Теория ограничений систем: истоки и перспективы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Теория ограничений систем: истоки и перспективы

Налетова А.Н.

аспирант кафедры информационных технологий и цифровой экономики Ивановский государственный химико-технологический университет

(г. Иваново, Россия)

Научный руководитель:

Аннотация: в данной статье рассмотрена теория ограничений систем (ТОС) как методология управления системами в различных видах деятельности. Проведен анализ исследований по ТОС с целью углубления понимания данной концепции и формулировки перспектив развития теории.

Ключевые слова: теория ограничений систем, «узкое место», системный подход теория ограничение управление

Naletova A.N.

Scientific advisor:

THEORY OF SYSTEM CONSTRAINTS: ORIGINS AND PROSPECTS

В настоящее время большое внимание уделяется системным подходам управления. Поскольку именно благодаря системному управлению становится возможным учитывать все свойства системы и при этом сохранять ее целостность. Кроме этого, системное управление создает, своего рода, синергетический эффект, который пропадает при использовании разрозненных технологий управления. В связи с этим, в последнее время проявляется большой интерес к различным теориям системного управления.

Одной из таких теорий является Теория ограничений системы (ТОС). ТОС -- популярная концепция менеджмента, разработанная в конце прошлого века Элияху Голдраттом. ТОС подчеркивает кросс-функциональный и взаимозависимый характер процессов, рассматривая организацию как цепочку взаимозависимых функций, процессов, отделов или ресурсов, где различные входные данные преобразуются в различные продукты и услуги, которые при продаже становится пропускной способностью. Изначально при системном управлении кажется, что для оптимизации работы системы или процесса нужно комплексно воздействовать на все ее элементы или его этапы, то есть стараться улучшать все. Но Элияху Голдратт предложил принципиально другой подход. Его теория ограничений -- это методология управления системами, базирующаяся на поиске единичных, но критически значимых участков процесса («узких мест» или «бутылочных горлышек»), которые определяют успех и эффективность всей системы в целом.

Исходя из предложенной Элияху Голдраттом концепции ТОС, можно выделить пять основных шагов, которые раскрывают процесс непрерывного совершенствования [1]:

1) Первым шагом является определение стратегического ограничения. Это ключевой шаг, который определяет дальнейшую работу системы. Кроме того, чрезвычайно важно выделить все компоненты ограничения и определить возможности и потенциальные инвестиции (на следующих этапах).

2) На втором этапе необходимо решить, как интерпретировать стратегическое ограничение. Крайне важно определить фактор как измерение, которое должно использоваться, чтобы максимизировать эффект рычага воздействия на «узкое место».

3) Третий шаг - подчинение всех видов работ системы стратегическому ограничению. Должны запускаться краткосрочные и долгосрочные проекты, которые должны улучшить фактор, определенный на втором этапе.

4) На четвертом этапе эффективность элемента, являющегося ограничением, должна быть усилена. На этом этапе все другие ограничения, не являющиеся стратегическими, должны быть устранены.

5) После устранения стратегического ограничения в системе возникает риск бездействия. Именно поэтому на пятом шаге необходимо вернуться к первому шагу, чтобы рассмотреть, возникло новое стратегическое ограничение или нет.

Изначально ТОС применялась с позиции операционного менеджмента: планирование производственного процесса, распределение ресурсов. Но содержание данной теории в последнее время активно прорабатывалось и поэтому ТОС можно считать новой философией управления. При этом интегрировать данную теорию можно не только относительно организации, но и в управление любого рода системой, где есть определенная последовательность действий.

Представленный традиционный алгоритм ТОС был проверен несколькими исследователями (Luebbe. R., Finch. B., Patterson). Однако в одной из своих работ Plenert представил неэффективность традиционного алгоритма ТОС в достижении оптимального решения в системах с множеством узких мест, что послужило дальнейшим исследованиям по совершенствованию алгоритма ТОС. Так, Aryanezhad и Komijan в следствии предложили усовершенствованный алгоритм, который мог бы найти оптимальное решение в соответствии с TOC в системах с одним и несколькими узкими местами. Но все представленные исследования в основном были сосредоточены на первых двух шагах TOC.

Принципиально новый подход в своей работе приводят Aryanezhada, Badria и Rashidi Komijanb. Они в своем исследовании сосредотачиваются на четвертом шаге и используют оставшуюся способность ограничений для повышения ограничения системы. Основной принцип ТОС заключается в том, что в каждой системе есть, по крайней мере, одно «узкое место», которое ограничивает возможность достижения более высоких уровней производительности по сравнению с ее целью. Максимальное использование ограничения приводит к максимальной производительности системы. Однако активация неограниченного ресурса на 100% его мощности не увеличивает выпуск. Поэтому некоторые ресурсы используются не полностью. Aryanezhada, Badria и Rashidi Komijanb в своей работе представляют алгоритм, который позволяет использовать оставшуюся емкость «ресурса без ограничений» для повышения ограничения системы. Предполагается, что «ресурс с ограниченной мощностью» представляет собой марковский процесс с непрерывным временем, имеющий двумерное пространство состояний. Работу «ресурса без ограничений» можно прерывать, что позволяет занятому на данном ресурсе работнику переключиться на «ресурс с ограниченной мощностью». Цель состоит в том, чтобы найти максимальную производительность «ресурса с ограниченной мощностью» при условии, что среднее по времени количество рабочих в «ресурсе без ограничений» должно быть больше заранее заданного значения.

Исследования по TOC продолжились, возникла методика «Барабан- Буфер-Веревка» (DBR-Drum-Buffer-Rope). Данный метод представляет способ синхронизации производства с ограничением при минимизации инвентаря и незавершенного процесса, где, «барабан» - это ограничение, «буфер» - это уровень запасов, необходимый для поддержания стабильного производства, «веревка» - это сигнал, указывающий на то, что некоторое количество инвентаря было потреблено. Этот метод получил широкое применение в планировании работы предприятия и управлении производством и запасами.

ТОС имеет массу примеров использования в различных областях: в производстве, логистике, цепочке поставок, распределении, управлении проектами, управленческом учете затрат, научных исследованиях и разработках, продажах и маркетинге и так далее. Поскольку основная идея состоит в том, что каждая система имеет, по крайней мере, одно узкое место, в литературе встречается достаточно много исследований, в которых ставятся проблемы и предлагаются решения с помощью инструментария TOC при этом сфера применения данного инструмента действительно многогранна.

Но, несмотря на то, что многие исследователи изучали и дорабатывали теорию ограничений, она по-прежнему остается не формализованной, что затрудняет ее применение в управлении и оптимизации различного рода систем. В целом ТОС можно рассматривать как инструмент, сопутствующий решению задачи оптимизации. Однако акцент делается на выявлении тех ограничений, изменение которых в наибольшей степени позволит улучшить экстремальное значение целевой функции. В этом смысле весьма наглядно реализация ТОС иллюстрируется второй теоремой двойственности (о дополняющей нежесткости).

Таким образом, использование аппарата ТОС представляется перспективным в области управления и оптимизации различных систем.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Голдратт Э.М. Цель: процесс непрерывного улучшения / Э. Голдратт, Д. Кокс; пер. с англ. Е. Федурко. - Минск: Попурри, 2012. - 512 с.

2. Голдратт Э.М. Выбор. Правила Голдратта/ Э.М. Голдратт, Э. Голдратт Ашлаг; пер. с англ.- Минск: Попурри, 2014. - 208 с.

3. Luebbe, R. and Finch, B., 1992. Theory of constraints and linear programming: A comparison. International Journal of Production Research, 30 (6), 1471-1478.

4. Patterson, M.C., 1992. The product-mix decision: A comparison of theory of constraints and laborbased management accounting. Production and Inventory Management Journal, 33 (3), 80-85.

5. Plenert, G., 1993. Optimised theory of constraints when multiple constrained resources exist. European Journal of Operational Research, 70 (1), 126-133.

6. Aryanezhad, M.B. and Komijan, A.R., 2004. An improved algorithm for optimising product mix under the theory of constraints. International Journal of Production Research, 42 (20), 4221-4233.

7. M.B. Aryanezhad , S.A. Badri & A. Rashidi Komijan (2010) Threshold-based

method for elevating the system's constraint under theory of constraints, International Journal of Production Research, 48:17,5075-5087, DOI:

10.1080/00207540903059505

Размещено на Allbest.ru