CC BY
212
УДК 51-7 ББК 22.16
МЕТОДЫ ТЕОРИИ ОГРАНИЧЕНИЙ В ЛОГИСТИКЕ
К.В. Фельдшеров
Санкт-Петербургский государственный университет
сервиса и экономики (СПбГУСЭ) 191015, Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7, лит. А
Учитывая современное состояние экономики России и уровень развития логистики как вида практической деятельности, многие российские предприятия сегодня вполне логично ограничивают использование логистики задачами снижения затрат на транспортировку и хранение.
На транспорт и хранение материалов, в зависимости от специфики продукции, обычно приходится около 55% от стоимости товара. Реально существуют возможности снижения этого показателя до 10%. Использование Россией западного опыта внедрения логистики в систему управления и современное состояние экономики России обусловливают актуальность поиска основных путей снижения издержек при транспортировке и управлении запасами материальнотехнических ресурсов.
Сформулируем основные трудности, имеющиеся, на наш взгляд, на пути развития логистики в России:
- нерациональное развитие систем распределения товаров и услуг (отсутствие продуманной стратегии развития систем распределения в промышленности и торговле, недостаток организованных товарных рынков на уровне крупного и среднего опта);
- слабый уровень развития современных систем электронных коммуникаций, электронных сетей, систем связи и телекоммуникаций;
- отсутствие практически на всех видах транспорта современных транспортных средств, отвечающих мировым стандартам;
- низкий уровень развития производственно-технической базы складского хозяйства;
- недостаток современного технологического оборудования по переработке продукции; слабый уровень механизации и автоматизации складских работ;
- недостаточное развитие промышленности по производству современной тары и упаковки и т.п.
Система распределения характеризуется замедленным продвижением товаров от производителей к потребителям, высоким уровнем неудовлетворенного спроса, низкой надежностью и недостаточным уровнем качества обслуживания потребителей. Особая роль в процессе распространения концепции логистики принадлежит транспорту и управлению складскими запасами. Отечественные транспортные и экспедиторские предприятия, участвующие в международных перевозках грузов, одними из первых почувствовали необходимость внедрения современных логистических технологий транспортировки и переработки грузов: интермодальных, мультимодальных и терминальных систем, технологии перевозки JIT и «от двери до двери», современных телекоммуникационных систем сопровождения грузовых перевозок и т.д. Крупные российские государственные и частные транспортные и экспедиторские предприятия стали активно создавать свои терминальные сети, распределительные и логистические центры, системы информационно-компьютерной поддержки логистической деятельности. Достаточно серьезной проблемой является подготовка кадров в области логистики. Необходимо скорейшее внедрение логистического мышления в практику работы менеджеров высшего и среднего уровня, персонала различных предпри-
ятий и т.д. Необходимы интенсивная подготовка кадров по специальности «Логистика», переподготовка и повышение квалификации в этой области персонала среднего и высшего менеджмента.
Управление запасами - традиционная сфера практической работы, которая стала развиваться как самостоятельное направление в начале 20-х гг. прошлого века. Постепенное накопление материала привело в 50-60-е гг. к формированию теории управления запасами, ориентированной на оптимизацию уровня запасов в организации. Разнообразная специальная литература на русском языке, посвященная управлению производством, а позднее - по производственному и операционному менеджменту, помогла к 80-90-м годам сделать инструментарий теории управления запасами легко доступным для практического применения [1]. При этом акцент делался исключительно на расчетную составляющую запаса.
За заботами перестройки и развития рыночной экономики в России проблемы непосредственного управления запасами, казалось, ушли на второй план, стали рассматриваться только на уровне исполнителей и низового звена управления. Между тем зарубежная наука и практика управления (и прежде всего управления логистического, связанного с материальными потоками) за последние 20 лет сделала гигантский шаг от совершенствования методов и моделей расчета уровней запасов к совершенствованию процесса управления запасами, основанного на анализе результатов расчетов уровней запасов. Появление в организациях вычислительной техники оказало значительное влияние на развитие менеджмента как профессии. Информационные системы должны были основываться на управленческих процедурах, а это потребовало разработки управленческих подходов.
Планирование и организация системы производственной логистики на предприятии используются как средство эффективного продвижения материального потока по рабочим позициям и упо-
рядочения соответствующих рабочих процессов в пространстве и времени. Особенно это важно в условиях так называемого дискретного производства, которое типично для большинства предприятий промышленности. Дискретное производство характеризуется прерывностью производственного процесса на всем его протяжении. Именно дискретность усложняет движение материального потока от входа в систему до выхода из нее, что выражается в увеличении длительности производственного цикла, в возрастании величины межоперационных запасов всех видов и, в конечном итоге, приводит к снижению производительности системы. Такое производство требует постоянного контроля всех процессов с тем, чтобы обеспечить требуемую производительность и, по возможности, ее повысить.
Обычно выделяются два основных
подхода:
— подход, основанный на «выталкива-
нии» ресурсов;
- подход, основанный на «вытягива-
ния» ресурсов.
«Выталкивающая» логистическая
система - это такая организация движения материальных потоков через производственную систему, при которой материальные ресурсы подаются с предыдущей операции на последующую в соответствии с заранее сформированным жестким графиком поставок [2].
«Вытягивающая» логистическая система - это такая организация движения материальных потоков, при которой материальные ресурсы подаются («вытягиваются») на следующую технологическую операцию с предыдущей по мере необходимости[3, 4].
Производственные компании получили доступ к новым подходам, таким, как MRP (Manufacturing Resource Planning) в начале 1970-х; TQM - всеобщее управление качеством (Total Quality Management), TOC (Theory of Constraints), теория ограничений, - в середине 1980-х.
Теория ограничений (Theory of Constraints, ТОС), разработанная Элияху
Голдраттом (Eliyahu Goldratt), широко известная и успешно применяемая многими корпорациями во всем мире, является универсальным подходом для управления сложными системами. Теория ограничений все шире воспринимается как самая действенная концепция управления компаниями и целыми цепями поставок [1].
При использовании данного подхода организация рассматривается как целостная система. В данной системе существуют элементы, определяющие ее максимальные возможности. Эти элементы называются ограничениями. Системный подход теории ограничений позволяет их выявить и через управление ими добиться быстрых и устойчивых результатов.
Метод «барабан-буфер-веревка» (DBR-Drum-Buffer-Rope) - один из оригинальных вариантов «выталкивающей» логистической системы, разработанной в ТОС (Theory of Constraints) [5,6,7]. Она очень похожа на систему лимитированных очередей FIFO, за исключением того, что в ней не ограничиваются запасы в отдельных очередях FIFO.
«Барабан-буфер-веревка» - это методика управления производственным процессом. В ее названии лежит метафора, состоящая из трех компонентов: «барабан» символизирует физическое ограничение в работе предприятия: или станок, или машину, или операцию, которые препятствуют всей системе производить больше, так как сами работают медленнее всех. Если все остальные машины/станки/операции предприятия будут функционировать в ритме «барабанной дроби» работы самого слабого звена, то не будет сбоя в общем процессе (когда одни убегают вперед, а другие тянутся позади) и удастся наладить регулярность и стабильность производства [4]. «Веревка» символизирует связку самых быст-
рых рабочих сил с самой медленной, чтобы синхронизация, вызванная «барабанной дробью», не нарушалась естественным убыстрением более скоростных. Длина «веревки» обеспечивает «буфер» (запас), балансируя колебания в скорости каждой рабочей силы. Понятно, что это метафора и что нужно правильно определить на предприятии и «барабан», и «веревку», и «буфер» [4].
Ограничение - тот предел который не позволяет системе выйти на более высокий уровень [2]. Например, в производстве ограничение не позволяет компании производить столько продукции, сколько требуется рынку, а следовательно, образуется непокрытие спроса и недополучение прибыли. В логистической системе ограничением может являться нехватка оборудования, что не позволяет компании работать с той скоростью, которой требуют остальные процессы организации.
Необходимо заметить, что речь идет не о максимальной пропускной способности (производительности), а об ограничивающем ресурсе. Ограничивающий ресурс - это единица оборудования, участок, инструмент, работник или даже устоявшаяся политика предприятия, которые препятствуют увеличению пропускной способности (производительности) [2].
Каждый этап данного процесса характеризуется своими пропускными возможностями, или пропускной мощностью. Компании нередко рассматривают каждый этап по отдельности, вместо того чтобы анализировать весь процесс в целом. Многие предложения по усовершенствованию нацелены на повышение эффективности только одного или нескольких этапов логистического процесса. В теории ограничений такой способ мышления считается в корне неверным.
Первый участок Второй участок Третий участок
10 шт. в час —— 20 шт в час —— 20 шт в час
Ограничение
Рис.1. Начальное состояние системы
На рис. 1 показана последовательность этапов логистического процесса с указанием емкости каждого участка. Первый участок логистического процесса является ограничением (узким местом), поскольку именно он сдерживает эффективность всей системы. Для более ясного понимания ситуации рассмотрим ее подробнее.
Теория ограничений утверждает, что необходимо рассматривать всю систему в целом и что оптимизация одного этапа (участка) процесса необязательно приведет к достижению цели. Предлагаем рассмотреть пример - простой процесс, состоящий из трех стадий: первый этап логистического процесса, второй этап логистического процесса и третий этап логистического процесса. Емкость каждого этапа составляют: для процесса один - 10 шт. в час (по 6 минут на одну шт.), второй процесс - 20 штук в час (по три минуты на одну шт.), последний этап логистического процесса - также 20 шт. в час.
Максимальная пропускная способность данного процесса составляет 10
На рис. 2 показана система с увеличенной пропускной способностью на участке 3. Нетрудно заметить, что ограничение сохраняется на прежнем участке, так что усилия по увеличению пропускной способности затрачены даром.
Даже при создании запаса, ситуация останется точно такой же. Допустим, мы сформировали запас изделий и пустили его в обработку на стадиях 2 и 3, чтобы
единиц в час, то есть равна уровню пропускной способности первого участка. Даже если бы существовала возможность удвоить пропускную способность второго участка, установив дополнительное оборудование, данное действие абсолютно никак не сказалось бы на общей пропускной способности всей системы. Для увеличения общей пропускной способности необходимо увеличить емкость первого логистического участка, поскольку именно эта часть системы характеризуется наименьшей пропускной способностью.
Проанализируем процесс еще раз. Изделия покидают первый участок со скоростью 10 ед. в час, следовательно, и поступают на участок номер два с той же скоростью. На участке 3 может обрабатываться 20 единиц в час, однако поступают на него лишь 10 штук в час. Соответственно, покидают эту стадию каждый час все те же 10 единиц. Участок три мог бы обрабатывать 20 изделий в час, если бы они поступали на участок в таком количестве, однако этого не происходит.
данные участки работали с номинальной пропускной способностью.
На участке три можно обрабатывать 40 изделий в час, 80 изделий готово к обработке. Таким образом, 40 штук будут полностью обработаны каждый час. Рассматривая только процесс три, увидим, что можно было бы работать с максимальной пропускной способностью только в течение двух часов.
Ситуация представлена на рис. 3.
Первый уча- Второй уча- Третий уча-
сток сток сток
10 шт. в час —— 20 шт в час —— 40 шт в час
Ограничение
Рис.2. Увеличение пропускной способности участка
Первый участок Запас Второй участок Запас Третий участок
10 шт. в час —— 80 шт 20 шт в час —— 80 шт 40 шт в час
Ограничение
Рис. 3. Создание запасов на участках
На участке 2 можно обрабатывать 20 изделий в час, 80 изделий готово к обработке. Значит, данный участок может работать с максимальной пропускной способностью в течение четырех часов. При максимальной пропускной способностью процесса каждый час 20 изделий покидают участок два и поступают на участок три. За два часа накопится 40 единиц, ожидающих поступления на участок три. Обработка исходных 80 единиц займет два часа на участке три, так что на момент завершения их обработки еще 40 изделий будут ожидать своей очереди на данном участке. Значит, участок три будет работать с максимальной пропускной способностью в течение трех часов.
При наличии сформированного запаса участок два может работать с максимальной пропускной способностью в течение трех часов, а участок три - в течение четырех часов. Через три часа участок три уже не сможет работать с максимальной пропускной способностью, весь запас будет израсходован, и мы останемся с тем количеством, которое поступает с участка два, а это 20 изделий в час. После трех часов работы участок два все еще работает с максимальной пропускной способностью, а участок три - с пропускной способностью 20 единиц в
Теперь, отправив изделия в данную систему, можно будет обрабатывать по 20 изделий в час на участках один и два, однако, когда изделия достигнут стадии три, пропускная способность снизится. Обработанные изделия на стадиях один и два начнут скапливаться на участке три. Более того, будут накапливаться изделия с разным уровнем обработки, что к тому же может повлечь за собой увеличение затрат. Первое решение для увеличения эффективности может быть достигнуто
час, несмотря на то что может обрабатывать 40. А через четыре часа работы на участке два закончится запас изделий, и работа его снова будет ограничена тем количеством, которое поступает с участка один (10 изделий в час). Итак, через четыре часа работы возвращаемся к пропускной способности в 10 изделий в час, что является пределом по ограничивающему ресурсу. Для создания запасов необходимо на некоторое время замедлить или остановить работу оборудования. Если оборудование простаивает, то процесс останавливается. Поскольку некоторое время выхода продукции нет, а затем в течение нескольких часов работа идет с повышенной пропускной способностью, то средняя пропускная способность составит все те же 10 или менее изделий в час. Если ограничивающий ресурс работает постоянно, а другие ресурсы функционируют без длительных перерывов, система дает 10 единиц в час. В случае простоя ограничивающего ресурса или его работы с меньшей пропускной способностью снижается пропускная способность всей системы.
Теперь рассмотрим этот процесс, предполагая, что ограничение у нас находится на последнем участке.
увеличением ограничивающего ресурса. Однако на практике надо учесть, что пропускная способность последнего участка может быть и не 10 изделий в час (плановые и внеплановые простои оборудования). В этом случае прежде всего необходимо исследовать причину этих простоев. А во-вторых, необходимо помнить о спросе: удовлетворяется ли потребность рынка или данная пропускная способность просто повышает скорость работы системы, но в ней нет потребности?
Первый уча- Второй уча- Третий уча-
сток сток сток
20 шт. в час —— 20 шт в час —— 10 шт в час
Ограничение
Рис. 4. Перемещение ограничения
Как уже отмечалось, от ограничивающего ресурса зависит общая пропускная способность системы. Ограничивающий ресурс - это барабан, который определяет темп.
В методе «барабан-буфер-веревка» барабан задает ритм работы для всей системы. Барабан является ограничением в системе, поскольку это стадия с наименьшей пропускной способностью. Как видно на примере (рис.4), участок три определяет темп для всего логистического процесса. Мы будем использовать этот «барабан» и с его помощью контролировать себя, чтобы избежать перегрузки системы или создания нежелательных запасов.
Теперь рассмотрим буфер. Это буферные запасы, то есть количество запасов, которое содержится перед барабаном. Если барабан, или ограничивающий ресурс, по какой-то причине простаивает, пропускная способность всей системы снижается. Предназначение буфера -способствовать обеспечению участка-барабана материалами для работы, не допускать перебоя. В нашем примере буфер будет создан перед участком три. Не следует накапливать слишком большие объемы запасов, поскольку это приводит к другим проблемам, но и не стоит допускать их нулевого уровня. Количество запасов нужно поддерживать на необходимом уровне путем обработки большего или меньшего количества на предыдущих стадиях. Если мы захотим увеличить объем буфера, то увеличим скорость обработки или количество, которое обрабатывается в системе, пока не достигнем необходимого уровня. Если нужно уменьшить буфер - замедлим скорость обработки или уменьшим количество обрабатываемых изделий.
Веревка - это сигнал, с помощью которого ограничивают приток материалов в систему. При планировании поступления материалов в систему следует контролировать состояние ограничивающего ресурса (барабана) и буфера (буферов).
Пропускная способность всей системы равна пропускной способности огра-
ничивающего ресурса. Повышение пропускной способности, качества работы, эффективности в любой другой части процесса - пустая трата времени и денег. Простои оборудования и незанятость персонала иногда необходимы. При сложных организационных системах бывает сложно выявить ограничивающий ресурс. Первое, на что следует обратить внимание, - это область, где скапливаются запасы материалов.
Обычный (неограничивающий) ресурс может снабжать материалами ограничивающий. Однако очевидно, что перегружать такой обычный ресурс не стоит, чтобы не поставить под угрозу снабжение ограничивающего. Рассмотрим это ниже.
Под буфером мы подразумеваем буферные запасы, поскольку создаем их перед ограничивающими ресурсами, чтобы предотвратить простои в узких местах из-за отсутствия работы. Обычно используют стандартные методы анализа и управления мощностью или буфером, которые помогают измерять мощность или размер буфера и управлять ими. Очень часто в качестве стандарта выступает время.
Рассмотрим это на примере обработки операции X, о котором шла речь выше. Данная модель для одной операции требует по три минуты на первую и вторую стадии и шесть минут на третью. Другой вид операции, скажем У, потребует для одной операции четыре минуты на первй этап, пять минут на второй и восемь - на третий. Если мы будем оперировать штуками (операций), то буфер в количестве 100 операций на самом деле означает различные размеры буферов для этих двух операций; 100 операций X трансформируется в 8,3 часа работы первого участка, а 100 операций У - в 13,3 часа. Если буфер служит для защиты ограничивающего ресурса от простоя ввиду отсутствия работы, то важно знать именно объем работы в буфере, а не просто количество операций. Вот почему буфер времени так удобен в использовании.
Еще один не менее важный параметр
- это объем буфера. Буфер служит защи-
той для узкого места. Мы не хотим, чтобы ограничивающий ресурс оставался без работы, поскольку именно он определяет пропускную способность всей логистической системы. Буфер формируется следующим образом. Ресурсы, которые снабжают ограничивающий ресурс, наполняют буфер. Необходимо отметить, что только критические пункты в цепи производства защищаются буферами. Такими критическими пунктами являются:
- сам ресурс с ограниченной производительностью;
- любой последующий этап процесса, где происходит сборка детали, обработанной ограничивающим ресурсом с другими частями;
- отгрузка готовой продукции, содержащей детали, обработанные ограничивающим ресурсом.
Поскольку в методе «барабан-буфер-веревка» защита от возможных отклонений сосредоточена в наиболее критичных местах производственной цепи и устраняется во всех прочих местах, время производственного цикла может быть сокращено, иногда на 50 процентов или более, без ухудшения надежности в соблюдении сроков отгрузки продукции потребителям.
Ограничивающий ресурс должен обрабатывать операции с постоянной скоростью, так как основные усилия концентрируются на обеспечении его постоянной работой (за исключением остановок процесса по необходимости). Колебания пропускной способности операции влияют на размер буфера. Размер буфера должен быть таким, чтобы колебания в скорости обработки этих операций не сказывались на работе ограничивающего ресурса [8]. Как только определен размер буфера и создан данный буфер, следует наблюдать за ним и осуществлять управление. Нужно сравнивать фактический размер буфера с запланированным, предложенным вами. Фактический размер буфера будет колебаться, поскольку колеблется эффективность снабжающих буфер операций. Скорость обработки этих операций меняется по двум причи-
нам: из-за неконтролируемых перебоев в работе и в результате планирования и действий, обеспечивающих соответствие размера буфера планам. Управление буфером сводится к наблюдению за его состоянием и контролю. Желательно следить за размером буферов одновременно как за мерой эффективности работы и как за контрольным механизмом. Если размер буфера не меняется, значит, вы его не расходуете и он ни от чего вас не защищает. Он просто занимает место, требует наблюдения, однако на самом деле не нужен. В действительности это не совсем верно: буфер и в данном случае кое-что делает, однако не то, что требуется [9]. Одним словом, следите за размером ваших буферов, управляйте ими и изменяйте их, когда это целесообразно.
Решение проблемы функционирования производственной системы с точки зрения ОРТ решается в несколько шагов.
Шаг 1: Выявить ограничения системы.
Шаг 2: Решить, как использовать ограничения системы.
Шаг 3: Привести все остальные элементы системы в соответствие с предыдущими шагами.
Шаг 4: Устранить ограничения системы.
Переход от одного ограничения к другому угрожает стабильности организации. Шаг 3, требующий подчинения всех остальных элементов, формирует поведение всей системы, которое будет направлено на поддержку планов и решений по максимальному использованию ограничения. Именно в рамках шага 3 устанавливаются правила, процедуры и механизмы каждодневного управления. Если ограничение будет изменено, все эти правила, процедуры и механизмы окажутся затронуты и потребуют изменений. Поэтому рекомендуется выбрать стратегическое ограничение и соответствующим образом организовать работу всей системы. Это позволит поддерживать постоянный фокус внимания менеджмента и всей организации на одном и том же ограничении и обеспечить не-
прерывный рост компании на пути достижения ее цели.
Однако необходимо учитывать и недостатки данной системы:
Такой подход применим только в среде с высокой степенью повторяемости и со стабильным спросом в течение долгого времени (нескольких лет).
Он применим для операций с одинаковой структурой и приблизительно одинаковым временем оказания услуги.
Концепция потока не позволяет обеспечить «экспресс-обслуживание» определенных внеочередных операций. Все операции должны быть последовательными и выполняться в установленном порядке.
Каждая система создана для достижения определенной цели, перед каждой системой стоят задачи. Суть системного подхода ТОС состоит в постоянной ориентации на достижении главной цели системы, которая была установлена. Ру-
ководители системы - это люди которые понимают, каким образом принимать решения, поставить задачу, определить процедуру и направлять систему к достижению ее цели.
Для того чтобы достичь более высокого уровня функционирования предприятия, руководителям необходимо следовать процессу улучшения, который ставит перед руководителем четыре вопроса: Что изменить? На что изменить? Как обеспечить перемены? Как обеспечить процесс улучшения?
Уникальность ТОС в том, что данная система представляет руководителям метод нахождения наиболее эффективных ответов на поставленные выше вопросы. Весь подход основан на способности управлять любой системой логическим путем, который дает ответы на данные вопросы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Элияху Голдратт. Я так и знал! Теория ограничений для розничной торговли. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2010.
2. Гаврилов Д.А. Управление производством на базе стандарта MRP II. СПб.: Питер, 2003.
3. Jonson J., Wood D., Murphy P. Contemporary Logistics. Prentice Hall, 2001.
4. Вумек Д,, Джонс Д. Бережливое производство. Как избавиться от потерь и добиться процветания вашей компании. М.: Альпина Бизнес Букс, 2008.
5. Голдратт Э. Цель. Цель-2. М.: Баланс Бизнес Букс, 2005. С.776.
6. Dettmer H.W. Breaking the Constraints to World-Class Performance. Milwaukee, WI: ASQ Quality Press, 1998.
7. Goldratt, E. Critical Chain. Great Barrington, MA: The North River Press, 1997.
8. Уильям Детмер, Теория ограничений Голдратта. Системный подход к непрерывному совершенствованию. М.: Альпина Бизнес Букс, Альпина Паблишерз, 2007.
9. Ди Джейкоб, Сьюзан Бергланд, Джеф Кокс, Новая цель. Как объединить бережливое производство, шесть сигм и теорию ограничений. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2011.
УДК 658.5 ББК 65.29
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА УСЛУГ ПРЕДПРИЯТИЙ БЫСТРОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
А.Б. Антонова, Е.Ю.Пятковская
Санкт-Петербургский государственный университет
сервиса и экономики (СПбГУСЭ) 191015, Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7, лит. А
