Записки производственника. Узкие места и ограничение системы. В чём разница?

Когда, разговаривая с производственниками, упоминаю ограничение системы, часто слышу в ответ: «Знаем, знаем, мы постоянно занимаемся расшивкой узких мест!». Т.е. производственники зачастую не видят разницы между ограничением системы и узким местом.
В этой статье хочу осветить три вопроса:
1. Чем отличается узкое место от ограничения системы?
2. Где должно находиться ограничении системы?
3. Как выглядит устойчивая производственная система?

1. Чем отличается узкое место от ограничения системы?
Поясню на простом примере, подсмотренном у С.Е.Жаринова – одного из зубров внедрения ТОС (теории ограничений) на крупных производственных предприятиях ВПК, разработчика программы LS12.

Возьмём простейшую производственную систему, состоящую из 3-х станков, производящих одно изделие.
Станок 1 обрабатывает изделие 5 минут.
Станок 2 обрабатывает изделие 30 минут.
Станок 3 обрабатывает изделие 60 минут.
Если мы будем подавать изделие в производственную систему (ПС) 1 раз в 60 минут, то у нас в системе будет одно ограничение (ОС) и ни одного узкого места – ни перед одним из станков не будет накапливаться незавершённая продукция (НЗП).

Приходит начальник и видит, что станок  № 2 работает 30 минут в час, требует немедленно устранить простои и подавать в ПС изделие 1 раз в 30 минут.
В результате выполнения этого требования останется одно ОС и оно же станет узким местом, т.к. перед ним начнёт расти запас НЗП.

Теперь начальник заметил, что первый станок вообще 10 минут в час работает. Получаем распоряжение загрузить первый станок работой и начать подавать в систему изделие 1 раз в 5 минут. Получим одно ОС и теперь уже два узких места.

Причём НЗП перед вторым станком накапливается в 3 раза быстрее, чем перед третьим. Увидев это, начальник может решить, что нужно расшить мощности второго станка и даже может купить ещё один станок № 2.
На сколько увеличится производительность производственной системы целиком при покупке ещё одного станка  № 2?
Ни на сколько!
Т.к. ограничение системы как было, так и осталось на своём месте. Это санок  № 3.

Таким образом, ограничение системы и узкое место это не одно и тоже. Расшивка узких мест без знания и использования основ ТОС может даже навредить предприятию.

2. Где должно находиться ограничение системы?

И опять будем упрощать.

Предположим, что ограничение системы находится в начале производственной цепочки.

Вроде бы хорошо. У нас получается автоматическое выравнивание потока по ограничению. В ПС нигде не накапливается НЗП.

Но!
Такая система не может создать внутри себя страховые запасы НЗП. Поэтому, если остановится любой из станков, производственная система прекратит выпуск продукции.
А это неприемлемо!

А что будет, если мы поместим ОС в конец производственной цепочки?

Запас производительности участков, находящихся перед ОС, позволит нам накапливать перед ОС страховой запас НЗП.
Тогда при остановке любого из станков, предшествующих ОС, производственная система продолжит выпуск продукции за счёт страхового запаса НЗП.

И если мы пользуемся теорией ограничений и сосредоточили всё своё внимание на ОС (проводим своевременные профилактические ремонты, имеем запас необходимых запчастей и т.д.), следим за ОС, как за самым главным на предприятии участком, то вероятность остановки ОС существенно снижается. А устойчивость ПС повышается за счёт наличия страхового запаса НЗП и внимания к ОС.

Главное не стремиться к полной загрузке станков, а производственный поток выровнять по производительности ограничения производственной системы.
Т.е. запас производительности на участках, предшествующих ОС мы используем в двух случаях:
- при создании страхового запаса НЗП перед ОС;
- при необходимости пополнения страхового запаса перед ОС, уменьшившегося (запаса) после перерыва в работе участков, предшествующих ОС.

Во время же обычной работы, мы задействуем участки, предшествующие ОС не на 100%, а лишь в той мере, чтобы поддерживать страховой запас НЗП перед ОС на заданном уровне. В остальное время станки простаивают.
Да! Простаивают!

ПРОСТОИ ЭТО НОРМА для всех станков, кроме ограничения системы!

3. Как выглядит устойчивая производственная система?

Предположим, что мы хотим создать новое предприятие. Исходя из постулатов ТОС, мы знаем, что в любой ПС ограничение системы неизбежно будет присутствовать.
Мы договорились, что ОС должно быть в конце ПС.
Далее.
Если мы хотим, чтобы производственные планы всегда выполнялись, то при планировании мы должны загружать участки и станки не более, чем на 80%, оставляя 20% на всякие непредвиденные ситуации, которые всегда случаются на производствах.
Следовательно, если мы хотим производить 80 изделий в день, ОС должно потенциально мочь производить 100 изделий в день.

А какой должна быть производительность участков, предшествующих ОС?
Пока нигде не встречал обоснованных данных по этому вопросу, но, основываясь на своём опыте, считаю достаточным иметь на станках не ОС запас производительности в размере 20% по отношению к номинальной мощности ОС. А по отношению к плановой загрузке ОС это даст запас производительности 50%.

Подведём итоги.
1. Появление множественных узких мест является следствием ошибочной методики управления производственной системой, не учитывающей наличие ограничения системы.
2. Для повышения устойчивости производственной системы, ограничение должно находиться в самом её конце.
3. В сбалансированной производственной системе, построенной на принципах ТОС, простои неизбежны.

P.S. В обсуждении прошлой публикации меня спросили: «А ты Хто такой?»

Отвечаю.
Производственный опыт исчисляю с 1984 года.
Управленческий опыт с 1992 года.
Опыт собственника с 1998 года.
Опыт консультанта с 2017 года.

Построил своими руками два завода и много чего ещё доводилось создавать. Описал это в статьях на АШ.

На сегодняшний день являюсь действующим консультантом.
Специализация – повышение производительности производственных предприятий без инвестиций в оборудование, найм людей и площади. А только лишь за счёт перестройки (чаще создания) системы управления производством.
За 22-23 гг. завершил около 50-и проектов. Результативность (получение существенного роста производительности, выручки и прибыли) 80%.