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第15回 製造ビジネスを支えてきた思考方法（2）
ＴＯＣの基礎概念 ２００２．５．２３（木） MASPアソシエーション・普及推進グループ 大塚 修彬 ＴＯＣ発展の展望（Eliyahu M.Goldratt） ’79 ’84 ’85 ’86 ’87 ’88 ’90 ’92 ’94 ’97 2002.5.23 OPT（Optimized Production Technique) The Goal（’01日本語版「ザ・ゴール」） 時間ﾊﾞｯﾌｧ＝在庫ﾊﾞｯﾌｧ概念、“原価”への疑問 The Race TOC、１０月TOC Journal発刊 CRT,EC (Thinking Process)概念 The Haystack Syndrome TP-oriented Jonah Course創設 It’s Not Luck（’02日本語版「ザ・ゴールⅡ」） Critical Chain エヌエスエー 大塚修彬 2 TOCの全体枠組み ロジスティクス ５段階継続的改善プロセス スケジューリング・プロセス DBR 、バッファ管理、 ｸﾘﾃｨｶﾙﾁｪｰﾝ･ﾏﾈｼﾞﾒﾝﾄ V-A-T分析 業績システム ｽﾙｰﾌﾟｯﾄ、在庫、業務費用 製品ミックスの決定 問題解決／思 考プロセス ｽﾙｰﾌﾟｯﾄ･ﾀﾞﾗｰ･ﾃﾞｲｽﾞ 在庫ﾀﾞﾗｰ･ﾃﾞｲｽﾞ ECE図 現状問題構造ツリー、マイナ ス・ブランチ制限、未来問題 構造ツリー、前提条件ツリー、 移行ツリー (ECE：effect-cause-effect diagram) ECE検証図 エバポレイティング・クラウド 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 （J.F.Cox,Ⅲ & M.S.Spencer著「制約管理ハ ンドブック」ラッセル社、’99より） 3 制約条件 制約条件とは システムがゴール達成のために、より高いレベルへパフォーマンスを向上す るのを妨げるあらゆる要素、要因のこと。設備や資材の欠如などの物理的 なもの方針や手順のような管理的なものを含む。（APICS Dictionary) 制約条件の種類 行動制約 組織成員の行動が結果的に企業の全体最適な評価指標にマイナスの影響を 与えるとき行動制約と呼ぶ。誤った教育、不適切な評価制度が助長。 管理制約 不適切な管理方針がスループットの最大化を妨げるとき管理制約と呼ぶ。 キャパシティ制約 需要が資源の利用可能能力を超えているときキャパシティ制約が生じる。 市場 需要が供給能力を下回ると生じる。 その他 ロジスティクス制約、資材制約など 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 4 物理的制約条件例 原材料A 原材料B 作業 10 (5単位／時) 作業 15 (10単位／時) 構成部品 Ａ 作業 20 (2単位／時) 構成部品 Ｂ 作業 25 (4単位／時) 作業 30 (5単位／時) 製品 Ｃ 組立 出荷 (20単位／時) 作業 35 (5単位／時) 問題： ・製品の最大生産量は何単位か？その理由は？ ・作業２５の生産性が向上し、１時間当たり１０単位生産できるようになったらどうなるか？ その理由は？ ・作業１０、および作業１５に、１時間当たり２単位を超える原材料が投入されると製品Cの生産量は どうなるか？その理由は？ ・作業１０が停止したらどうなるか？その理由は？ ・作業３０が停止した場合と結果は異なるか？その理由は？ 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 （J.F.Cox,Ⅲ & M.S.Spencer著「制約管理ハ ンドブック」ラッセル社、’99より） 5 OPT：Optimized Production Technique ボトルネックにフォーカスしたスケジューラ 所要量計画と日程調整を同時並行に行う 現在のＡＰＳの原型 スケジューラとしては評判がよかったが、 売れ行きは今ひとつ 原理を公開してなかったのでOPTを使って いるうちに後退する企業が出てきた 小説「The Goal」で原理を説明 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 6 ＴＯＣスケジューリングの特徴 スループット最大化 制約条件の徹底活用 棚卸しの最小化 同期生産（Synchronous Manufacturing） 資材と生産能力を同時に考慮 2002.5.23 The Netとして部品表(BOM)と製造手順表 (Routing)を統合 有限負荷山積み エヌエスエー 大塚修彬 7 DBR:ドラム・バッファ・ロープ (Drum Buffer Rope) スケジューラの背後にある考え方 生産現場を如何に制御するかを示す ボトルネックの存在（Drum）:ボトルネック工程が無駄なく 働くように生産スケジュールを立てる。 非ボトルネックはボトルネックより早く進めないし、また進 んでも意味がない（Rope）:ボトルネック工程のペースに合 わせて初工程の材料投入を行う。 現場の活動は標準値通りに進行するとは限らない、すな わち統計的ばらつきがある（Buffer）:ボトルネックや組み 立て工程に若干早く部品が到着するように、余裕を持っ て材料投入の時期を早める。 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 8 DBR:ドラム・バッファ・ロープ (Drum Buffer Rope) 制約② ボトルネッ バッファ ク工程① ③ 初工程 投入日 組立② バッファ 出荷② バッファ フォワード スケジュール バックワード スケジュール ④ 出荷日 ⑤ ①ボトルネック工程の把握 在庫停滞場所、遅れる部品の特定、いつも 遅れるオーダーの特定 ②スループットを維持するためのタイムバッファ の設置 ボトルネック工程の前、組み立て工程、出荷 工程前のバッファ ③ボトルネック工程の生産スケジュールの作成 ボトルネック工程と出荷バッファのリードタイ ムを考慮、加工時間と段取り時間を考慮 2002.5.23 需要 材料 (スペースバッファ） (タイムバッファ） エヌエスエー ④ボトルネック工程のスケジュールに合わせた 材料投入指示 ボトルネック工程から初工程へのバックワー ドスケジューリング、優先順序の設定 ⑤ボトルネック工程以降の流れの平準化と迅 速化 フォワードスケージュリング、加工ロットと運搬ロッ トを可変にした流れの平準化 (Fawcett & Pearson, Prod. Inv. Manag. J. Vol.32,No3.,P.51,1991) 大塚修彬 9 ＴＯＣの継続的改善５ステップ １．制約条件を特定する ２．制約条件を徹底活用する ３．制約条件に従属させる ４．制約条件を強化する ５．(制約条件が崩れたら) このプロセス（１～５）を繰り返す 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 10 TOCの情報システム 需要予測／受注 需要予測／受注 インプット インプット 資源の利用可能時間 資源間の関係 出荷バッファ Stein Robert E.,”Re-engineering the Manufacturing System:Applying the Theory of Constraints”,Marcel Dekker,1996より 基準生産日程計画 基準生産日程計画 (MPS) (MPS) 制約条件の特定 制約条件の特定 制約の活用に関する決定 バッファ管理 バッファ管理 固定バッファと変動バッ ファ 時系列の注文 資源の利用可能時間 資源間の関係 制約／組立バッファ 2002.5.23 制約条件を活用 制約条件を活用 する する 制約条件に従属 制約条件に従属 させる させる エヌエスエー 大塚修彬 制約資源のスケジュール ロットまとめ、残業、代替資源、 副制約資源のスケジュール 先頭工程へのｽｹｼﾞｭｰﾙﾘﾘｰｽ 組立ﾊﾞｯﾌｧｽｹｼﾞｭｰﾙ 購買オーダ 11 クリティカル・チェーン プロジェクト型生産やマルチプロジェクトのリードタイ ムを劇的に短縮 PERT/CPMの全面改良： リソースの競合の考慮 時間見積への不確実性の考慮 β分布の利用 バッファ管理によるクリティカル・チェーンの管理 プロジェクトバッファ 合流バッファ リソースバッファ（複数プロジェクトの場合） 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 12 クリティカル・チェーン （稲垣公夫著「ＴＯＣクリティカル・チェーン革 命」JMAMより転載） β分布 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 13 クリティカル・チェーン （稲垣公夫著「ＴＯＣクリティカル・チェーン革 命」JMAMより転載） プロジェクトバッファ 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 14 クリティカル・チェーン （稲垣公夫著「ＴＯＣクリティカル・チェーン革 命」JMAMより転載） 合流バッファ クリティカルパス 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 15 V-A-T分析とは 企業組織を製品とプロセスが相互に作用 し合うものとして考える そうすると、生産形態の三つのカテゴリー が考えられる。それがＶ構造、A構造及びＴ 構造である この構造により経営上の問題が生まれ、 計画設定とコントロールのシステムに影響 を与える 2002.5.23 V-A-Tコントロールポイント エヌエスエー 大塚修彬 16 V-A-T分析とは Ｉ構造 製品のバリエーションを持たない、固定フロー生産ライン 最も単純な製品構造、専用ライン使用 ホッチキスの針、クリップなど V構造 製品系列に属す全製品に同一工程を使う固定フローの製品構造 製品バリエーションにより段取りが必要 木材加工、ニューヨーク・ステーキなど A構造 沢山の原材料、部品、半組立品、組立品が処理され少数の最終製品になる製品 構造 鉛筆削り機、ホッチキス、ジェットエンジンなど Ｔ構造 幅広い製品ラインを構成する製品構造、類似した最終製品が多数生産される 自動車、ビデオカセット・レコーダーなど 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 17 V-A-T論理構造コントロールポイント V構造 A構造 F1 最終製品 D10 D20 D30 C20 A5MB WC5 RM 制約バッファ 2002.5.23 F2 F3 F4 RM4 A40 B30 A30 WC4 B30 WC1 A30 B20 CCR A20 B20 WC1 A20 B10 A10 RM2 CCR WC3 D10 F1 F5 D40 RM3 CCR C10 T構造 A10 WC4 RM1 出荷バッファ エヌエスエー B10 WC4 RM3 RM1 RM2 組立バッファ 大塚修彬 （J.F.Cox,Ⅲ & M.S.Spencer著「制約管理ハ ンドブック」ラッセル社、’99より） 初工程、分岐点 CCR：制約 18 MRPとの相違点 （竹ノ内隆「TOCベースのサプライチェーン・マネジメント最新動向」 変わり続ける組織研究部会報告‘98より転載） MRP TOC/SCM 目的／対象 プラント単位 最適計画 マルチプラント 最適化 処理タイミング バッチ中心、 リアルへ リアルタイム 負荷計算 無限負荷山積み 有限負荷山積み 納期回答 在庫前提 非在庫可 シングル フルペギング ハーフレベル ペギング 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 19 JITとの相違点 JIT TOC 「統計的変動（不安定性）を排除す る」という基本的スタンス 「在庫はどんな場合でも悪である」と いう基本スタンス 「工程間にスペースを持たない」とい う基本スタンス 理想に近いJIT環境を実現するのに、 長い時間がかかる JIT環境を実現させるのに、多くの 人々を参画させる必要がある 改善プロセスがコントロールできない 改善に要する費用に収穫逓減の法 則が事実にも関わらず「統計的変動 （不安定性）を排除する」という目標 にやみくもに進む スムーズなJIT環境の維持に大きな エネルギーがかかる 2002.5.23 （小林英三著「制約理論に関するノート」ラッセル社より転載） エヌエスエー 「統計的変動（不安定性）を前提とする」という 現実的な基本スタンス 「在庫は、場所を選んで戦略的に積極的に持 つ」という基本スタンス 「工程間に、戦略的にスペースを持つ」という 基本スタンス TOC環境の実現には部分的、漸進的に行え、 かつ、長い時間かからない TOC環境を実現するのに、多くの人の参画さ せる必要はない 改善プロセスが戦略的にコントロールできる 改善は計画的、戦略的に、かつ収穫逓減の 法則を考慮して行える スムーズなTOC環境の維持に大きなエネル ギーはいらない 大塚修彬 20 スループット会計 スループット(T) システム（会社）が販売によりキャッシュを生み出すレート 在庫(I) 在庫は再度売却するために購入された品目。最終製品、 仕掛品、原材料を意味し、常に購入価格で評価される。 業務費用（OE) 企業が特定の期間において在庫を販売のために費やし た金額。 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 21 The Measurements スループット(T)＝売上 ー 資材費 純利益＝Ｔ（スループット） ー 業務費用（OE) ROI ＝ Ｔ（スループット） ー OE（業務費用） I（在庫） スループット・ダラー・デイズ（納期遅れによる影響） 在庫ダラー・デイズ（過剰在庫の影響） 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 22 製品ミックス（基本的考え） 単位：＄ 販売価格 原材料費 スル－プット 製品Ａ 10,000 5,000 5,000 制約工程の処理時間 時間当たりスループット 製品Ｂ 7,500 5,000 2,500 製品Ａ 10時間 500$/h 製品Ｂ 1時間 2,500$/h この事例で単純に制約工程を考えないと製品Ａの方が２倍収 益性がよいと思われるが、制約工程の処理時間を考慮すると 実際は製品Ｂの方が５倍も収益性が良いと判断される。 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 23 思考プロセス （稲垣公夫著「ＴＯＣ革命」JMAMより転載） TOCの思考プロセスとは 変化を起こし、実行に移す系統的な手法 次の三つの段階からなる 何を変えるのか： 現状問題構造ツリー（CRT) 何に変わるのか： 対立解消図（CRD) 、未来問題構造図(FRT） どうやって変わるのか：移行ツリー（TT)、前提ツリー（PRT) 何を変えるのか 中核問題 2002.5.23 何に変わるのか どうやって変わるのか 解決策 実行計画 エヌエスエー 大塚修彬 24 思考プロセス 現状問題構造ツリー（Current Reality Tree: CRT) どこを変えれば最小の努力で最大の結果が得られるかと 云うことを明確にする手法 現状問題点の列挙（１０個程度） 好ましくない結果（Undesirable Effects：UDE) 因果関係の検討 UDEに原因を追加し矢印で関係を表す １個か２個の原因が大半のUDEの要因につながるまで原因を追加 これ以上原因が出ないもの、つまり矢印が入ってこないものを「根本 原因」という 根本原因の中、一つで八割以上の問題の原因になっているものを 「中核問題」という チェック 2002.5.23 他人を含めて、原因の完全性や不足をチェックする エヌエスエー 大塚修彬 25 思考プロセス （稲垣公夫著「ＴＯＣ革命」JMAMより転載） 現状問題構造ツリー（Current Reality Tree: CRT) 好ましくない結果 （UDE） 好ましくない結果 （UDE） 好ましくない結果 （UDE） 好ましくない結果 （UDE） 根本 原因 好ましくない結果 （UDE） 根本 原因 好ましくない結果 （UDE） 中核 問題 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 はAnd条件を示す 26 思考プロセス 対立解消図（Conflict Resolution Diagram：CRD) 別名：蒸発する雲（Evaporating Cloud) 中核問題が持っている根本的な対立を妥協せずに解決す る有効な手法 大部分の中核問題は、それを除くためには根本的な矛盾や対立 がある 中核問題が解決された状態にするための必要条件を付加する さらに、必要条件の前提条件を付加する 必要条件と前提条件を結ぶ矢印を一つずつ検討して、「この因果 関係は本当にいつも成立するか」と問いかけてアイデアを出し、因 果関係を崩して、対立を解消する 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 27 思考プロセス （稲垣公夫著「ＴＯＣ革命」JMAMより転載） 対立解消図（Conflict Resolution Diagram：CRD) 別名：蒸発する雲（Evaporating Cloud)思考プロセス 必要条件 ＃１ 前提条件 ＃１ これらの矢印の どれかを無効にする アイデアの注入 目的 （中核問題の反対） 必要条件 ＃２ 2002.5.23 エヌエスエー 対立 前提条件 ＃２ 大塚修彬 28 思考プロセス （稲垣公夫著「ＴＯＣ革命」JMAMより転載） 対立解消図（Conflict Resolution Diagram：CRD) 別名：蒸発する雲（Evaporating Cloud)思考プロセス 例 資材在庫と在庫 リスクを減らす 小口で 注文する 大量の需要を小さ な注文単位に分割 して注文する 会社が儲かる 資材購入単価を 下げる 2002.5.23 エヌエスエー 対立 まとめて 買う 大塚修彬 29 思考プロセス 未来問題構造ツリー（Future Reality Tree:FRT) マイナス・ブランチ制限(Negative Branch Reservation: NBR)とも云われる 中核問題が解決した状態で、現状問題構造ツリーがどう 変化するかを調べる その際、客観的に新しいアイデアのプラス面とマイナス面 を表現する。（新しいアイデアのシミュレーション） この結果により、あら探しにより潰されたり、またマイナス 面の検討しないことによる実行時のつまずきを防ぐことが 出来る 皆の努力が新しいアイデアの実行と、マイナス面のインパ クトを最小限にする施策の実行に集中できる 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 30 思考プロセス （稲垣公夫著「ＴＯＣ革命」JMAMより転載） 未来問題構造ツリー（Future Reality Tree:FRT) 好ましい結果 （DE） 好ましい結果 （DE） 好ましい結果 （DE） 好ましい結果 （DE） 根本 原因 好ましい結果 （DE） 好ましい結果 （DE） 根本 原因 アイデア の注入 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 31 思考プロセス 前提条件ツリー（Prerequisite Tree:PRT) 目的：アイデアを実行する上での障害とそれを克服する中 間目標として展開すること 最終的な「ありたい状態」が成り立つための障害（前提条 件）とそれを避けるための中間目標を設定する 障害がなくなるまで中間目標を展開する このツリーは因果関係ではなく、実行の順序関係を示す 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 32 思考プロセス （稲垣公夫著「ＴＯＣ革命」JMAMより転載） 前提条件ツリー（Prerequisite Tree:PRT) 素晴らしい家に住む 家を手に 入れる 内装が 終わって いない 内装工事 の完了 完了予定日 が未定 引越を する 家具はまだ 元の家にある 引越業者が 家具を運ぶ 内装工事 の予定 2002.5.23 電気、水道の 手続きの完了 引越日が 決まっていない エヌエスエー 大塚修彬 障害 中間 目的 33 思考プロセス 移行ツリー（Transition Tree:TT) 実行計画に相当 すなわち、各中間目標を達成するためには何をどの順番 で行えばいいかを表現 全員に究極的な目標を達成するためにはどのようなアク ションが必要かと云うことを伝えるコミュニケーションに使 用可能 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 34 思考プロセス （稲垣公夫著「ＴＯＣ革命」JMAMより転載） 移行ツリー（Transition Tree:TT) 目的 障害を 取り除く行動 中間目的 障害を 取り除く行動 中間目的 障害を 取り除く行動 中間目的 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 35 新しいルールを定着させる６ステップ 1. その技術の力は何か？ 2. その技術はどのような制限をなくせ 3. 4. 5. 6. るか？ どのようなルールが変わるのか？ どのような新しいルールが必要 か？ もう一度、技術を再評価した上で、 古いルールがまぎれていないか？ いかに、業務を変えていくのか？ どこに投資を 行うかの決定 上重要 重要なステップ 組織文化、組 織風土の変更 （NIKKEI DIGITAL ENGINEERING 2002.1号、P104～105より） 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 36 参考文献 稲垣公夫「TOC革命」、日本能率協会マネジメントセンター刊、1997 稲垣公夫「TOCクリティカル・チェーン革命」、日本能率協会マネジメントセ ンター刊、1998 James F. CoxⅢ,&Michael S. Spencer「The Constraints Management Handbook」,The St. Lucie Press、1997、日本訳：小林英三訳「制約管理 ハンドブックー競争優位のTOC戦略」、ラッセル社、1999 竹ノ内隆「TOC概説」、経営情報学会ET&IT研究部会ワークショップ資料、 2002 手島歩三「TOCぼ前提条件と限界」、経営情報学会ET&IT研究部会ワー クショップ資料、2002 竹ノ内内隆「TOCベースのサプライチェーン・マネジメント最新動向」、経営 情報学会変わり続ける組織研究部会報告資料、1998 高度ポリテクセンター講義テキスト「生産システムの管理方式と今後の可 能性」、２００１年１０月２５日、２６日 2002.5.23 エヌエスエー 大塚修彬 37