约束通常被视为负面事物。但在商业中,就像你能从错误中学习一样,你也能从约束中学习。
在排程方面,标准的做法是传统的生产活动控制排程。其替代方案是约束理论(TOC)方法。
约束理论基于这样一个事实:能力是有限的约束。这意味着必须创建能够优化约束而不损害生产的排程。
基于约束理论的排程有五个步骤,我们来逐一介绍。
第一步,找出阻碍生产实现目标的约束。为此,必须审视流程,找出哪个工作中心生产的单位数量(或标准工时)最少,并且无法提高其产出。
第二步,最大限度地发挥约束的潜力。这需要找出约束能够流经工作中心而不造成瓶颈的最大小时数。这个小时数被称为“鼓”,因为它为整个生产过程设定了节奏。无论约束设定了怎样的鼓点节奏,计划中的其他资源都必须以相同的节奏运行。
为了正确利用约束,进入工作中心的所有材料都必须质量合格。休息时间也必须错开,以便机器连续运行。最后,必须进行预防性维护,以确保操作不出问题。
第三步,将“约束”工作中心的鼓点节奏作为最高优先级,并确保它永远不会缺活干。如果物料释放得太晚,约束就会缺活。
有时,物料会被故意过早释放。这会在约束前方形成一个在制品(WIP)缓冲。缓冲为系统提供了一些松弛时间。只需确保它们被策略性地放置,以保护对保持进度至关重要的资源。
为了对约束进行排程,必须为每道工序确定加工时间,以便为生产订单分配开始日期。一旦确定了工作中心的开始日期和时间,就可以计算出订单的释放日期和时间,以及下游的任何完成时间。
正如我之前所说,缓冲用于应对正常生产流程中的变化,尤其是在“约束”工作中心的前方。你可以尽可能仔细地计划,但仍然可能出现问题。这就是缓冲的作用所在,它们让约束能够保持进度。缓冲有时分为三种类型的区域。
首先是红色区域缓冲,位于受约束的工作中心前方。它们很重要,因为它们保护了通过约束的工作流。
然后是黄色区域缓冲,位于非约束工作中心前方。这些缓冲对于允许一定延迟程度的订单很有用。不过,仍然需要对其进行监控,以确保它们准时到达红色区域。
最后是绿色区域缓冲,这是可选的。它们通常被放置在离约束最远的地方,通常位于可容忍最大延迟量的非关键点。
你可能会想,缓冲应该多大。如果需要加速的工作少于5%,则缓冲过大。如果超过5%,则缓冲过小。如果红色区域缓冲总是满的,或者从来不需要加急,那么它就太大了,应该减小以降低库存投资。
发生这种情况时,就要提升约束并扩大其能力,或者说加快鼓点节奏。提升可能是出于多种原因。可能是流程无法满足所需的产出。可能是因为非约束工作中心严重利用不足。也可能是供需数量发生了重大变化。此处的解决方案包括投资新设备、增聘人员,或重新组织设施或工艺路线以平衡工作量。
一旦约束得到管理,就应识别新的约束,以持续改进排程。这是约束理论排程的一个基本原则。它永远不会静止太久。一旦你在一个领域做出了改进,就该在另一个领域做出更多改进了。
为了实施约束理论排程,高层管理者必须支持。这将公司的文化从典型的推式环境(即每道工序都完成订单而不考虑约束)转变为鼓拉式环境。
许多系统使用无限和倒排法来排程订单。而TOC则使用固定和顺排法来规划受约束的工作中心,然后围绕鼓能力来排程其余工作中心。
TOC的口号是持续改进。在这种环境下,绩效衡量指标必须改变,侧重于最大化瓶颈或约束资源的产出,而不是单个工作中心的利用率和效率。关键在于充分利用困境。有了TOC,约束不会拖你后腿,它们实际上会推动你前进。