Введение в теорию систем

О теории ограничений систем Голдратта.

Существует поговорка – силу цепи можно проверить по самому слабому ее звену. Это суть теории ограничений систем Голдратта, разработанной в восьмидесятых годах прошлого века, которая за прошедшее время приобрела большую популярность. Она предлагает концентрировать организационные ресурсы на устранении ограничений (узких мест), которые мешают системе полностью реализовать ее потенциал.

Метод рассуждений автора составляет основу теории ограничений и позволяет успешно разрешать множество противоречий: между сроками и качеством, стоимостью и затратами, требуемой производительностью и имеющимися ресурсами.

Голдратт исходит из мысли, что организация – это прежде всего система, а не просто набор процессов. Будет ли она процветать или придет в упадок, зависит от того, насколько грамотно в ней выстроено взаимодействие элементов. Более того, он утверждает, что системы подобны цепочкам или даже переплетениям цепочек и работа всей системы зависит от работы самого слабого звена.

Поэтому как бы вы ни улучшали существующие процессы, только усилия, направленные на укрепление слабого звена, приведут к заметным улучшениям. Слабое звено – это ограничение системы, и теория ограничений представляет собой методологию, разработанную для управления такими ограничениями. В итоге организация как система получает возможность управлять преобразованиями, совершенствоваться быстро и осознанно.

Читая эту теорию, все время не покидает навязчивая мысль: «А ведь автор заставляет читателя думать». Уже одно это заслуживает похвалы.

Однако, несмотря на большую популярность теория вызывает несколько вопросов. В частности, обращает на себя внимание название. Оно предполагает, что речь идет о системах, на которые накладываются определенные ограничения. Раз это системы, то почему она, как известно, основана только на четырех основных принципах, а основных шагов по управлению системой через ограничения – пять?

Так не бывает. Любая система всегда имеет только четыре элемента, определенным образом связанные между собой. Поэтому системными должны быть и принципы, и типы ограничений, и шаги по их устранению. В связи с этим хотелось бы понять о каких системах идет речь и какие ограничения рассматриваются при их функционировании?

Судя по всему, в целом речь должна идти о системе удовлетворения любых потребностей населения (энергетических, технических, материальных, биологических, в том числе интеллектуальных), начиная с ресурсов для изготовления потребительских товаров и, кончая их реализацией.

Как и любая другая открытая система, она существует в определенной среде, из которой извлекаются ресурсы и в которую поставляются продукты переработки этих ресурсов в предметы потребления. Об этом можно судить по примерам, обсуждаемых в теории ограничений, где речь идет о запасах сырья и розничной торговле. Кстати, в теории основной упор сделан в основном на производственную сферу.

Производственными ресурсами являются источники энергии, средства производства, материальные средства, и, естественно, люди, как рабочая сила. Люди, как потребители, нуждаются в предметах потребления такой же природы, но с благоприятными для человека характеристиками. Получается, что процесс производства заключается в том, что характеристики ресурсов, неблагоприятные для человека, превращаются в предметы потребления с благоприятными характеристиками.

Какова же природа ресурсов и предметов потребления? Как известно, человек нуждается в энергетических, механических (бытовые и транспортные услуги), материальных (воздух, вода и твердая пища) и биологических (биоорганизмы, флора, фауна и интеллектуальные продукты людей) объектах. В каждой сфере обитания этих объектов имеются определенные виды.

Например, в энергетике существует четыре вида энергии: тепловая, магнитная, электрическая и гравитационная. Каждый из этих видов обладает своими параметрами, аналогичными с теми, которыми являются благоприятными для человека, но не одинаковыми по значению. Поэтому требуется переработка этих ресурсов для приведения в полное соответствие параметров предметов потребления с параметрами человека.

Однако, существуют ресурсы, которые не требуют переработки и являются одновременно и продуктами потребления. Например, воздух, которым мы дышим. Есть ресурсы, которые требуют лишь заготовки, а есть и такие, которые нужно существенно переработать, чтобы они стали благоприятными. Вместе с тем, иногда создаются такие предметы потребления, для которых в природе нет похожих ресурсов. Это искусственные предметы потребления.

Ограничения появляются, когда тот же воздух не соответствует потребностям нашего организма, поэтому требуется его очистка. Так и в производственном процессе. Вмешательства в него не требуется, пока не нарушается технология, регламентированная определенными стандартами. Сбой на каком-то участке создает узкое место, как его называют «бутылочное горлышко» или «слабое звено цепи». Узкое место создает ограничение и требует его ликвидации. В теории ограничений описывается поиск таких узких мест.

Чтобы не возникали узкие места теория ограничений рекомендует метод «барабан – буфер – верёвка», задающий следующие принципы: • «барабан» – производство должно работать по некоторому ритму; • «буфер» – перед ограничением должен находиться некоторый буфер запасов материалов, защищающий ограничение от простоев; • «верёвка» – материалы должны подаваться в производство только тогда, когда запасы перед ограничением достигли некоторого минимума, не раньше, чтобы не перегрузить производство.

Суть этого метода заключается в обеспечении бесперебойной и ритмичной работы системы. Для этого требуется, чтобы ресурсы подавались на переработку в необходимом (регламентированном стандартом) количестве: ни больше, ни меньше. Для поиска и устранения узких мест и существует система управления, в которой обязательными являются элементы: объект управления, информация о нем, нормативная документация и орган управления.

Нормативная документация является тем средством, с помощью которого выявляются узкие места, которые ограничивают возможности системы. В зависимости от степени отклонения от стандарта, принимается решение по ликвидации узкого места.

А как оценить степень отклонения конкретного параметра от норматива, если их единицы измерения являются абсолютными, потому несопоставимы? Судя по всему, в теории ограничений этот момент отнесен, главным образом, к интуиции руководителя. Между тем, объективно существует метод приведения абсолютных единиц измерения к относительным, когда текущее значение параметра относится к нормативному, тогда сравнение относительных параметров позволяет сопоставить узкие места на разных по природе участках.

Поиск узких мест является одной из функций теории ограничений. Кто занимается поиском узких мест? Руководитель, который осуществляет управление всей системой, в том числе системой управления. А система управления, как известно, состоит из объекта управления, информации о нем, нормативной документации и органа управления.

Этим органом и является руководитель, у которого в подчинении должны быть специалисты, в совершенстве знающие производственный процесс и умеющие по недостаткам конечного результата определять место, где возник этот недостаток.

Характерен пример из практики. На одном заводе на импортной линии производили древесностружечную плиту. Плита из завода выходила качественная, но получатели ее браковали из-за покоробленности. ОТК и технологи не могли понять причины возникновения брака. Так продолжалось до тех пор, пока из центра не приехал проверяющий. Производственники вынуждены были обратиться к нему.

Первым был вопрос проверяющего, давно ли счищали нагар с плит пресса. Выяснилось, что не проверяли. Дело в том, что нагар на плитах пресса при прессовании делает среднюю часть плиты более плотной и тонкой, а при калибровании периферийная часть срезается и внутренние более рыхлые слои оголяются в то время как центр оставался нетронутым. При перевозке плиты оказывались в более влажной среде и деформировались. Были даны соответствующие инструкции операторам пресса и калибровочного станка, и проблема была решена.

О чем свидетельствует этот пример? О том, что поиск узких мест должны осуществлять специалисты, досконально знающие свой участок работы. Однако универсальных специалистов практически нет, поэтому руководитель должен сначала изучить информацию о наличии узких мест специалистов по управлению, технологов, механиков, а также специалистов по ресурсам. По этой информации выделяется самое узкое место, и на его ликвидацию направляются основные управленческие ресурсы.

А что делать, если сама нормативная документация становится причиной образования узких мест? Ведь стандарты разрабатываются, исходя из технических возможностей применяемых средств производства.

Например, со временем повышается точность изготовления станков, уменьшается вибрация, появляются новые инструменты, поэтому скорость обработки увеличивается, а стандарты регламентируют старые режимы. Выход один – совершенствовать стандарты таким образом, чтобы они соответствовали современному уровню развития средств производства.

Образно выражаясь, руководитель должен владеть четырьмя факторами: «иметь», «знать», «уметь», «хотеть». Он должен иметь хороших специалистов по всем элементам системы, он должен знать возможности этих специалистов, он должен уметь использовать их способности, он должен создать им такие условия, чтобы они хотели искать и устранять узкие места.

Теория ограничений, по сути дела, рекомендует практически то же самое. Это способствует организации управления, которая позволят дать ответы на четыре ключевых вопроса, необходимых для роста: • Что необходимо изменить? Определение ключевой проблемы. • На что изменить? Разработка простых практичных решений. • Как обеспечить реформу? Сотрудничество со специалистами, необходимое для внедрения решений. • Что создает процесс постоянных улучшений? Внедрение механизмов для поиска тех областей, которые больше всего нуждаются в улучшении.

В теории ограничений следовало бы сначала выделить основные места, где могут возникать ограничения. Эти места обладают определенной спецификой, а для определения и устранения ограничений требуются соответствующие специалисты. Считается, что основные шаги по управлению системой через ограничения достаточно ясны и практичны. Это не совсем так.

Шаг 1. Поиск ограничений системы. Рекомендуется использовать мозговой штурм, наработки ТРИЗ, рисование блок-схем и многое другое. Не очень точный и не очень однозначный способ с учетом сказанного выше.

Шаг 2. Принятие решений о способах максимального использования ограничений системы. Не очень удачная формулировка. Речь идет, прежде всего, о повышении производительности на данном месте, а в общем случае о разработке мер, позволяющих убрать влияние отрицательного фактора. В производстве не всегда можно справиться с проблемой, в частности, со средствами производства существуют нюансы. По этой причине и нужен поиск возможности устранения ограничений. Вместо «максимального использования» лучше было бы «максимально эффективного устранения».

Шаг 3. Подчинение «неограниченных» элементов системы принятым решениям. Подразумевается управление ограничением с привлечением ресурсов смежных элементов. Можно понять, когда одноименную энергию или финансы можно перенаправить на узкое место. Но как можно использовать специфические средства производства или материалы с других операций, непонятно. Рабочих и то не вдруг перебросишь, требуется переобучение.

Шаг 4. Расширение ограничений системы за счет «снятия напряжения», которое этими ограничениями вызвано. Не совсем точная формулировка. Лучше «устранение оставшейся части ограничений»

Шаг 5. При устранении ограничений необходимо вернуться к шагу 1 и дальше искать ограничения. А этот шаг к устранению данного узкого места не относится. Это уже начало другого процесса. Считается, что искать следующее ограничение в измененных условиях становится более проблемным. Если все узкие места имеют конкретный цифровой показатель в относительных единицах, то никакой проблемы не возникает.

Таким образом, рассматривая существующую теорию ограничений с позиций современного представления о системах, можно надеяться на то, что она будет работать еще более эффективно и станет еще более популярной во всех сферах потребления.