TOC约束理论简介(精)
分析动力学之TOC约束理论
对于非定常约束？
1.4 广义坐标
能够唯一地确定质点系可能位置的独立参数称为广义坐标。 选定广义坐标后，系统内笛卡儿坐标可由广义坐标确定
广义坐标数为： –N – 质点总数 –r – 完整约束的总数；
考虑系统由一个质点构成 约束方程为：x-y=0 取一组新的坐标： 两组坐标之间的变换关系：
两组坐标均可以描述质点的位形
注意到完整约束关系:
则有：
即可以用两个坐标表示系统的位形：广义坐标 在广义坐标下系统的完整约束自然满足，约束方程可不予 考虑。
设由N个质点组成的系统包含独立的r个完整约束
引入一组新的变量q：
令变换关系中的前r项为完整约束，其余部分任选，但要求变 换式为无关组。
则可以得到从x到q的变换：
分析动力学之TOC约束 理论
2020年4月25日星期六
分析力学的基础概念：虚位移
虚位移是约束被“冻结”后此瞬时约束允许的无限小 位移，与时间t的变化无关 ( t 0)。
内容1：约束、广义坐标 内容2：约束的几何意义 内容3：约束对运动的影响（位移、速度）。
1.1 位形空间
对于物体运动的客观空间，引入笛卡儿坐标系Oxyz。
1. C轨迹是连续的； 2. C轨迹可以有重点； 3. C轨迹的拐点仅发生在如下情况；
a. 静止点处； b. 在有打击作用的时刻；
1.2 约束
约束：非自由质点系在空间中的位置及其在运动中受到的限 制 在由两个或更多质点构成的系统中，不受约束的运动是不存在 的。 绝大多数的运动都是约束运动。
约束ห้องสมุดไป่ตู้程：用数学方程表达各质点所受的限制条件
定义质点的轨迹为：
显然质点的轨迹满足： 1. 过原点 2. 过(x1,y1,z1)点 3. 满足约束方程：
约束理论(TOC)
约束理论（TOC） TOC(Theory ofconstraints)，中文译为"瓶颈理论"，也被称为制约理论或约束理论，由以色列物理学家高德拉特(Eliyahu M. Goldratt)博士创立，与精益生产、六西格玛并称为全球三大管理理论;其核心观点为立足于企业系统，通过聚焦于瓶颈的改善，达到系统各环节同步、整体改善的目标。
约束理论是关于企业应作哪些变化以及如何最好地实现这些变化的理论。
具体一些，约束理论是这样一套管理原则──帮助企业找出目标实现过程中存在的障碍，并实施必要的改变来消除这些障碍。
约束理论认为，对于任何一个系统来说，如果它的投入/产出过程可以按环节或者阶段进行划分，而且一个环节的产出依赖于前面一个或多个环节的产出的话，那么，这个系统最终的产出将受到系统内生产率最低的环节的限制。
换言之，任何一个链条的牢固程度取决与它最薄弱的环节。
在论及生产制造企业时，约束理论认为企业的目标就是取得更多的利润。
为实现这一目标，可以有三条途径：增加产销率，减少库存，减少运营费用。
这三条途径中，正如约束理论奠基者Dr. Goldratt所说，减少库存和减少运营费用会碰到最低减少到0的限制，而对于通过提高产销率来取得更多利润的可能性，则是无穷无尽的。
此外，约束理论还发展出一系列工具，来帮助企业重新审视自己的各种行为和措施，看它们对于企业目标的实现产生了怎样的有利或不利的影响。
TOC理论的内容TOC认为，任何系统至少存在着一个约束，否则它就可能有无限的产出。
因此要提高一个系统 (任何企业或组织均可视为一个系统)的产出，必须要打破系统的约束。
任何系统可以想像成由一连串的环所构成，环与环相扣，这个系统的强度就取决于其最弱的一环，而不是其最强的一环。
相同的道理，我们也可以将我们的企业或机构视为一条链条，每一个部门是这个链条其中的一环。
如果我们想达成预期的目标，我们必须从最弱的一环，也就是从瓶颈(或约束)的一环下手，才可得到显著的改善。
TOC约束理论的基本概念与应用
TOC约束理论的基本概念与应用1. 引言TOC（Theory of Constraints）约束理论是由以色列物理学家以及经济学家埃利亚·戈尔德拉特（Eliyahu M. Goldratt）创立的一种管理思想。
这一理论于上世纪80年代首次被提出，旨在帮助组织有效地管理资源、优化业务流程，以实现更高效的运营。
TOC约束理论基于一系列关键概念，包括瓶颈、缓冲和在过程中的各种约束，本文将围绕这些基本概念展开详细讨论，并探讨TOC理论在实际业务中的应用。
2. TOC约束理论的基本概念2.1 瓶颈（Constraint）TOC约束理论的核心概念之一是瓶颈，也称为约束。
瓶颈是指在一个系统中限制整体产出的因素或环节。
通过解决瓶颈，可以提高整个系统的效率。
TOC理论鼓励管理者专注于瓶颈，以最大程度地优化整个系统的运行。
2.2 缓冲（Buffer）缓冲是指在TOC理论中用来保护系统免受瓶颈影响的一种策略。
通过在瓶颈两端设置适当的缓冲，可以平衡系统内部各个环节的速度，避免因为瓶颈导致整个系统出现停滞。
2.3 约束（Constraint）除了瓶颈之外，TOC理论还将约束分为内部约束和外部约束。
内部约束是指在系统内部限制系统运行的因素，而外部约束则是指系统外部的限制。
通过认清内部和外部约束，并针对性地进行管理，可以更好地优化系统运行。
3. TOC约束理论的应用3.1 产品制造在产品制造领域，TOC约束理论被广泛应用于生产过程的优化。
通过识别生产线上的瓶颈，制定合理的缓冲策略，可以提高整体生产效率，减少生产周期。
3.2 供应链管理TOC约束理论也可以帮助企业优化供应链管理。
通过识别供应链中的瓶颈点，建立适当的缓冲机制，可以减少库存积压，降低库存成本，提高供应链的运行效率。
3.3 项目管理在项目管理中，TOC约束理论可以帮助项目团队识别关键路径和关键资源，合理分配资源，避免资源浪费，确保项目按时、按质完成。
4. 总结TOC约束理论是一种强大的管理工具，可以帮助企业优化资源利用，提高运营效率。
限制理论(TOC)(精)
DBR系統
1.在瓶颈前保持一个缓冲(buffer)存货用以确定它总是 在工作着。因为瓶颈的产出决定了系统的产出。 2.与A保持沟通，使A仅提供一定量，以免除存货的累积。 如此的沟通称为绳子(rope)。
TOC的解决方案 –名詞
瓶颈资源(bottleneck resource)：产能小于或等于特定 需求的任何资源﹑ 非瓶颈资源(non-bottleneck resource)：产能大于特定 需求的任何资源。 有限产能资源(capacity constraint resource :CCR)：系 指资源的利用程度已接近产能﹐若不仔细规画可能 会变成一个瓶颈资源。 限制(constraint)：任何阻碍系统达到较高效能目标的 事物均为限制。 平衡状态(balance state)：当系统的输入流量等于输出 的流量。
TOC的目标—生產層級
有效产出(Throughput﹐T)整个系统透过 销售而获得金钱的速率。 存货成本(Investment / Inventory﹐I)： 是一切暫時不用的資源 营运费用(Operating Expenses﹐OE)系 统为了把存货转为有效产出而花的钱。
TOC的九大原則
THANKS!
TOC的目标 —公司級的
任何制造企業的目標只有一個﹐即現在 和將來都能賺錢 净利（Net profit﹐NP）即一個企業賺多 少錢的絕對量 投资报酬率(Return on investment﹐ROI)： 表示一定時期內收益與投資的比 现金流量(Cash Flow﹐CF)：表示短期內 收入和支出的錢
平衡物流﹐而非平衡能力 非瓶頸資源的利用程度不是由它們自己的潛 力決定的﹐而是由系統的限制決定的 資源的“利用”（Utilization）和 “活力” （Activation）不是同義詞 瓶頸上一小時的損失則是整個系統一個小時 的損失
TOC(约束理论)
TOC（约束理论）一、TOC产生背景TOC首先是作为一种制造管理理念出现。
TOC最初被人们理解为对制造业进行管理、解决瓶颈问题的方法，后来几经改进，发展出以"产销率、库存、经营成本"为基础的指标体系，逐渐形成为一种面向增加产销率而不是传统的面向减少成本的管理理论和工具，并最终覆盖到企业管理的所有职能方面。
总结起来，TOC就是关于进行改进和如何最好地实施这些改进的一套管理理念和管理原则，可以帮助企业识别出在实现目标的过程中存在着哪些制约因素，并进一步指出如何实施必要的改进以消除这些约束，从而更有效地实现企业目标。
二、TOC的概念TOC理论就是关于进行改进和如何最好地实施这些改进的一套管理理念和管理原则，可以帮助企业识别出在实现目标的过程中存在着哪些制约因素，TOC 理论称之为"约束"，并进一步指出如何实施必要的改进来一一消除这些约束，从而更有效地实现企业目标。
三、TOC的理论要点（一）TOC理论的五层次结构具体地来讲，可以从五个层次结构来分析TOC理论：1、理论核心层2、管理技术层3、基础工具层4、应用实践层5、支撑环境层（二）“约束”的特征如果企业想要达成预期的目标，必须从最弱的环节——瓶颈或约束的环节——大力改进，才可能得到显著的成效。
约束具有两方面的特征，一是“约束”因素受内部和外部的约束；二是“约束”因素具有权重关系。
1、“约束”受内部和外部的约束一般来说，约束可以是三种类型：资源（Resources）、市场（Markets）和法规（Policies）。
我们在考虑约束资源时，主要考虑资源约束和市场约束，应该意识到它既受企业外部的约束，也受企业内部的约束。
2、约束因素的权重关系TOC的管理思想是首先抓“重中之重”，使最严重的制约因素凸现出来。
用ABC分类法来筛选待解决的问题，把最紧迫的极少数的约束资源挑选出来，从而避免了管理者陷入大量的事务处理当中而不能自拔，企业有限的资源也得到了充分的利用。
约束理论(TOC)
•一个组织的瓶颈资源的数目一般小于5个
OPT的一些重要概念(续)
• 物流的平衡
– 企业的生产过程可以看作是一个从原材料到成品的 高度相关的活动链
– 这个活动链中计划好的活动程序常会被企业中大量 存在的随机事件的干扰所打乱，如机器损坏、质量 问题等
– 要识别这些干扰，找出问题出在何处，手段之一就 是从“物流”着手，对企业中“物流”的分类
– OPT中的提前期是批量、优先权和其它许多因素的 函数，是编制作业计划产生的结果
OPT的九条原则(续)
• 目前理论界对OPT认识还不一致,存在着 各种看法,主要包括
– 把OPT当做一种新的计划思想 – 作为一种作业计划的仿真语言 – 作为生成MPS、物料和能力需求计划及详细
计划的一个软件包 – 作为一种处理数据精确度的一种尝试,以求
– 根据不同类型“物流”的特点，认识他们各自的薄 弱点，或“瓶颈”所在，从而有针对地进行计划与 控制
– 一般分为：“V”、“A”和“T”三种类型
OPT的一些重要概念(续)
○○ ○○ ○○ ○○
□
□
□
□
□
□
△
V 型企业
○
图例：○产成品 △原材料 — 加工线 □工 序
○ ○ ○ 局部装配
总装配
○
□□ □ □
– 由于瓶颈控制了产销率，所以企业的非瓶颈应与瓶颈 同步，它们的库存水平只要能维持瓶颈上的物流连续 稳定即可，过多的库存只是浪费。因此瓶颈就相应地 控制了库存
OPT的九条原则(续)
• 原则7:转运批量可以不等于（在许多时候应该不等 于）加工批量
– 车间现场的计划与控制的一个重要方面就是批量的确定， 它影响到企业的库存和产销率
分析动力学之TOC约束理论
分析动力学之TOC约束理论随着全球经济的飞速发展，企业管理者们对于如何提升供应链效率和扩大利润空间的迫切需求日益凸显。
在这个背景下，TOC（Theory of Constraints，约束理论）作为一种管理工具被越来越广泛地应用在企业管理中。
本文将重点探讨动力学中的TOC约束理论，分析其原理、应用和影响。
1. TOC约束理论简介TOC约束理论是由以色列物理学家埃略特·戈尔德拉特（Eliyahu M. Goldratt）提出的一种管理理论。
该理论认为，在任何系统中总会存在某些约束，这些约束限制了整个系统的效率和运作。
TOC约束理论通过识别和管理这些约束，从而提高整个系统的绩效。
2. TOC约束理论的原理TOC约束理论的核心原理有三个关键点：识别约束、加强约束和管理约束。
首先，要识别出系统中的约束，这可以是一个设备、人员或者流程。
接着，通过优化约束，比如提高约束的容量或减少约束的负荷，以增加系统的吞吐量。
最后，对约束进行有效的管理，确保整个系统按照约束的要求运作。
3. TOC约束理论在供应链管理中的应用TOC约束理论在供应链管理中具有重要意义。
通过识别和管理供应链中的约束，可以减少存货积压、降低生产成本，提高生产效率和交货速度。
此外，TOC约束理论还可以帮助企业优化供应链设计，提高信息流和物流的协调性。
4. TOC约束理论的案例分析案例一：汽车制造业某汽车制造公司在生产过程中发现，生产线上的某一设备成为了生产的瓶颈，导致整个生产线的运作效率低下。
通过应用TOC约束理论，该公司重新安排了生产流程，加强了约束设备的生产能力，并通过合理调度减少了等待时间，最终提高了生产效率。
案例二：零售业某零售公司发现，库存管理成为了供应链中的约束。
通过采用TOC约束理论，该公司优化了库存管理策略，减少了库存积压和仓储成本，提高了库存周转率，优化了供应链中的流程，提升了整体运作效率。
5. TOC约束理论的未来展望随着全球经济的不断发展和供应链管理的日益复杂化，TOC约束理论将在未来发挥越来越重要的作用。
精编【TOC约束理论】TOC制约法
【TOC约束理论】TOC制约法xxxx年xx月xx日xxxxxxxx集团企业有限公司Please enter your company's name and contentv约束理论（制约法）指约束管理/约束理论（theory of constraints ，TOC) 。
简单的讲，约束理论是关于企业应作哪些变化以及如何最好地实现这些变化的理论。
具体一些，约束理论是这样一套管理原则──帮助企业找出目标实现过程中存在的障碍，并实施必要的改变来消除这些障碍。
约束理论认为，对于任何一个系统来说，如果它的投入/产出过程可以按环节或者阶段进行划分，而且一个环节的产出依赖于前面一个或多个环节的产出的话，那么，这个系统最终的产出将受到系统内生产率最低的环节的限制。
换言之，任何一个链条的牢固程度取决与它最薄弱的环节。
在论及生产制造企业时，约束理论认为企业的目标就是取得更多的利润。
为实现这一目标，可以有三条途径：增加产销率，减少库存，减少运营费用。
这三条途径中，正如约束理论奠基者Dr. Goldratt所说，减少库存和减少运营费用会碰到最低减少到0的限制，而对于通过提高产销率来取得更多利润的可能性，则是无穷无尽的。
此外，约束理论还发展出一系列工具，来帮助企业重新审视自己的各种行为和措施，看它们对于企业目标的实现产生了怎样的有利或不利的影响。
TOC是什么？TOC是Theory of Constraints的简称，中文译为“约束理论”。
美国生产及库存管理协会(APICS)又称它为约束管理(Constraint Management)。
TOC是怎么发展出来？TOC是由以色列的一位物理学家Eliyahu M. Goldratt博士所创立的。
他的第一本有关TOC的著作于1984年出版，书名为“目标”(The Goal)。
该书以小说的行文写成，描述一位厂长应用TOC在短时间内将工厂转亏为盈的故事。
因为该书所描述的是许多工厂都普遍存在的问题，因此该书出版之后，读者甚广，并译成13国语言，成为全球的畅销书，销售量在200万册以上，TOC因而流传。
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下一步…
过分的削减成本会直接或间接影响产能
一个全新的思维模式
约束理论 Theory of Constraints
什么是约束理论
营销
报价
采购 制造 包装 运输
企业的运作是一个相互 关联的资源链，比如 不能在采购原材料之 前开工制造，也不可 能在包装完成前交运。
什么是约束理论（续）
约束理论的核心观念是任何一个现实的系统至 少存在一个约束，比如制造资源 对此别无选择，要么你管理约束，要么约束 “管理”你。不管约束是否被认知和管理，它 都将影响系统的产出。
简单而有效的常识管理
— 约束理论简介
企业面临的挑战
加入WTO后，市场竞争压力加剧 市场变化加快，要求企业内部快速调整 新产品推出速度加快，产品生命周期缩短 企业生产大量定制，多品种，少批量 客户不断要求降价，降低成本压力大 客户订单随时调整，插单频繁 企业各部门强调自己的重要性，投资不断加大 交货不及时，经常脱期 ……
以一队行进中的队伍做比喻
在制品库存 出货
发料
流水线式生产方式
鼓手控制节奏
所有人同一速度节拍，但任何一人的意外均影响 全队的速度
由于最慢的人决定了全队的速度，将最前面的人和最 慢的人用绳子绑起来，控制总速度，为防止前面的人 跌倒而影响最慢的人，在他前面留一点空间。
最慢的人成了实际上的鼓手
应用于生产制造企业
我们知道企业内肯定存在约束（瓶颈） 我们意识到应更多关注约束资源
TOC的五大核心步骤
一、识别(Identify)系统约束
二、开发(Exploit)系统约束 三、其它活动服从(Subordinate)开发约束的需要 四、提高(Elevate)约束产能，使其不再是约束 五、回到(Go Back)步骤一，不要让人的惰性称为系统约束
传统管理的误区
企业中每一环节的改善都有助于系统的改善
整个系统的改善等于各环节改善之和
评价“环”的指标：环的粗细或重量
结果：各环节同时要求更多的资源，实现局部最优化
约束理论的观点
大多数环节的改善无助于整个系统的改善
系统的改善并不是各环节改善之和 系统的有效产出决定于资源链上的薄弱环节—约束 结论：从全局考虑，关注并改善约束资源
Total Ship WIP
Day
WCR1 WIP Ro Mo
WCR2 WIP Ro Mo
WCR3 WIP Ro Mo
D1 D2
D3
D4
D5 D6 D7 D8
游戏结果表明
实际交货量<<3.5*20 原因在于
统计波动
依存关系
造成大量时间在等料加工、等待设备 最终的结果是各道工序效应的累加，而且是负的效应 的累加
营运费用(OE)
制造周期
成本世界 vs 有效产出的世界
成本世界里降低运营费用是第一位的，增加有效产出也很重要， 但企业对市场的影响有限，库存成为灰色区域，需要一定的库存 保障销售，但太多的库存影响企业目标。 有效产出世界里，增加T是第一位的，max？降低库存次之，降低 OE放在最后，因为往往会影响产能。 TOC并不主张优先T，而是TQM；运用JIT决定库存。
1. 2. 3.
有效产出（Throughput，T） 库存（Inventory，I） 营运费用（Operating Expenses，OE）
有效产出（Throughput）
通过实现产品销售来获取盈余的速率 只计算对系统的贡献增加，不包括原材料 T =（销售价格—总变动成本）/时间 没有实现销售的成品库存不是有效产出
生产车间的问题
多品种少批量的生产，混合排产难度大 无法如期交货，太多“救火式”加班 订单需要太多的跟催 生产优先顺序频繁改变，原定计划无法执行 库存不断增加，却常常缺关键物料 生产周期太长，提前期无限膨胀 生产部门往往成为市场表现不佳的替罪羊 ……
目标与现实
成本导向思维模式
系统将库存转化为有效产出的所有费用 直接间接人力成本（操作时间、休息时间、生病、休
假等）
期间费用、管理费用、销售费用
将库存转化为有效产出所花费的钱
作业指标与财务指标的关系企业目标:现在和 Nhomakorabea来都能赚钱
财务目标:
净利润(NP)
投资收益率(ROI)
现金流量(CF)
作业目标:
有效产出(T)
库存(I)
生产企业的实际情况
骰子游戏
前后7道工序 平均产能3.5件/天（Max=6, Min=1） 7道工序一天内可以完成 每月（20天）产量多少？
游戏记录
（参见《目标》中的火柴棒游戏）
WCR1 WIP Ro Mo Ship
WCR4 WIP Ro Mo WCR5 WIP Ro Mo
工作中心 库存 当日产能 真正产出 交货量
系统在单位时间内所赚的钱
T and OE
库存（Inventory)
系统内当前占用的资金，包括：
原材料库存、在制品库存(WIP)、成品库存 扣除折旧后的固定资产（厂房、设备、土地等）
这里的库存部分是负债，而不是资产。 以上资源占用资金，产生机会成本和维持库存的费用
当前系统内占用的钱
营运费用（Operating Expenses）
企业的目标
企业的目标只有一个：
现在和将来都赚钱 To Make Money Now and in the Future
企业的目标（续）
有人会认为企业的目标应该是：
现在与将来都满足客户需求 提高员工满意率与安全感
企业的目标（续）
三者是相互关联的，选定一个，其它两个成为 其必要条件
企业现在将来都赚钱
提高客户满意率
提高员工满意率和安全感
所有的活动服从于目标
企业的运作是一个整体系统，部门的目标必须服从企业的整体目
标
在设定企业目标以后，应该对企业的一切活动和行为准则进行重
新审视，即重新评价这些活动或准则在多大程度上促进或者妨碍
了这一目标的实现
企业的所有活动都应该围绕企业的目标进行，与企业目标无关的
活动应尽量减少或禁止
企业的财务指标—评价企业是否赚钱
净利润（Net Profit，简称NP） 投资收益率（Return on Investment，简称ROI）
-资产Assets
现金流量（Cash Flow，简称CF）
如何评价车间的目标？
—车间的作业指标
传统车间考核指标：劳动生产率，设备利用率… TOC提出：