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TOC=Ternary Optical Computer 三值光計算機2000年,金翊教授從構造計算機的基本原則和光的基本特性出發,首次將光強度與偏振方向結合起來表示三值信息,利用液晶的旋光效應和偏振器來實現三種光學狀態的相互轉換和遷移,提出了一種全新的光計算機理論——三值光計算機(Ternary Optical Computer,簡稱TOC)。

1TOC簡介

TOC(Theory of constraints),中文譯為"瓶頸理論",也被稱為制約理論或約束理論,由以色列物理學家高德拉特(Eliyahu M. Goldratt)博士創立,與精益生產、六西格瑪並稱為全球三大管理理論;其核心觀點為立足於企業系統,通過聚焦於瓶頸的改善,達到系統各環節同步、整體改善的目標。
TOC
艾利·高德拉特(Eliyahu M. Goldratt,1947年3月31日-2011年6月11日)是以色列物理學家、企業管理大師、哲學家、教育家、國際高德拉特機構創辦人。他發明的TOC為無數大小企業帶來營運業績上的大幅改善,包括IBM、通用汽車、寶潔、AT&T、飛利浦、ABB、波音等。
高德拉特博士被業界尊稱為「手刃聖牛的武士」,勇於挑戰企業管理的舊思維,習慣打破「金科玉律」,以嶄新的角度看問題。他曾被《財富》雜誌稱為「工業界大師」,被《商業周刊》形容為天才。他發明的 TOC 制約法(Theory of Constraints)為無數大小企業帶來營運業績上的大幅改善,包括國際商業機器(IBM)、通用汽車(GM)、寶潔(Procter&Gamble)、AT&T、飛利浦(Philips)、ABB、波音(Boeing)等。
總之,TOC是簡單而有效的常識管理,教導人們清晰思考的方法,改善組織目標。

2TOC理論

TOC認為,任何系統至少存在著一個制約因素/瓶頸,否則它就可能有無限的產出。因此要提高一個系統 (任何企業或組織均可視為一個系統)的產出,必須要打破系統的瓶頸。任何系統可以想象成由一連串的環所構成,環與環相扣,這個系統的強度就取決於其最薄弱的一環,而不是其最強的一環。相同的道理,我們也可以將我們的企業或機構視為一條鏈條,每一個部門是這個鏈條其中的一環。如果我們想達成預期的目標,我們必須從最弱的一環,也就是從瓶頸的一環下手,才可得到顯著的改善。換句話說,如果這個瓶頸決定一個企業或組織達成目標的速率,我們必須從克服該瓶頸著手,才可以更快速的步伐在短時間內顯著地提高系統的產出。

  
TOC
系統最終的產出將受到系統內最薄弱環節的限制。換言之,任何一個鏈條的牢固程度取決與它最薄弱的環節。
在論及生產製造企業時,TOC理論認為企業的目標就是賺取更多的利潤。為實現這一目標,可以有三條途徑:增加有效產出T(Throughput),降低庫存I(Investment),控制運營費用OE(operation expenses)。這三條途徑中,正如瓶頸理論奠基者Dr. Goldratt所說,降低庫存和減少運營費用會碰到最低減少到0的限制,而對於通過提高有效產出來賺取更多利潤的可能性,則是無窮無盡的。此外, 瓶頸理論還發展出一系列工具,來幫助企業重新審視自己的各種行為和措施,看它們對於企業目標的實現產生了怎樣的有利或不利的影響。

3TOC四大假設

一、現實是簡單而又和諧的。每個狀況都是很簡單的,所有我們看到的複雜表象/癥狀的背後,追根究底,最後導致這些表象/癥狀的根本原因只有極少數的幾個因素。
二、衝突是可以化解的。每種狀況都有雙贏解,每個衝突都可以通過移除衝突背後的假設來打破,最後獲得雙贏的局面。
三、每個人都是好的。人性本善的假設,避免指責對方,因為指責對方只會將我們引入一個錯誤的解決方向上去,從而找到錯誤的解決方案。要堅信,雙贏的方案總會有的,之所以沒有解決衝突, 並非對方是壞人,而是我們沒有移除衝突背後的假設而已。
四、天空再也不是極限。每種狀況都可以大幅改善,並不會因為大企業的改善空間小,而小企業的提升空間卻很大,相反,基礎越牢固,蹦的就越高。很多企業為了提升企業的利潤,不斷地控制甚至是壓縮企業的成本,前面講到,成本最低降低到0,是有極限的,殊不知,真正使企業基業常青的是,不斷提升企業的有效產出,只要有效產出大於運營費用的支出,就是對企業有利的決策。

4TOC三大基礎工具

二、聚焦五步驟F5
TOC有一套思考的方法和持續改善的程序,稱為五大核心步驟(Five Focusing Steps),這五大核心步驟是:
第一步,找出(Identify)系統中的瓶頸。
第二步,最大限度利用(Exploit)瓶頸,即決定如何挖盡瓶頸。
第三步,使企業的所有其他活動服從於第二步的決定,即遷就瓶頸。
第四步,打破(Elevate)瓶頸,提升瓶頸的產能,使瓶頸轉移到別處。
第五步,重返(Repeat)第一步,找出新的瓶頸,別讓惰性成了瓶頸,即持續改善。
這個五大核心步驟可以讓人們有能力以邏輯和系統的方式回答任何想作持續改善時必會問的三個問題:
1. 要變革什麼?(What to change?)
2. 要變革成什麼?(To what to change?)
3. 如何實現變革?(How to cause the change?)
這三個問題可以應用到各式各樣的題目上,包括生產、分銷、項目管理、公司戰略的制定、溝通、授權、團隊建設等。
基本解析
TOC是一套先進的管理策略,針對企業的大難題,提供一系列突破性的解決方法。TOC指導企業人員如何找出運作上的『瓶頸』(或稱『制約』Constraints),及如何盡量利用他們手上有限的資源(資金、設備、人員等),令企業在極短時間內及無需大量額外投資下,達致運作及盈利上的顯著改善。
TOC幷不複雜,很多業界的專家譽之為「簡單而有效的常識管理」,認為TOC比MRP(物料需求計劃)及JIT(及時生產系統)還優勝,TOC 亦為TQM(全面品質管理)及BPR (企業流程改造)提供了一套有效的工具,幷超越了它們。
世界各國數以千計的先進企業正成功運用TOC,小至不足五十人的小廠,大至跨國企業如通用汽車、AT&T、3M、National Semiconductor、Intel等,幷視TOC 為令企業恆久保持活力,擊敗競爭對手的重要武器。
找出瓶頸
我們測出每個工序崗位的小時產能(份)。很顯然,包餃子工序是制約因素(也稱為瓶頸)。不會錯。
遷就瓶頸
要遷就瓶頸,幫助它把潛能挖盡。所以要有措施消除瓶頸缺料的情況。常用的方法就是在瓶頸前安排一個工作堆,通常我們稱這個工作堆為「緩衝(Buffer)」。這樣,萬一前面工序出現暫時停工,就不會令瓶頸也停工。見下圖。
當我們在瓶頸工位前設立了緩衝以後,它前面的工序除了要餵飽瓶頸以外,還要為它準備緩衝。所以,前面工序的產能就必須大於瓶頸,否則就無法為緩衝備料。有了緩衝,我們的每天銷售就達到384份,比345份又多出了39份,可增加利潤(6-3)×39×30=3510元。
這裡我們還看到TOC與精益生產的區別了。
事實上,生產線每個工位很難做到平衡的,然而一旦做到平衡,又會出現另一個問題,就是
一個資源因故停工,整個生產線就會停工。而TOC的生產線不是這樣。
如果瓶頸前的工序在備足了緩衝以後是否還要繼續生產?
以前沒有這個問題,大家都可以在自己的崗位上放一個「在制品(WIP)」。在這家店裡,在制品往往因當天無法消化而造成報廢。損失達到原料成本的5%左右(原料價3元×345份×30天×5%=1552元)。現在可以做到沒有原料損失嗎?
答案是肯定的。只要緩衝滿了,就暫緩投料。對緩衝分三個區進行監控(TOC稱為緩衝管理),從下到上分別標以紅色、黃色和綠色。只要把緩衝的大小設計得合理,在緩衝降低到黃區時,就開始投料,在降低到紅區時,前面需要趕工。超過綠區,則停止投料。各道工序,還要遵循一個原則:有料來的時候儘快做,沒料的時候原地等一等。
所以我們對瓶頸實施「遷就」的時候,竟出現了一個意想不到的好處:在制品降低了,報廢減少了,進而利潤又增加。現在我們又增加利潤3510+1552=5062元。
回到第一步
成功完成前面的4步后,絕不能鬆懈,我們還要從頭開始。如果惰性成了公司成長的制約因素,那就可怕了。懶人既不能治癒自己的懶病,也是諱疾忌醫的。現實就是這樣,要不斷努力,不能停頓。TOC的語言稱為POOGI(Process Of On Going Improvement,意為「持續改進」)。
這個小案例相信可以使您從中看到系統改善的整個過程,並體會「聚焦五步驟」的威力。
在實施TOC時,最重要的是能否找到這個「制約」,然後為制約因素鬆綁。但當你突破一個約束以後,一定要重新回到第一步,開始新的循環。就像一根鏈條一樣,你改進了其中最薄弱的一環,但又會有下一個環成為最薄弱的,因為「今天的解決方案就是明天的問題所在」,而這這個道理恰恰是企業主所忽視的。
當然,這只是TOC制約法體系中的第一部分。TOC制約法還涉及思維流程、有效產出設計、通用解決方案、如何使用新技術等內容,它是可以使企業持續改善的工具。

5TOC的九條原則

(1)平衡物流,而不是平衡能力
(2)非瓶頸資源的利用程度不是由它們自己的潛力決定的,而是由系統的約束決定的
(3)資源的利用和活力不是同義詞,利用是指資源應該利用的程度.活力是指資源能夠利用的程度
(4)瓶頸上一小時的損失,則是整個系統一小時的損失
(5)非瓶頸上獲得一小時的節約是毫無意義的
(6)瓶頸控制著庫存和產銷率
(7)轉運批量可以不等於加工批量
(8) 加工批量應該是可變的,不是固定的
(9)安排作業計劃應該同時兼顧所有約束,提前期是作業計劃的結果
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