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01 TOC（約束理論）

由于消費者需求日益多樣化，原材料價格與人力成本逐漸提高，全球領域的市場競爭日趨激烈，使得傳統的生產方式面臨著嚴峻的挑戰。尋求新的生產方式以及新的生產 管理技術以求下一世紀的生存和發展，已成為各國企業界和學術界高度關注的問題。

在這樣的背景下，以色列物理學家、企業管理顧問高德拉特在其開創的最優生產技術基礎上發展出來的“瓶頸管理”（TOC）于90年代在西方國家迅速發展起來，并遠遠超越了生產管理的范圍，已經在理論研討、企業應用、軟件開發、咨詢、教育培訓等領域均形成了相當大的規模和聲勢。“瓶頸管理”，也就是“約束理論”，是Theory of Constraint的中文譯名，簡稱為TOC。約束理論是一套管理理念與管理工具的集合， 它把企業在實現其目標的過程中現存的或潛伏的制約因素稱為“瓶頸”或者“約束” （Constraint），通過逐個識別和消除這些“瓶頸”，使得企業的改進方向與改進策略明確化，從而達到幫助企業更有效地實現其目標的目的。

02 關于TOC的九大原則

約束理論涉及九大管理原則。約束理論的基本思想在九條管理原則上得到了具體體現，這九條原則是實施瓶頸管理的基石。與約束理論相關的生產計劃與控制的算法和軟件，也是按照這九條原則提出和開發的。此外，這些原則也可以獨立于軟件之外，直接用于指導實際的生產管理活動。下文將逐條分析這九條原則。

原則1 追求物流的平衡，而不是生產能力的平衡。追求生產能力的平衡是為了使企業的生產能力得到充分利用。

因此在 設計一個新廠時，自然會追求生產過程各環節的生產能力的平衡。但是對于一個已投產的企業，特別是多品種生產的企業，如果一定要追求生產能力的平衡，那么即使企業的生產能力充分利用了，但是產品并非都能恰好符合當時市場的需求，必然有一部分要積壓。約束理論則主張在企業內部追求物流的平衡。所謂物流平衡就是使各個工序都與瓶頸機床同步，以求生產周期最短、在制品最少。它認為生產能力的平衡實際是做不到的。因為波動是絕對的，市場每時每刻都在變化；生產能力的穩定只是相對的。所以必須接受市場波動這個現實，并在這種前提下追求物流平衡。

原則2 “非瓶頸”的利用程度不由其本身決定，而是由系統的“瓶頸”決定的。瓶頸資源制約著系統的產出能力，而非瓶頸資源的充分利用不僅不能提高產銷率，而且會使庫存和運營費用增加。

原則3 資源的“利用”（Utilization）和“活力”（Action）不是同義詞。 “利用”是指資源應該利用的程度，“活力”是指資源能夠利用的程度。

按傳統的觀點，一般是將資源能夠利用的能力加以充分利用，所以“利用”和“活力”是同義的。按約束理論的觀點，兩者有著重要的區別：因為做所需要的工作（應該做的，即“利用”）與無論需要與否，最大程度可做的工作（能夠做的，即“活力”）之間是明顯不同的。所以對系統中“非瓶頸”的安排使用，應基于系統的“ 瓶頸”。例如，一個非瓶頸資源能夠達到100％的利用率，但其后續資源如果只能承受其60％的產出，則其另外40％的產出，將變成在制品庫存，此時從非瓶頸資源本身考察，其利用率很好，但從整個系統的觀點來看，它只有60％的有效性。所以“利用”注重的是有效性，而“活力”注重的則是能行性，從平衡物流的角度出發，應允許在非關鍵資源上安排適當的閑置時間。

原則4 “瓶頸”上一個小時的損失則是整個系統的一個小時的損失。

一般來說，生產時間包括調整準備時間和加工時間。但在瓶頸資源與非瓶頸資源上的調整準備時間的意義是不同的。因為瓶頸資源控制了產銷率，在瓶頸資源上中斷一個小時，是沒有附加的生產能力補充的。而如果在瓶頸資源上節省一個小時的調整準備時間，則將能增加一個小時的加工時間，相應地，整個系統增加了一個小時的產出。所以，瓶頸資源必需保持100％的“利用”，盡量增大其產出。為此，對瓶頸資源還應采取特別的保護措施，不使其因管理不善而中斷或等工。

原則5 “非瓶頸”節省的一個小時無益于增加系統產銷率。因為非瓶頸資源上除了生產時間（加工時間和調整準備時間）之外，還有閑置時間。

節約一個小時的生產時間，將增加一個小時的閑置時間，而并不能增加系統產銷率。當然，如果節約了一個小時的生產時間，可以減少加工批量，加大批次，以降低在制品庫存和生產提前期。但這些結果能在多大程度上有益于系統追求的根本目標，依然牢牢受制于瓶頸資源。

原則6 “瓶頸”控制了庫存和產銷率。

因為，產銷率指的是單位時間內生產出來并銷售出去的產品所創造的利潤額。所以，很明顯它受到企業的生產能力和市場的需求量這兩方面的制約，即它們受由資源瓶頸和市場瓶頸所控制的。如果“瓶頸”存在于企業內部，表明企業的生產能力不足，相應的產銷率也受到限制；而如果當企業所有的資源都能維持高于市場需求的能力，那么，則市場需求就成了“瓶頸”。這時，即使企業能多生產，但由于市場承受能力不足，產銷率也不能增加。同時，由于“瓶頸”控制了產銷率，所以企業的 “非瓶頸”應與“瓶頸”同步，它們的庫存水平只要能維持“瓶頸”上的物流連續穩定即可，過多的庫存只是浪費，這樣，“瓶頸”也就相應地控制了庫存。

原則7 運輸批量可以不等于（在許多時候應該不等于）加工批量。車間現場的計劃與控制的一個重要方面就是批量的確定，它影響到企業的庫存和產銷率。

約束理論所采用的是一種獨特的動態批量系統，它把在制品庫存分為兩種不同的批量形式，即：①運輸批量，是指工序間運送一批零件的數量；②加工批量，指經過一次調整準備所加工的同種零件的數量，可以是一個或幾個轉運批量之和。

在自動裝配線上，轉運批量為1，而加工批量很大。確定加工批量的大小應考慮：資源的合理應用（減少設備的調整次數）與合理的在制品庫存（減少資金積壓和在制品庫存費用）。而確定運輸批量的大小則是考慮：提高生產過程的連續性、平衡性；減少工序間的等待時間和減少運輸工作量與運輸費用。兩者考慮的出發點不同，所以運輸批量不一定要與加工批量相等。根據約束理論的觀點，為了使產銷率達到最大，瓶頸資源上的加工批量必須大。但另一方面，在制品庫存不應因此增加，所以轉運批量應該小，即意味著非瓶頸資源上的加工批量要小，這樣就可以減少庫存費用和加工費用。

原則8 批量大小應是可變的，而不是固定的。原則8是原則7的直接應用。

在約束理論中，運輸批量是從在制品的角度來考慮的，而加工批量則是從資源類型的角度來考慮的。同一種工件在瓶頸資源和非瓶頸資源上加工時可以采用不同的加工批量，在不同的工序間傳送時可以采用不同的運輸批量，其大小根據實際需要動態決定。以上兩條是涉及物流的。

原則9 編排作業計劃時考慮系統資源瓶頸。

提前期是作業計劃的結果，而不是預定值。MRP II制定作業計劃的方法是按預先制定的提前期，用無限能力計劃法編制作業計劃。但當生產提前期與實際情況出入較大時，所得的作業計劃就脫離實際難以付諸實施。瓶頸管理與MRP正好相反，即不采用固定的提前期，而是考慮計劃期內的系統資源瓶頸，用有限能力計劃法，先安排瓶頸資源上加工的關鍵件的生產進度計劃，以瓶頸資源為基準，把瓶頸資源之前、之間、之后的工序分別按拉動、工藝順序、推動的方式排定，并進行一定優化，接下來編制非關鍵件的作業計劃。所以，約束理論中的提前期是批量、優先權和其他許多因素的函數，是編制作業計劃產生的結果。