TOC電子報第五十九期-改善程序vs.縮減成本

拉式系統的類別（ Types of Pull Systems ）

設限的先進先出動線（ Capped FIFO Lanes ）

顧客操作的程序不需多種選擇時，除了超市（ Supermarket ）以外的方式來看，先進先出動線（ FIFO Lane ， First In First Out ）是更好的方式。

圖八呈現一種拉式系統，連結超市的補貨系統（ Supermarket Replenishment System ）與設限的先進先出動線。單一計畫點（ Single Schedule Point ）的位置在程序二（ process 2 ），因為這個程序在系統中超市位置的後面。在程序二與三之間是一種設限的先進先出動線。最易想像的設限先進先出動線的樣子是，網球通過一條管子。

管子的直徑比網球的直徑稍大些。網球能順利地通過管子，而無法改變一個個網球通過的順序。實質上，沒有『超車線』。同時管子的長度是固定的，所以在一個時間點，只有三個球能進入管子。

程序三（ process 3 ）接著做哪一個呢？沒有選擇，就是 F 產品！因此程序三不需要獨立的工作計畫，其工作由拉式系統來指定。在圖八的程序四（ process 4 ）也是相同的道理。

如果程序二完成手上的工作，同時 FIFO 動線也滿了，它要怎麼辦呢？程序二會停止工作！這個信號告訴程序二，目前它比系統的其他部分工作速度快。我們前面提過為什麼，在這樣的情況下不要程序二繼續工作的道理。相同地，如果程序三要從 FIFO 動線取得下一個工作時，動線上沒工作的話，怎麼辦呢？程序三停止工作！

這樣的系統清楚呈現，在任何一個時間點上，那個程序是此系統最慢的程序。

圖十呈現每個區塊目前的庫存情況。那個程序是目前最慢的呢？程序三目前是最慢的。稱為系統目前的限制（ constraint ）。能輕鬆指出限制在那裡，就在 FIFO 動線的上游與下游數量比率最大的地方。更簡單來看，最慢的程序通常在最大的 WIP 堆積之後，我喜歡稱之為『堆積管理（ Management by Piles ）』。

如果想要對系統的產出有立即的影響，應該將能量投入何處呢？需要專注於系統限制！如果使用拉式系統，監視觀察系統以利決定限制所在之處，進而將資源投入該處，即能持續改善系統產出和整體的系統表現。

由於所有非限制在某些時間會沒工作，所以也需要決定要這些資源在那些時間做什麼事情。

在這個例子中，假如每個工作站限定一次只做一個產品或一個工作，而 FIFO 動線限定一次只能有三個產品，同時這個系統一天完成一個產品，那麼一張只要一個產品的顧客訂單需要多少前置時間（ Lead Time ， LT ）才能完成？

製造時間 = WIP / 比率 = （ 1+3+1+3+1 ） / （ 1/ 每天） = 9 天
[Manufacturing LT = WIP / Rate = (1+3+1+3+1)/(1 per day) = 9 days ]

單一計畫點究竟在哪裡，它很有可能（通常樂意如此）是某些未開工的訂單數量定期性地排隊等待系統。我喜歡稱為『 On Deck 』，就像棒球的 On-Deck box [ 下一個上場打球的選手等待的地方 ] 。

On-Deck : 在一種拉式系統，訂單等待被開始處理。（ On-Deck – Orders waiting to be started in a Pull System ）

假如有顧客訂單含兩個產品在等待，顧客的訂單前置時間總共多久呢？

整體前置時間 = On-Deck 前置時間 + 製造前置時間 = (2/1) + (9) = 11 天
[ Total LT = (On-Deck LT) + (Manufacturing LT) = (2/1) + (9) = 11 days ]

因為我們限制拉式系統中的庫存數量，如此一來前置時間之預測就相當一致。這樣對瞭解改善準時達交的表現，或為準時交付給顧客所需投入的努力很有幫助。

注意了，與顧客訂單有關的製造前置時間從程序二開始。這個前置時間總是從單一計畫點的位置開始。程序一前置間對末端顧客的前置時間沒有影響，因為程序二可能需要的所有元件已到位，置於程序一與二之間的超市系統。

為什麼 FIFO 動線在此情境比超市方式更有用呢？因為 FIFO 動線：

包含較少的庫存（ Contain less inventory ）。
減低風險（ Decrease risk ）。
簡化排程（ Simplify scheduling ）。
凸顯目前的限制（ Highlight the current Constraint ）。
創造帶動系統的流動節奏（ Create a sense of Flow that drives the system ）。

設限的先進先出動線（ Capped FIFO Lanes ）在下列情況下表現很好：

高產出數量（ Output volume is high ）。
對合適的零件類，其程序動線始終如一（ Process routings are consistent for the applicable family of parts ）。

實施設限的 FIFO 動線，必須決定下列的特性：

移動批量大小（ T ran sfer batch sizes ）。
每個程序之先進先出動線的限量（ FIFO Lane Caps at each process ）。
視覺控管以指出限量的狀態（ Visual controls to indicate cap status ）。

鼓緩衝繩（ Drum Buffer Rope ）
鼓緩衝繩（ Drum Buffer Rope ， DBR ）的是拉式系統的原型，為限制理論（ Theory of Constraints ， TOC ）應用的一部份。與設限的 FIFO 動線系統有雷同的操作概念。

在單一計畫點與系統限制（資源）之間，有一個整體的最高限度。每次該限制完成一個工作，單一計畫點則釋出一個工作給系統。這個限度是『繩（ Rope ）』。由於該限制支配系統的步調，這是『鼓（ Drum ）』。設計最高限度以使系統限制總是有工作等著它去做，這是『緩衝（ Buffer ）』，必須確保系統限制（資源）總是忙碌。

注意了， FIFO 動線的下游從系統限制（資源）以下都沒設限。這系統中不需要設限，因為下游程序都比該限制速度快。在這部分的動線上 WIP 應該絕不會累積。

為了使用 DBR ，系統限制必須位於相同的程序（或資源）。很多系統顯然是這樣的情形。實施 TOC 中，我們策略性地決定系統限制的所在，及實行政策以確定它留在原處。從財務的角度來看，當系統限制落在最昂貴的資財上，總是想要使投資報酬率最佳化。我常稱此為『大機器（ Big Machine ）』。

鼓緩衝繩提供某些優於設限 FIFO 動線系統的功用：

在非系統限制（資源）上的干擾，變動等情況，較不可能使系統限制沒事做，而侷限了有效產出。這樣的系統更能容忍程序變化造成的正常的起落現象及產品組合的改變。
只有一個程序（或資源）需要遵守相關的排程規則。單一計畫點之程序不可能投入新訂單，除非系統限制批准（能是一張簡單的卡單（ card ），籌碼（ chip ），容器 (container) 等等）。只要有工作，所有其他的程序就執行。在一種設限的 FIFO 動線系統，必須監控每個程序，並且每個程序必須遵守下游 FIFO 動線的最高限度。

在製品限度（ WIP Cap ）
在製品之最高限度的拉式系統與鼓緩衝繩系統相似，除了限度延伸到系統的最後一個程序，而非到系統限制為止。 TOC 實踐者經常稱此法為『簡易之鼓緩衝繩（ Simplified Drum Buffer Rope ， SDBR ）』。我通常認為這種拉式作法最容易操作，與其他方法相比更有效能。

在製品限度系統（ WIP Cap system ）提供一些優於 DBR 與設限 FIFO 動線系統的功用：

在非系統限制上的干擾，變動等，不可能使系統限制沒事做，不使有效產出受限。
只有一個程序（或資源）需要遵守相關的排程規則。
不必要有一個固定的系統限制。
容易指出目前之系統限制。相較於設限的 FIFO 動線，此系統減少『不正確的解讀』。
實施簡單。事實上，經常開始的方式是，就以當前的情況設定 WIP 限度，然後用方法逐步降低。這會避免大部分受實施改善影響的人員提出藉口的情況。

我認為對大多數進行中的應用構面而言，在製品限度的方式是最佳的拉式系統。非常有效用，容易準備也容易維護。假如你有興趣瞭解細節，可參考我所書寫的相關內容。

綜合拉式系統（ Combination Pull Systems ）
大多數價值流包含兩種或更多的拉式系統。一般而言，最少一種超市系統用於原物料及 / 或成品部分。 WIP 通常受到設限 FIFO 動線系統，鼓緩衝繩，或 WIP 限度系統的控制。

圖十三呈現一種典型的綜合拉式系統，其中組合許多我們提過的概念。這樣的系統簡易地排程與控管工作進度，從訂購原料到交付成品。

附錄 A – 拉式系統比較表

.	超級市場補貨（Supermarket Replenishment）	設限的先進先出動線（Capped FIFO Lanes）	鼓- 緩衝- 繩（Drum Buffer Rope）	在製品限度（WIP Cap）
提供選擇 – 適合於當顧客之作業程序需要選擇多種產品	是	不	不	不
相對的庫存程度	高	中等	中等 / 低	低
過時庫存的相對風險	中等	低	低	低
排程的難度	中等	低	低	低
支持單點排程	是	是	是	是
快速與正確指出當前限制的有效性	低	中等	中等	高
提升系統流暢度的創造力	低	高	高	高
非系統限制上的干擾會使限制沒事做的可能性	高	高	低	中等
幾個程序必須遵守排程規則	全部	全部	一個	一個
需要一個固定的限制	不	不	是	不
最適合的應用	有選擇性及 / 或顧客的前置時間需要一個存放點	控制 WIP ，在大量重複性的製造情形	控制 WIP ，在知道定點的系統限制的情況	控制 WIP ，在知道定點的系統限制的情況