Lý thuyết ràng buộc

Lịch sử

Lý thuyết về ràng buộc (TOC) là một triết lý quản lý tổng thể được giới thiệu bởi Eliyahu M. Goldratt trong cuốn sách năm 1984 có tựa đề Mục tiêu (the Goal), nhằm giúp các tổ chức đạt được mục tiêu của họ một cách liên tục. Goldratt đã điều chỉnh khái niệm quản lý dự án bằng cuốn sách Critical Chain, được xuất bản năm 1997.
Người đề xướng một khái niệm tương tự trước đó là Wolfgang Mewes ở Đức với các ấn phẩm về lý thuyết quản lý định hướng quyền lực (Machtorientierte Führungstheorie, 1963) và sau đó với hệ thống Energo-Kybernetic (EKS, 1971), sau này đổi tên thành Chiến lược Engpasskonzentrierte (Chiến lược tập trung vào nút cổ chai) như một lý thuyết nút cổ chai tiên tiến hơn. Các ấn phẩm của Wolfgang Mewes được bán trên thị trường thông qua FAZ Verlag, nhà xuất bản của tờ báo Đức Frankfurter Allgemeine Zeitung (tờ báo Frankfurt). Tuy nhiên, mô hình Lý thuyết về những ràng buộc được Goldratt sử dụng đầu tiên.

Giả định chính

Tiền đề cơ bản của lý thuyết về ràng buộc là các tổ chức có thể được đo lường và kiểm soát bằng các biến thể trong ba đại lượng đo: thông lượng, chi phí vận hành và hàng tồn kho. Hàng tồn kho là tất cả số tiền mà hệ thống đã đầu tư vào việc mua những thứ mà nó dự định bán. Chi phí hoạt động là toàn bộ số tiền mà hệ thống chi tiêu để chuyển hàng tồn kho thành thông lượng. Thông lượng là tốc độ mà hệ thống tạo ra tiền thông qua bán hàng.
Trước khi có thể đạt được mục tiêu, trước tiên phải đáp ứng các điều kiện cần thiết. Những điều này thường bao gồm an toàn, chất lượng, nghĩa vụ pháp lý, vv. Đối với hầu hết các doanh nghiệp, mục tiêu chính nó là để kiếm tiền. Tuy nhiên, đối với nhiều tổ chức và doanh nghiệp phi lợi nhuận, việc kiếm tiền là điều kiện cần thiết để theo đuổi mục tiêu. Cho dù đó là mục tiêu hay điều kiện cần thiết, hiểu cách đưa ra quyết định tài chính hợp lý dựa trên thông lượng, hàng tồn kho và chi phí hoạt động là một yêu cầu quan trọng.

Phá vỡ ràng buộc

Nếu công suất thông lượng của một ràng buộc được nâng lên tới điểm mà nó không còn là yếu tố giới hạn của hệ thống, điều này được gọi là "phá vỡ" ràng buộc. Các yếu tố hạn chế bây giờ là một phần khác của hệ thống, hoặc có thể ở bên ngoài vào hệ thống (một hạn chế bên ngoài). Điều này không được nhầm lẫn với một sự cố.

Bộ đệm

Bộ đệm là đối tượng được sử dụng xuyên suốt lý thuyết ràng buộc. Chúng thường là kết quả của các bước con của năm bước tập trung. Các bộ đệm được đặt trước ràng buộc quản lý, do đó đảm bảo ràng buộc không bao giờ bị thiếu hụt. Các bộ đệm cũng được đặt phía sau ràng buộc để ngăn chặn sự cố thuận chiều từ việc chặn đầu ra của ràng buộc. Các bộ đệm được sử dụng theo cách này bảo vệ ràng buộc khỏi các biến cố từ phần còn lại của hệ thống và phải cho phép biến cố bình thường của thời gian xử lý và khó chịu thỉnh thoảng xảy ra  (Murphy) trước và sau ràng buộc.
Bộ đệm có thể là một ngân hàng các đối tượng vật lý trước một trung tâm làm việc, chờ đợi để được xử lý bởi trung tâm công việc đó. Bộ đệm cuối cùng sẽ giúp bạn có thời gian, như thời gian trước khi công việc đạt đến hạn chế và thường được gọi là bộ đệm thời gian. Luôn luôn có đủ (nhưng không quá mức) việc trong hàng đợi trước ràng buộc và không gian không tải phía sau ràng buộc.
Bộ đệm không phải là một dãy công việc nhỏ trước mỗi trung tâm làm việc trong một hệ thống Kanban mặc dù nó tương tự nếu bạn coi dây chuyền lắp ráp là ràng buộc quản lý. Một điều kiện tiên quyết trong lý thuyết là với một ràng buộc trong hệ thống là tất cả các phần khác của hệ thống phải có đủ năng lực để theo kịp công việc tại ràng buộc và bắt kịp nếu thời gian bị mất. Trong một dòng cân bằng, như trong Kanban, khi một trung tâm công việc xuôi dòng trong một khoảng thời gian dài hơn bộ đệm cho phép, thì toàn bộ hệ thống phải đợi cho đến khi trung tâm làm việc đó được phục hồi. Trong một hệ thống TOC, tình huống duy nhất mà công việc đang gặp nguy hiểm là nếu ràng buộc không thể xử lý được (hoặc do sự cố, bệnh tật hoặc "lỗ hổng" trong bộ đệm - nếu có lỗi xảy ra thì bộ đệm thời gian không thể bảo vệ).
Do đó, quản lý bộ đệm đại diện cho một thuộc tính quan trọng của lý thuyết ràng buộc. Có rất nhiều cách để áp dụng bộ đệm, nhưng thường được sử dụng nhất là hệ thống trực quan chỉ định bộ đệm theo ba màu: xanh lục (vàng), vàng (thận trọng) và đỏ (yêu cầu hành động). Hệ thống trực quan này cho phép toàn bộ hệ thống được điều chỉnh và do đó phụ thuộc vào sự cần thiết của ràng buộc một cách toàn diện. Điều này cũng có thể được thực hiện hàng ngày trong một phòng vận hành trung tâm mà ai cũng có thể truy cập.

Ứng dụng

Các bước tập trung, quá trình cải tiến liên tục này đã được áp dụng cho sản xuất, quản lý dự án, chuỗi cung ứng / phân phối để tạo ra các giải pháp cụ thể. Các công cụ khác (chủ yếu là "quy trình tư duy") cũng dẫn đến các ứng dụng TOC trong các lĩnh vực tiếp thị, bán hàng và tài chính. Giải pháp được áp dụng cho từng khu vực này được liệt kê dưới đây.

Các hoạt động

Trong các hoạt động sản xuất vàquản lý hoạt động, giải pháp đó là tìm cách kéo vật liệu qua hệ thống, thay vì đẩy chúng vào hệ thống. Phương pháp chính được sử dụng là Cái trống-Lớp đệm-Sợi dây (DBR) và một biến thể của nó được gọi là phương pháp Cái trống-Lớp đệm-Sợi dây đơn giản  (S-DBR).
Cái trống-Lớp đệm-Sợi dây là một phương pháp thực hiện sản xuất dựa trên thực tế đầu ra của một hệ thống chỉ có thể giống như đầu ra ở ràng buộc của hệ thống. Bất kỳ nỗ lực nào để tạo ra nhiều hơn những gì mà ràng buộc có thể xử lý chỉ dẫn đến hàng tồn kho dư thừa chồng chất lên. Phương thức này được đặt tên cho ba thành phần của nó.
Trống là tốc độ giới hạn vật lý mà nhà máy có thể hoạt động: trung tâm công việc, máy hay các hoạt động hạn chế khả năng sản xuất nhiều hơn  của toàn bộ hệ thống. Các phần còn lại của nhà máy đều theo nhịp trống. Lịch trình tại trống quyết định hệ thống sẽ sản xuất ra cái gì, theo trình tự nào và số lượng bao nhiêu. Cần đảm bảo rằng trống luôn có công việc và bất cứ thứ gì trống xử lý xong không bị lãng phí.
Bộ đệm là bộ phận bảo vệ trống, để luôn luôn có công việc chảy vào nó. Bộ đệm trong DBR cung cấp thời gian bổ sung trước thời gian thiết lập và xử lý theo yêu cầu đối với các vật liệu trong dòng sản phẩm. Vì các bộ đệm này dùng thời gian là đơn vị đo lường, chứ không phải là số lượng vật liệu, điều này làm cho hệ thống ưu tiên hoạt động đúng dựa trên thời gian mà một đơn đặt hàng được dự kiến sẽ ở trống. Mỗi công việc sẽ có trạng thái bộ đệm khác nhau được tính toán. Dựa trên trạng thái bộ đệm này, các đơn hàng công việc có thể được mã hóa màu thành Đỏ, Vàng và Xanh lục. Các đơn hàng màu đỏ có ưu tiên cao nhất và phải làm việc trước tiên, vì chúng đã chiếm nhiều chỗ trong bộ đệm, tiếp theo là màu vàng và màu xanh lục. Theo thời gian, trạng thái bộ đệm này có thể thay đổi và màu được gán sẽ thay đổi theo công việc cụ thể với nó.
DBR truyền thống thường cần bộ đệm tại một số điểm trong hệ thống như: ràng buộc, điểm đồng bộ hóa và đường vận chuyển. S-DBR có một bộ đệm tại đường vận chuyển và quản lý dòng chảy của công việc trên trống thông qua một cơ chế lập kế hoạch chuyển tải.
Sợi dây là cơ chế giải phóng công việc nhà máy. Đơn hàng được phát đến bộ phận chế tạo tại một "thời gian đệm" trước khi chúng được xử lý bởi ràng buộc. Nói cách khác, nếu bộ đệm là 5 ngày, Đơn hàng phải được phát đi trước 5 ngày. Đưa công việc vào hệ thống sớm hơn thời gian đệm này có khả năng tạo ra lượng hàng đang làm quá cao và làm chậm toàn bộ hệ thống.

Dây chuyền sản xuất tự động tốc độ cao

Dây chuyền sản xuất tự động được sử dụng trong ngành công nghiệp nước giải khát để đổ đầy nước vào chai thường có một số máy thực hiện các phần của quá trình hoàn chỉnh, từ làm đầy các chai đầu tiên đến đóng gói và xếp chồng. Những máy này hoạt động ở các tốc độ và công suất khác nhau và có các mức hiệu suất khác nhau.
Để có thể tối đa hóa thông lượng, dây chuyền sản xuất thường sẽ có một ràng buộc được thiết kế. Ràng buộc này thường là máy chậm nhất và thường đắt nhất trên dây chuyền. Thông lượng tổng của dây chuyền được xác định bởi máy này. Tất cả các máy khác có thể hoạt động nhanh hơn và được kết nối bằng băng tải.
Các băng tải thường có khả năng đệm sản phẩm. Trong trường hợp nghẽn tại một máy không phải là ràng buộc, băng tải có thể đệm sản phẩm, cho phép máy ràng buộc tiếp tục chạy.
Một thiết lập dây chuyền tiêu biểu là như vậy mà trong hoạt động bình thường các băng tải ở đầu dây chuyền trước máy ràng buộc luôn luôn có tải để ngăn chặn sự thiếu hụt tại các ràng buộc và các băng tải sau máy ràng buộc được chạy không tải để ngăn chặn sự chạy ngược chiều tại các ràng buộc. Mục đích chung là để ngăn chặn tắc nghẽn cục bộ tại các máy ảnh hưởng đến các ràng buộc.
Vì lý do này khi các máy móc tiếp tục bị hạn chế, chúng có khả năng chạy nhanh hơn so với máy trước đó và điều này tạo ra đường cong V.

Tài chính và kế toán

Giải pháp tài chính và kế toán là áp dụng tư duy tổng thể cho ứng dụng tài chính. Điều này đã được gọi là kế toán thông lượng. Kế toán thông lượng cho thấy rằng một trong những kiểm tra tác động đầu tư và thay đổi hoạt động về tác động đến thông lượng của doanh nghiệp. Nó là một thay thế cho kế toán chi phí.
Các thông số đo chính cho quan điểm TOC về tài chính và kế toán là: thông lượng, chi phí hoạt động và đầu tư. Thông lượng được tính từ doanh thu trừ "tổng chi phí biến đổi", trong đó tổng chi phí biến đổi  thường được tính là chi phí nguyên liệu đi vào việc tạo ra mặt hàng đã bán.

Quản lý dự án

Quản lý dự án theo chuỗi giới hạn (CCPM) được sử dụng trong lĩnh vực này. CCPM dựa trên ý tưởng rằng tất cả các dự án trông giống như nhà máy A: tất cả các hoạt động hội tụ với một điểm giao cuối cùng. Như vậy, để bảo vệ dự án, phải có bộ đệm bên trong để bảo vệ các điểm đồng bộ và bộ đệm dự án cuối cùng để bảo vệ dự án tổng thể.

Tiếp thị và bán hàng

TOC ban đầu chỉ tập trung vào sản xuất và hậu cần, TOC gần đây đã mở rộng sang quản lý bán hàng và tiếp thị. Vai trò của nó được công nhận rõ ràng trong lĩnh vực kỹ thuật quy trình bán hàng. Để quản lý bán hàng hiệu quả, người ta có thể áp dụng mô hình cái trống-bộ đệm-sợi dây cho quá trình bán hàng tương tự như cách nó được áp dụng cho các hoạt động (xem Tái cấu trúc tài liệu tham khảo cuốn sách Quy trình bán hàng bên dưới). Kỹ thuật này thích hợp khi ràng buộc của bạn nằm trong quá trình bán hàng, hoặc nếu bạn chỉ muốn có một kỹ thuật quản lý bán hàng hiệu quả bao gồm các chủ đề về quản lý kênh và tỷ lệ chuyển đổi.

Phát triển và thực hành

TOC được khởi xướng bởi Goldratt. Từ lúc đó cho đến khi mất, ông vẫn là động lực chính đằng sau sự phát triển và thực hành TOC. TOC có một mạng lưới các cá nhân và các công ty nhỏ cùng với các học viên trên khắp thế giới. TOC đôi khi được gọi là "quản lý ràng buộc". TOC là một khối kiến thức lớn với một triết lý phát triển mạnh mẽ.

Sự chỉ trích

Các chỉ trích phản đối TOC bao gồm:

Tuyên bố gần điểm tối ưu của cái trống- bộ đệm-sợi dây

Mặc dù TOC đã được so sánh thuận lợi với các kỹ thuật lập trình tuyến tính, Giáo sư Trietsch từ Đại học Auckland cho rằng phương pháp DBR kém hơn các phương pháp cạnh tranh. Linhares, từ Quỹ Getulio Vargas, đã chỉ ra rằng phương pháp TOC để thiết lập một hỗn hợp sản phẩm tối ưu không có khả năng mang lại kết quả tối ưu, vì nó ngụ ý rằng P = NP.

Món nợ không được thừa nhận

Duncan (được trích dẫn bởi Steyn) nói rằng TOC vay mượn rất nhiều từ động lực học hệ thống do Forrester phát triển vào những năm 1950 và từ kiểm soát quy trình thống kê có từ Thế chiến II. Và Noreen Smith và Mackey, trong báo cáo độc lập của họ về TOC, chỉ ra rằng một số khái niệm chính trong TOC "đã có trong các chủ đề sách giáo khoa về kế toán quản lý trong nhiều thập kỷ."
Người khiếu nại Sách của Goldratt không thừa nhận rằng TOC vay mượn từ hơn 40 năm nghiên cứu và thực hành khoa học quản lý trước đây, đặc biệt là từ Kỹ thuật Ước lượng và Đánh giá Chương trình
/ Phương pháp Đường găng
(PERT / CPM) và chiến lược đúng thời gian. Một sự bác bỏ cho những lời chỉ trích này được đưa ra trong Goldratt "Lý thuyết về ràng buộc là gì và nó nên được thực hiện như thế nào?", Và trong chương trình radio của anh, "Beyond The Goal". Trong đó, Goldratt thảo luận về lịch sử của ngành khoa học kỉ luật, so sánh điểm mạnh và điểm yếu của các ngành khác nhau, và thừa nhận nguồn thông tin và cảm hứng cho quá trình tư duy và phương pháp đường găng. Các bài báo được công bố trên Tạp chí Lý thuyết Ràng buộc không còn tài liệu tham khảo. Goldratt xuất bản một bài báo và nói chuyện với tiêu đề "Đứng trên vai người khổng lồ", trong đó ông nói đã vay mượn nhiều ý tưởng cốt lõi trong Lý thuyết về ràng buộc. Goldratt đã thấy nhiều lần để cho thấy sự tương quan giữa các phương pháp cải tiến khác nhau.
Goldratt đã bị chỉ trích vì thiếu sự cởi mở trong các lý thuyết của mình, một ví dụ ông đã không phát hành thuật toán đã sử dụng cho hệ thống đào tạo hiệu suất tối ưu. Một số người cho rằng ông không khoa học trong nhiều lý thuyết, công cụ và kỹ thuật của ông không phải là một phần của miền công cộng, thay vì là một phần trong khuôn khổ của ông về lợi nhuận của ông về ý tưởng của ông. Theo Gupta và Snyder (2009), mặc dù được công nhận là một triết lý quản lý thực sự hiện nay, TOC vẫn chưa thể chứng minh hiệu quả của nó trong tài liệu học thuật và như vậy, không thể được coi là đáng giá đủ để được gọi là một lý thuyết được công nhận rộng rãi. TOC cần nhiều nghiên cứu nổi bật nữa để chứng minh mối liên hệ giữa triển khai và cải thiện hiệu suất tài chính. Nave (2002) lập luận rằng TOC không xét đến nhân viên và không trao quyền cho họ trong quá trình sản xuất. Ông cũng tuyên bố rằng TOC không giải quyết các chính sách không thành công như những ràng buộc.
Ngược lại, Mukherjee và Chatterjee (2007) nói rằng phần lớn những lời chỉ trích về công việc của Goldratt đã tập trung vào việc thiếu sự nghiêm khắc trong công việc của mình, nhưng không phải là cách tiếp cận nút cổ chai, mà là hai khía cạnh khác nhau của vấn đề.

Chứng nhận và giáo dục

Tổ chức chứng nhận quốc tế về lý thuyết ràng buộc (TOCICO) là một tổ chức xã hội phi lợi nhuận độc lập đặt ra các kỳ thi để đảm bảo một tiêu chuẩn nhất quán về năng lực. Nó được giám sát bởi một hội đồng gồm các chuyên gia công nghiệp và học thuật. Nó cũng tổ chức một hội nghị quốc tế hàng năm. Công trình nghiên cứu được trình bày tại các hội nghị này tạo thành một khối kiến thức cốt lõi hiện tại.