех изделий на ключевом виде рабочих центров, плюс время буферов до и после. Для расчета времени обработки изделий на ключевом виде рабочих центров - учитываются разные параметры его функционирования: удельная производительность, расписание работы, кратность выпуска, возможность одновременной обработки разных изделий в условия синхронного и асинхронного начала обработки различных изделий (примеры - высокотемпературные печи и сушильные камеры, соответственно).
• На каждом этапе производства может быть составлено детальное расписание барабанов, чтобы оптимизировать их работу (например, сократить число переналадок). Контроль буферов по каждому производственному заданию (маршрутному листу) может выполняться по светофорной системе, согласно методике ББВ. Альтернативно контроль производства в рамках этапа может идти по методике УББВ.

Возможны ситуации, когда для производства разной номенклатуры требуется разное соотношение времени обработки на разных рабочих центрах, т.е. для одной продукции требуется больше времени на одном РЦ, а для другой - на другом РЦ. В таких случаях в этапах производства в программе можно задать несколько видов рабочих центров, и необходимое время их работы для выпуска одной партии продукции. Узкое место в каждом интервале планирования программа определит автоматически, в соответствии с тем, какой из видов РЦ будет работать на пределе своей мощности в данном интервале.

Разделение производства на этапы

Система планирования и контроля производства в ERP построена не только для оптимизации пропускной способности производства. Она также направлена на решение других задач: разграничение зон ответственности сотрудников, контроль промежуточных результатов производства (в т.ч. для учета затрат) и т.п. Различные задачи имеют противоречивые цели.

Так, с точки зрения оптимизации производительности желательно определить единственное узкое место всей производственной цепи.

С точки зрения организационного контроля производства и других аспектов планирования:

• Нежелательно объединять в общий производственный буфер операции, выполнение которых происходит в разных цехах, т.к. непонятно кто будет нести ответственность при несвоевременном выполнении операций в буфере.
• Для длительного производственного процесса может быть необходимо установить промежуточные точки, к которым необходимо передать в производство дополнительные материалы. Передача материалов к самому началу производства может быть связана с заморозкой оборотных средств ради слишком ранней поставки, такая передача может задержать старт производства в связи с необходимостью ожидания материалов от поставщика. Могут быть и другие причины.
• Теория системных ограничений предполагает сведение к минимуму накоплений больших партий продукции для передачи на следующий этап производства, т.к. такие укрупнения партий обработки могут быть полезны, в общем случае, только для ускорения работы узкого места. Но при территориальном разнесении разных производственных цехов будет слишком расточительно перемещать между ними отдельно каждую заготовку изделия. С точки зрения экономии издержек - рациональнее планирования подготовку определенной партии продукции в первом цехе и транспортировка партии целиком. Таким образом, планирование производства во втором цехе должно вестись от времени поступления партии продукции из первого цеха.

Таким образом, т.к. у управления производством есть множество дополнительных целей и задач, то для их решения приходится разделять производство на этапы и устанавливать контрольные временные точки, в которые должно начинаться или заканчиваться выполнение каждого этапа. Каждый этап производства рассматривается как независимая производственная система, для которой создается и контролируется план производства. Для планирования производства на каждом этапе используется логика планирования теории системных ограничений: оценивается максимальный объем производства на узком рабочем месте данного этапа. Для контроля плана выполнения производства - используется методика ББВ, где барабан определяется как узкое место данного конкретного этапа.

Подводя итог возможностям ERP по разделению производства на этапы, можно сказать следующее:

• При необходимости максимизации выпуска любой ценой и отсутствии других ограничивающих условий для производства - можно обозначить всё производство единым этапом, найти на нём самый медленный участок и планировать производство по максимальному теоретическому объему выпуска.
• Для сложных производств невозможно выделить единственное узкое место и подчинить его максимальному использованию все остальные процессы: не менее важными являются задачи планирования поставок материалов, снижения стоимости за счет объединение партий транспортировки между этапами, повышение управляемости за счет разграничения зон ответственности. Для решения всех этих задач необходимо рассматривать производство как череду отдельных этапов, планирование которых должно вестись независимо. Уже при планировании и контроле отдельного этапа - можно полностью использовать все принципы теории системных ограничений. Вид рабочих центров - рабочие центры, обладающие одинаковыми производственными возможностями (но, возможно, разной производительностью). Т.к. для планирования производства всё равно на каком из одинаковых РЦ будет выполняться производство - указывается вид РЦ.