The Goal

1. The Goal A Process of Ongoing Improvement Eliyahu M. Goldratt Jeff Cox

2. About the Theory of Constraints • Eli Goldratt's Theory of Constraints is being used by thousands of corporations, and is taught in over 200 colleges, universities and business schools. • His books have sold over 3 million copies and have been translated into 23 languages. 华南理工大学工商管理学院

3. The Theory of Constraints • The Theory of Constraints (TOC) is an overall philosophy developed by Dr. Eliyahu M. Goldratt, usually applied to running and improving an organization. • TOC consists of Problem Solving and Management/Decision-Making Tools called the Thinking Processes (TP). • TOC is applied to logically and systematically answer these three questions essential to any process of ongoing improvement: • 改进什么？ What to change? • 改成什么样子？ What to change to? • 如何使改进得以实现？How to cause the change? 华南理工大学工商管理学院

4. The Theory of Constraints • More specific uses of the Thinking Processes can be used to significantly enhance vital management skills, such as: • win-win conflict resolution • effective communication • team building skills • delegation • empowerment 华南理工大学工商管理学院

5. The Theory of Constraints • Famous for spectacular results, the use of TOC has resulted in Proven Solutions created by applying the Thinking Processes (TP) in specific functional areas such as Sales, Marketing, Logistics, Finance, Accounting, Engineering and Project Management. • Many of these solutions are discussed in detail in the books : The Goal, The Race, It's Not Luck and Critical Chain. 华南理工大学工商管理学院

6. The Theory of Constraints • TOC recognizes that the output of any system that consists of multiple steps where the output of one step depends on the output of one or more previous steps will be limited (or constrained) by the least productive steps. • In other words, as paraphrased in The Goal, the strength of any chain is dependant upon its weakest link. 华南理工大学工商管理学院

7. The Theory of Constraints • Where manufacturing is concerned, TOC postulates that the goal is to make (more) money. It describes three avenues to this goal: • Increase Throughput • Reduce Inventory • Reduce Operating Expense • As Dr. Goldratt notes, the opportunities to make more money through reductions in inventory and operating expense are limited by zero. • The opportunities to make more money by increasing Throughput, on the other hand, are unlimited. 华南理工大学工商管理学院

8. The Theory of Constraints • Where manufacturing is concerned, TOC postulates that the goal is to make (more) money. It describes three avenues to this goal: • Increase Throughput • Reduce Inventory • Reduce Operating Expense • As Dr. Goldratt notes, the opportunities to make more money through reductions in inventory and operating expense are limited by zero. • The opportunities to make more money by increasing Throughput, on the other hand, are unlimited. 华南理工大学工商管理学院

9. 瓶颈管理的学习框架 华南理工大学工商管理学院

10. 什么是瓶颈管理？ • TOC是一套管理理念与管理工具的集合，它把企业在实现其目标过程中现存的或潜伏的制约因素称为“瓶颈”或“约束”，通过逐个识别和消除这些“瓶颈”，使得企业的改进方向与改进策略明确化，从而达到帮助企业更有效地实现其目标的目的。 华南理工大学工商管理学院

11. 什么是瓶颈管理？ • TOC概念的五个层次 • 理论核心层 • 企业的目标、衡量标准、瓶颈概念和管理原则等。 • 管理技术层 • 早期发展的应用于生产制造环境的DBR。 • 可以广泛地应用于组织、企业甚至个人以有效地识别并消除实现目标过程中的瓶颈的一套思维流程（Thinking Process，TP） • What to change？ • What to change to? • How to cause the change? • 基础工具层 • TOC注重日常管理的顺利开展，视其为成功消除瓶颈的必备条件和基础工作，与其他管理思想如有效沟通、双赢地解决冲突、团队协作和持续改进等相互支持，融会贯通。 华南理工大学工商管理学院

12. 什么是瓶颈管理？ • TOC概念的五个层次 • 应用实践层 • TOC在企业的广泛应用总结出各自应用领域的具有创新性的实证方案。 • 应用领域涉及企业的战略定位、生产、分销和项目管理等。 • 支撑环境层 • 以TOC为管理思想内涵的管理软件已经在西方国家得到较广泛的应用。 • 软硬件、业务数据及企业管理人员的经验相结合，成为TOC管理思想得以落实的支撑环境。 华南理工大学工商管理学院

13. 什么是瓶颈管理？ 华南理工大学工商管理学院

14. 什么是瓶颈管理？ • 发展历程及现状 • OPT由Dr. Goldratt和其他三个以色列籍合作者创立于1970s并于1979年下半年带到美国，成立了Creative Output公司以研究如何通过计算机的算法实现OPT的管理思想。 • 接下来的7年中，OPT管理理念和规则日益成熟，有关软件得到发展。Creative Output公司几经起伏后关闭。OPT软件所有权转让给Scheduling Technology Group的英国公司。 • 1986年后半年，Drs. Goldratt and Robert E. Fox共同除了Goldratt Research Institute。OPT的理念经10年的发展逐步演进为众所周知的TOC。 华南理工大学工商管理学院

15. 什么是瓶颈管理？ • 发展历程 • 1984年The Goal一书最早介绍了TOC在制造业环境下的应用。 • 1980s后期，TOC发展出以“产销率、库存和运作费用”为基础的衡量标准，逐渐形成为一种面向产销率而不是传统的面向减少成本的管理理论和工具，并最终覆盖到企业管理的其他职能方面。 • 1991年，TOC的可操作性进一步增强，发展出用来按照逻辑顺序、系统化解决问题的思维过程TP。TOC既是面向产销率的管理理念又是一系列管理技术的集合。 华南理工大学工商管理学院

16. 什么是瓶颈管理？ 华南理工大学工商管理学院

17. 什么是瓶颈管理？西方对TOC的重视 • APICS(American Product and Inventory Control Society)对TOC的有效性和重要性给予了充分肯定，于1995年成立专门的研究小组CMSIG(Contraint Management Special Interest Group)，以举行国际性年会和出版刊物的形式进行TOC思想及实践经验的交流。 • TOC在不同行业的成功应用案例的涌现。 • TOC研究的市场竞争开始出现。 • 相应软件产品的开发与应用。 华南理工大学工商管理学院

18. 什么是瓶颈管理？与其它概念的比较 华南理工大学工商管理学院

19. 瓶颈管理的核心理念是什么？企业的最终目标是什么？瓶颈管理的核心理念是什么？企业的最终目标是什么？ 在现在、也在将来 赚取更多的利润！ 华南理工大学工商管理学院

20. 瓶颈管理的核心理念是什么？衡量企业能否赚钱的三个常用指标?瓶颈管理的核心理念是什么？衡量企业能否赚钱的三个常用指标? • 净利润(Net Profit, NP) • 企业赚取利润的绝对量。 • 投资收益率(Return on Investment, ROI) • 一定时期的收益与投资的比。 • 现金流量(Cash Flow, CF) • 短期内收入与支出的现金。 华南理工大学工商管理学院

21. 瓶颈管理的核心理念是什么？衡量企业能否赚钱的三个常用指标的弊端瓶颈管理的核心理念是什么？衡量企业能否赚钱的三个常用指标的弊端 • 决策预期效果的滞后性 • 决策的效果只有在年末或季度末的财务数据中才能显现出来。 • 局部标准与全局优化的不一致性 • 旨在提高净利润或投资收益率的局部做法通常与全局优化的目标脱节。 • 直接指导生产的不适应性 • 三个指标主要考虑的是对现有整体资源的有效利用和安排，与生产的指导不直接相关。 华南理工大学工商管理学院

22. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC作业指标体系中的三个概念瓶颈管理的核心理念是什么？TOC作业指标体系中的三个概念 • 产销率(Throughput, T) • 一个系统通过实现产品或劳务的销售来盈利的速度 • T不是一般的通过率或产出率，而是单位时间内，从产品的销售收入(S)中扣除原材料、零部件的采购、分包费用之后的企业所得到的利润额，既通过实现产品销售来获取赢余的速率。 • 从销售收入中扣除的那部分费用总称为纯变动费用(Truly Variable Expenses, TVE)，所以单位时间内T与销售收入间的关系为 • T＝S－TVE 华南理工大学工商管理学院

23. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC作业指标体系中的三个概念瓶颈管理的核心理念是什么？TOC作业指标体系中的三个概念 • 产销率(Throughput, T)—有效产出 • 必须把产成品与卖出品区别开来。 • 在制品和未销售出去的产成品只能是库存，不能带来T的增加。 • 只有那些销售出去的产品才能真正给企业带来利润。 • 产销率衡量了企业在单位时间内能够生产、销售产品而最终获利多少的能力。 华南理工大学工商管理学院

24. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC作业指标体系中的三个概念瓶颈管理的核心理念是什么？TOC作业指标体系中的三个概念 • 库存(Inventory, I) • 指一切暂时不用的资源如原材料、在制品、未折旧的固定资产和未销售出去的产成品等。 • 运作费用(Operating Expenses, OE) • 生产系统将库存转化为产销率过程中的一切花费，包括所有的直接费用和间接费用，如人工费、销售费用和管理费用等。 • 从货币的角度，T是要进入系统中的钱，I是存放在系统中的钱，而OE则是将I转变成T而付出的钱。 华南理工大学工商管理学院

25. 瓶颈管理的核心理念是什么？T，I，OE与NP，ROI和CF的关系瓶颈管理的核心理念是什么？T，I，OE与NP，ROI和CF的关系 • NP＝T－OE • ROI＝（T－OE）/I 华南理工大学工商管理学院

26. 瓶颈管理的核心理念是什么？T，I，OE与NP，ROI和CF的关系瓶颈管理的核心理念是什么？T，I，OE与NP，ROI和CF的关系 • 通常，I降低可以导致OE减少，而OE减少可导致NP、ROI和CF的增加从而使企业赚钱。 • 通过降低I来减少OE的作用随着I的降低而减弱。 • TOC：通过减少库存和运作费用来实现多赚钱的目的是有限度的，因为极限情形也只能是把I和OE减少到0，而通过增加产销率来增加利润却有着无限的可能。 华南理工大学工商管理学院

27. 瓶颈管理的核心理念是什么？究竟哪里是瓶颈？瓶颈管理的核心理念是什么？究竟哪里是瓶颈？ • TOC认为，对于任何一个由多个相关环节构成的系统来讲，是那个产出率最低的环节决定着整个系统的产出水平。 • 在企业的整个经营业务流程中，任何一个环节只要它阻碍了企业去更大程度地增加产销率或减少库存和运作费用，那么它就是一个约束或瓶颈。 • 瓶颈可能来源于企业的内部，也可能来源于企业外部。 • 瓶颈的三种类型 • 资源 (Resources) • 市场 (Markets) • 法规 (Policies)，环保法规 • 由于法规自身所具有的强制性，企业对来自资源和市场的瓶颈进行改造的可能性要大得多。 华南理工大学工商管理学院

28. 瓶颈管理的核心理念是什么？瓶颈资源？ • 瓶颈资源 • 实际生产能力小于或等于生产负荷（或对其的需求量）的资源 • 出现瓶颈的六种典型情况 • 部分生产资源的生产能力低于市场需求 • 所用生产资源的生产能力低于市场需求 • 所用生产资源的生产能力高于市场需求 • 添加新的生产资源或改进工艺时，对瓶颈资源产生的影响 • 通过外包加工提高生产能力时，对瓶颈资源产生的影响 • 通过营销等措施使市场需求提高时，对瓶颈资源产生的影响 华南理工大学工商管理学院

29. 瓶颈管理的核心理念是什么？瓶颈资源？ 华南理工大学工商管理学院

30. X成品市场 Y （C）瓶颈与非瓶颈的产品装配成成品 X市场 Y （D）瓶颈与非瓶颈的产品独立向市场提供产品 制造的基本类型 XY市场 （A）瓶颈供给非瓶颈 YX市场 （B）非瓶颈供给瓶颈 X：瓶颈 Y：非瓶颈 • 分类的价值在于分析和控制生产过程时可以把问题大大简化，不需要对各非瓶颈作业进行跟踪与调度。而把注意力集中在瓶颈作业的控制上。 华南理工大学工商管理学院

31. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的管理思想 • 生产能力小于市场需求的资源不一定为瓶颈资源。 • 首先抓重中之重，使最严重的制约因素凸显出来从而消除了避重就轻和一刀切等管理弊病发生的可能性。短期效果是抓大放小，长期效果是大问题和小问题都没有忽略，从而企业整体水平和管理水平日益提高。 • 任何企业只应该存在少数的瓶颈资源，从而避免了管理者陷入大量的事务处理中而不能自拔。 • 瓶颈是动态飘移的，应避免管理者的惰性。 • TOC根据不同类型物流的特点对企业进行分类，从而为企业准确识别出各自的约束所在提供帮助并对其进行有针对性的计划与控制。 华南理工大学工商管理学院

32. A型企业 最终产品 T型企业 最终产品 V型企业 最终产品 原材料 原材料 原材料 典型例子？ 典型例子？ 典型例子？ 企业的VAT分类 华南理工大学工商管理学院

33. A型企业 最终产品 T型企业 最终产品 V型企业 最终产品 原材料 原材料 原材料 典型例子 流程工业如： 纺织行业 炼油业 钢铁行业 化学行业 纸张行业 塑料行业 典型例子 造船业 航天工业如： 飞机制造 汽车制造 典型例子 消费品生产行业如： 家用电器业 阀门生产业 企业的VAT分类 华南理工大学工商管理学院

34. 华南理工大学工商管理学院

35. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则 • 不要平衡生产能力而要平衡物流 • 平衡生产能力可以提高其利用率但可能导致部分在制品的积压。 • 平衡物流则使各个工序与瓶颈资源同步以使生产周期最短，在制品最少。 • 非瓶颈资源的利用水平不是由自身潜在力所决定，而是由系统中的其他约束来决定 • 瓶颈资源制约着系统的产出能力，而瓶颈资源的充分利用不仅不能提高产销率而且会使库存和运作费用增加。 华南理工大学工商管理学院

36. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则 • 资源的利用和活力是两个概念 • 利用(Utilization)指资源应该利用的程度 • 活力(Activation)指资源能够被利用的最大程度 • 所需要做的工作（利用）与无论需要与否都最大程度地去做（活力）之间明显不同 • 对系统中非瓶颈的安排应基于系统的瓶颈 • 应允许在非瓶颈资源上有适当的闲置时间 华南理工大学工商管理学院

37. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则 • 瓶颈损失1小时等于整个系统损失1小时 • 瓶颈资源必须保持100％的利用率以最大化产出 • 增大瓶颈资源物流的方法 • 减少调整准备时间和频率，瓶颈资源上的批量应尽可能大 • 实行午餐和工修连续工作制，减少状态调整所需的时间损失 • 在瓶颈资源前设置质量检查环节，保证投入瓶颈资源的工作100％为合格品 • 设置缓冲环节，使瓶颈资源不受非瓶颈资源生产率波动的影响 华南理工大学工商管理学院

38. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则 • 非瓶颈上节约1小时无益于系统产销率的增加 • 瓶颈决定了系统的产销率和库存 • 企业的产销率由资源瓶颈和市场瓶颈所控制 • 理想的库存水平应能维持瓶颈上物流的连续和稳定，过多的库存是浪费 华南理工大学工商管理学院

39. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则 • 转运批量在大多数情况下不等于加工批量 • 转运批量：工序间运送一批零件的数量 • 加工批量：经过一次调整后所加工的同种零件数量 • 确定加工批量要考虑的因素 • 资源的合理利用（减少设备的调整次数） • 合理的在制品库存（减少资金积压和在制品费用） • 确定转运批量要考虑的因素 • 提高生产过程的连续性、平行性 • 减少工序间的等待时间和减少运输工作量与运输费用 • 为使产销率最大，瓶颈资源上的加工批量要大 • 在制品库存不应增加，所以非瓶颈资源上的加工批量要小 华南理工大学工商管理学院

40. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则 • 批量大小应是可变的而不应是固定的 • 转运批量是从在制品的角度考虑的，而加工批量是从资源类型的角度考虑的 • 同一种工件在瓶颈资源和非瓶颈资源上加工时可以采用不同的加工批量；在不同的工序间传送时可以采用不同的运输批量 华南理工大学工商管理学院

41. 瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则 • 编排作业计划时应考虑系统的资源瓶颈，提前期只是作业计划的一个派生结果而不应是预定值 • MRPII的资源排序 • 确定批量、计算提前期、排序、能力验算 • 按预先制定的提前期用无限能力计划法排序 • TOC • 考虑计划期内的系统资源瓶颈用有限能力计划法先安排瓶颈资源上加工的关键件的生产进度，以瓶颈资源为基准把瓶颈资源之前、之间和之后的工序分别按拉动、工艺顺序、推动的方式排定并进行一定的优化；然后编排非关键件的作业计划 • TOC中的提前期是批量、优先级和其他因素的函数，是编排资源计划产生的结果 华南理工大学工商管理学院

42. 鼓 绳子 A B G C F E D 市场 缓冲 瓶颈管理的实用方法计划与控制 • TOC认为：一个企业计划与控制的目标就是寻求顾客需求与企业能力的最佳配合，对瓶颈环节进行有效的控制，其余环节与瓶颈环节同步 • TOC的计划与控制是通过DBR系统实现的 • 鼓(Drum) • 缓冲器(Buffer) • 绳子(Rope) 华南理工大学工商管理学院

43. 瓶颈管理的实用方法实施计划与控制的步骤 • 识别企业的真正瓶颈所在是控制物流的关键 • 已知一定时间内生产的产品及其组合，按物料清单计算出要生产的零部件 • 按零部件的加工路线及工时定额计算出各类机床的任务工时 • 将任务工时与能力工时比较，负荷最高、最不能满足需求的机床就是瓶颈资源 • 找出瓶颈资源后，把企业所有的加工设备划分为瓶颈资源和非瓶颈资源 • 基于瓶颈，建立主生产计划 • 主生产计划(Master Schedule)的建立应该使系统物流达到最优 • 因为瓶颈资源控制着系统的节拍(Drum-beat),所以需要按有限能力法进行生产安排，在瓶颈资源上扩大批量、设置缓冲器 华南理工大学工商管理学院

44. 瓶颈管理的实用方法实施计划与控制的步骤 • 设置缓冲器并进行监控以防止随机波动，使瓶颈资源不出现等待状况 • 对企业物流进行平衡，使得进入非瓶颈资源的物料被瓶颈资源的产出率所控制（绳子） 华南理工大学工商管理学院

45. 瓶颈管理的实用方法DBR • 鼓 Drum • 识别企业的瓶颈所在是应用TOC的开端 • 要维持企业内部生产的同步、企业生产和市场需求的同步，其中的一个主要问题是企业生产如何满足市场的需求而又不产生过多的库存 • 安排作业计划是除了要对市场进行正确的预测外还必须按交货期予以不同的优先权数 • 在瓶颈资源上根据优先权数的大小安排生产并据此对上下游的工序排序进而得到交付时间，使交付时间与交货期得以吻合 • 交付时间与交货期的相符是通过权衡瓶颈资源上的批量规模实现的 • 瓶颈资源上只有加工时间和调整准备时间，增大加工批量可以减少调整准备时间进而增加瓶颈资源的有效性，但会减少系统的柔性、增加库存和提前期 华南理工大学工商管理学院

46. 瓶颈管理的实用方法DBR • 缓冲器 Buffer • 库存缓冲 • 即保险的在制品库存，其位置、数量的确定原则与时间缓冲相同 • 时间缓冲 • 将所需的物料比计划提前一段时间提交，以防随机波动，以瓶颈资源上的加工时间长度作为计量单位 • 设置时间缓冲时要考虑的因素 • 要保证瓶颈资源上产出率较快的工件在加工过程中不致因为在制品少而停工 • 考虑加工过程中出现的波动，一般要设置一定的安全库存 • 瓶颈资源上的加工批量是最大的，而瓶颈资源的上游工序则是小批量多批次的 • 要考虑在装配库存费用、成品库存费用、加工费用和各种人工费用，最小化总费用 华南理工大学工商管理学院

47. 瓶颈管理的实用方法DBR • 绳子 Rope • 若鼓的目标是使产销率最大，则绳子的作用则是使库存最小 • 瓶颈决定生产线的产出节奏，而在其上游的工序实行拉动式生产 • 绳子起的是传递作用，以驱动系统的所有部分按鼓的节奏进行生产 • 在DBR的实施中，绳子是由一个涉及原材料到各车间的详细的作业计划来实现的 • 绳子控制着系统物料的进入，其实质和看板思想相同 • 通过绳子的控制使得瓶颈资源前的非瓶颈资源均衡生产 • 绳子是瓶颈资源对其上游资源发出生产指令的媒介 华南理工大学工商管理学院

48. 瓶颈管理的实用方法瓶颈管理5步骤 • 找出系统中存在的瓶颈 • 原料、能力、市场、政策 • 寻找突破这些瓶颈的方法 • 设置时间缓冲 • 设置在制品缓冲 • 在瓶颈资源前设置质检环节 • 统计瓶颈设备产出的废品率 • 找出出废品的原因并根除之 • 对返修或返工的方法进行研究改进 • 使企业中的所有其他活动服从于第二布中提出的各种措施 • 具体实施第二步中提出的措施使第一步中找到的瓶颈环节不再是企业的瓶颈 • 谨防人的惰性成为系统的瓶颈 华南理工大学工商管理学院

49. 例：考虑如下图所示的生产过程。两个产品P和Q，每周的需求量为100件P，50件Q。售价分别为P：￥90/件，Q：￥100/件。有4个工作中心：A、B、C、D，每个工作中心都有一台机器，每周运行2400分钟。需要3种原材料，原材料的成本及加工路线见下表。求解利润最大的生产组合。例：考虑如下图所示的生产过程。两个产品P和Q，每周的需求量为100件P，50件Q。售价分别为P：￥90/件，Q：￥100/件。有4个工作中心：A、B、C、D，每个工作中心都有一台机器，每周运行2400分钟。需要3种原材料，原材料的成本及加工路线见下表。求解利润最大的生产组合。

50. P 100件/周 ￥90/件 Q 50件/周 ￥100/件 外购件 ￥5/件 D 10分钟/件 D 5分钟/件 C 10分钟/件 C 5分钟/件 B 15分钟/件 A 15分钟/件 B 15分钟/件 A 10分钟/件 RM1 ￥20/件 RM2 ￥20/件 RM3 ￥20/件