第二章 文獻探討
2.1 TOC 的存貨管理模式
限制理論(Theory of Constraints, TOC)的起源可追溯到1970 年代晚期,由其創立 者以色列物理學家Goldratt 博士所提出的最佳生產技術(OPT;Optimized Production Technology)。Goldratt 博士主張任何組織系統在發展過程中,均普遍存在有阻礙其發 展之限制因素。因此應將企業視為一個系統,管理行為應依整體系統的效益做考量。在 系統中,局部效益最佳不等於整體最佳,而整體的績效並不是來自最強的部門,反而受 限於最弱的部份。
限制理論為一管理哲學,包含了一系列的應用解決方案與主張一套解決問題的思考 程序(TP;Thinking Process)[7][8]。組織系統透過運用科學邏輯的驗證技術,分析其 因果關係,憑藉著對系統邏輯性的描述與呈現,能提供管理者清晰的思維,透過近乎常 識(Common Sense)的方式來解決複雜的問題。基本上Goldratt 博士認為,要讓企業不 斷持續改善,不能一昧依循舊有經驗典範,必須以嶄新、科學的態度來看待企業的現象。
其運用常識所挑戰的傳統經營管理假設主要涵蓋下列幾個常見原則[10][4]:
1、局部最佳化的總和效益不等於整體最佳化效益(The System Optima is not the Sum of the Local Optima):因變動、相互依存、政策和衡量指標等因素,系統整體的最佳績效 並不等於所有部門最佳績效的總和,所以導致各自部門為了爭取其個別效益的提升,但 卻不一定能為企業有效提升整體效益的狀況不斷發生,甚至可能造成部門間利益衝突對 立,而阻礙公司整體的利益。
2、平衡的系統並不是好的系統(Balanced System is not a Optima System):現在的競爭 環境分工越來越專精、變化越來越頻繁,系統是不可能平衡的,所以傳統上儘可能追求 平衡的系統會因為統計波動(Statistical Fluctuations)[5]等因素而導至無法達成平衡。
3、系統的總產出應等於系統中最弱一環的產出(The Weakest Link Ultimately Limits the Success of the Entire System):也就是說系統的總產出應由系統中最弱一環來決定,而 不是最強的部份。例如系統之最大有效產出其決定於瓶頸資源或產能受限資源。
4、系統的許多不良效應只根源於少數核心問題上(Most of the Undesirable Effects within a System are Caused by a few Core Problems):絕大部份系統出現的不良效應大都只是不 受歡迎的指標或現象,而非真正的問題,它們是潛伏於系統下之病因所造成的效應,所 以確認並根除核心問題不僅可減少不良效應的衝擊,更重要的是可防範不良效應的再發 生。
5、空有想法不能解答問題(Ideas are not Solutions):坐而思不如起而行。好的想法必 須經過系統驗證,否則都無法瞭解其效益;況且許多好的想法都在執行階段胎死腹中。
2.2 Demand-pull 模式
TOC理論中提到的Demand-pull運作模式主要有四個重點[1]:分別為庫存拉回源頭,
增加補貨的頻率,用Pull取代Push生產以及利用緩衝管理(Buffer Management)的模式來 管理存貨,其基本定義如下:
1. 庫存拉回源頭(建立中央倉庫)
Demand Pull模式打破了過去傳統企業將大部分的庫存放在最接近消費者的觀念,反 而盡量將大部份產品拉回到上游的工廠內,也就是所謂的源頭,如圖3所示,因為在上 游的儲存點做需求匯集的預測,一定會比在下游的儲存點做需求匯集的預測加總來的準 確,所以一旦將大部分的庫存放置在供應的源頭,各區域倉庫只需要持有補貨時間內的 需求量即可,如此一來便可大幅縮減個區域倉庫的庫存。且將生產時間與運送時間分開,
補貨時間則只剩下運送時間,大大縮短了補貨時間以及補提高補貨的可靠度。
圖 3 供應源頭需求預測變異較小[11]
5
2. 增加補貨的頻率
補貨時間是由訂單前置時間、生產前置時間以及運輸前置時間所構成[3],在不增加 成本的情況下,最有效縮短補貨時間的方法就是從訂單前置時間與生產前置時間著手,
目前造成補貨時間長的主要原因是因為許多的企業都習慣以批量的方式做管理,以訂單 前置時間而言,因為大批量可以獲得較多的折扣以及不需花費太多的時間決定訂購數量,
所以企業往往等存貨到達訂購點時才發出訂單,以致於補貨時間拉長;另外在生產前置 時間方面,工廠為了追求作業效率及節省準備時間,在生產時也以批量生產方式進行,
這些都是造成補貨時間拉長的原因。如圖4所示,如果每個月需求量是12單位,且每個 月下一次訂單的話,則最大在庫庫存量為12單位;另一方面,若是增加訂貨的頻率改成 每星期定一次貨,每次訂3個,如此一來在庫庫存最多為3單位,比起每一個月下一次訂 單可以降低許多在庫庫存並且可以縮短訂單前置時間。所以TOC 認為降低批量與增加 補貨的頻率可以縮短補貨時間,降低庫存,提高補貨可靠度。
交貨時間一 倉庫 個月,每個
月下單
倉庫 交貨時間一
個月,每個 禮拜下單
圖 4 補貨頻率增加可以降低在庫庫存[3]
3. 拉式(Pull)生產
補貨的數量是由顧客在補貨時間內所消耗的數量來決定,也就是TOC「用多少補多 少」Pull生產的觀念。舉例來說,若兩天補一次貨,第一天顧客需求六個產品,第二天 顧客需求10個產品,則我們會向上游下單補貨量為6+10=16個,如此一來就可以避免傳
統存貨管理模式用預測的方式來決定補貨數量,並且可以降低各區域倉庫的庫存量,其 運作方式如圖5所示。
圖 5 Demand Pull 模式示意圖 4. 緩衝管理(Buffer Management)
緩衝管理在限制理論中是一個監控工廠及區域倉庫存量的一種手法,它在運作之前,
會先設定一個目標庫存量,而在限制理論定義裡,目標庫存量等於補貨時間,管理人預 期的最大需求量。目標庫存決定後再將其一比例分成三等份,分別為紅色緩衝區,黃色 緩衝區,綠色緩衝區,其緩衝區大小皆為目標庫存量的三分之一,如圖6所示,當緩衝 區在綠色管制區則不採取任何行動,但若降到黃色區則必須發出警告以及規畫行動,然 而降到紅色區則必須採取立即的行動;另外若最大緩衝設定太大時則大部分時間將落在 綠色管制區,此表示可降低緩衝存量,反之若最大緩衝設定太小則緩衝水準降到紅色管 制區的次數太多,表示必須增加緩衝存量來減少緊急訂單的情況發生,如圖7所示。
7
1/3 1/3 1/3
當期末庫存長時間位於 綠色緩衝區時就應該適 時的調降目標庫存量
當期末庫存長時間位於 紅色緩衝區時就應該適 時的調高目標庫存量 當期末庫存長時間位於 黃色緩衝區時代表庫存 狀況良好,不需調整目
標庫存量
圖 6 緩衝管理示意圖 降低緩衝存量
調高緩衝存量
期末庫 存量
圖 7 調整目標庫存機制之示意圖