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约束理论（TOC）

概述

TOC 认为，每个系统至少都有一个限制总吞吐量的约束（瓶颈）。改进非瓶颈流程并不会提高系统产出——只有改进瓶颈才能做到这一点。五步聚焦法提供了一套系统的方法，用于查找和管理约束。

框架

IRON LAW: The System Is Only as Strong as Its Weakest Link

Improving a non-bottleneck process is a WASTE of resources — it produces
more work-in-progress that piles up at the bottleneck. Before optimizing
any process, verify it IS the bottleneck. If it's not, stop.

五步聚焦法

1. 识别约束——找出瓶颈（利用率最高、队列最长、在制品积累最多的环节）
2. 充分利用约束——在不增加资源的情况下最大化瓶颈的吞吐量（减少停机时间，消除该环节的浪费，确保它不会因缺少输入而空转）
3. 服从约束——让所有其他流程都按照瓶颈的节奏运行。非瓶颈环节不应满负荷运转。
4. 提升约束——如果充分利用还不够，就投入资源以提高瓶颈产能（添置设备、招聘员工、外包）
5. 重复——提升后，约束可能转移到其他流程。回到第 1 步。

鼓-缓冲-绳排程（DBR）

要素	含义	目的
鼓	瓶颈的节奏	为整个系统设定节奏
缓冲	瓶颈前的时间缓冲	确保瓶颈不会因缺少工作而空转
绳	在起点释放工作的信号	将输入速率与瓶颈节奏挂钩，以控制在制品

吞吐量会计（TOC 财务指标）

指标	定义
吞吐量（T）	收入 - 真正的变动成本（仅材料）
投资（I）	占用在系统中的资金（库存、设备）
运营费用（OE）	运行系统所需的所有其他成本
净利润	T - OE
投资回报率（ROI）	(T - OE) / I

输出格式

# TOC Analysis: {System/Process}

## System Map
{Process A} → {Process B} → {**Process C (bottleneck)**} → {Process D} → Output

## Constraint Identification
- Bottleneck: {process step}
- Evidence: {utilization %, queue length, WIP accumulation}
- Current throughput: {units/period}

## Five Focusing Steps
| Step | Action | Expected Impact |
|------|--------|----------------|
| 1. Identify | {bottleneck location} | — |
| 2. Exploit | {optimize without investment} | +X% throughput |
| 3. Subordinate | {pace other processes} | Reduce WIP by X% |
| 4. Elevate | {investment if needed} | +X% throughput |
| 5. Repeat | {new constraint location} | — |

## DBR Implementation
- Drum: {bottleneck pace = X units/hour}
- Buffer: {X hours of WIP before bottleneck}
- Rope: {release new work every X minutes}

示例

正确应用

场景： 将 TOC 应用于 PCB 装配线（5 个工位）

• 工位吞吐量：锡膏印刷（100 件/小时）→ 贴片（80 件/小时）→ 回流焊炉（50 件/小时） → 检测（90 件/小时）→ 包装（120 件/小时）
• 瓶颈：回流焊炉（50 件/小时）——吞吐量最低，利用率最高
• 充分利用：将炉子的换线时间从 30 分钟缩短到 10 分钟 → 有效产能提高 15%
• 服从：将贴片速度降至 55 件/小时（不要在回流焊炉前过量生产在制品）
• 提升：如有需要，再添置一台回流焊炉 → 产能翻倍

错误应用

• 购买了更快的贴片机（80→120 件/小时）→ 系统吞吐量不变，因为回流焊炉（50 件/小时）仍是瓶颈。这项投资被浪费了，违反了铁律。

注意事项

• 约束可能不是实体的：市场需求、政策或管理层的关注度都可能是真正的约束。如果工厂能生产 1000 件，但只能卖出 500 件，那么市场就是约束。
• 瓶颈会移动：提升一个约束后，瓶颈会转移。团队常常庆祝一番，却忘了第 5 步（重复）。
• 服从约束有违直觉：让非瓶颈机器以低于满负荷的状态运行，感觉像是在浪费资源。但事实并非如此——非瓶颈环节过量生产会产生在制品，堵塞整个系统。
• TOC 与精益：精益在各处消除浪费。TOC 只聚焦于约束。两者相辅相成：用 TOC 找出该把精力放在哪里，用精益优化如何改进。

参考资料

• 鼓-缓冲-绳的实现细节，请参阅 references/dbr-scheduling.md