Теория ограничений

Теория ограничений (Theory of Constraints, TOC) разработана Э. Голдратом. В ней организация рассматривается как система взаимосвязанных процессами ресурсов, взаимодействие которых должно быть направлено на достижение цели организации – зарабатывать деньги. Снабжение, производство и сбыт рассматриваются как звенья одной цепи, в каждом из которых могут возникнуть проблемы (ограничения), снижающие общую эффективность функционирования организации.

Ограничение – это, то, что мешает организации достичь своей цели. В управлении производственной системой можно выделить следующие типы ограничений:

· внутренние ограничения, связанные с недостатком производственных ресурсов: недостаточная пропускная способность ресурсов (рабочих центров – оборудования, производственных рабочих, наладчиков и т.п.), производственный брак, некачественное планирование загрузки рабочих центров и т.п.;

· внешние ограничения (рынок, поставщики, методы управления). Рынок означает недостаточный спрос на продукцию. Ограничение «поставщики» может проявляться в высокой стоимости материальных ресурсов, отсутствии на рынке поставщиков необходимого сырья, материалов, комплектующих, поставках некачественной продукции; неприемлемых условиях поставки, низкой надежности поставщика и т.п. Методы управления выражаются в методах управления закупками, производством и сбытом продукции, методах ведения бухгалтерского учета, используемых показателях оценки эффективности производственных процессов.

Важным моментом в теории ограничений является понимание причинно-следственных связей, возникающих в процессе производства продукции, влияния управленческих решений, принимаемых ежедневно на уровне управления конкретными производственными ресурсами, на конечные результаты работы. В этой связи необходимо определять критерии, в соответствии с которыми оценивают принимаемые решения, т.е. показатели оценки функционирования операционной системы.

В теории ограничений на операционном уровне предлагается использовать три показателя оценки правильности принимаемых решений, соответствующих цели «зарабатывать деньги»:

· производительность – скорость, с которой система генерирует доходы посредством продажи, т.е. деньги, поступающие в систему. Причем, если что-либо производится, но не продается, это не учитывается при расчете показателя производительности;

· запасы – деньги «застрявшие» в системе, вложенные в закупки, необходимые для обеспечения производства и продаж. К запасам относятся материалы, комплектующие, незавершенное производство, готовая продукция, остаточная стоимость зданий, сооружений, оборудования и т.п.

· операционные расходы – деньги уходящие из системы, которые система затрачивает на то, чтобы преобразовать запасы в производительность: амортизационные отчисления, заработная плата производственных рабочих, расходы на перевозки и складирование.

Предприятие, чтобы зарабатывать деньги, должно стремиться к увеличению производительности при возможном снижении уровня запасов и операционных расходов.

Основной принцип успешного управления на основе ограничений – отказ от традиционного подхода к управлению производственными системами, основывающегося на сбалансированности производственных мощностей и приведение пропускной способности каждого элемента системы (рабочего центра) в соответствии со спросом. По рабочим центром подразумевается группа сбалансированных ресурсов – станков и рабочих, обладающих соотвествующей квалификацией.

Основной задачей управляющих производством в целях обеспечения гибкой реакции производственной системы на колебания спроса должно стать балансирование потока продукции в пределах системы, а не мощности в пределах процесса, т.е. рабочих центров. Таким образом, управление производством базируется на принципе оптимизации производственной системы предприятия в целом и соответствия ее функционирования основной цели, а не на оптимизации функционирования отдельных производственных звеньев. Бессмысленно оценивать производительность отдельных ресурсов (рабочих центров) в изоляции от других ресурсов.

В целях управления все ресурсы производственной системы разделяют на три группы: 1) ресурсы недостаточной мощности, или «узкие места» (bottleneck); 2) ресурсы избыточной мощности (non-bottleneck); 3) ресурсы ограниченной мощности (capacity-constrained resource).

Ресурс недостаточной мощности «узкое место» – ресурс, пропускная способность которого меньше, чем потребность в нем, т.е. меньше рыночного спроса на производимую с его помощью продукцию. Такой ресурс должен работать непрерывно.

Ресурс избыточной мощности – ресурс, пропускная способность которого превышает потребность в нем (больше рыночного спроса). Этот ресурс используется не полностью и простаивает. Заниматься устранением простоев избыточного ресурса не имеет смысла.

Ресурс ограниченной мощности – ресурс, пропускная способность которого практически соответствует потребности в нем (рыночному спросу) и который, при условии, что его работа не будет четко спланирована, может стать недостаточным ресурсом, т.е. «узким местом».

Управление операционной системой в соответствии с теорией ограничений представляет собой циклически повторяющийся процесс непрерывного совершенствования (рис. 6.3).

4. Увеличении пропускной способности «узких мест»

5. Возвращение к этапу 1, если ограничение не исчезнет

1. Выявление «узких мест»

2. Определение способов эффективного использования «узких мест»

3. Использование «узкого места» как средства контроля за потоком

ПРОЦЕСС НЕПРЕРЫВНОГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

Рис. 6.3. Процесс непрерывного совершенствования

Он состоит из пяти этапов:

1. Выявление узких мест системы.

2. Определение способов наиболее эффективной эксплуатации «узких мест».

3. Использование «узкого места» как средства контроля за потоком.

4. Увеличение пропускной способности «узких мест».

5. Возвращение к этапу 1, в случае если ограничение не исчезнет. При этом нельзя позволить инерции (старым методам управления, примененным на этапах 2 и 3), стать новым ограничением системы.

Возможными способами расшивки узких мест внутреннего характера являются:

· выполнение ресурсом (рабочим центром) только тех действий, которые необходимы в данное время для выполнения заказа на производство определенной продукции;

· оптимизация планирования работы ресурса и исключение выпуска брака;

· увеличение времени работы ресурса, перенесение части работы на другие ресурсы, использование аутсорсинга;

· улучшение инструментального обеспечения и использование более квалифицированной рабочей силы;

· минимизация времени переналадки оборудования;

· увеличение размеров обрабатываемой партии, устранение простоев и обеспечение надлежащего технического обслуживания;

· изменение технологического маршрута;

· продвижение продаж тех изделий, для которых прибыль в расчете на время работы ресурса-ограничения больше.

Возможными способами расшивки ограничений внешнего характера являются:

а) по поставщикам:

· бережное отношение к материалам, исключение брака;

· ведение переговоров с поставщиками, «воспитание» поставщиков и интеграция с ними;

· продвижение продаж тех изделий, для которых прибыль в расчете на единицу материала-ограничения больше;

· организация собственного производства комплектующих;

б) по рынку:

· поиск «ключевых факторов успеха» и концентрация усилий на их достижении:

o сокращение длительности цикла обслуживания клиентов;

o безусловное выполнение заказов в срок;

o повышение качества продукции;

o расширение функциональных качеств изделий и т.п.

с) методы управления:

· изменение показателей оценки работы производственных подразделений и рабочих центров;

· изменение подходов к мотивации персонала;

· изменение производственной культуры.

Каждый раз после прохождения всех этапов процесса непрерывного совершенствования местоположение узких мест может меняться. Например, если узкие места сначала будут сосредоточены в производственном процессе, то впоследствии они могут переместиться во внешнюю среду (ограничение рыночного спроса), а затем опять вернуться в производственный процесс. Причем, когда ограничение снимается, условия, в которых функционирует производственная система, могут измениться так, что потребуется разработка совершенно новых подходов к управлению, соответствующих изменившимся обстоятельствам. В этом заключается суть процесса непрерывного совершенствования.

Для управления производственным потоком необходимо определить контрольные точки. Например, если в производственной системе есть рабочий центр «узкое место» (РЦ 2), то оно является лучшей контрольной точкой, и ее называют «барабан» (drum), так как оно задает ритм для управления всей системой (рис. 6.4).

Узкое место должно работать все время, обеспечивая соответствие его пропускной способности уровню рыночного спроса на продукцию. Для исключения перебоев в его работе, связанных с возможными сбоями в предыдущих рабочих центрах, необходимо перед ним создать резервные запасы незавершенной продукции, т.е. временной амортизатор или буфер (time buffer). Во избежание накопления излишних запасов и координации объемов выпускаемой продукции, нужно установить информационную связь с предыдущими звеньями производственной цепочки, рабочими центрами или складом, отпускающим материальные ресурсы в производство. Такую связь называют «веревкой» (rope). При отсутствии в системе узких мест в качестве «барабана» используют ресурс ограниченной мощности. В этом случае можно создать запас («буфер») готовой продукции, а «веревка» должна обеспечить соответствие выпускаемого «барабаном» объема продукции уровню спроса на нее.

Склад сырья

РЦ 1

РЦ 3

Готовая продукция

Обратная связь «веревка»

РЦ 2 Узкое место «барабан»

Рис. 6.4. Система управления «барабан-амортизатор-веревка»

Э. Голдрат сформулировал основные правила управления любой операционной системой:

· нужно уравнивать по отношению к спросу поток, а не мощности;

· для каждого ресурса, не являющего узким местом, уровень активности, приносящей пользу системе, определяется не индивидуальными возможностями ресурса, а сторонним ограничением, соответствующим этой системе;

· час, потерянный в узком месте, это час, потерянный системой в целом, а час, сэкономленный в избыточном ресурсе -- это мираж;

· передаточная (транспортная) партия не обязательно должна быть равна обрабатываемой партии (равной объему заказа), ее размер не должен изменяться в процессе производства;

· приоритеты следует определять только после исследования ограничений системы.

В целях облегчения понимания причинно-следственных связей, существующих в производственных системах, Голдратом была разработана VAT-классификация, в соответствии с которой каждое промышленное предприятие в зависимости от конфигурации производственных процессов относится к одному из трех типов – А, V, T или их комбинации (рис.6.5).

Предприятия типа V характеризуются небольшим набором сырьевых материалов, которые преобразуются в процессе производства в значительно большее количество конечных продуктов. Например, нефтепереработка, производство бумаги, переработка молока, сталелитейное производство.

На предприятиях типа А, из множества видов материальных ресурсов производится незначительное количество конечной продукции. Например, машиностроение.

V-образная система

T-образная система

A-образная система

Рис. 6.5. VAT-классификация

Предприятия типа Т характеризуются двумя стадиями производства: изготовление базовых комплектующих и сборка, в процессе которой комплектующие объединяют в различные комбинации, т.е. в разнообразные конечные изделия. Например, производство бытовой техники.

Предложенная классификация позволяет быстро и точно диагностировать источник проблем на производстве и выработать рекомендации по их преодолению. Так, для предприятий типа V характерны излишние товарно-материальные запасы, типа A – плавающие «узкие места», типа Т – использование комплектующих одного заказа для создания задела для другого.

Практика применения теории ограничений показала, что многие из внутренних ограничений устраняются в период от одного до шести месяцев с начала внедрения метода. Для устранения ограничений, как правило, не требуется значительных инвестиций, так как в большинстве случаев узкие места устраняет совершенствование производственного планирования с использованием оптимизированных производственных технологий. Нередко основным ограничением, препятствующим эффективной работе производственных систем, являются традиционные подходы к управлению. Метод управления на основе ограничений может быть применен в любой организации, в том числе, в непроизводственной сфере.

Процесс планирования

Планирование представляет собой итеративный процесс последовательного приближения к результату. Процесс календарного планирования можно представить в виде определенной последовательности действий:

1. Определение цели процесса, его содержания объемов и сроков получения результата (почему?).

2. Определение содержания процесса (как делать?).

3. Определение ответственных исполнителей процессов и операций, и этапов контроля (кто исполняет?).

4. Составление календарного плана -- определение сроков выполнения отдельных работ (этапов) и процесса в целом, под требуемые сроки (когда нужно?).

5. Уточнение календарного плана на основе реальных ограничений на ресурсы, установление минимально возможных реальных сроков выполнения и согласование с заказчиком (когда реально?).

6. Разработка финансового обеспечения выполнения плана.

7. Документирование плана процесса.

1. Определение цели процесса. На этом этапе осуществляется прогнозирование спроса на результаты процесса (продукт). Для предприятия это портфель заказов, т.е. поступивших заявок на продукцию от потребителей на плановый период или прогнозирование объемов продаж, на основе рассмотренных нами в разделе 2.2 второй главы методов: по временным рядам, по индикаторам, качественного или комбинированного подходов.

Предполагаемый объем производства оценивается по каждому виду продукции в натуральном выражении. Он рассчитывается как прогнозируемый спрос плюс необходимый переходящий запас данного вида продукции за вычетом остатков готовой продукции по складу. Сроки определяются заключенными договорами на поставку продукции.

2. Определение содержания процесса означает оценку возможности выполнения предполагаемого объема производства на основе существующей технологической модели процесса. По сути, это анализ существующей технологической модели процесса, на предмет ее способности обеспечить выполнения процесса в нужных объемах, и ее оптимизация под обеспечение достижения поставленной цели.

3. Определение ответственных исполнителей процессов и операций. Для назначения ответственных исполнителей используется матрица ответственности, которая обеспечивает описание и согласование структуры ответственности за выполнение работ. Она является основой для выдачи подразделениям заданий с указанием роли каждого из подразделений в выполнении той или иной работы.

Матрица может отображать и виды ответственности конкретных руководителей за различные работы, а также роли людей, не задействованных непосредственно в процессе, но которые могут оказывать поддержку менеджеру.

Для планирования, в технологической модели необходимо установить основные контролируемые стадии оценки состояния процесса. Это контрольные точки соответствующие промежуточным целям, необходимым для достижения общих целей процесса. Они являются ключевой частью календарного планирования и при контроле выполнения работ позволяют понять, на какой стадии выполнения находится процесс, определить, достигнуты ли результаты, необходимые для успешного завершения работ в целом.

Работы имеют конкретные сроки выполнения, а стадии процесса не учитывают их продолжительности. В них оценка осуществляется только по критерию, выполнена работа или нет.

4. Составление календарного плана – это определение сроков выполнения отдельных работ и процесса в целом, под требуемые сроки. На этом этапе календарный план процесса формируется исходя из предположения, что все требуемые ресурсы доступны в нужное время и в необходимом количестве. Для составления календарного плана под требуемые сроки используют технологическую модель и метод циклограммы сложного процесса, графически отображающий сроки начала и окончания отдельных работ, а затем составляется матрица запуска выпуска отдельных партий деталей и узлов в привязке к участкам и рабочим местам.

5. Уточнение календарного плана на основе реальных ограничений на ресурсы. Работы процесса нуждаются в ресурсах. Выделяют два основных типа ресурсов: а) невозвратные; б) восполнимые.

Первые в процессе расходуются полностью, и не могут использоваться повторно, поэтому их называют невоспроизводимыми или невозвратными. Они складируются и могут накапливаться. К ним относятся: топливо, предметы труда, средства труда однократного использования, финансы и т.п.

Ресурсы второго типа влияют на производственную мощность, сохраняют свою натурально-вещественную форму и по мере высвобождения могут использоваться на других работах. Поэтому их называют возвратными, ненакапливаемыми, восполнимыми. Многократно используются: работники, средства труда (машины и механизмы, станки, технологическая оснастка).

Затем определяются необходимые сроки поставки материальных ресурсов в соответствии с календарным графиком запуска/выпуска. Сроки поставки материальных ресурсов уточняются с поставщиками, устанавливаются реальные сроки поставок, а в календарный план выпуска готовой продукции вносятся необходимые корректировки.

По восполнимым ресурсам осуществляется оценка соответствия производственной мощности требуемой, для выполнения плана. Выявляются «узкие» места в оборудовании, оснастке, персонале и принимаются решения по их ликвидации или осуществляется корректировка календарного плана под реальные возможности.

На практике наличие ресурсов всегда ограничено, поэтому, чтобы добиться приемлемого графика выполнения работ, нередко приходится прибегать к методикам их перераспределения, как на этапе планирования, так и при организации выполнения работ.

Поскольку наличие необходимых для выполнения работ ресурсов часто является ключевым фактором управления процессом, руководитель может разработать реальный план только в том случае, если определен и описан набор доступных ресурсов.

6. Разработка финансового обеспечения выполнения плана. Реализация плана требует соответствующих финансовых затрат на оплату используемых ресурсов. Поэтому, необходимые для выполнения процессов и операций, затраты рассчитываются, обосновываются и утверждается бюджет финансирования.

Планирование финансового обеспечения на плановый период в целом осуществляется на основе сравнения ожидаемой выручки (бюджета доходов) и необходимых затрат (бюджета расходов) (см. раздел 2.3 второй главы).

Бюджет доходов рассчитывается из прогнозируемого объема продаж продукции путем умножения прогноза отгрузки на соответствующие цены по каждому виду продукции и сложению полученных результатов. В нем также учитываются и прочие дополнительные доходы.

Затем определяется бюджет расходов по всем процессам на оплату ресурсов: сырья, материалов и комплектующих, услуг, электроэнергии, воды, труда, реализацию продукции, инновационных проектов и др.

Оценка наличия необходимых денежных средств происходит путем вычитания из ожидаемого бюджета доходов бюджета расходов. На основании полученного результата, например, в случае недостачи денежных средств, принимается решение о порядке привлечения дополнительных средств извне или сокращаются затраты. Сбалансированный по доходам и расходам бюджет утверждается.

В процессе финансирования учитывается и период оборачиваемости денежных средств.

7. Документирование плана процесса. Разработка, документирование и согласование плана процесса направлено на решение следующих задач:

· обеспечить понимание целей процесса и средств их достижения;

· сформировать средства контроля выполнения процесса;

· определить критерии оценки требуемых ресурсов (времени, денег, персонала) и достижения промежуточных результатов (этапов контроля). При этом предполагается, что все участники процесса согласны с объемами работ, сроками и уровнем ресурсного обеспечения, требуемым для достижения целей;

· определить основу для оперативной оценки выполнения процесса. Состояние выполнения процесса может быть оценено посредством сравнения данных использования ресурсов и достигнутых результатов с запланированными.

План процесса может включать следующие основные разделы:

1) Краткую характеристику процесса.

2) Введение (цели и ожидаемые результаты, стратегия, объем работ, организационные связи, ссылки на внешние документы).

3) Описание технологической модели процесса (роли и ответственности, процедуры управления процессом).

4) Описание комплекса работ (работы процесса, их объем, требуемая квалификации персонала, внешние задачи, возможные изменения).

5) Ресурсное обеспечение (персонал, оборудование, финансы и т.п.).

6) График работ (список этапов и график работ по ним).

7) Финансирование (история финансирования подробных процессов, бюджет, затраты, источники, предположения).

8) Риски и неопределенности процесса, планируемые действия по их нейтрализации (зависимость от внешних событий, риски и неопределенности, предполагаемые решения возникающих проблем).

Информация должна быть представлена в форме, удобной для рассмотрения руководством организации, которое принимает решение по ресурсам, критическим этапам и ключевым рискам, а также процедурам управления ими. Все согласованные изменения должны быть задокументированы.

План процесса может быть обсужден с заказчиком для решения спорных вопросов по графику работ, достижения взаимопонимания и согласия.

Организация выполнения планов

В общем плане организация выполнения процесса предполагает создание системы отношений, обеспечивающей распределение задач и ресурсов между отдельными подразделениями и сотрудниками, установление системы их взаимодействия (организационной структуры), осуществление координации их действий по реализации планов, принятых решений и достижению целей организации.

В процессе реализации данной функции взаимодействуют три основных компонента: люди, экономические отношения и технические средства.

Цель функции организации -- подготовка и обеспечение выполнения запланированных действий, и достижение запланированных целей.

В процессе организации выполнения процессов и операций можно выделить: а) организацию структуры управления процессом, б) организацию выполнения плановых заданий исполнителями.

Под организационной структурой управления процессом понимают структуру распределения задач управления, принятия решений, прав и ответственности между звеньями органа управления, направленную на достижение поставленных целей. Как правило, структура управления видоизменяется при смене условий функционирования процесса.

В зависимости от характера реализуемого процесса в организационной структуре могут использоваться следующие виды департаментизации: линейная, функциональная, по результату и матричные (проектная и матричная). Департаментизация это принцип группирования (объединения) работ и исполнителей.

Организация выполнения плановых заданий

При организации выполнения плановых заданий внимание концентрируется на выполнении работы, т.е. на конкретных исполнителях, рабочих местах, вводимых ресурсах, координации ресурсов, участков работы и исполнителей.

Организация выполнения плановых заданий осуществляется на основе технологической модели, структуры управления процессом, планов, ресурсных возможностей и мотивации персонала. При проектировании технологической модели процесса определено, как, какими средствами и в какой последовательности будет выполняться работа, а при планировании в какие сроки и на каких участках должны выполняться работы процесса, сформированы календарные графики поставок необходимых ресурсов и производства продуктов.

В процессе организации выполнения планов производства осуществляется подстройка существующей организационной структуры к структуре управления процессом. Технологическая модель определяет состав работ и их взаимосвязь, и в идеале лежит в основе структуры процесса, ведь, по сути, основной целью организационной структуры является определение требований к исполнителям работ детального уровня технологической модели. Однако связи между технологической моделью, отдельными работами, и элементами организационной структуры на практике не всегда совпадают. Это обусловлено тем, что организационная структура определяется совокупностью выполняемых работ в целом, т.е. зависит не только от данной технологической модели, но и от номенклатуры, объема работ по отдельным процессам и реальных ресурсных возможностей.

Исполнители работ требуемой квалификации распределяются по рабочим местам и конкретным работам, до них доводятся плановые задания. Формируются рабочие графики использования персонала и нужное восприятие каждым исполнителем своей работы. Организуются своевременная поставка необходимых ресурсов на рабочие места (устанавливается и отлеживается кто, куда, когда и каким образом их поставляет) и передача продукта на следующий технологический этап. Обеспечивается техническое обслуживание производственного и управленческого процесса: оборудования, оснастки, транспортных средств, энергетики, средств обмена информацией и т.п. Осуществляется выравнивание профиля загрузки ограниченных ресурсов по наличию и срокам выполнения, посредством разнесения во времени задач и создания запасов. Организуется контроль выполнения рабочих заданий.

При формировании мотивирующих рабочих заданий следует руководствоваться следующими рекомендациями:

1. Объединяйте фрагментарные задачи. Это позволяет повысить разнообразие навыков и особенность задачи.

2. Формируйте естественные рабочие единицы. Следует проектировать задачи таким образом, чтобы они объединялись в конкретное единое целое. Это способствует формированию у работников ответственного отношения к выполняемой ими работе и поощряет рассматривать ее как нечто значимое и важное, а не как скучную и никому не нужную деятельность.

3. Налаживайте прямые взаимоотношения с клиентами. Клиент – это внутренний или внешний пользователь продукта. Для повышения разнообразия навыков, автономности и обратной связи менеджеры должны стремиться устанавливать прямые взаимоотношения между работниками и клиентами.

4. Расширяйте рабочие задания по вертикали. Расширение рабочего задания по вертикали в определенной мере сокращает разрыв между аспектами «выполнения» рабочего задания и «управления» им, т.е. повышает степень автономии исполнителя.

5. Создавайте каналы обратной связи. Обратная связь позволяет исполнителям не только получать информацию о том, насколько хорошо они выполняют свою работу, но и постоянно контролировать, не снижается ли качество их работы.

Проектировать рабочие задания необходимо осознанно и тщательно, учитывая требования постоянно изменяющейся окружающей среды, технологические процессы, применяемые в организации, а также навыки, способности и предпочтения исполнителей.

Важным моментом в организации процесса выполнения планов является создание рабочих команд, которые были рассмотрены в разделе 2.4 второй главы.

Рабочие графики персонала необходимы для обеспечения выполнения процессов и операций человеческими ресурсами.

Они отвечают на следующие вопросы:

для работника:

· Какого числа работнику следует выйти на работу?

· В какую смену он должен выйти на работу?

· На каком рабочем месте он должен работать?

для менеджера процесса:

· Кто именно будет работать у него в данный календарный рабочий день, в данную смену?

· На каком рабочем месте у него будет работать каждый конкретный работник?

По рабочему графику каждый работник должен:

· получить положенное по закону количество выходных (как правило, два) в неделю;

· в течение месяца отработать одинаковое количество времени в разных сменах;

· отработать одинаковое количество времени на своем рабочем месте.

Все действия, представленные в рабочих графиках, не должны входить в противоречие с действующим трудовым законодательством.