基于TOC和Witness餛飩行業(yè)的仿真和應(yīng)用

梁素梅 吳迪

摘 要：以某餛飩店作為研究對(duì)象，以約束理論（TOC）為基礎(chǔ)，運(yùn)用約束理論五步驟法對(duì)餛飩店進(jìn)行仿真優(yōu)化，明顯提高了此餛飩店的利潤(rùn)收入，達(dá)到賺錢(qián)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：約束理論;餛飩行業(yè);仿真;凈利

中圖分類(lèi)號(hào)：TB???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????? doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.12.081

1 約束理論（TOC）

約束理論（Theory of Constraints，TOC）是猶太企業(yè)管理大師艾利，高德拉特博士提出的一整套管理方法，通常可以讓企業(yè)在極短時(shí)間內(nèi)，且無(wú)需大量額外投資的情況下，使業(yè)績(jī)產(chǎn)生突破性的增長(zhǎng)。針對(duì)企業(yè)庫(kù)存高企不下，準(zhǔn)時(shí)交貨率難以保障，項(xiàng)目進(jìn)度總是延遲，業(yè)績(jī)難以突破，如果無(wú)論如何改善，這些現(xiàn)象還是在企業(yè)中反復(fù)出現(xiàn)，那就要考慮TOC了。約束理論的核心思想是通過(guò)降低瓶頸資源對(duì)產(chǎn)銷(xiāo)率（T）的約束、減少庫(kù)存（I）和降低經(jīng)營(yíng)成本（OE）等手段達(dá)到企業(yè)賺錢(qián)的最終目的。瓶頸資源指需求大于或等于實(shí)際生產(chǎn)能力的資源或活動(dòng);或者是降低產(chǎn)能率的資源或活動(dòng)為瓶頸（約束）。其他的資源成為非瓶頸資源。它是建立在解決瓶頸資源的問(wèn)題上，適用于解決各種瓶頸的五個(gè)聚焦步驟（five focusing steps）為：第一步：找出餛飩店生產(chǎn)流程中的瓶頸工序——包餛飩工序。第二步：決定如何挖盡約束因素的潛能——包餛飩工序工人休息時(shí)由店長(zhǎng)頂崗，做到人停，包餛飩不停。第三步：令其他一切遷就以上決定第二步——在包餛飩瓶頸工序前設(shè)立“緩沖器”，保證一定的緩沖庫(kù)存，安排紅黃綠緩沖管理。第四步：為約束因素松綁——改變工藝，把包餛飩瓶頸工序的部分工作交給其他工序來(lái)做。第五步：假如步驟四的改善打破了原先的約束，則再回到步驟一。餛飩店盈利的前提是產(chǎn)銷(xiāo)率升高，庫(kù)存減少和經(jīng)營(yíng)成本降低。

2 某餛飩店現(xiàn)狀分析

餛飩幾乎是大部分中國(guó)人的心頭好，冬天吃上一碗熱乎乎的餛飩，就是最親切的生活方式。某一家手工特色餛飩店，現(xiàn)包現(xiàn)煮，如圖1所示，只生產(chǎn)和銷(xiāo)售一種肉餡的餛飩，每天營(yíng)業(yè)銷(xiāo)路相當(dāng)好，顧客絡(luò)繹不絕，排隊(duì)者有之，供不應(yīng)求。每天營(yíng)業(yè)時(shí)間共計(jì)14個(gè)小時(shí)，從每天早上七點(diǎn)營(yíng)業(yè)，晚上九點(diǎn)打烊。每份餛飩有20個(gè)，賣(mài)10元每份。其中原材料費(fèi)用是4元每份。餛飩店的每個(gè)月的經(jīng)營(yíng)費(fèi)為20000元（包括租金、工資和水電費(fèi)等）。小工每天十四小時(shí)/班，隔天輪休，制作餛飩流程中每班有5個(gè)員工（除店長(zhǎng)、收款臺(tái)和服務(wù)環(huán)節(jié)外），和面1人，搟面1人，備餡1人，包餛飩1人，下鍋煮1人。

此餛飩店經(jīng)過(guò)和面、搟面、備餡后，通過(guò)把餛飩皮和餡料包餛飩，然后下鍋煮熟，端出來(lái)出售如圖3。測(cè)出每個(gè)工序崗位的小時(shí)產(chǎn)能（份）。包餛飩是32份每小時(shí)，搟面是39份每小時(shí)，下鍋40份每小時(shí)，和面和備餡都是50份每小時(shí)。

3 餛飩店Witness仿真模型

通過(guò)Witness建模仿真得圖2。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，包餛飩是1.875分鐘，搟面是1.54分鐘，下鍋1.5分鐘，和面和備餡都是1.2分鐘。運(yùn)行1天60*12=720分鐘。得到各工人的產(chǎn)能如表1。得到包餛飩是32份每小時(shí)，搟面是39份每小時(shí)，下鍋40份每小時(shí)，和面和備餡都是50份每小時(shí)。

由表1可知，運(yùn)行一天得到和面有467份，搟面466份，備餡599份，包餛飩382份，下鍋382份。包餛飩實(shí)際有384份，包餛飩仿真結(jié)果382份與實(shí)際有384份相差不多，誤差為0.5%在允許誤差范圍內(nèi)，可用Witness仿真餛飩店流程。

4 具體應(yīng)用研究

4.1 找出餛飩店生產(chǎn)流程中的瓶頸工序——包餛飩工序

在餛飩店平均估算出每個(gè)工序的每小時(shí)產(chǎn)能（份）。包餛飩是32份小于搟面39份小于下鍋40份小于和面50份（備餡50份）很顯然，包餛飩工序是約束因素（也稱(chēng)為瓶頸）。包餛飩工序產(chǎn)能最小，決定了整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)能。

4.2 決定如何挖盡約束因素的潛能——包餛飩工序工人休息時(shí)由店長(zhǎng)頂崗，做到人停，包餛飩不停

餛飩店的瓶頸產(chǎn)能是以包餛飩的產(chǎn)能決定的，一天總計(jì)可以包384份餛飩。實(shí)際上該餛飩店應(yīng)該包了多少餛飩就可以賣(mài)多少餛飩。但實(shí)際上該餛飩店每天只能賣(mài)出300份。通過(guò)實(shí)施小工吃飯等休息時(shí)間由餛飩店店長(zhǎng)頂崗，做到“人停，包餛飩不?！?餛飩店保持小工的穩(wěn)定性，安排熟練的小工在各工序（和面、搟面、備餡、包餛飩和下鍋），取消瓶頸工序包餛飩輪班實(shí)習(xí)，盡可能保證包餛飩工序滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，這一方案開(kāi)發(fā)餛飩店的約束工序包餛飩，釋放包餛飩工序的潛能。餛飩店店長(zhǎng)頂崗后，能節(jié)省出1.5個(gè)小時(shí)來(lái)包餛飩，餛飩店釋放了包餛飩的潛能，在瓶頸工序包餛飩工序?qū)嵤┯灭Q飩店店長(zhǎng)頂崗小工，該餛飩店可以增加48份餛飩的銷(xiāo)售額。這樣操作后，可以為該餛飩店增加到348份餛飩的銷(xiāo)售額。但是即使餛飩店的瓶頸工序連續(xù)14小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)都不缺人，同樣可能會(huì)出現(xiàn)瓶頸工序包餛飩?cè)蔽锪系膯?wèn)題，因?yàn)樵诎Q飩工序的前面的三個(gè)工序也會(huì)出現(xiàn)“干面”或者短暫的餛飩份數(shù)不夠等問(wèn)題。還可能出現(xiàn)一些意外：準(zhǔn)備餛飩的肉餡時(shí)，或者多了，或者少了，不可能是剛好夠;還有可能包餛飩的下一道工序下鍋煮因?yàn)閿嚯姷瓤陀^原因出現(xiàn)罷工等。

4.3 令其他一切遷就以上決定——在包餛飩瓶頸工序前設(shè)立“緩沖器”，保證一定的緩沖庫(kù)存，安排紅黃綠緩沖管理

要遷就瓶頸工序包餛飩，必須竭盡全力釋放包餛飩工序的潛能。在瓶頸工序包餛飩前設(shè)立“緩沖器”，保證一定的緩沖庫(kù)存（面粉和餡料及配料等），保證不應(yīng)為前面的工序?qū)е缕款i工序包餛飩因?yàn)槿绷隙裙ひ?jiàn)圖3。當(dāng)餛飩店在瓶頸包餛飩工序前設(shè)立了緩沖器后，包餛飩前的工序不僅要滿(mǎn)足瓶頸工序包餛飩，還要準(zhǔn)備足夠的庫(kù)存緩沖為瓶頸工序。綜上所述，前面工序的產(chǎn)能一定要大于瓶頸產(chǎn)能，否則無(wú)法備料為庫(kù)存緩沖。設(shè)置庫(kù)存緩沖后，餛飩店的每天銷(xiāo)售額就可達(dá)到包多少餛飩賣(mài)多少餛飩的目標(biāo)了。即可以賣(mài)出384份餛飩，比348份又多出了36份，全效能投入使用。

在精益生產(chǎn)中，餛飩店很難平衡每個(gè)工序的，然而一旦平衡了每個(gè)工序，其他新的問(wèn)題又可能會(huì)出現(xiàn)，比如說(shuō)任意一個(gè)工序（和面、搟面、備餡和下鍋）有可能因故停工，餛飩店就會(huì)停工。然而TOC的餛飩店生產(chǎn)不是這樣的。在該餛飩店，為了有效降低在制品餛飩庫(kù)存，實(shí)施三區(qū)緩沖管理：只要餛飩庫(kù)存緩沖器滿(mǎn)了，就暫緩?fù)读希Q飩皮和餡料）。建立自下而上的紅黃綠金字塔三色管理。設(shè)置合適的緩沖大小，當(dāng)緩沖庫(kù)存降到黃區(qū)時(shí)，設(shè)置成開(kāi)始投料;當(dāng)降到紅區(qū)時(shí)，即包餛飩前面的各工序需要加快速度，趕工各項(xiàng)工序。當(dāng)沒(méi)過(guò)綠區(qū)時(shí)，設(shè)置成停止投料。各道工序共同遵循一個(gè)原則：物料來(lái)的時(shí)候迅速做，沒(méi)料的時(shí)候原地休憩等待。通過(guò)緩沖管理，可以減少原料損失（原料損失占據(jù)原料成本的5%），合理實(shí)施后可以做到?jīng)]有原料損失。餛飩店對(duì)瓶頸實(shí)施“遷就”的時(shí)候，降低了餛飩在制品，減少報(bào)廢浪費(fèi)，進(jìn)而增加了利潤(rùn)。

4.4 為約束因素松綁——改變工藝，把包餛飩瓶頸工序的部分工作交給其他工序來(lái)做

在餛飩店額外增加一條生產(chǎn)餛飩流水線(xiàn)，可以增加餛飩產(chǎn)能，可以多盈利。但是相比增加的經(jīng)營(yíng)成本（同樣需要增加直接和間接的人力成本，管理成本等）是不夠的。在做出花巨大的成本投資新的生產(chǎn)線(xiàn)前，餛飩店其實(shí)可以對(duì)包餛飩工序松綁并釋放其潛能。餛飩店稍微變動(dòng)一下分工，把包餛飩的部分工作分擔(dān)給其他小工做。具體實(shí)施如下：增設(shè)一個(gè)前置工序在包餛飩工序前，并備餡工序來(lái)完成。因備餡工序的小工不如原來(lái)的瓶頸工序的小工熟練，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)?，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)備餡和前置工序之和，備餡產(chǎn)能從50份降為40份每小時(shí)，見(jiàn)圖4。增加前置工序，重新分工后瓶頸包餛飩工序的產(chǎn)能增加至36份每小時(shí)，提高瓶頸（包餛飩工序）生產(chǎn)率。

4.5 回頭看——謹(jǐn)防人的惰性

在餛飩店實(shí)施約束理論時(shí)，最重要的是找到包餛飩這個(gè)瓶頸工序，然后找到方案和措施來(lái)消除包餛飩這個(gè)瓶頸工序。當(dāng)打破了包餛飩這個(gè)工序的瓶頸后，餛飩店務(wù)必開(kāi)始新一輪的循環(huán)，尋找出新的瓶頸工序，因?yàn)檫M(jìn)過(guò)新的一輪循環(huán)后，新的瓶頸可能產(chǎn)生，就好比一根鏈條一樣，改進(jìn)了鏈條中最薄弱的一環(huán)，原來(lái)其他的次薄弱環(huán)節(jié)又有可能成為下一環(huán)節(jié)最薄弱的，而店老板一般很容易忽視這個(gè)道理。所以實(shí)施完前四個(gè)步驟后，決不能停止，餛飩店要繼續(xù)從頭開(kāi)始。要持續(xù)，循環(huán)改進(jìn)。不要讓人的惰性成為餛飩店新的瓶頸。

5 結(jié)論

通過(guò)某分析某餛飩店包餛飩流程，建立基于Witness的仿真模型，發(fā)現(xiàn)可以用Witness來(lái)仿真包餛飩流程，誤差為0.5%在允許誤差范圍內(nèi)。運(yùn)用約束理論的五步驟法分析餛飩流程。經(jīng)過(guò)約束理論分析后：（1）此餛飩店在4.2下多生產(chǎn)32*1.5=48份餛飩。（2）此餛飩店在4.3下多生產(chǎn)36份餛飩。（3）此餛飩店在4.4下原料成本降低了5%。（4）此餛飩店在4.5下多生產(chǎn)4*12=48份餛飩。此餛飩店月利潤(rùn)跟運(yùn)用約束理論前增加，凈利了26902元?；赥OC分析餛飩店后，打破了包餛飩工序這個(gè)瓶頸工序的約束，提高系統(tǒng)產(chǎn)能，增加業(yè)績(jī)，增加了餛飩店在疫情形勢(shì)下的市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，提高盈利空間，可達(dá)到有一定的推廣作用。

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基金項(xiàng)目：云南省教育廳科學(xué)研究基金項(xiàng)目“基于排隊(duì)論的鋼鐵物流區(qū)段‘一罐到底模式受鐵罐規(guī)劃模型”（2018JS535）。

作者簡(jiǎn)介：梁素梅（1986-），女，漢族，湖南邵陽(yáng)人，碩士研究生，講師，研究方向：科學(xué)工程計(jì)算。