TOC制約理論在項目管理中的應(yīng)用案例分析

TOC制約理論在項目管理中的應(yīng)用

高德拉特在《關(guān)鍵鏈》中將TOC制約理論引入項目管理,得到了“關(guān)鍵鏈”這個項目管理的方法。關(guān)鍵鏈就是用時最長的路徑,它是項目的瓶頸,關(guān)鍵鏈用時越長,項目完工期限越長,關(guān)鍵鏈上的時間節(jié)省就是項目時間的節(jié)省,非關(guān)鍵鏈上時間的節(jié)省不影響項目的完工期限。每一各項目都必然有擾動,即墨菲效應(yīng)影響項目的順利進行,高德拉特引入3種時間緩沖來應(yīng)對墨菲效應(yīng),以保證項目能夠按時完成。

第一種是項目緩沖,放在關(guān)鍵鏈的最末尾,用來應(yīng)對整個項目的擾動,當(dāng)擾動發(fā)生時,可以使用項目緩沖的這段時間處理(如圖6-113所示)。

6-113關(guān)鍵鏈的項目緩沖框圖

第二種是接駁緩沖,放在各分支路徑和關(guān)鍵鏈連接的地方,防止各分支路徑出現(xiàn)擾動,將其傳導(dǎo)給關(guān)鍵鏈,從而消耗關(guān)鍵鏈的時間(如圖6-114所示)。

6-114關(guān)鍵鏈的接駁緩沖框圖

第三種是資源緩沖,有時某個資源是制約整個項目的瓶頸,那么就需要在這個資源之前加接駁緩沖,以保證這個資源的最大產(chǎn)出,使其不挨餓(如圖6-115所示)。

6-115關(guān)鍵鏈的資源緩沖框圖

在項目的關(guān)鍵鏈末尾增加項目緩沖,來應(yīng)對關(guān)鍵鏈上的擾動;在支路與關(guān)鍵鏈之間增加接駁緩沖,來防止支路的擾動影響關(guān)鍵鏈的進行;在制約資源X之前增加接駁緩沖,來保證制約資源不挨餓,防止制約資源受到影響而影響關(guān)鍵鏈的進行(如圖6-116所示)。

6-116關(guān)鍵鏈的實例

高德拉特的關(guān)鍵鏈?zhǔn)菫榱私鉀Q什么問題呢?

關(guān)鍵鏈?zhǔn)菫榱私鉀Q項目中出現(xiàn)的以下三個問題:

1)成本超出預(yù)算;

2)時間超出期限;

3)項目的規(guī)?;蛟O(shè)計內(nèi)容被犧牲。

在項目失敗時,正式的解釋都說是其他人的錯,如天氣,供應(yīng)商,環(huán)境等等(事業(yè)環(huán)境因素)。不確定因素是所有項目的典型特征。不確定因素導(dǎo)致了項目出現(xiàn)各種問題,所以需要增加時間緩沖(如圖6-117所示)。

6-117項目的安全時間

以橫坐標(biāo)表示完成需要的時間,以縱坐標(biāo)表示完成的概論,50%的豎線表示可能完成,但是有挑戰(zhàn),而80%的豎線表示完成此事的概論很高,它們之間就是安全時間。實際人民在估算時留有安全時間,將完工時間設(shè)在80%的位置。因為墨菲是存在的。缺乏經(jīng)驗的人才會選擇中間值。尤其是大部分機構(gòu),提前完工不會獲得獎賞,但延誤卻需要層層解釋。也就是說,為了8成,9成的成功機會,加進了幾乎200%的安全時間。

可是項目中的每一步都加入了緩沖時間來應(yīng)對墨菲效應(yīng),為什么還會出現(xiàn)以上三個問題呢?因為緩沖時間沒有起到應(yīng)付墨菲效應(yīng)的作用。

高德拉特在“三進三出”列舉了三種增加時間緩沖的原因和三種浪費時間緩沖的原因。

安全時間增加的三個原因包括:

1)預(yù)估時間是根據(jù)以往慘痛經(jīng)歷來制定的,即分布曲線的最末端。

2)涉及管理層越多,完工時間預(yù)估會越長,因為每層都會加緊各自的安全因素。

3)預(yù)料到高層會削減整體完工時間,各人預(yù)先加大安全時間以自保。

而浪費安全時間的三個原因包括:

1)學(xué)生癥候群,不用急,到最后一刻才動工。

2)多任務(wù),橫跨在各項目之間,導(dǎo)致不專注。

3)各步驟之間的依存關(guān)系令延誤累積,也令提早賺得的時間付諸流水。

為了解決上述問題,《關(guān)鍵鏈》中引入TOC五步法。

步驟一:識別制約因素。

在一個項目中,制約因素就是關(guān)鍵路徑。

步驟二:決定怎樣挖盡制約因素的潛能

不浪費關(guān)鍵路徑上的時間,因為關(guān)鍵路徑上的任何延誤都會拖累項目。

對策是把每個步驟的預(yù)估時間削減,這樣就可以釋放出足夠的時間來建立一個項目緩沖。比如說把每個步驟的時間減少一半,然后將減少的時間的一半作為項目緩沖(projectbuffer)。

步驟三:其他一切都遷就制約因素

這有這樣才能真正挖盡制約因素的潛能。不懂得遷就,其他路徑遇到的麻煩便會直接連累制約因素,令它損失時間,換言之,沒有好好保護制約因素。

遷就制約因素的方法就是在每條接駁路徑與關(guān)鍵路徑回合的地方插入時間緩沖,即接駁緩沖。方法就是在每條接駁路徑上,將各步驟原來的預(yù)估時間減少一半。然后將減少的時間總和的一半作為該路徑的接駁緩沖(feeding

buffer)。

另外,在某些時候,關(guān)鍵路線上的步驟準(zhǔn)備就緒,唯獨欠缺相關(guān)資源,因為他正忙著其他事情。為了避免這類沖突,可以使用資源緩沖(resource

buffer)。在資源緩沖之前加入接駁緩沖。緩沖的作用就是為了防止墨菲效應(yīng)發(fā)生對項目進度的影響,緩沖的時間就是為了處理墨菲效應(yīng)。

步奏四:將制約因素松綁。

步驟五:回到步驟一。

書中舉了一個例子來說明什么是關(guān)鍵鏈。有兩條支路,一條是興建建筑物>另建筑物發(fā)揮各種功能>在建筑物內(nèi)安裝機器,另一條是挑選機器供應(yīng)商>制造所需機器>在建筑物內(nèi)安裝機器(如圖6-118所示)。

6-118項目的最長路徑

很明顯,[興建建筑物->發(fā)揮各種功能->在建筑物內(nèi)安裝各種機器]是關(guān)鍵路徑,共需150天。由于關(guān)鍵路徑?jīng)Q定了整個項目的完工期,關(guān)鍵路徑上的任何延誤都會延誤整個項目,所以項目經(jīng)理一定要特別留意它。

那么對于另一條路徑應(yīng)該在什么時候開始呢?

第一種是晚開始,晚開始的話,如果非關(guān)鍵鏈發(fā)生墨菲效應(yīng),就會影響整個項目的完工時間,使完工時間延長(如圖6-119所示)。

6-119項目的晚開始

第二種是早開始,早開始會提早投資(如圖6-120所示)。

6-120項目的早開始

如果所有路徑都在最早的起步日期開工,項目經(jīng)理會疲于本命。這一點考慮應(yīng)該遠比押后投資更重要。當(dāng)然如果一條路徑采取遲的起步日期,它就完全沒有空當(dāng)時間,也就是說這條路徑上的任何延誤也會導(dǎo)致項目延誤。

也就是說:如果項目經(jīng)理采取早的起步日期,他們就無法專注,如果采取遲的起步日期,專注也根本不可能。必須有方法解決這個問題。問題似乎鉆進了死胡同。

換一種思路,這里需要一個合適的控制機制來讓項目經(jīng)理保持專注。其實項目都有控制機制用來衡量項目的進展,但問題是,等到進展報告顯示有麻煩時,通常已經(jīng)太遲了。比如說:進展報告會說:花了一年時間,項目的90%都完成了,而剩下的10%有需要整整一年。所以需要不僅關(guān)注關(guān)鍵鏈上的進度,也需要非關(guān)鍵鏈上的進度進行及時監(jiān)控,及早發(fā)現(xiàn)延遲及時處理(如圖6-121所示)。

6-121一般項目緩沖的位置

假設(shè)有兩個連續(xù)的工序,預(yù)估時間都是10天。如果第一個步驟實際上用了12天,那么第二個步驟就會推遲2天開始。但如果第一個步驟提前2天完成的話,第二個步驟并不會提前兩天開工。原因大致有如下幾個:

1)提前完工不但不會帶來獎賞,而且可能導(dǎo)致老板削減預(yù)估時間。

2)為下一個步驟分配的資源無法到位。

3)下一步驟的人清楚的知道時間是足夠的,不會急于開工。

所以,一個步驟的延誤會全部轉(zhuǎn)嫁到下一個步奏,而提前完工賺得的時間通常會被浪費掉。即每個步驟后邊的時間緩沖沒有被好好利用。關(guān)鍵鏈將所有時間緩沖放到項目的最后,作為項目緩沖(如圖6-122所示)。

6-122關(guān)鍵鏈緩沖的位置

并且將原項目緩沖時間減半,作為新的項目緩沖(如圖6-123所示)。

6-123關(guān)鍵鏈的緩沖時間

如果按照用時最長的方式確定關(guān)鍵鏈,那么下圖的關(guān)鍵鏈就是5-6-7-8-9,但是如果某個資源其中一條非關(guān)鍵路徑(比如3號)進展的實在太慢了,會令整個接駁緩沖耗盡,并已經(jīng)開始影響了項目緩沖,但(原先的)關(guān)鍵路徑卻很正常。

如果按照一般的管理方式來講的話,關(guān)鍵路徑發(fā)生了轉(zhuǎn)移。由于在非關(guān)鍵路徑進入關(guān)鍵路徑的位置放置了接駁緩沖,改變關(guān)鍵路徑,就意味著改變很多接駁緩沖的位置。項目會搞的天翻地覆。但是如果不這樣做,在每次關(guān)鍵路徑出現(xiàn)嚴(yán)重延誤時,就要重整整個項目。

在有些情況下,關(guān)鍵路徑是到處跳的。每隔一段時間就會遇到這個問題。在非關(guān)鍵路徑上,本來一切好端端的,接駁緩沖絲毫未動,突然間問題來了。在想要開始某個非關(guān)鍵路徑上的某個步驟,但它需要的資源卻不在了。這個資源在另一條也在延遲的非關(guān)鍵路徑上工作。例如下圖中的情況。下圖中有X的步驟是需要專家X執(zhí)行的步驟(如圖6-124所示)。

圖6-124項目案例1

X是多個步驟爭奪的資源(resource contention),以致它負荷過重,照成延誤。而延誤有一條非關(guān)鍵路徑傳給下一條,連各接駁緩沖也消化不了,所以關(guān)鍵路徑會到處跳。為了解決這個問題,讓我們首先回到關(guān)鍵路徑的定義:需時最長的一串依存的步驟。但是也不要忽視X產(chǎn)能的短缺,不要忽視因公用一個資源而導(dǎo)致兩個步奏互相依存的情況。產(chǎn)能極為有限,不可能同時進行兩個步驟,只能先后進行,這就是依存關(guān)系。這樣一來,步驟間的依存關(guān)系可以由步驟所在的路徑造成,也可以由步驟所共用的資源造成,根據(jù)這兩類依存關(guān)系去找那串需時最長的步驟。

一般說來,最長的一串依存的步驟,由不同的部分組成,一部分由于路徑本身,另一部分由于資源分配。為了加以區(qū)分我們應(yīng)該先調(diào)整一下用詞,關(guān)鍵路徑仍然稱關(guān)鍵路徑,即最長的一條路徑,但是我們知道最關(guān)鍵的是制約因素,即最長的一串有依存關(guān)系的步奏,由于我們必須承認(rèn),依存關(guān)系也可以是資源引起的,我們就用一個新名詞來代表這一串制約因素所在的步驟:關(guān)鍵鏈

在上面的例子中由于關(guān)鍵鏈已經(jīng)成成了制約因素,就必須更改接駁緩沖的位置。下圖是調(diào)整后的結(jié)果(如圖6-125所示)。

6-125關(guān)鍵鏈對于項目的優(yōu)化1

為了方便理解,可以將上圖展開,畫成如下所示的圖形,這樣關(guān)鍵鏈就一目了然了(如圖6-126所示)。

6-126關(guān)鍵鏈對于項目的優(yōu)化2

下邊是一個項目的例子,其中字母后邊的數(shù)字代表了需要的天數(shù)。A需要10天,B需要10天,C分別在2個路徑上均需要16天,D需要16天,E需要20天(如圖6-127所示)。

6-127項目案例2

首先按照TOC聚焦五步驟的第一步,識別項目的制約因素,找到關(guān)鍵鏈。由于兩個支路同時需要C工作,所以C屬于制約資源,需要將第二條支路的C與第一條支路的C的需求時間錯開。為什么是第二條路徑的C16前移,而不是第一條的C16前移呢?那是因為第一條路徑比第二條路徑長,第一條路徑C16前移的話,整個項目的最長路徑變得更長,項目的完工期增加。C16前移后,確定出關(guān)鍵鏈為D16>C16>C16>E20(如圖6-128所示)。

6-128找到關(guān)鍵鏈

第二步,挖盡制約因素的潛能。將每一步的預(yù)估時間均減為原來的一半(如圖6-129所示)。

6-129挖盡關(guān)鍵鏈1

將減少的時間作為一半作為項目緩沖(PB),放在項目的末尾,即(8+8+8+10)/2=17天,項目緩沖為17天(如圖6-130所示)。

6-130挖盡關(guān)鍵鏈2

第三步,其他一切因素遷就制約因素,即遷就關(guān)鍵鏈,不浪費關(guān)鍵鏈上的時間。為了防止非關(guān)鍵支路出現(xiàn)墨菲效應(yīng)而波及關(guān)鍵鏈,需要在非關(guān)鍵鏈和關(guān)鍵鏈的連接處增加資源緩沖FB。緩沖的大小為此支路減少的時間的一半,即資源緩沖為(5+5)/2=5天(如圖6-131所示)。

圖6-131遷就關(guān)鍵鏈

沒有使用關(guān)鍵鏈前,項目的完成時間是68天,使用關(guān)鍵鏈之后是51天。使用關(guān)鍵鏈后,因為關(guān)鍵部位有了緩沖的保護,項目可以按期,按原設(shè)計,在成本范圍內(nèi)完成。

步驟四:將制約因素松綁。

關(guān)鍵鏈上的時間每節(jié)省1天,項目總時間節(jié)省1天,非關(guān)鍵鏈上的時間節(jié)省1天,項目總時間不變。所以將關(guān)鍵鏈上的制約因素松綁,可以減少總的項目周期。比如通過人員或者資源的配備將E10從10天降到8天,那么總項目的時間就減少2天(如圖6-132所示)。

6-132為制約因素松綁

步驟五:回到步驟一。

TOC制約理論和精益生產(chǎn)一樣,都是一個可以不斷優(yōu)化的過程,通過聚焦五步驟可以不斷優(yōu)化。

摘自《可以量化的管理學(xué)》


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