Teoria ograniczeń: jak znaleźć i usunąć wąskie gardło w firmie

Teoria ograniczeń (TOC) to metoda zarządzania, która pomaga poprawiać wynik firmy przez rozpoznawanie i usprawnianie ograniczeń hamujących realizację jej celu. Takim ograniczeniem może być wąskie gardło w produkcji, niedostępna kompetencja, sposób podejmowania decyzji albo popyt mniejszy od możliwości firmy.

Wynik całego procesu zależy od miejsca, które ogranicza jego przepustowość. W wielu organizacjach uwagę przyciąga przeciążona maszyna, choć zlecenie wcześniej długo czeka na dokumentację, materiał lub akceptację. Dlatego diagnoza obejmuje cały przepływ: od przyjęcia pracy do przekazania gotowego rezultatu klientowi. Sama kolejka jest sygnałem do sprawdzenia przyczyny.

Gdy rosną zaległości, naturalnym pomysłem jest zwiększenie zatrudnienia lub zakup wyposażenia. Taka decyzja może być uzasadniona, ale wymaga ustalenia, co rzeczywiście zatrzymuje pracę. Dodatkowy zasób w niewłaściwym miejscu zwiększy koszty bez skrócenia realizacji. Z kolei zmiana organizacji przekazań może uwolnić możliwości, które firma już ma.

Poniżej przedstawiono pięć kroków TOC, sposób diagnozowania wąskich gardeł oraz mierniki pozwalające sprawdzić, czy usprawnienie poprawia wynik całego procesu.

Czym jest teoria ograniczeń i kto ją stworzył?

Teoria ograniczeń, ang. Theory of Constraints, to metoda zarządzania nastawiona na poprawę wyniku organizacji przez pracę nad czynnikami ograniczającymi osiąganie jej celu. W przedsiębiorstwie komercyjnym celem jest zwykle trwałe generowanie zysku, a sprawny przepływ pomaga go osiągać.

Twórcą TOC jest Eliyahu M. Goldratt. Metodę przedstawił wspólnie z Jeffem Coxem w powieści biznesowej „The Goal”, wydanej w 1984 roku. Polskie wydanie nosi tytuł „Cel I. Doskonałość w produkcji”. Historia zakładu produkcyjnego pokazuje, dlaczego poprawa pracy poszczególnych stanowisk może nie przekładać się na wynik firmy.

Pomocny jest obraz łańcucha. Wzmocnienie ogniwa, które już jest wystarczająco mocne, nie zwiększy wytrzymałości całości. Podobnie przyspieszenie działu przygotowującego zlecenia nie zwiększy liczby zakończonych zamówień, jeżeli ograniczenie znajduje się na późniejszym etapie.

Praktycznym punktem wyjścia jest więc uzgodnienie celu i granic procesu. Inaczej ocenia się ograniczenie liczby wysłanych zamówień, inaczej czas wydania decyzji, a jeszcze inaczej zdolność firmy do sprzedaży. Bez tego można dobrze usprawnić pojedynczą czynność i nie rozwiązać problemu, z którym organizacja rozpoczęła pracę.

Czym jest wąskie gardło i czym różni się od ograniczenia?

Wąskie gardło to zasób, którego dostępna zdolność wykonawcza ogranicza przepustowość rozpatrywanego procesu przy danym obciążeniu. Może nim być stanowisko, dział, osoba albo dostawca.

Ograniczenie jest pojęciem szerszym. Obejmuje również zasady organizacyjne, takie jak obowiązek kierowania każdej sprawy do jednej osoby, oraz rynek. Jeśli firma potrafi dostarczyć więcej, niż klienci chcą kupić, inwestycja w dodatkową zdolność produkcyjną nie zwiększy automatycznie sprzedaży.

Znaczenie ma także rodzaj pracy. Stanowisko wystarczające dla dotychczasowego asortymentu może stać się wąskim gardłem po zmianie struktury zamówień. Dlatego ograniczenia trzeba oceniać wobec aktualnego wolumenu, pracochłonności i dostępności zasobów.

Największa kolejka lub najgłośniejsze zgłoszenie przeciążenia wskazują miejsce wymagające sprawdzenia. Nie przesądzają jeszcze o ograniczeniu całego procesu. Kolejka może wynikać z oczekiwania na komplet informacji, sposobu grupowania zleceń albo chwilowej awarii. Diagnoza powinna ustalić, czy usunięcie tej przyczyny zwiększy liczbę zakończonych spraw lub poprawi ich terminowość.

Na czym polega metoda TOC i jej 5 kroków?

Metoda TOC to powtarzany cykl pięciu kroków: zidentyfikuj ograniczenie, wykorzystaj je, podporządkuj mu resztę procesu, zwiększ jego możliwości i ponownie sprawdź, co ogranicza wynik.

Kolejność chroni przed zbyt wczesną inwestycją. Najpierw sprawdza się, dlaczego ograniczenie nie wykorzystuje dostępnego czasu. Przyczyną może być brak materiału, niekompletna dokumentacja, poprawki albo zadania, które można przenieść na inne stanowisko. Dopiero potem ocenia się, jaka dodatkowa zdolność jest rzeczywiście potrzebna.

Podporządkowanie wymaga uzgodnienia pracy między działami. Stanowisko poprzedzające ograniczenie powinno dostarczać właściwe zlecenia w odpowiedniej kolejności. Produkowanie większej ilości tylko po to, by poprawić własny wskaźnik wykorzystania, może powiększać pracę w toku.

W projekcie Sigla Consulting opisanym na stronie optymalizacji procesów produkcyjnych jedna z siedmiu maszyn odpowiadała za 34,5% wszystkich strat obszaru. Obserwacje i pomiary pozwoliły wybrać miejsce wymagające uwagi, ale również ujawniły problemy w sterowaniu pracą i zasilaniu stanowisk.

Pilotaż objął sterowanie godzinowe planem oraz wydzielenie roli logistycznej obsługującej stanowiska. Potwierdził możliwość ograniczenia istotnej części strat zmianami organizacyjnymi, bez zakupu nowej maszyny. Wynik dotyczył obszaru pilotażowego.

Jak działa system Drum-Buffer-Rope?

Drum-Buffer-Rope, czyli werbel, bufor i lina, to sposób sterowania produkcją według możliwości ograniczenia. W praktyce pomaga realizować krok „podporządkuj”.

Drum, werbel, wyznacza rytm i harmonogram pracy ograniczenia, z uwzględnieniem zapotrzebowania klientów. Wcześniejsze stanowiska przygotowują pracę w tempie, które pozwala realizować ten harmonogram.

Buffer, bufor, chroni ograniczenie przed brakiem gotowej pracy wskutek zakłóceń wcześniejszych etapów. W DBR ochronę często określa się w czasie: materiał ma dotrzeć z odpowiednim wyprzedzeniem. Praktycznym skutkiem jest dostępność przygotowanych zleceń przed ograniczeniem. Bufor powinien zabezpieczać przepływ, a jego wielkość wymaga kontroli.

Rope, lina, to powiązanie uruchamiania nowych zleceń z harmonogramem ograniczenia. Określa, kiedy wpuścić materiał do procesu, aby dotarł na czas i nie tworzył zbędnych kolejek.

Przed zastosowaniem DBR trzeba znać rzeczywistą zdolność ograniczenia i czas dojścia pracy do niego. Jeśli dostępność stale się zmienia lub przepływ ma kilka silnie powiązanych ograniczeń, prosta reguła wpuszczania zleceń może nie wystarczyć. Zmiana warunków wymaga korekty harmonogramu i buforów.

Jak znaleźć wąskie gardło w procesie?

Wąskiego gardła warto szukać tam, gdzie rośnie kolejka pracy i czas oczekiwania, a nie tam, gdzie ludzie są najbardziej zajęci. Wąskie gardło potwierdza dopiero analiza obciążenia, dostępności i wpływu danego miejsca na wynik całego procesu.

Najpierw warto prześledzić drogę zlecenia. Dla każdego etapu należy oddzielić czas wykonywania czynności od oczekiwania na rozpoczęcie lub przekazanie dalej. Pomiar samej pracy pokazuje pracochłonność. Lead time, czyli czas przejścia, pokazuje, jak długo klient czeka na rezultat.

W audycie Sigli u producenta z branży metalowej zlecenie spędzało w organizacji około 72 dni, a rzeczywista praca zajmowała około 12 godzin, czyli poniżej 1% czasu przejścia. Analiza skierowała uwagę na kolejki między etapami. Znaczne przyspieszenie obróbki miałoby niewielki wpływ na całkowity czas realizacji.

Kolejnym krokiem jest sprawdzenie, co oznacza wskaźnik obciążenia. W tym projekcie pozornie podobny sygnał obejmował rzeczywiste przeciążenie, niedostateczną obsadę oraz błędnie zdefiniowaną dostępność. Dlatego przed interpretacją wyniku trzeba sprawdzić, czy dostępność w systemie odpowiada rzeczywistej organizacji pracy. Każda sytuacja wymagała innej decyzji.

Trzeba też porównać dane systemowe z rzeczywistą pracą. W przywołanym wcześniej projekcie produkcyjnym system wskazywał czas cyklu 20,2 sekundy na sztukę, a pomiar na hali dał 33,9 sekundy. Wynik pomiaru nie obejmował jeszcze części mikrozatrzymań i oczekiwania na materiał. Plan oparty na zaniżonym czasie mógł zatem obiecywać więcej, niż obszar potrafił wykonać.

Warto również policzyć pracę w toku: zlecenia lub sprawy rozpoczęte, ale jeszcze niezakończone. Rosnąca liczba otwartych zleceń jest sygnałem pogarszającego się przepływu, zwłaszcza gdy liczba zakończonych nie rośnie. Trzeba sprawdzić, na jakim etapie czekają i co uniemożliwia ich przekazanie dalej.

Do próby usprawnienia warto wybrać miejsce z potwierdzoną przyczyną opóźnień. Wynik należy sprawdzić na wyjściu całego procesu, przy porównywalnym obciążeniu. Skrócenie lokalnej kolejki bez poprawy realizacji może oznaczać, że oczekiwanie przeniosło się dalej.

Gdzie powstają wąskie gardła poza produkcją?

Poza produkcją wąskim gardłem może być osoba zatwierdzająca sprawy, specjalistyczny zespół albo dostęp do informacji potrzebnych do kontynuowania pracy. Ograniczeniem bywa też sam obowiązek sekwencyjnego wykonywania czynności.

W audycie u producenta z branży metalowej zamówienie przechodziło kolejno przez technologię, zaopatrzenie i planowanie, choć część działań mogła być prowadzona równolegle. W udokumentowanym przypadku wewnętrzny obieg dokumentu trwał pięć dni, pochłaniając cały czas przewidziany na potwierdzenie terminu klientowi. Poszczególne działy mogły wykonywać swoje zadania poprawnie, a mimo to całość trwała zbyt długo.

Osobnym problemem była zastępowalność. Część wiedzy potrzebnej do bilansowania obciążeń pozostawała w doświadczeniu konkretnych pracowników. Brak dostępności takiej osoby utrudniał podjęcie decyzji, nawet gdy pozostałe zespoły miały czas na pracę.

Autorzy publikacji MIT Sloan Management Review „Improve Workflows by Managing Bottlenecks” proponują rozróżnienie oczekiwania na wcześniejsze zadanie od braku odpowiedniego zasobu. To rozróżnienie pomaga wybrać działanie: zmienić zależności w procesie, uruchomić pracę równoległą albo poprawić dostępność i zastępowalność kompetencji.

Czas menedżerów również może ograniczać przepływ. W projekcie Sigli dla towarzystwa ubezpieczeniowego menedżerowie sprzedaży przeznaczali 13,25% czasu na akceptowanie cen w systemie. Taki pomiar pozwala sprawdzić, czy zakres akceptacji i podział odpowiedzialności odpowiadają celom roli menedżerskiej.

W procesie akceptacji warto sprawdzić, które decyzje rzeczywiście wymagają danego szczebla, czy sprawy trafiają do niego kompletne i kto rozstrzyga wyjątki. Tego rodzaju zależności może pomóc uporządkować audyt procesów decyzyjnych.

Zastosowanie TOC w biurze wymaga ochrony czasu ograniczenia. Jeśli specjalista podejmuje decyzje wymagające jego kompetencji, przygotowanie danych lub sprawdzanie kompletności można przypisać innym rolom. Dopiero gdy tak zorganizowana praca nadal nie wystarcza, ocenia się potrzebę dodatkowych zasobów. Należy przy tym zachować kontrole wymagane prawem lub ryzykiem danej decyzji.

Jakie mierniki stosuje teoria ograniczeń?

Teoria ograniczeń ocenia działania przez przerób, zapasy lub inwestycję oraz nakłady operacyjne. Pozwala to sprawdzić, czy usprawnienie przekłada się na wynik firmy.

Przerób, throughput, to tempo generowania pieniędzy ze sprzedaży po odjęciu kosztów w pełni zmiennych, np. materiałów. Nie należy utożsamiać go z liczbą wyprodukowanych sztuk. Produkcja, która pozostaje w magazynie, nie generuje jeszcze przerobu.

Zapasy, inventory, w klasycznym ujęciu TOC oznaczają pieniądze zainwestowane w to, co firma zamierza sprzedać. W analizie zarządczej trzeba uzgodnić zakres tej miary; nie sprowadza się ona do liczenia elementów między stanowiskami.

Nakłady operacyjne, operating expense, obejmują pieniądze wydawane na przekształcanie zapasów w przerób. Podział kosztów powinien odpowiadać rzeczywistym warunkom firmy, ponieważ nie każdy koszt zmienia się wraz z wolumenem sprzedaży.

Do codziennego zarządzania potrzebne są również mierniki przepływu: liczba zakończonych spraw w okresie, lead time, praca w toku i terminowość. Należy analizować je wspólnie. Sama liczba rozpoczętych zleceń nie pokazuje, czy firma dostarcza więcej.

W audycie u producenta z branży metalowej firma realizowała niemal całą wartość zamówień, ale liczba otwartych zleceń wzrosła w pół roku o 51%. Problemem nie był więc przychód utracony, lecz przychód odroczony. Jednocześnie rosło zaangażowanie zasobów w niezakończoną pracę.

Wysokie wykorzystanie stanowiska poza ograniczeniem nie jest samodzielnym dowodem poprawy. Jeżeli produkuje ono więcej, niż dalszy proces może odebrać, wzrasta zapas. Ocena usprawnienia powinna więc obejmować zmianę wyniku na wyjściu, kosztów i czasu oczekiwania klienta.

Czym teoria ograniczeń różni się od Lean Management?

Teoria ograniczeń pomaga ustalić, gdzie skoncentrować usprawnienia ze względu na wynik całego procesu. Lean Management analizuje wartość dla klienta i przepływ, a także dostarcza metod usuwania marnotrawstwa.

Różnica dotyczy akcentu i kolejności pytań. TOC rozpoczyna od czynnika ograniczającego osiąganie celu. Lean bada strumień wartości, aby zrozumieć, jak organizacja dostarcza rezultat i gdzie powstają straty. Oba podejścia wymagają patrzenia na zależności między etapami.

Lean Enterprise Institute opisuje możliwość wykorzystania TOC do wyboru miejsca rozpoczęcia zmian w strumieniu wartości. Nie oznacza to, że Lean ogranicza się do lokalnego poprawiania stanowisk ani że każdą stratę poza ograniczeniem należy pozostawić bez reakcji.

W praktyce diagnoza ograniczenia może prowadzić do zastosowania standaryzacji pracy, skracania przezbrojeń, poprawy zasilania materiałowego lub analizy przyczyn awarii. Wybór zależy od rozpoznanego mechanizmu.

W projektach produkcyjnych warto również sprawdzić, co destabilizuje cały obszar. Korzyść z krótszego cyklu może zostać ograniczona przez powracający przestój albo brak materiału. Wówczas pierwszeństwo ma działanie, które poprawi dostępność pracy i utrzymanie przepływu. Zwiększanie tempa stanowiska powinno wynikać z tej diagnozy, a nie z samej możliwości technicznej.

Jakie błędy popełnia się przy zarządzaniu wąskimi gardłami?

Błędem jest uruchamianie wielu usprawnień bez ustalenia, które z nich wpłyną na wynik całego procesu. Rozproszone działania utrudniają ocenę efektów i mogą pozostawić ograniczenie bez odpowiedniego wsparcia.

Najczęściej warto sprawdzić następujące sytuacje:

• Inwestycja przed wykorzystaniem obecnego ograniczenia. Nowa maszyna lub etat nie rozwiążą braku gotowej dokumentacji, materiału czy reguł priorytetyzacji. Potrzebę zwiększenia zdolności ocenia się po sprawdzeniu zmian organizacyjnych.
• Dążenie do pełnego wykorzystania każdego stanowiska. Lokalny cel może skłaniać do uruchamiania pracy, której dalsze etapy nie są w stanie zakończyć w terminie.
• Szukanie ograniczenia wyłącznie w systemie. Raport wymaga sprawdzenia definicji wskaźnika, aktualności danych i zgodności z rzeczywistą pracą. Pomiar na miejscu pomaga wyjaśnić rozbieżności.
• Wprowadzenie procedury bez odpowiedzialności za jej stosowanie. W audycie u producenta z branży metalowej kierownictwo wcześniej uporządkowało przekazania w procedurze. Miesiąc później diagnoza wykazała te same problemy: brakowało osoby pilnującej wykonania reguł i rozstrzygającej spory między funkcjami.
• Zatrzymanie się po pierwszej poprawie. Po zwiększeniu możliwości jednego miejsca ograniczenie może przesunąć się dalej. Pozostawienie dawnych zasad uruchamiania pracy może ponownie powiększyć kolejki.

Pomocny jest pilotaż z uzgodnionym miernikiem wyniku i terminem przeglądu. Przed rozszerzeniem zmiany trzeba sprawdzić, czy poprawa utrzymuje się przy normalnych warunkach pracy i czy nie zwiększa poprawek lub opóźnień na kolejnych etapach.

Najczęściej zadawane pytania o teorię ograniczeń

Jaką książkę o teorii ograniczeń warto przeczytać?

Dobrym początkiem jest „Cel I. Doskonałość w produkcji” Eliyahu M. Goldratta i Jeffa Coxa. Powieść biznesowa pokazuje zależności między stanowiskami i skutki lokalnego zarządzania efektywnością. Kontynuacja, „Cel II. To nie przypadek”, rozwija zastosowania podejścia poza samą produkcją. Obie książki są wydawane w Polsce przez Mintbooks.

Co oznacza skrót TOC?

W zarządzaniu TOC oznacza Theory of Constraints, czyli teorię ograniczeń. Skrót może mieć inne rozwinięcia zależnie od kontekstu, np. table of contents, czyli spis treści. W dokumentacji projektu warto przy pierwszym użyciu podać pełną nazwę metody, a także wyjaśnić, jaki cel procesu i jakie ograniczenie są analizowane.

Kto w firmie powinien odpowiadać za wąskie gardło?

Za wynik przepływu powinna odpowiadać osoba z mandatem obejmującym współpracę między działami. Kierownik stanowiska odpowiada za lokalną pracę, ale nie zawsze może zmienić zasady przekazań lub priorytety innych zespołów. Właściciel procesu powinien pilnować kolejki, rozstrzygać spory i sprawdzać zamknięcie działań. W audycie u producenta z branży metalowej brak tej odpowiedzialności utrudniał utrzymanie wcześniej uzgodnionych zmian.

Od czego rozpocząć pracę nad ograniczeniem?

Pierwszym krokiem jest wybór procesu, celu i danych pokazujących, gdzie praca czeka. Jeśli przyczyna jest znana, można przygotować pilotaż. Jeśli dane i odpowiedzialności są niejasne, potrzebna jest diagnoza. W rozmowie z Siglą można ustalić właściwy zakres analizy i wsparcia zmiany w Twojej firmie. Umów bezpłatną konsultację.

Radosław Jeziorski

Partner Zarządzający, Sigla Consulting

Partner Zarządzający Sigla Consulting. Przez ponad 20 lat zarządzał sprzedażą, operacjami i transformacjami w sektorze finansowym. Dziś wspiera zarządy w diagnozowaniu źródeł nieefektywności i przekładaniu wniosków na konkretne zmiany w procesach.

ProcesyPoradniki lean