6TOC改善方法
——整合精益、六西格瑪與約束理論

編者按

本文作者托德·克里西博士（Todd Creasy）是北卡羅來納州西卡羅萊納大學(xué)副教授，阿什維爾博橋公司的顧問，美國質(zhì)量協(xié)會會員和注冊六西格瑪黑帶。6TOC改善方法整合六西格瑪、精益和約束理論（TOC），關(guān)注流程瓶頸，消除浪費和偏離規(guī)范的現(xiàn)象。本文以實例和圖表相結(jié)合的方式，詳細(xì)介紹了實施6TOC的10個步驟，以及6TOC的幾個關(guān)鍵要素。

露天開采和地下采礦需要昂貴的機(jī)器設(shè)備，比如在美國，購買一臺12噸鏟車和一輛35噸拖斗卡車分別需要120萬美元和35萬美元。每個開采點需要購置幾臺設(shè)備，還得額外付機(jī)械組裝費，共計需要花費數(shù)千萬美元。

這些資金投入形成了行業(yè)進(jìn)入壁壘，并使得提高生產(chǎn)力的實踐變得復(fù)雜化。因為資金投入大，開采點的管理者會注意避免不必要的花費，努力做到提高工人和設(shè)備的生產(chǎn)能力與控制開銷并重。

為了實現(xiàn)減少或保持投入的同時增加產(chǎn)出的目標(biāo)，企業(yè)進(jìn)行了長期研發(fā)，并最終導(dǎo)致了6TOC的誕生。6TOC是一種六西格瑪管理、精益管理和約束理論（TOC）相結(jié)合的管理方法，其原則及步驟如表 1所示。

雖然這個改善管理流程和提高生產(chǎn)能力的方法是以美國中南部一個有50多個開采點的采礦企業(yè)為例來說明的，但是6TOC適用于范圍更廣的行業(yè)。

作為三者的整合體，6TOC兼具六西格瑪管理、精益管理和約束理論的特色。六西格瑪管理側(cè)重于改進(jìn)質(zhì)量和減少不規(guī)范產(chǎn)品，精益管理則致力于通過七種方式消除浪費。這兩者再加上注重瓶頸因素的約束理論，構(gòu)成了強(qiáng)勁的組合，如果有改進(jìn)生產(chǎn)力的管理支持，效果會更明顯。

表1 6TOC的執(zhí)行步驟

表2 采礦點的特定指標(biāo)

6TOC首先要辨識期望指標(biāo)。企業(yè)都有表征成功或盈利的財務(wù)指標(biāo)和經(jīng)營指標(biāo)。這些指標(biāo)中的一些與盈利的相關(guān)性比另一些要更高。作為6TOC的一部分，改善的結(jié)果應(yīng)對達(dá)到期望指標(biāo)有直接或間接影響。

采礦業(yè)需要考慮一些適用特定地點和時間的測量指標(biāo)，比如每小時生產(chǎn)噸數(shù)、總成本占銷售額比例、每噸產(chǎn)量成本和每噸超時費等。表2例舉了一些適用特定地點的指標(biāo)。

在對50多個地點的14個月經(jīng)營指標(biāo)和月末經(jīng)營成果進(jìn)行分析后，得出的結(jié)論是，每人每小時生產(chǎn)噸數(shù)（TPMH）最能體現(xiàn)企業(yè)的盈利能力，可以作為期望指標(biāo)。

為了確定最重要的單一指標(biāo)，一些大企業(yè)也曾做過類似的分析。例如，西南航空公司鎖定安檢時間，連鎖藥店沃爾格林關(guān)注顧客每次交易收入，都大大提高了企業(yè)利潤。

圖1 礦石開采重要環(huán)節(jié)流程

圖2 產(chǎn)能圖——每小時生產(chǎn)噸數(shù)

產(chǎn)能達(dá)不到要求時

其次，6TOC 要確定哪些流程能創(chuàng)造價值。在某些行業(yè)，可能從零部件海外生產(chǎn)、原材料供應(yīng)或是接收零部件等就開始創(chuàng)造價值。

在采礦行業(yè)，一旦從石料中揀出礦石，就開始創(chuàng)造價值了。接下來，礦石經(jīng)過粗碎機(jī)、傳送帶運送、二級粉碎機(jī)、傳送帶多次運送，到達(dá)料堆，顧客卡車裝運，稱好重量，并開具發(fā)貨單。

大致了解整個流程之后，可將其分為三四個部分。各個部分之間有合理的界限劃分，并且通常在開始或結(jié)束時具有測量體系。圖1展示的是某礦井礦石軋碎運送過程的三個階段。

經(jīng)營瓶頸（供不應(yīng)求時會出現(xiàn)的問題）是約束理論（TOC）推崇者最感興趣的問題。6TOC的第三步就是發(fā)現(xiàn)并分析各階段的瓶頸。當(dāng)需求超越了產(chǎn)能或某一區(qū)域?qū)嶋H產(chǎn)量小于它的最大產(chǎn)能時，就出現(xiàn)了瓶頸。這種情況下，某個重要環(huán)節(jié)表現(xiàn)不佳，會削減整個企業(yè)的總產(chǎn)量。

通常，露天開采的第一階段是把（從石料中提取的）粗粒礦石裝到卡車上，再運到粗碎機(jī)上，稱重，然后儲存。這個過程需要大量人力和設(shè)備（一輛大型鏟車、幾輛拖斗卡車和一個粗碎機(jī)）。

假如在整個過程中只考慮這一部分，如何確定阻礙增產(chǎn)的瓶頸呢？可參考埃里亞胡·戈德拉特的關(guān)鍵鏈和吞吐量強(qiáng)度理論，即各個步驟和任務(wù)在整個過程中如何聯(lián)接，并相互作用，最終共同推動整個進(jìn)程。

優(yōu)勢來自對各步驟和任務(wù)相互聯(lián)系的了解。吞吐量強(qiáng)度可以展示出最弱環(huán)節(jié)。如產(chǎn)能圖（圖 2）所示，每個環(huán)節(jié)都進(jìn)行了單獨測量，以確定最大產(chǎn)出。因此，突破的重點可放在那些長期導(dǎo)致整體產(chǎn)出不理想的瓶頸上。

鏟車需測試每小時能裝載的噸數(shù)。五次測試的平均結(jié)果為每小時2 540 噸。拖斗卡車也要進(jìn)行測試，測試的平均拖斗量為每小時718 噸。五次測試中粗碎機(jī)的平均結(jié)果為每小時910噸。由此看來，拖斗卡車會成為瓶頸，可采取相應(yīng)措施改進(jìn)這個薄弱環(huán)節(jié)。

由于管理團(tuán)隊采用六西格瑪方式采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，成功地發(fā)現(xiàn)了拖斗卡車的薄弱性，從而避免了錯誤猜想和經(jīng)驗管理。在測試之前，管理層曾考慮再買一臺鏟車或是換一臺更大的軋碎機(jī)來加大吞吐量，其實這兩項支出都還為時過早。

充分利用和改進(jìn)制約因素

戈德拉特改進(jìn)瓶頸過程的五個步驟里，第二步和第四步分別是充分利用和加以改進(jìn)。充分利用制約因素包括挖掘所有積極因素。改進(jìn)制約因素則包含一些通常需要資金投入來加大產(chǎn)能和突破瓶頸。

充分利用或改進(jìn)制約因素的方法與人力、流程和設(shè)備息息相關(guān)。思考以下問題有助于推進(jìn)相關(guān)進(jìn)程：

人力。相關(guān)人員是否接受過培訓(xùn)，能處理因員工缺席而帶來的問題？員工在進(jìn)行某項工作時未達(dá)最佳狀態(tài)，是否因為缺乏相關(guān)培訓(xùn)，或因為這是他們一貫的作風(fēng)？員工是否會為避免設(shè)備故障等不良結(jié)果而有意放慢工作進(jìn)度？設(shè)備現(xiàn)場是否采用了5S 現(xiàn)場管理法，并對執(zhí)行狀況進(jìn)行了監(jiān)管？

流程。是否所有員工都明白自己的行為對流程上下游的影響？是否所有員工都清楚整個流程中的關(guān)鍵（或瓶頸）在哪？是否同時存在完成一項工作的形式方法和實際方法？是否考慮了防錯法（poka-yoke）及其對整個進(jìn)程的影響？是否有專人負(fù)責(zé)工作流程的文件化？

設(shè)備。當(dāng)前設(shè)備是否在技術(shù)參數(shù)范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)？設(shè)備是否進(jìn)行常規(guī)校準(zhǔn)？設(shè)備是否放置合理、布局緊湊？

在采礦業(yè)的案例中，通過挖掘所有的積極因素來充分利用制約因素。通過精益管理來確定拖斗卡車裝運一次通常耗時多久。拖斗卡車的裝運始于裝載粗粒礦石，運送并卸載到粗碎機(jī)，再返回原處，準(zhǔn)備下一次裝運。碎石裝載地和卸載地之間的距離從一二百米到3公里多不等。

每輛拖斗卡車上都裝有接近感應(yīng)開關(guān)，用來測量兩次卸載礦石之間的時間。相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)由接近感應(yīng)開關(guān)傳送給連接到移動電話的機(jī)載GPS系統(tǒng)，每日更新，再傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)庫。

我們測試了每輛拖斗卡車，把實際裝運時間和可實現(xiàn)裝運時間進(jìn)行對比。結(jié)果參見圖3。裝運時間更短，則實際裝運能力更大，從而充分利用了制約因素。

圖3 實際裝運時間與可實現(xiàn)裝運時間比較

人力、流程和設(shè)備

可實現(xiàn)裝運時間比實際裝運時間少1分30秒。這個差距看似微乎其微，實則不然。如果采礦點有3輛卡車同時運作，每輛卡車的裝載量是35 噸，就會出現(xiàn)巨大的累計差距。如果裝運一次耗時5分鐘，每輛卡車每天可裝運96 次（每小時12次，每天工作8小時）。如果裝運一次耗時3分30秒，每輛卡車每天可裝運136 次（每小時17 次，每天工作8小時）。

從理論上說，相同的設(shè)備在相同的工作時間內(nèi)可以多裝載40次。3輛卡車同時運作，每輛卡車的裝載量是35 噸，那么裝載量可以增加4 200噸。

再來分析一下在人力、流程和設(shè)備方面造成這種制約的原因。

人力。相關(guān)操作人員沒有積極爭取最大的產(chǎn)出。他們耽擱了時間。司機(jī)在裝載前沒有準(zhǔn)確地將卡車停在最靠近裝載機(jī)的位置。鏟車司機(jī)在裝載時也不高效，使得裝載過程耗時更長。

司機(jī)在操作前不知道要求他們裝運的次數(shù)，所以他們也不了解自己的操作進(jìn)度。這違背了約瑟夫·朱蘭“員工狀態(tài)可控”的原則。這種狀態(tài)經(jīng)過改進(jìn)后，司機(jī)們良性競爭，力爭最短的操作時間。每天的成績可在次日張貼公布，如圖4所示。

?劉玉東:《社區(qū)概念在中國語境下的實質(zhì)內(nèi)涵》，《江西師范大學(xué)學(xué)報》(哲學(xué)社會科學(xué)版)2011年第3期。

流程。運輸途中，如遇到其他車輛經(jīng)過，會延緩卡車的速度。途中某些地段的路面不夠?qū)?，不足以讓兩輛卡車相向安全通過。必須得有一輛卡車暫停，讓另一輛卡車先過，從而耽誤了運輸時間。

圖4 司機(jī)操作時間比較圖

設(shè)備。運輸途中的路面不平整。顛簸的路面給司機(jī)帶來不適，會減少裝運次數(shù)。所用卡車品牌型號和最大車速不同，給整個裝運團(tuán)隊增加了合作的難度，也會減少裝運次數(shù)。不按要求提前做好車輛維護(hù)，造成車輛臨時停運，同樣影響裝運。

溝通策略

在開采點的整個生產(chǎn)流程中，有充分利用或改進(jìn)制約因素的機(jī)會。這個結(jié)論在其他開采點也適用。期望指標(biāo)確定之后，企業(yè)各層級（企業(yè)高層、戰(zhàn)略運營機(jī)構(gòu)和開采團(tuán)隊）都要制定與期望指標(biāo)直接或間接相關(guān)的考核指標(biāo)。這些相關(guān)指標(biāo)的確定，能使整個企業(yè)團(tuán)結(jié)一心，朝著一個共同的目標(biāo)努力。

圖 5 展示的是一個指標(biāo)金字塔的例子。金字塔有三層。頂層代表包括期望指標(biāo)在內(nèi)的高層管理者最關(guān)心的指標(biāo)。中層表示部門管理者最關(guān)注的一般指標(biāo)。底層則是與基層員工具體工作相關(guān)的基礎(chǔ)指標(biāo)。

執(zhí)行6TOC的最后一步是管理層和員工之間的溝通體系。朱蘭說，員工狀態(tài)可控是指員工必須了解工作的目標(biāo)，清楚自己的工作進(jìn)展，在工作滯后的情況下，能積極主動地想辦法迎頭趕上，最后達(dá)成目標(biāo)。

運用精益管理，可以根據(jù)企業(yè)各層級最關(guān)注的指標(biāo)建立一套溝通體系。企業(yè)高層每月通過查閱包含期望指標(biāo)和其他相關(guān)指標(biāo)的正式財務(wù)報表和報告，了解企業(yè)運營的相關(guān)信息。

圖5 采礦業(yè)的指標(biāo)金字塔

圖6 6TOC 溝通體系

各分公司或各部門管理層每周獲取各地橫向?qū)Ρ鹊南嚓P(guān)運營信息。基層管理者和員工則每天看到張貼出的前一日工作的相關(guān)數(shù)據(jù)。6TOC 溝通體系見圖6，溝通體系中所用的記分卡和記分板范例見圖 7。

圖7 溝通體系

事半功倍

6TOC能讓采礦企業(yè)突破慣有的經(jīng)營模式和行業(yè)盛行的傳統(tǒng)思維方式。六西格瑪管理、精益管理和約束理論相結(jié)合，能讓企業(yè)事半功倍，無需增加開支就提升產(chǎn)能。

因為生產(chǎn)目標(biāo)通常在八小時工作時間結(jié)束前就能完成，所以，通常在工作時間以外進(jìn)行的預(yù)先維護(hù)工作也可以安排在正常工作時間內(nèi)進(jìn)行。同樣，由于積極安排好預(yù)先維護(hù)，工廠和設(shè)備的利用率也從80%左右提升到95%左右。

在大部分開采點，幾乎不需要增加投資就能達(dá)到這樣的成效。此前，很多老員工都認(rèn)為必須購買或翻新設(shè)備才能達(dá)到提升設(shè)備的利用率和產(chǎn)能。

由于每噸礦石的生產(chǎn)耗時變少，設(shè)備費用也隨之減少。由于在吞吐過程中增加了測量，庫存的準(zhǔn)確性也得以提升，從而避免了會計期末的報表上出現(xiàn)令人驚愕的數(shù)據(jù)。

采礦點的平均每小時生產(chǎn)噸數(shù)比較和每月環(huán)比產(chǎn)量見圖8（用箱線圖表示）。

不斷尋求突破的管理者會一直尋找能幫助團(tuán)隊和企業(yè)邁向更大成功的管理方法。六西格瑪管理和精益管理的有效結(jié)合，說明兩種管理方法在滿足企業(yè)或項目需求上的優(yōu)勢是可以互補(bǔ)的。再加上約束理論，三者就形成一個能快速發(fā)現(xiàn)問題根源、提出解決辦法、直接影響生產(chǎn)效果的強(qiáng)大組合。不論在哪個行業(yè)，6TOC都能在充分利用制約因素并改進(jìn)產(chǎn)能的同時做到省時、省力和省錢，使企業(yè)更好地滿足包括顧客、供應(yīng)商、團(tuán)隊成員和管理者在內(nèi)的各利益相關(guān)方的需求。

（王蕓 編譯）

圖8 月度績效