Теорія обмежень систем (ТОС) — це набір інструментів, правил, методик вирішення проблем, а також філософія вдосконалення системи. Одну з ключових ролей у Теорії обмежень відіграють обмеження, які є деструктивним елементом, що стримує систему. Вони не дають змогу використовувати її на повну потужність.
Головною особливістю методології є те, що здійснюючи зусилля щодо управління малим числом елементів системи, досягається ефект, який у багато разів перевищує результат одночасного впливу на всі або більшість проблемних областей системи одночасно.
Історія створення теорії обмежень
Ключова фігура у створенні та популяризації теорії обмежень — доктор Еліяху Голдратт. Він отримав ступінь бакалавра наук у галузі фізики в Тель-Авівському університеті, а також ступінь магістра та доктора філософії в Бар-Іланському університеті. Пізніше Голдратт влаштувався на роботу в компанію Creative Output, яка розробляла та продавала програмне забезпечення — Оптимізацію Технології Виробництва. ОТП стало першим ПО, що забезпечувало планування потужності для виробничих потреб. Програмне забезпечення та його принципи стали первинною основою для створення теорії обмежень, яка була представлена Голдраттом у 1984 році у бізнес-романі «Ціль”. Журнал «Times» додав її до списку «25 найбільш впливових книг з бізнес-менеджменту».
Створювач теорії обмежень, доктор Еліяху Голдратт
У наступних книгах, що виходять з інтервалами в кілька років («Гонка», «Теорія обмежень», «Ціль II: Це не удача» та інші), Еліяху розвивав закладені ним ідеї та принципи ТОС. Варто особливо відзначити книгу «Критична ланка», опубліковану в 1997 році, в якій Голдратт адаптував концепцію для цілей проектного менеджменту.
А для просування концепції у 2012 році був заснований Інститут теорії обмежень, який втілює мету життя Голдратта: «Навчити світ думати».
Але Голдратт і команда не єдині, чиїми зусиллями ТОС здобула світову популярність. Серед ранніх популяризаторів був Вольфганг Мевес, який у Німеччині випустив серію робіт про теорію силового управління та енергокібернетичних систем, яка, у свою чергу, була розвитком теорії пляшкового горлечка.
Що таке теорія Голдратта
Теорія обмежень систем (ТОС) — методологія менеджменту, основана на визначенні ключового обмеження системи та управлінню ним для ефективності системи в цілому. Одне з ключових понять — обмеження, фактори, що визначають межі результатів системи.
В залежності від системи відрізняються і обмеження, але в цілому можна виділити три великі групи:
- обмеження потужності — неможливість представити в конкретні терміни необхідний для системи обсяг потужності
- обмеження ринку — кількість замовлень недостатньо для потрібного розвитку системи. Як правило, з цим обмеженням справляються, пропонуючи вигідніші угоди споживачам для стимулювання зростання продажів
- обмеження часу — занадто довгий час реагування системи на потреби ринку;
- обмеження парадигми — коли співробітники дотримуються переконань, які примушують їх діяти певним чином, це може впливати на виробництво настільки, що стає самостійним обмеженням. Прикладом такого обмеження є переконання в тому, що завантаження робочого механізму по максимуму говорить про ефективність роботи, навіть якщо це призводить до порушення WIP-лімітів. В результаті відбувається неоптимальне використання ресурсів
- фізичне обмеження — наприклад, занадто велика черга виробництва, яка надходить до машини, що не може обробляти вчасно такі обсяги
- обмеження політики компанії — під політикою у цьому контексті розуміється керівництво щодо проведення виробничого процесу. Як приклади — правила, що стосуються мінімального розміру партії, що проходить по конвейеру, кількість деталей для замовлення у постачальника, обсяг продукції, який має бути досягнутий для відправлення на наступний етап виробництва. Якщо не відстежувати та контролювати ці обмеження, вони можуть заважати виробничому потоку. Обмеження політики найскладніше виявити, доводиться аналізувати їх вплив на бізнес в цілому. Крім того, правила часто використовуються співробітниками протягом тривалого часу, а інерційність мислення заважає швидко позбутися обмеження
- обмеження відділу продажу — чим складніший процес продажів, тим більше факторів, які можуть призвести до його зниження. Наприклад, нестача інженерів з продажу призведе до малого числа демонстрацій продукту, а отже — кількість продажів зменшиться.
Інженери з продажу — спеціаліст з продукту, який розуміється на всіх його технічних характеристиках і нюансах. В іншому його функціональні обов’язки схожі з менеджером з продажу.
Покрокове впровадження управління системою через обмеження
Достатньо п’яти послідовних кроків, які допоможуть зосередити зусилля на тому, що дозволить швидко реорганізувати всю систему:
- Знайти обмеження системи — у цьому допоможуть питання: «В якому елементі системи найслабше звено?» та «Яку природу (фізичну чи організаційну) має знайдене обмеження?».
- Послабити вплив обмеження системи — для цього потрібно зрозуміти, як без істотних додаткових витрат витиснути максимум з обмежуючого елемента. Це автоматично стане відповіддю на питання, як послабити негативний вплив обмежувача на роботу всієї системи.
- Сконцентрувати зусилля на обмеженні системи — на цьому етапі приходить черга налаштування системи для максимально ефективної роботи обмежуючого елемента. Подальший аналіз може виявити, що обмеження перестало впливати на роботу системи, тобто його усунули. У цьому випадку можна пропустити 4 крок і одразу перейти до фінального. Якщо ж обмеження не зникло, доведеться продовжити послідовність.
- Зняти обмеження — до цього кроку приходять, якщо перших двох було недостатньо для усунення обмеження. В рамках етапу може проводитися реорганізація, перерозподіл повноважень, збільшення капіталу тощо. Рішення по зняттю обмеження припускають досягнення цілі будь-якими засобами, а отже, в більшості випадків знадобиться колосальне вкладення фінансових ресурсів, часу, праці.
- Повторення циклу — при успішному позбавленні від обмеження необхідно визначити наступний елемент, що стримує 100%-у роботу системи. Чим більше обмежень ви зняли, тим важливішим стає цей етап, адже кожна зміна, внесена в систему, впливає на кожен її елемент, в тому числі, вже зняті обмеження. Таким чином, постійне вдосконалення і самоаналіз стають важливими інструментами Теорії обмежень.
Метод «барабан — буфер — мотузка».
Про метод «барабан — буфер — мотузка» Голдратт написав в одній з перших своїх книг з ТОС — бізнес-романі «Ціль». Із самого початку цей прийом контролю виробництва був розроблений для вирішення проблем, описаних у «Цілі», промислової компанії, але пізніше проник у реальне життя і став повноцінною технологією в рамках концепції теорії обмежень.
У короткому вигляді метод включає в себе:
- «барабан» — розробка детального план-графіка робіт для ефективного використання обмеження;
- «буфер» — створення захисного буфера, який запобігає можливості простою обмеження;
- «мотузка» — організація механізму своєчасного відпуску роботи у виробництво.
Окремо варто розповісти про 3 види буферів, які використовуються в DBR:
- буфер відвантаження — для забезпечення постачання замовлень у строк;
- буфер обмеження — для забезпечення роботи обмеження при збоях у робочому графіку;
- буфер зборки — для своєчасного отримання збірним цехом (розташованим у виробничій системі після обмеження) необхідних для зборки ресурсів.
У класичному вигляді ББК піддається заслуженій критиці, яка призводить до появи спрощених модифікацій технології.
Візьмемо, наприклад, завод, що випускає автомобілі. Наявність детального плану-графіка робіт спрощує процес роботи з обмеженнями, але в той же час знижує гнучкість заводу. Якщо збільшуються обсяги замовлень або з’являються нові вимоги до асортименту, організація не готова швидко зреагувати на змінювану ситуацію, адже для цього доведеться знову переробляти план-графік. І чим більше масштаби виробництва, тим більше змінних потрібно враховувати.
До речі, з проблемою змін ринкового попиту та складності з реагуванням на них зіткнувся Генрі Форд, який у 1913 році створив першу у світі модель виробничого потоку.
Також, враховуючи, що концепція «буфера — барабана — мотузки» була розроблена в кінці минулого століття, в сьогоднішніх умовах вона не в змозі врахувати всі фактори.
З сфери Drum-Buffer-Rope випадає наступне:
- перехід моделі по всьому конвейеру від заготівлі до готового виробу був актуальний у часи Форда. Зараз у процесі виробництва залучено багато сторонніх компаній, зросла взаємозалежність окремих виробничих етапів. Так, на заводі Ford Sollers у Набережних Челнах деталі завозяться з понад 10 країн, а кожна п’ята конструкція окремо тестується на відповідність стандартам якості. Ці особливості важко відобразити в плані-графіку через їх можливу нестабільність
- на деяких виробничих етапах, в рамках яких одночасно обробляються кілька замовлень (або замовлення частинами), складання плану-графіка робіт також утруднене. На заводі з виробництва автомобілів таким етапом може бути обробка окремих елементів машини в спеціальних ваннах перед стадією фарбування
- необхідність реорганізації розкладу — через сезонний спад у попиті або перехід на нові моделі. Первинний фокус на жорсткому розкладі роботи призводить до неможливості швидкої переналадки, а це явна причина зміщення термінів виконання замовлень.
Мисленнєві процеси
Мисленнєві процеси в теорії обмежень можна розглядати як групу логічних інструментів, за допомогою яких (одного або кількох) формується узгоджена система вирішення проблем та управління змінами. Їхня головна мета — перевести інтуїтивне вирішення проблеми в формат, який можна обговорити раціонально, поставити під сумнів та модифікувати.
Мисленнєві процеси використовуються також для подолання пластів опору змінам, викликаних обмеженнями системи:
- незгода з самою суттю проблеми
- незгода з обраним рішенням
- незгода з перевагою рішення обмеження перед іншими та його вигідності страхів, викликаних впровадженим рішенням
- страх непереборності обмеження.
Для використання інструментів Теорії обмежень мисленнєві процеси мають слідувати одній з трьох глобальних цілей, досягнення яких виражається у вигляді відповідей на запитання:
- Що змінити? — діагностика: оцінка ситуації, визначення основної проблеми або конфлікту та факторів, які її/його створюють. Інструмент — дерево поточної реальності
- На що змінювати? — розробка та прийняття рішень: визначення погляду на проблему та її вирішення, опис стратегії для досягнення бажаного стану. Інструменти — діаграма вирішення конфліктів, дерево майбутньої реальності
- Що зробити для впровадження змін? — планування задач та тімбілдинг: розробка детальних планів та тактик, за якими буде зрозуміло, що має відбутися, та які синхронізують зусилля групи з реалізації стратегії. Інструменти — дерево переходу, план перетворень.
Критерії перевірки логічних побудов
Критерії перевірки логічних побудов — це логічні правила, які допомагають відрізнити об’єктивне відображення дійсності від суб’єктивного. Без розуміння правил неможливе успішне застосування інструментів теорії обмежень. На сьогодні виділяють 8 критеріїв перевірки логічних побудов.
З їхньою допомогою перевіряють, доводять або спростовують правильність вибудуваних причинно-наслідкових зв’язків:
- ясність — ключовий параметр під час аналізу причинно-наслідкових зв’язків. Головний принцип дотримання ясності — слухач розуміє того, хто говорить. Критерій використовується не лише в комунікації між співробітниками, але й під час побудови логічних дерев — візуалізації причинно-наслідкової взаємозв’язку. Якщо не потрібно додаткових роз’яснень по вказаній причині та наслідку, їхній взаємозв’язок є очевидним, тоді критерій ясності дотримано
- наявність твердження — під твердженням розуміють причину або наслідок у логічних деревах. Вони мають бути вибудувані логічно правильно та містити завершену думку
- наявність причинно-наслідкових відносин — у аудиторії не має бути сумнівів у тому, що вказана причина викликає відповідні наслідки. Наприклад, причина: «Автомобілі зіткнулися на швидкості 100 км/год», наслідок: «Обидва авто знищені»
- достатність наведеної причини — заявлена причина має бути спроможна сама по собі викликати описане подію. Наприклад, обмеження пропускної здатності конвеєра недостатньо для простою у виробництві: окрім цього на нього може вплинути відсутність WIP-лімітів на попередніх етапах виробництва, знижена швидкість переналадки, мале число працівників на лінії тощо.
- перевірка наявності альтернативної причини — явище може бути викликане одним із кількох незалежних причин. Для цього потрібна перевірка. Наприклад, на етапі краш-тесту автомобіля в разі провалу проводиться детальна перевірка можливих причин невдачі: неправильна компоновка деталей, початковий дефект корпусу, використання неякісних матеріалів тощо.
- недопустимість підміни причини наслідком — найпростіше задати контрольне запитання: «Чи дійсно вказана причина викликає появу цього наслідку, а не навпаки?»
- пошук контрольного наслідку — якщо запропоновані причинно-наслідкові зв’язки будуються правильно, то може існувати невказаний результат причини. Наприклад, у наслідку «зменшення рівня продажів» одразу виділяється причина «зниження кількості вчасно випущеної продукції». Супутніми причинами в цьому випадку стануть зрив термінів надходження деталей на склад, поломка ключового обладнання тощо.
- відсутність тавтології — тобто банальне «зациклення» логіки. Наприклад, твердження «Наш завод став випускати менше продукції, оскільки впав рівень продажів». Запитавши питання: «Чому впав рівень продажів?», виходячи з твердження отримаємо відповідь: «Тому що стали випускати менше продукції». Непідтверджене фактами, цифрами та аналізом, таке зациклення шкідливе під час побудови логічних дерев.
Література
«Теорія обмежень Голдратта: системний підхід до безперервного вдосконалення» Уільям Детмер
Переосмислення ТОС Голдратта з точки зору практичного застосування. Основний фокус книги — впровадження методології та окремих її інструментів в діяльність організації. Але й з теоретичної точки зору в книзі є що почитати: не дарма Уільям 8 років працював викладачем на курсах з теорії обмежень, управлінню проектами, загальному управлінню якістю, системному аналізу та системам управління.
«Критична ланка» Еліяху Голдратт
Легендарна книга створювача теорії обмежень, у якій концепція ТОС вперше розглядається з точки зору проектного менеджменту. Тому «Критична ланка» буде особливо корисна проектним менеджерам, як мінімум у якості знайомства з витоками методології, адже перше видання книги було випущено в 1997 році.
«Ціль: бізнес-коміс» Еліяху Голдратт
Перша робота Еліяху, що дала старт серії книг і публікацій про теорію обмежень. Незважаючи на те, що книга датована 1984 роком, бізнес-роман до сих пір читається з інтересом. Одна зав’язка чого варта: Алекс Рого, проектний менеджер, повинен за 90 днів врятувати провальний завод, інакше його закриють, і сотні людей залишаться без роботи. Крім того, перевидання виконано в модному форматі комікса.
«Goldratt and the Theory of Constraints: The Quantum Leap in Management (QuiStainable Business Solutions)» Uwe Techt
У книзі докладно розглядаються методи та інструменти теорії обмежень: «барабан — буфер — мотузка», управління буферами, використання обмежень, корпоративна стратегія та інше. Всі ці питання обговорюються на прикладах реальних кейсів.
«Бізнес-інструменти для виробничого підприємства. Від основ до вищого пілотажа» Стив Новак
Автор відстоює концепцію комбінації кількох бізнес-інструментів з різних методологій, які підбираються індивідуально в кожному конкретному випадку. По суті книга — огляд великої кількості методів і інструментів, серед яких і ті, що використовуються в теорії обмежень.
Вердикт
Теорія обмежень пропонує зосередити ресурси компанії на ключових моментах — обмеженнях системи, які не дають їй реалізувати максимальний потенціал.
У виробництві замість обмежень часто використовується термін «пляшкове горло».
ТОС Голдратта розглядає процес покращень з наукової точки зору та передбачає, що кожна система — це група взаємопов’язаних активностей, одне або кілька з яких є обмеженням (-ями), своєрідним «слабким звеном». На його усунення спрямовані методи та інструменти Теорії обмежень.
У список літератури рекомендую ще додати книгу Елі Шрагенгайма "Управлінські дилеми: Теорія обмежень у дії". З запитаннями автора "на подумати" і подальшими пропозиціями щодо покращення проектів у різних сферах.