2.1 限制理論簡介
「限制理論(TOC)」是由高德瑞特博士 (Eliyahhu Moshe Goldratt) 於 1986 年提出,此理論是將系統或組織喻成一個由大小不一的環所組成的鏈狀結構,
鏈的強度是由最弱的環節所決定,此最弱的環節也就是組織的瓶頸。因此組織 應該找出其最弱的瓶頸加以改善,如此才會對系統或組織的綜效有所幫助,也 才能達到組織的目標。由於任何組織或系統的產出其實都有其最大限度,因此 在任何組織或系統中,必然存在著限制產出的瓶頸。總之,整個組織或系統的 強弱取決於最弱的環節,而不是最強的一環,所以強化最弱的一環,即可全面 改善組織或系統的績效。反之,若未針對最弱的環節進行改善,不但對整體組 織或系統的幫助有限,甚至會為任何組織或系統帶來負面的傷害。綜合上述,
限制理論係以改善組織中最弱的一環,以利提昇系統綜效。以下將針對 TOC 之 精要部分分述於下列章節。
2.2 限制管理的思維程序(Thinking Process)
限制理論是一種有思考邏輯且有步驟及方法的管理理論,它就像是自然科 學一樣,強調使用科學方法,嚴謹的因果關係,找出管理問題的核心,因為所 有的不良效應皆來自於核心問題,當核心問題被解決了,管理問題及所有不良 效應也就會迎刃而解,就像醫生找到病人的病根之後,對症下藥便能「藥到病 除」。限制理論中認為「管理中所遇到的問題大多發生於問題的雙方對於某一共 同目標有不同的認知條件方面的衝突」,以生產管理問題為例,組織經營的目的 是要追求最大利潤(A 為共同目標),所以持續獲利是組織永續經營的主要條 件,若要追求最大利潤,不外乎是從「降低成本」及「增加收益」兩方面著手。
在降低生產成本方面,除了要減少支出外,更要維持最大產出(需求 B)之經 濟規模,使每各單位的生產成本降到最低,另外在增加收益方面,則是儘可能
滿足每張訂單的需求(需求 C),讓銷售收益最大。為了達到最大產出的需求
(B),其條件是減少換線次數(D-),另一方面為了滿足訂單需求(C)其條件 則又是增加換線次數(D+),原本維持最大產出(B)與滿足訂單需求(C)本 身並不衝突,但是因為此二需求的條件,減少換線次數(D-)與增加換線次數
(D+)發生衝突,因而造成維持最大產出(需求 B)與滿足訂單需求(需求 C)
無法兼顧,進而無法達成追求最大利潤的共同目標(詳如下圖 2-1)。所以組織 應思考如何打破核心衝突係為組織相當重要的管理課題之一。「限制理論」提出 了一套邏輯思考步驟,主要就是為了協助組織診斷出核心問題,再運用嚴謹的 因果關係推演程序,擬定出改善策略,讓組織問題得以獲得解決。
圖 1 生產管理衝突圖(又稱撥雲見日圖)
2.3 限制管理的假設與管理指標
在認識 TOC 理論之前先要了解 TOC 管理思維的假設,分述如下:
維持最大產出 B
滿足訂單需求 C
減少換線生產次數 D-
增加換線生產次數 D+
追求最大利潤 A
(1) 產出的本質不服膺加法法則
(2) 最弱的環決定鏈條的強度
(3) 若改善的不是最弱的環節,則其他任何一個環的改善不等於鏈條的改善
(4) 局部改善對組織整體而言是沒有幫助的
(5) 局部改善並不是組織整體改善的指標
(6) 好的整體績效並不等於好的局部績效的總和
(7) 無法根據局部影響來判斷行動與決策
根據上述 的假設, 訂定出一套衡量整體績效的管理指標:
(A) 產出(Throughput; T):組織產生營收的速度
(B) 投資或庫存(Investment; I):投資在組織上的資金
(C) 營運費用(Operating Expense; OE):組織產生 T 所需的成本 有效產出增加的同時,投資及作業費用也一併增加,對於組織獲利來說完 全沒有助益;另一方面組織只是一昧的追求投資及作業費用下降,下降到已危 害到有效產出,對組織獲利目標來說一樣是徒勞無功的。所以限制理論指出,
現行的組織績效評核方式常常只注重在局部績效的考核,難以全面考慮到有效 產出(T)、庫存(I)及營運費用(OE)三方面的平衡,因此唯有「放棄追求 局部最佳化以追求整體績效的最大化」,才是組織獲利的不二法門。
如何找出系統或組織中的瓶頸,進而提昇系統綜效, 提供一套應用步驟,
依程序分述如下:
(一)指出系統的限制
(二)決定如何充分利用系統限制
(三)所有非限制單位全力配合限制單位的決策
(四)打破系統限制
(五)如果系統限制已確定打破,則回到步驟(一)尋找下一個限制,別讓惰 性成為系統最大的限制,也就是不斷地持續改善
以上的程序必須依序進行且持續不斷的改善,反覆進行,方可得到系統綜合性 的成果。
面對組織或系統的瓶頸, 提供了三大思考程序以利引導我們如何進行 瓶頸改善:
( ) 問題在哪裡,要改善什麼?( ?)
TOC TOC
TOC
2.4 限制理論的思考程序 TOC
1 What to change
z 蒐集組織表象上所見到的各項問題,將彙整繁瑣的表象問題具體陳述 z 找出不良效應(Undesirable Effective; UDE)間的因果關係串連起來,
無論因果關係是一對多或是一對一的連結,將所有不良效應串連成實 體問題且具有邏輯的現況圖 CRT(Current Really Tree)
z 若現況圖中的事件並非由其他事件所引起,那這事件就是一個核心的 因素,此核心因素所衍生出來的問題也就是改善工作首要解決的目標
(2) 對策在哪裡,要改變什麼?(To what to change?)
z 找出核心問題後,接下來就是破解核心問題,TOC 中指出解決問題的 最好方法就是要思考什麼樣的改變可以化解必要條件間的衝突,因此 在手法上 TOC 主張以衝突圖(又稱撥雲見日圖)來激發解決問題的 策略,該圖係用以陳述解決核心問題所欲達到的共同目標及達成目標 所應存在的必要條件。
z 將不良效應所對應的預期效應以因果關係串聯成為未來樹(Future Reality Tree; FRT)。使用未來樹反覆確認每一個策略構想是否可將 不良效應(UDE)轉變為預期效應(DE),再將所有的 DE 串連成未 來樹,以為解決核心問題的藍圖。
(3) 如何改變?(How to cause the change?)
z 以未來樹(FRT)為起點,開始建構各階段的任務及更詳細的實施步 驟,但是在改善的過程中一定會出現許多阻礙,所以限制理論以條件 圖(Prerequisite Tree; PRT)指出要實現的新構想策略的過程中,可能 遇到障礙及各階段的中繼目標。
z 再將未達成條件圖(PRT)中各階段的中繼目標所應採取的行動計劃 一一列出,直到所有的中繼目標均被連結,便成為所謂的行動圖
(Transition Tree; TrT),也就是可以直接付諸於行動的改善計劃。
2.5 限制理論的應用領域
限制理論的應用範圍相當廣泛,綜合而言可以概分為下列八大領域:
(1) 生產管理
(2) 財務及績效衡量
(3) 專案管理
(4) 配銷與供應鏈
(5) 市場管理
(6) 行銷管理
(7) 人力資源管理
(8) 策略管理
由於本研究較偏向生產管理,以下將針對限制理論在生產管理方面的運用略 作說明。任何一個工廠均存在著產能瓶頸,工廠的有效產出係受產能瓶頸之限 制與侷限。所以充分運用瓶頸產能及其他各個非瓶頸產能應全力配合瓶頸產能 之運作,如何有效發揮瓶頸產能? 限制理論提出 DBR(Drum-Buffer-Rope)瓶 頸產能的管理方法。
1. 所謂 Drum:就是如同部隊行進中的鼓手,以穩定的節奏控制隊伍前 進的速度,也就是生產中的排程。
2. 所謂 Buffer:就是用來確保瓶頸產能不受外在因素影響的管控因子,
Buffer 愈多瓶頸產能受到保護的程度愈高,但在製品(Working in Process; WIP)愈多, 成本愈高且生產週期也愈長。
3. 所謂 Rope:係為依瓶頸產能的排程進行生產投料。