约束理论

什么是约束理论（Theory of Constraints，TOC）？

约束理论（Theory of Constraints，TOC）的基本理念是：限制系统实现企业目标的因素并不是系统的全部资源，而仅仅是其中某些被称之为―瓶颈‖的个别资源。约束理论认为，系统中的每一件事都不是孤立存在的，一个组织的行为由于自身或外界的作用而发生变化，尽管有许多相互关联的原因，但总存在一个最关键的因素。找出制约系统的关键因素加以解决，起到事半功倍的作用。管理的艺术就在于发现并转化这些瓶颈，或使它们发挥最大效能。约束理论就是一种帮助找出和改进瓶颈，使系统（企业）效能最大化的管理哲理，是事半功倍的管理哲理。

约束理论TOC是由以色列的物理学家和企业管理大师高德拉特博士（Dr. Eliyahu M. Goldratt）创造的。由于采用了常识的通俗的逻辑推理，更易于接受，TOC成为企业进步非常突出和有效的工具。现在，TOC已经成为一种改进任何系统——商务、工业、个人或环境，的有效方法。

2 约束理论来自于OPT

约束理论的前身是OPT（最优生产技术：Optimized Production Technology）。OPT是Goldratt和其他三个以色列合作者创立的，他们在1979年下半年把它带到美国，成立了Creative/Output公司。OPT的主要概念是：

（1）识别约束

识别企业的真正约束（瓶颈）所在是控制物流的关键。一般来说，当需求超过能力时，排队最长的机器就是―瓶颈‖。

（2）瓶颈约束整个系统的出产计划

产品出产计划（Master Schedule）的建立，应该使受瓶颈约束的物流达到最优。一般按有限能力，用顺排方法对关键资源排序。为了充分利用瓶颈的能力，在瓶颈上可采用扩大批量的方法，以减少调整准备时间，提高瓶颈资源的有效工作时间。

（3）―缓冲器‖的管理。其目的是防止系统内外的随机波动造成瓶颈出现等待任务的情况。一般要设置一定的―库存缓冲‖或―时间缓冲（Time Buffer）‖。

（4）控制进入非瓶颈的物料。进入系统非瓶颈的物料应与瓶颈的产出率同步。一般是按无限能力，用倒排方法对非关键资源排序。非关键资源上排序的目标是使之与关键资源上的工序同步。倒排时，采用的提前期可以随批量变化，批量也可按情况分解。

OPT管理思想具体体现在生产排序原则上。有九条原则是实施OPT的基石。这些原则独立于软件之外，直接用于指导实际的生产管理活动。OPT有关生产计划与控制的算法和软件按照这九条原则提出和开发的：

1. 重要的是平衡物流，不是平衡能力。物流平衡使各个工序与瓶颈同步，能力平衡是生产能力充分开动；

2. 制造系统的资源可分为瓶颈和非瓶颈两种。非瓶颈资源的利用率是由系统的其它约束条件决定的，而不是由其本身能力决定的；只有瓶颈制约着系统的产销率。

3. 资源―利用‖和―开动‖不是同义的；应该反对盲目的使所有的机器或工人忙起来。

4. 瓶颈资源损失一小时相当于整个系统损失一小时，而且是无法补救的。重点应该抓提高瓶颈的利用率。

5. 想方设法在非瓶颈资源上节约时间以提高生产率只是一种幻想，非瓶颈资源不应满负荷工作。

6. 产销率和库存量是由瓶颈资源决定的。为保证瓶颈资源负荷饱满并保证企业的产出，在瓶颈工序和总装配线前应有供缓冲用的物料储备。瓶颈工序前可用拉式作业，其后可用推式作业。

7. 转移批量可以不等于甚至多数情况是不应等于加工批量。

8. 加工批量是可变的，而不是固定不变的。每个工序的批量按实际情况是动态决定。

9. 提前期应该是可变的而不是固定的。考虑到系统所有的约束条件后才能决定计划进度的优先级。提前期只是排进度的结果。

OPT的计划与控制系统又称为DBR系统（Drum－Buffer－Rope approach，―鼓‖、―缓冲器‖和―绳子‖简称 DBR法）

1 “鼓Drum”

―鼓Drum‖在DBP方法中是―鼓点‖即节拍的意思。在行进的队列中，鼓点起着指挥、驱动、统一步调的作用。―鼓‖是OPT生产计划的驱动。

2 “缓冲Buffer”

―缓冲‖的设置是为了保证―瓶颈‖的高产出率：―喂饱‖瓶颈。使瓶颈利用率最高，费用最低。―缓冲‖一般有2种：―时间缓冲‖和―库存缓冲‖。DBR的缓冲和一般意义的MRP的安全库存、安全提前期不同，它是针对瓶颈资源设置的。

3 “绳子Rope”

―绳子Rope‖建立“鼓”与其上游工序的联系，起的是传递生产指令的作用，以驱动系统的所有部分按―鼓‖的节奏进行生产。在DBR的实施中，―绳子‖是由一个涉及原材料投料到各车间的详细的作业计划来实现的。OPT的―绳子‖相当于MRP的指令或JIT的―看板‖。―绳子‖应保证库存量或在制品数量最小。

Goldratt用了7年时间发展OPT软件，也使OPT的管理理念和规则成熟起来。但是由于Goldratt与他的合作伙伴不停的争论，Creative/Output公司的发展几起几落，最后破产关闭。OPT的软件所有权转让给一家英国公司(STG)。1986年，Goldratt和RobertE.Fox共同创立了Goldratt研究机构，经过十年发展演进形成约束理论TOC。

最优生产技术OPT的管理哲理向许多传统的管理思想发出挑战，从而拉开了论战的序幕。高德拉特的合伙人之一Robert E. Fox曾经以“OPT, MRP or

JIT—What’s Best?” 为题，将OPT作为一种计划方法向MRP的霸主地位提出挑战，并在APICS协会引起很大轰动。随后，制造业社会试图要求高德拉特公开OPT软件的―黑箱‖算法逻辑，又引起了论战。关于OPT的最后论战是由Eli Goldratt and George Plossl 在1984年APICS的国际会议上顶着巨大压力发布白皮书―A Town Without Walls‖引起的，这篇文章间接批评了APICS的领导层。

3 约束理论

约束理论TOC从OPT的老根生长起来，首先作为一种制造管理理念出现。《The Goal》、《The Race》这两本最初介绍TOC的书引起了读者的广泛兴趣和实施这套理念的热情。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。

―约束‖的定义：TOC认为，对于任何一个由多个过程构成的系统来讲，整个系统的产出水平是由其中产出率最低的环节所决定的。―约束‖是一个广义的概念，通常也称作―瓶颈‖（Bottleneck）。

高德拉特在他的―目标‖中比喻道：一个链条的承载能力是由它最薄弱的环节来决定的。在制造企业的整个业务流程中，任何一个环节只要它阻碍了企业更大程度的增加有效产出，或者减少库存和运行费，那么它就是一个―约束‖。约束来自多个方面，可以来自于企业内部、也可以来自于企业外部。一般分三种类型：资源（Resources）、市场（Markets）和法规（Policies）

一般来说，市场、供应商、物料、能力、工作流程、资金、管理体制，员工行为等都可能成为约束。其中，市场和资源（物料和能力）是主要的约束。过去约束理论主要解决企业内部的资源瓶颈问题，而对于由外部造成的约束是不能化解而只能通过自身的改造来适应之。而现，市场约束和供应商的约束都可以采用新的管理理念如CRM和SCM来解决。法规性强制约束的解决方案是“依从性管理”。约束理论的这种定位显然弥补了MRP方法的不足。

在企业生产环境中，所谓―约束资源‖，指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源。这一类资源限制了整个企业出产产品的数量。其余的资源则为非约束资源。

要判别一个资源是否为瓶颈，应从该资源的实际生产能力与它的生产负荷（或对其的需求量）来考察。这里所说的需求量不一定是市场的需求量，而可能是为保证生产，其他相关资源对该资源的需求量。

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，从而从技术上消除了―避重就轻‖、―一刀切‖等管理弊病发生的可能。短期的效果是―抓大放小‖，长期的效果是大问题、小问题都没忽略，而且企业整体生产水平和管理水平日益提高。

任何企业只应该存在着少数的约束资源，从而避免了管理者陷入大量的事务处理当中而不能自拔。约束资源是动态转移的，这就给管理者的惰性敲了警钟。

约束理论的关键链思想