TOC及TRIZ理論在制造企業(yè)流程管理中的應用

周旭波

（廣東環(huán)西生物科技股份有限公司，廣東 普寧 515343）

0 引言

隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及全球經(jīng)濟一體化的推動，企業(yè)在市場上面臨的競爭日趨激烈。在這種背景下，企業(yè)越來越重視自身流程管理，不斷探尋行之有效的流程管理，以提高企業(yè)的競爭力和生存力。但是很多企業(yè)在實行流程管理的過程中，卻發(fā)現(xiàn)流程越來越復雜、效率卻越來越低下、運營費用越來越高、半成品庫存積壓越來越多、企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)量和利潤卻不見起色。TOC理論的出現(xiàn)為上述企業(yè)流程管理中存在的問題提供了一種很好的解決思路。TOC理論可以看作是一種基于瓶頸能力的流程管理方法，它區(qū)分了流程系統(tǒng)中的瓶頸資源與非瓶頸資源，依據(jù)瓶頸資源的能力，進行相應的流程管理，能使企業(yè)以較小的投入取得較大的收益。TOC理論的五大核心步驟中最重要的一步就是打破瓶頸，往往很多企業(yè)在施行TOC的過程中，對瓶頸資源進行了不斷開發(fā)，卻始終無法打破瓶頸。TRIZ理論是一種極為行之有效的發(fā)明問題解決理論，對于解決具體問題和技術(shù)沖突具有一整套的方法和實用工具，在開發(fā)瓶頸、打破瓶頸的過程中借助于TRIZ工具可以大大提高解決問題的效率，往往會取得意想不到的效果。

1 TOC理論

TOC理論是由以色列物理學家Eliyahu M.Goldratt博士所創(chuàng)立的。他在1984年出版的一本書名為《目標》（The Goal）的著作中首次提出了TOC的觀點[1]。TOC理論最重要的貢獻在于指導企業(yè)如何把有限的資源集中利用在整個流程系統(tǒng)中最關(guān)鍵的地方，并使企業(yè)的效益最大化[2]。這種方法突破了傳統(tǒng)流程管理的局限性，改變了傳統(tǒng)的管理觀念，使企業(yè)逐漸正視到企業(yè)流程中瓶頸的存在，要想提高系統(tǒng)的產(chǎn)出必須提高瓶頸的生產(chǎn)能力。

TOC理論強調(diào)在流程管理中要重視系統(tǒng)性、整體性和持續(xù)性。如果我們想要提高企業(yè)或是組織的整體水平，我們必須從最弱的一環(huán)，也就是從瓶頸（或約束）的一環(huán)著手進行改進，打破瓶頸的約束，并且去發(fā)現(xiàn)并解決新的約束環(huán)節(jié)，這樣，整個系統(tǒng)才能得到顯著的持續(xù)不斷的改善[3]。TOC理論提出了識別并解決瓶頸的5大核心步驟：識別、開發(fā)、服從、打破、重復。世界500強的企業(yè)中有很多在流程管理中采用TOC技術(shù)，并取得了顯著的改進成效，例如3M、Amazon、Boeing、Delta Airline、Ford Motor Company、GE、General Motors 以及 Lucent Technologies 等[4]。

2 TRIZ理論

TRIZ理論是發(fā)明問題解決理論的簡稱，是由前蘇聯(lián)發(fā)明家阿奇舒勒和他的團隊在1946年創(chuàng)立的。阿奇舒勒和他的研究機構(gòu)通過研究分析了全世界大量專利和創(chuàng)新案例，成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理。阿奇舒勒和他的TRIZ機構(gòu)潛心研究50多年來提出了TRIZ系列的多種工具，如沖突矩陣、76標準解答、ARIZ、AFD、物-場分析、ISQ、DE、8 種演化類型、科學效應等，并將這些工具和TRIZ理論形成了一整套成熟的發(fā)明創(chuàng)新的工具和理論[5]。

隨著人們對TRIZ的不斷深入研究，其基本思想和工具已開始在流程管理領(lǐng)域研究和應用。石宇強等將TRIZ應用于生產(chǎn)流程優(yōu)化，提出了基于經(jīng)典IE與TRIZ的生產(chǎn)流程優(yōu)化方法；徐華等基于TRIZ理論和TOPSIS方法結(jié)合經(jīng)典IE方法對減速機生產(chǎn)流程進行了優(yōu)化研究；趙文燕等提出一種TRIZ在管理流程優(yōu)化中的應用流程，并提到可以借用TOC的工具識別沖突，但并未進行深入分析應用；Anthony、Ellen、Eduardo等人都提出了將TRIZ和TOC的理論和工具相結(jié)合的思維流程。

在TRIZ應用的過程中，企業(yè)往往把流程中出現(xiàn)的各種問題利用TRIZ工具進行分析，并制定相當多的技術(shù)改進方案。一方面，技術(shù)方案較多且獨立，實施人員在實施這些方案的時候分不清輕重緩急，實施起來雜亂無章，最后讓實施人員感到身心疲憊；另一方面，企業(yè)在實施這些方案的過程中投入較多人力、物力、財力，結(jié)果卻收效甚微。TOC理論指導人們對流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和瓶頸資源進行識別和開發(fā)，并使其他非瓶頸資源服從瓶頸資源，達到了資源的最大化利用，但是TOC在打破瓶頸方面缺少理論指導和實用工具，尤其是在瓶頸環(huán)節(jié)出現(xiàn)技術(shù)性的瓶頸時，TOC便無能為力，只能依靠技術(shù)性的專業(yè)知識進行分析解決。而TRIZ是一種強大的技術(shù)進化體系，通過TRIZ體系中的多種工具，對瓶頸資源進行技術(shù)創(chuàng)新和改造，可以快速有效地解決瓶頸環(huán)節(jié)的實際問題。

3 基于TOC及TRIZ理論對H企業(yè)的生產(chǎn)流程進行改進

3.1 案例背景及問題分析

H企業(yè)A產(chǎn)品生產(chǎn)線主要生產(chǎn)工序有：DB工序、TH工序、YF工序、FJ工序、GL工序、TQ工序、JZ工序。目前，A產(chǎn)品產(chǎn)量無法滿足市場需求，因此需要對A產(chǎn)品生產(chǎn)流程進行改造以提高產(chǎn)量。目前，生產(chǎn)流程中的各工序作為單獨的流程環(huán)節(jié)進行管理，各工序現(xiàn)有的管理思想都是盡可能的滿負荷生產(chǎn)。表面上看，整個流程中的各個工序都在拼命努力工作，重要設備也滿負荷運轉(zhuǎn)。但是以TOC的思維方式來分析公司的生產(chǎn)流程就會看出以下幾個問題：

（1）生產(chǎn)流程中的半成品存貨較多；

（2）各工序的生產(chǎn)管理都是以各自為中心，生產(chǎn)線的整體生產(chǎn)水平不高；

（3）在生產(chǎn)管理中整個生產(chǎn)流程的瓶頸不明確，生產(chǎn)計劃的制定具有一定的盲目性；

（4）緩沖罐的設置和管理不合理；

（5）單個工序設備故障往往影響整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)，等等。

要解決以上幾個問題，我們首先就要以TOC的思想為指導來分析找出生產(chǎn)流程中的瓶頸。通過對生產(chǎn)流程上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，計算各工序的生產(chǎn)能力，并進行比較，找出最小產(chǎn)能的工序即瓶頸環(huán)節(jié)。

從表1中我們可以很明顯地看出各工序生產(chǎn)能力的對比水平，從而很容易確定FJ工序為生產(chǎn)流程中產(chǎn)能的瓶頸環(huán)節(jié)。

3.2 流程優(yōu)化方案

根據(jù)TOC的指導思想，識別整個流程中的瓶頸工序為FJ工序僅僅是流程優(yōu)化的第一步，接下來要對瓶頸工序進行開發(fā)，非瓶頸工序生產(chǎn)計劃安排服從瓶頸工序，并進一步通過技術(shù)改造來打破瓶頸。按照TOC理論，根據(jù)瓶頸工序?qū)φ麄€流程進行計劃與控制，以瓶頸工序的生產(chǎn)速度為依據(jù)，使其他工序與瓶頸工序同步，設置合理的緩沖，保護瓶頸工序的生產(chǎn)不受系統(tǒng)波動的影響。通過TOC理論的方法徹底消除了瓶頸工序缺料停車的情況，同時去掉了很多不必要的中間品存貨，根據(jù)瓶頸工序的生產(chǎn)能力制訂了整個系統(tǒng)流程的生產(chǎn)計劃，縮短了制品在生產(chǎn)流程中的停留時間。

表1 A產(chǎn)品生產(chǎn)線各工序?qū)善飞a(chǎn)能力一覽表

為了打破FJ工序的產(chǎn)能瓶頸，采用TRIZ理論中的方法和工具對FJ工序進行分析并制訂技術(shù)改進方案。通過使用TRIZ理論中系統(tǒng)分析、因果分析、矛盾分析、資源分析等方法，分析了FJ工序產(chǎn)能瓶頸的關(guān)鍵性技術(shù)問題——發(fā)酵培養(yǎng)過程中的溶氧不足，確定了改善的參數(shù)（增加溶解氧）和惡化的參數(shù)（氧利用率低、能耗增加）之間構(gòu)成的技術(shù)沖突。通過TRIZ理論工具，如發(fā)明原理、裁剪法、進化法則及最終理想解等制訂了多種技術(shù)改進方案，并進行方案評價與決策，具體如下：

表2 發(fā)酵溶氧系統(tǒng)問題解決方案一覽表

3.3 流程改進評價

通過TOC理論的指導與分析，確定了瓶頸環(huán)節(jié)為FJ工序，并使用TRIZ理論的工具和方法進行分析，確定FJ工序存在的問題和技術(shù)沖突，并得到多種解決方案。決策采用的第一組合方案在實際操作執(zhí)行的過程中取得了很好的效果，大大提高了發(fā)酵過程中的溶氧，使FJ工序的產(chǎn)能取得了較大突破，打破了整個流程中FJ工序的產(chǎn)能瓶頸，提高了整個生產(chǎn)流程的產(chǎn)能水平。

4 結(jié)論

現(xiàn)代的企業(yè)內(nèi)部，各種活動已經(jīng)環(huán)環(huán)相扣，形成了一個完整的系統(tǒng)，流程管理不是單個部門的問題，而是一個系統(tǒng)的問題。流程中的每一環(huán)節(jié)都會影響其他的環(huán)節(jié)。流程管理就是將各個環(huán)節(jié)密切地聯(lián)系起來，使系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)形成一個有機整體。卓越的流程管理是形成企業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵，也是每個企業(yè)追求的目標。TOC和TRIZ都是解決實際問題的理論方法和工具，能夠指導企業(yè)在流程管理和優(yōu)化過程中合理利用各種資源，解決關(guān)鍵問題，用最短的時間、最小的投入取得最大的收益。TOC理論指導企業(yè)識別并改進瓶頸環(huán)節(jié)，避免盲目改造和浪費資源，TRIZ理論可以為打破瓶頸提供多種技術(shù)方案和實用方法。TRIZ與TOC的結(jié)合可以將TRIZ理論中的方法和工具應用在關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，可以避免企業(yè)盲目使用TRIZ改進流程中的每一個環(huán)節(jié)、制定出大量改進方案卻收效甚微的情況。將TOC和TRIZ結(jié)合到流程管理中，把管理方法和創(chuàng)新方法相結(jié)合，通過持續(xù)地循環(huán)改進，可以有效地提高流程管理的水平，為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。

[1]E M GOLDRART，J COX.The Goal [M].New York，NY：North River Press，1984.

[2]劉夢露.由《目標》看資源的有效利用[J].商，2014（21）：91.

[3]王玉榮.瓶頸管理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[4]張霄.基于TOC理論的制造型企業(yè)管理的應用研究[D].天津：天津大學，2008.

[5]檀潤華.發(fā)明問題解決理論[M].北京：科學出版社，2004.