Meandry Teorii Ograniczeń

Wychodząc z założenia, że działalność przedsiębiorstwa ma przynosić pieniądze, TOC zakłada konieczność zwiększania przerobu organizacji i przedstawia rozwiązania służące temu celowi. Dostarcza technik, które stanowią narzędzia realizacji przyjętej filozofii w różnych obszarach działalności przedsiębiorstwa. W zakresie zarządzania produkcją, w obszarze planowania i sterowania oraz zarządzania zapasami można wykorzystać metodę werbel-bufor-lina DBR (Drum-Buffer-Rope). Ponadto do identyfikowania źródłowych przyczyn problemów i poszukiwania nowych rozwiązań, służą narzędzia Wnioskowania Logicznego (TOC Thinking Process), a do określania efektów finansowych podejmowanych decyzji i wyboru najlepszej opcji działania można wykorzystać rachunkowość przerobową TA (Throughput Accounting).

Dwa podejścia

W zarządzaniu produkcją można stosować podejście kosztowe (tzw. świat kosztów) i nastawienie na przepustowość systemu (tzw. świat przepustowości). Podejście kosztowe wiąże się z ciągłym ograniczeniem kosztów produkcji. Nastawienie na przepustowość z kolei oznacza podejmowanie działań, które prowadzą do zwiększenia ilości gotowych produktów, na które czekają klienci, na wyjściu systemu. Teoria Ograniczeń przy pomocy narzędzia Wnioskowania Logicznego jakim jest diagram konfliktu CRD (Conflict Cloud, Conflict Resolution Diagram, Evaporating Cloud) wskazuje, że niemożliwe jest jednoczesne zarządzanie produkcją zgodnie z obydwoma światami, tzn. minimalizowanie kosztów i maksymalizowanie przepustowości systemu produkcyjnego. U podstaw obu podejść tkwią bowiem przeciwstawne założenia.

Przepustowość systemu produkcyjnego jest tożsama z tzw. wąskim gardłem, czyli elementem, którego zdolności produkcyjne są w pełni wykorzystywane lub występuje ich niedostatek

Zarządzanie zgodnie ze światem kosztów oznacza potrzebę uzyskiwania optymalnych wyników w każdym elemencie systemu produkcyjnego. Obniżenie kosztów funkcjonowania dowolnego elementu wpływa bowiem na funkcjonowanie całego systemu i z punktu widzenia świata kosztów jest działaniem pożądanym. Natomiast poprawa przepustowości całego systemu nie jest możliwa poprzez poprawę przepustowości każdego elementu z osobna (rys. 1). Zależy bowiem ona od przepustowości jego najsłabszego etapu. Skierowanie wysiłków na poprawę przepustowości innych fragmentów, z reguły powoduje poniesienie dodatkowych kosztów a nie przynosi pożądanych efektów związanych ze wzrostem ilości produktów na wyjściu systemu produkcyjnego.

Zarządzanie zgodnie ze światem kosztów prowadzi m.in. do zwiększania wielkości partii produkcyjnej (minimalizacja przezbrojeń i kosztów z tym związanych), co skutkuje nieelastycznym i niedopasowanym do potrzeb rynku systemem produkcyjnym oraz kumulowaniem działań powodujących wydłużenie czasu przejścia materiału przez system, wzajemne zabieranie sobie zasobów i wykorzystywanie ich w celu wyprodukowania wyrobów, które będą dopiero oczekiwały na klienta. Oznacza również powstanie zrównoważonego procesu produkcyjnego, w którym każdy etap charakteryzuje ta sama zdolność produkcyjna, zrównana z potrzebami rynku. Każde odchylenie zdolności, z punktu widzenia kosztów, traktowane jest jako strata. Natomiast współzależność etapów procesu produkcyjnego i odchylenia statystyczne parametrów realizacji poszczególnych etapów, jakie wywołują rzeczywiste warunki, powodują, że zrównoważenie zdolności produkcyjnych w praktyce nie jest możliwe. Próba jego osiągnięcia prowadzi do komasowania opóźnień poszczególnych etapów i wydłużenia czasu realizacji zamówienia klienta, a tym samym skutkuje zwiększeniem kosztów funkcjonowania systemu produkcyjnego. Negatywne konsekwencje postępowania zgodnie ze światem kosztów spowodowały, że podstawowym założeniem Teorii Ograniczeń stało się chronienie przepustowości systemu produkcyjnego.

Etapy TOC

Przepustowość systemu produkcyjnego jest tożsama z tzw. wąskim gardłem, czyli elementem, którego zdolności produkcyjne są w pełni wykorzystywane lub występuje ich niedostatek. Zdolności wąskiego gardła determinują (ograniczają) wielkość produkcji. Według TOC system jest tak mocny jak jego najsłabsze ogniwo. Jego ograniczenia mogą leżeć po stronie systemu produkcyjnego i być związane z jego elementami lub mogą się znajdować na zewnątrz systemu, gdy jest to np. popyt klientów. W tym wypadku niezbędnymi stają się identyfikacja potrzeb klientów i podjęcie odpowiednich działań marketingowych.

Wzmocnienie wąskiego gardła poprawia przepustowość całego systemu produkcyjnego

Zarządzanie produkcją zgodnie z Teorią Ograniczeń wymaga ciągłej realizacji pięciu podstawowych etapów: identyfikacji ograniczeń, eksploatacji ograniczenia, podporządkowania wszystkich decyzji konieczności maksymalnego wykorzystania wąskiego gardła, wzmocnienia ograniczenia oraz powrotu do identyfikacji ograniczeń. Realizacja kroku piątego wpisuje schemat postępowania w cykl ciągłego doskonalenia systemu produkcyjnego.

Identyfikacja ograniczenia

Zgodnie z TOC w systemie produkcyjnym zawsze występuje kilka ograniczeń. Działania należy rozpocząć od znalezienia zasobów, których aktualne obciążenie sięga lub nawet przekracza 100 proc. ich możliwości produkcyjnych. Można tego dokonać analizując parametry procesu produkcyjnego, program produkcji, cykl wykonania operacji, a w efekcie identyfikując obciążenie danego zasobu. Można zidentyfikować ograniczenie analizując obecną sytuację na hali produkcyjnej. Ograniczeniem w systemie może być zasób, przed którym stan zapasów jest największy lub, z którego elementy spływają z ciągłym opóźnieniem w stosunku do planu. Ponadto może stanowić je zasób, na którego wyniki pracy najczęściej oczekuje się realizując operacje montażu. Także metoda Logicznego Wnioskowania pozwala dokonać analizy stanu obecnego i zaczynając od negatywnych skutków realizacji procesu produkcyjnego (np. opóźnień, nieterminowości realizacji zleceń) dotrzeć do głównych problemów wywołujących te skutki i wskazać ograniczenie systemu.

Eksploatacja ograniczenia

Po zidentyfikowaniu ograniczenia kolejnym krokiem jest jego eksploatacja. Chodzi tutaj o zapewnienie warunków, w których ograniczenie będzie mogło pracować ze swoją maksymalną zdolnością produkcyjną. Należy bowiem wziąć pod uwagę, że niewykorzystanie jego możliwości niesie za sobą zdecydowanie szersze konsekwencje. Wąskie gardło determinuje przepustowość całego systemu produkcyjnego, a jego zatrzymanie skutkuje brakiem określonej ilości gotowych wyrobów na wyjściu systemu, czyli daje efekt zatrzymania całego procesu produkcji i wstrzymania wpływu pieniędzy za gotowe produkty. Nadrobienie zaległości może odbyć się tylko w dodatkowym czasie pracy, co wiąże się z koniecznością poniesienia dodatkowych kosztów. By tego uniknąć należy wykorzystać wszelkie narzędzia i techniki umożliwiające ciągłą pracę ograniczenia. Trzeba więc m.in. zadbać o stan techniczny maszyn i nie dopuszczać do nieprzewidzianych zatrzymań, należy stanowisko kontroli jakości umieścić przed wąskim gardłem, by nie tracić czasu pracy na realizację operacji na brakach, planować obciążenie tego zasobu tylko wykonaniem operacji, na które czekają klienci, zapewnić by więcej niż jeden operator potrafił wykonać operacje na tym stanowisku, wprowadzić zastępowalność operatora ograniczenia w czasie przysługującej mu przerwy w ciągu zmiany, tak by nie dopuścić do zatrzymania maszyny.

Maksymalne wykorzystanie ograniczenia

Kolejnym działaniem jest podporządkowanie pracy wszystkich elementów systemu produkcyjnego pracy wąskiego gardła z jego maksymalną wydajnością. Ograniczenie dyktuje tempo pracy całego systemu, jest werblem wybijającym takt pracy całego procesu produkcji. Z takim tempem muszą pracować pozostałe elementy systemu, a nie według posiadanych zdolności produkcyjnych. Należy zatem zaplanować pracę elementów systemu produkcyjnego, wykonujących operacje poprzedzające pracę wąskiego gardła w procesie technologicznym tak, by materiał w odpowiednim momencie spływał na stanowisko będące ograniczeniem, aby mogło wykonywać operacje bez przerw, zgodnie z opracowanym planem. W tym celu należy określić o ile wcześniej, przed planowanym obciążeniem ograniczenia należy rozpocząć pierwszą operację w procesie technologicznym, czyli określić długość tzw. liny łączącej ograniczenie z pierwszym procesem. Trzeba również wziąć pod uwagę, że zasoby które nie są ograniczeniem nie muszą cały czas być obciążone pracą. Ich wykorzystanie zależne jest od tempa pracy wąskiego gardła. Takie działania pozwalają obniżyć poziom zapasów produkcji w toku i są racjonalne z punktu widzenia ponoszonych kosztów produkcji. Ponadto w celu zabezpieczenia ciągłej pracy ograniczenia wymagane jest posiadanie przez elementy systemu, które nie są wąskim gardłem zdolności produkcyjnych przewyższających możliwości produkcyjne ograniczenia. W przypadku zatrzymania pracy tych elementów (np. z powodu awarii), nadmiarowa wydajność pozwala zwiększyć ich tempo pracy i w ten sposób ochroniona zostaje ciągła praca wąskiego gardła. Etap ten zwraca zatem uwagę na potrzebę równoważenia przepływu materiału przez wszystkie elementy systemu, a nie równoważenie zdolności produkcyjnych.

Podstawowym założeniem Teorii Ograniczeń stało się chronienie przepustowości systemu produkcyjnego

Dalsze doskonalenie przepływu materiałów przez system, obniżenie poziomu zapasów i skrócenie cyklu produkcji wiąże się ze zmianami wielkości partii produkcyjnej i partii transportowej. Partia produkcyjna dla wąskiego gardła powinna być duża (ze względu na ochronę zdolności produkcyjnych), natomiast dla pozostałych stanowisk mniejsza. Ponadto wielkość partii transportowej nie musi być równa wielkości partii produkcyjnej, co wiąże się z realizacją procesu produkcyjnego w układzie szeregowo-równoległym.

Wzmocnienie ograniczenia

Wzmocnienie wąskiego gardła poprawia przepustowość całego systemu produkcyjnego. Może odbyć się na dwa sposoby. Jeden związany jest ze zwielokrotnieniem liczby stanowisk będących ograniczeniem lub zmianą technologii wykonania operacji. Drugi sposób obejmuje wszystkie zmiany o charakterze organizacyjnym poprawiające efektywny fundusz czasu pracy ograniczenia lub skracające cykl wykonania operacji. Można je uzyskać wykorzystując m.in. standaryzację pracy, metodę SMED, 5S, czy TPM.

Wykonanie czterech pierwszych kroków i zmiana sytuacji w otoczeniu systemu produkcyjnego mogą spowodować, że dotychczasowe ograniczenie nie jest już wąskim gardłem. Należy zatem wrócić do wykonania kroku pierwszego, zidentyfikować nowe ograniczenie i wykonać kolejne kroki postępowania.

Przedstawione etapy stanowią podstawę funkcjonowania organizacji zgodnie z filozofią Teorii Ograniczeń. Pozwalają na osiągniecie podstawowego celu istnienia przedsiębiorstwa, jakim jest zarabianie pieniędzy. Na nich opierają się narzędzia TOC, stosowane w zarządzaniu produkcją, jakimi są metoda werbel-bufor-lina i rachunkowość przerobowa.