限制理論 (TOC)

自 1984 年，由以色列物理學家高德拉特博士( Dr. Goldratt)[11]所提出，主張任何系 統，至少都存在著一個限制，否則，該系統就很可能有無限產出，因此，如要提高一個 系統的產出，則必須打破系統的限制，而任何系統的組成，可以想成是由多個環，環環 相扣而成，在這些環當中，最弱的環決定這系統的強度，從這最弱的一環下手，系統才 能顯著的提升產出。當最弱的環獲得了改善，則另一個較弱的環，將成為該系統中，新 的最弱的環，再針對這最弱的環下手改善，將再次提升系統產出，即是符合 TOC 的思 考方法和持續改善的程序(POOGI - Progress of on-going improvement)[1]，則稱之為五個 實際改善的步驟，這五個步驟如下：

1.指出系統限制：找出系統中最主要的瓶頸。

2.決定如何充份利用系統限制：思考如何利用有限資源或是其他策略，以確保 系統之瓶頸有最大效能的產出。

3.所有非限制充份支援步驟二所作的決策：以整體最佳化的觀念取代局部最佳 化的績效評估。

4.打破系統限制：對系統的瓶頸做改善，以提升系統的整體績效。

5.如果系統限制在步驟四被打破，回到步驟一。警告：不要讓惰性(典範)成為系 統限制。

而TOC思考程序與持續改善過程中，必定要思考的三個問題：

1.要改變什麼？（What to change？）

2.要改變成什麼？（To what to change？）

3.如何做改變？（How to cause a change？）

這三個問題，可以應用任何改善方面，如生產管理、配銷系統或是專案管理等方面。

2.2.1 TOC 配銷供應鏈管理機制

TOC提出動態緩衝管理與補貨機制（Dynamic Buffer Management & Replenishment mechanism）[1]，挑戰以往認為將存貨存放在越接近需求端，對客戶的服務水準會越 好這傳統管理庫存的觀念，並提出『應用聚集觀念將大部分的庫存放在聚集點（供給源 頭）或預測最準確的地方』，完全顛覆以往的概念，改變成根據實際需求來管理庫存，

依實際耗用數量來補貨的拉式管理(Demand -Pull Replacement)，如下圖5所示，當客戶產 品銷售後，立即至供應商取貨，並補貨至客戶倉庫，維持客戶倉庫要貨有貨的產品可得 性，以免造成缺貨，導致顧客流失。

圖 5、補貨機制示意圖(資料來源[1])

李榮貴教授曾在採購與供應管理研討會中表示補貨模式運作主要為：

1.決定每一種要備庫存產品或零件的目標庫存水位。

2.依實際使用量每星期(甚至每天)進行補貨。

3.預測結合緩衝管理，用來維持正確的目標庫存水位。

其中，所謂的目標庫存水位即為在庫庫存與在途庫存的總量，而每一個“最小可 管理存貨單位”需備足多高的目標庫存水位，才能夠滿足於客戶需求，則是取決於補貨 時間與需求狀況，以及兩者的變異大小。

而目標庫存水位的高低，則可透過縮短訂單的前置時間或是增加訂單頻率，即可 讓庫存水位明顯下降，但需特別注意的是，在目標庫存水位下的需求變化，皆可視為人 為干擾(noise)，其不但不會改善，也只會增加混亂而已。另一個需了解的地方是，需求 聚集(Aggregation)觀念波動會被平均掉而變小，如下圖6所示：

圖 6、需求聚集(aggregation)觀念(資料來源[1])

由於供應端的預測跟消耗端的需求，並非是一致性的，因此應用聚集觀念將大部分 的庫存放在聚集點或預測最準確的地方：

1.可以根據最準測的預測運作。

2.可以顯著降低補貨時間。

3.可以提高補貨可靠度與彈性。

4.聚集點可以是材料，例如成衣業的聚集點可以是布料。

如此一來，大部分的庫存品將會放在聚集點(源頭)，而且每個點的每個產品(聚集 點，客戶點)都能依公式決定目標庫存量，客戶端每日可將產品消耗量通知工廠，工廠 則定期以最快速度補貨(如下圖7所示)，而工廠僅需定期補足聚集點消耗的數量即可。

圖 7、TOC 配銷管理系統(資料來源[1])

大部分庫存放在聚集點的好處，則是可以大幅降低整個供應鏈的庫存，如下圖8所 示：

圖 8、庫存配置比較圖(資料來源[1])

但是到底該如何更精準地預測所需庫存量，李榮貴教授認為，必須預測結合緩衝管 理，才能維持正確的目標庫存水位。

2.2.2 動態緩衝管理

動態緩衝管理[1]主要用來取代過去的需求預測，其中緩衝有可能是針對時間或產品 數量，而最主要的目的是根據各個緩衝的狀態來動態調整緩衝的量。以產品數量為目的 的話，動態緩衝管理包含了兩大功用，一.是將庫存目標水位分為三區監控管理，一般建 議每一區塊大小為 33%，但是仍需考量實際情況與策略安排而加以調整，其中，紅色區 表示低庫存水位，黃色區表示適量的庫存水位，綠色區表示庫存水位太高，藉由顏色管 理，則可輕易辨別庫存水位，隨時可以知道當下產品數量的變化，當紅色出現時，立即 採取如趕工或提升產品等級等動作，以免缺貨，如下圖 9 所示：

圖 9、庫存水位區

二.可以監控庫存水位，必要時調整庫存目標水位，以確保維持適量的庫存量（或稱 庫存水位），當產品數量維持在綠色區一段期間，顯示該產品銷售過低，造成庫存水位 過高，此時則可動態調降庫存水位；反之，若是經常性停留於紅色區，顯示該產品銷售 增加太快，庫存水位消耗快速，則可動態調升庫存水位。調節目標庫存水位後，需要一 段時間來讓庫存變化穩定下來，以及觀察庫存水位後續的變化，建議當調高水位時，至 少是過一段補貨時間，而調降時，則需先降到新水位後再觀察，以下圖 10 為例，綠色 線為高庫存區水位，黃色線為適當的庫存水位，紅色線為低庫存水位，藍色為線上實際 庫存量，分別進行了一次調降與一次調升目標庫存水位，有利於庫存管理。

圖 10、庫存水位示意圖(資料來源[1])

因此，在限制理論Demand-Pull與Buffer Management運作模式下，如何做好以下四 要素[3]，是此模式成功與否的關鍵，此四要素即是:

1.在何處是備庫存點 ?

2.如何決定每個緩衝管理點的目標庫存量（緩衝存貨大小）?

3.如何補貨？補貨的頻率與數量如何決定？

4.如何監控緩衝？需求改變時如何調整目標庫存量?