Теория ограничений: что такое TOC, пять шагов фокусировки и схема барабан-буфер-канат

Теорию ограничений сформулировал израильский физик Элияху Голдратт в начале 1980-х годов, продвигая собственную систему производственного планирования OPT. В 1984 году Голдратт в соавторстве с журналистом Джеффом Коксом изложил метод в форме романа «Цель»: директор завода за три месяца выводит предприятие из убытков, определив участок, ограничивающий выпуск. Издание вошло в список 25 самых влиятельных книг по управлению по версии Time.

Исходное положение: производительность системы равна производительности самого слабого звена, а вложения в остальные участки оседают в запасах между операциями.

Пять шагов фокусировки

- Найти ограничение: участок, оборудование, поставку или регламент, определяющий предел выпуска. Перед ним накапливается очередь, за ним оборудование простаивает.
- Максимально использовать его: перерывы и пересменка идут со сдвигом, наладка выносится за пределы цикла, входной контроль отсекает брак до операции.
- Подчинить остальную систему его темпу: смежные участки работают на ритм ограничения, а не на собственную загрузку. Шаг наиболее спорный, поскольку предполагает плановые простои при свободной мощности.
- Расширить ограничение: дополнительная смена, вторая единица оборудования, передача операций на кооперацию. Шаг связан с затратами и потому идет четвертым.
- Вернуться к первому шагу: после расширения ограничение перемещается на другой участок.

Барабан, буфер, канат

Для управления потоком Голдратт предложил схему из трех элементов. Барабан: ограничение, задающее ритм производству. Буфер: запас времени и материалов, защищающий ограничение от простоя при отклонениях на предыдущих операциях. Канат: правило запуска, по которому материалы поступают в производство по мере расхода буфера, а не по мере поступления заказов.

Загрузка цеха сверх темпа ограничения не увеличивает выпуск, но наращивает незавершенное производство и удлиняет срок исполнения заказа.

Разбор на примере

Омский производитель сельхозтехники «СибзаводАгро» выпускает бороны, сеялки и плуги, наиболее сложное изделие насчитывает 4500 деталей. Состояние на 2021 год: закупки велись без приоритетов, детали терялись при межцеховом перемещении, руководство не имело данных о стадии исполнения заказа.

Порядок работ подчинили приоритету исполнения. На каждом рабочем месте введена очередь операций, первой в ней идет та, от которой зависит срок отгрузки. Отдельная очередь установлена для внутрицеховой транспортировки. Перед сборкой введено комплектование: сборщик приступает к изделию после подтверждения наличия всех позиций.

Приоритет заказа задает очередь, а не решение мастера в течение смены. По данным поставщика системы управления, исполнимость заказов точно в срок составляет 97%.

Границы применимости

Метод применим к системам с выраженным узким местом. При сопоставимых мощностях участков и срывах сроков по вине снабжения фокусировка на ограничении результата не дает. Второе ограничение управленческое: третий шаг оставляет часть мощностей незагруженной, что расходится с оценкой цеха по коэффициенту загрузки оборудования.

Место в методике АЦТ

Теория ограничений значится под кодом A3-08 в группе A «Операционная эффективность»: 12 часов теории, 20 часов практики, категория сложности «сложный». Норматив вдвое ниже, чем у бережливого производства, поскольку метод изменяет не состав операций, а порядок запуска.
В методике инструмент примыкает к средствам планирования потока: канбану (A3-02), выравниванию загрузки (A3-06), работе точно вовремя (A3-07). Диагностика опирается на карту потока создания ценности (A1-09), без которой ограничение определяется по косвенным признакам.

Вывод

Метод переводит управление производством из режима ежедневного согласования приоритетов в режим правила: очередность работ задает состояние потока перед ограничением. Первые три шага из пяти вложений в оборудование не требуют. Ограничение существует в любой системе и перемещается после каждого расширения, поэтому теория ограничений работает как постоянная процедура управления.