基于TOC和Witness馄饨行业的仿真和应用

梁素梅 吴迪

摘 要：以某馄饨店作为研究对象，以约束理论（TOC）为基础，运用约束理论五步骤法对馄饨店进行仿真优化，明显提高了此馄饨店的利润收入，达到赚钱的目标。

关键词：约束理论;馄饨行业;仿真;净利

中图分类号：TB     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.12.081

1 约束理论（TOC）

约束理论（Theory of Constraints，TOC）是犹太企业管理大师艾利，高德拉特博士提出的一整套管理方法，通常可以让企业在极短时间内，且无需大量额外投资的情况下，使业绩产生突破性的增长。针对企业库存高企不下，准时交货率难以保障，项目进度总是延迟，业绩难以突破，如果无论如何改善，这些现象还是在企业中反复出现，那就要考虑TOC了。约束理论的核心思想是通过降低瓶颈资源对产销率（T）的约束、减少库存（I）和降低经营成本（OE）等手段达到企业赚钱的最终目的。瓶颈资源指需求大于或等于实际生产能力的资源或活动;或者是降低产能率的资源或活动为瓶颈（约束）。其他的资源成为非瓶颈资源。它是建立在解决瓶颈资源的问题上，适用于解决各种瓶颈的五个聚焦步骤（five focusing steps）为：第一步：找出馄饨店生产流程中的瓶颈工序——包馄饨工序。第二步：决定如何挖尽约束因素的潜能——包馄饨工序工人休息时由店长顶岗，做到人停，包馄饨不停。第三步：令其他一切迁就以上决定第二步——在包馄饨瓶颈工序前设立“缓冲器”，保证一定的缓冲库存，安排红黄绿缓冲管理。第四步：为约束因素松绑——改变工艺，把包馄饨瓶颈工序的部分工作交给其他工序来做。第五步：假如步骤四的改善打破了原先的约束，则再回到步骤一。馄饨店盈利的前提是产销率升高，库存减少和经营成本降低。

2 某馄饨店现状分析

馄饨几乎是大部分中国人的心头好，冬天吃上一碗热乎乎的馄饨，就是最亲切的生活方式。某一家手工特色馄饨店，现包现煮，如图1所示，只生产和销售一种肉馅的馄饨，每天营业销路相当好，顾客络绎不绝，排队者有之，供不应求。每天营业时间共计14个小时，从每天早上七点营业，晚上九点打烊。每份馄饨有20个，卖10元每份。其中原材料费用是4元每份。馄饨店的每个月的经营费为20000元（包括租金、工资和水电费等）。小工每天十四小时/班，隔天轮休，制作馄饨流程中每班有5个员工（除店长、收款台和服务环节外），和面1人，擀面1人，备馅1人，包馄饨1人，下锅煮1人。

此馄饨店经过和面、擀面、备馅后，通过把馄饨皮和馅料包馄饨，然后下锅煮熟，端出来出售如图3。测出每个工序岗位的小时产能（份）。包馄饨是32份每小时，擀面是39份每小时，下锅40份每小时，和面和备馅都是50份每小时。

3 馄饨店Witness仿真模型

通过Witness建模仿真得图2。经过转换，包馄饨是1.875分钟，擀面是1.54分钟，下锅1.5分钟，和面和备馅都是1.2分钟。运行1天60*12=720分钟。得到各工人的产能如表1。得到包馄饨是32份每小时，擀面是39份每小时，下锅40份每小时，和面和备馅都是50份每小时。

由表1可知，运行一天得到和面有467份，擀面466份，备馅599份，包馄饨382份，下锅382份。包馄饨实际有384份，包馄饨仿真結果382份与实际有384份相差不多，误差为0.5%在允许误差范围内，可用Witness仿真馄饨店流程。

4 具体应用研究

4.1 找出馄饨店生产流程中的瓶颈工序——包馄饨工序

在馄饨店平均估算出每个工序的每小时产能（份）。包馄饨是32份小于擀面39份小于下锅40份小于和面50份（备馅50份）很显然，包馄饨工序是约束因素（也称为瓶颈）。包馄饨工序产能最小，决定了整个系统的产能。

4.2 决定如何挖尽约束因素的潜能——包馄饨工序工人休息时由店长顶岗，做到人停，包馄饨不停

馄饨店的瓶颈产能是以包馄饨的产能决定的，一天总计可以包384份馄饨。实际上该馄饨店应该包了多少馄饨就可以卖多少馄饨。但实际上该馄饨店每天只能卖出300份。通过实施小工吃饭等休息时间由馄饨店店长顶岗，做到“人停，包馄饨不停”;馄饨店保持小工的稳定性，安排熟练的小工在各工序（和面、擀面、备馅、包馄饨和下锅），取消瓶颈工序包馄饨轮班实习，尽可能保证包馄饨工序满负荷运转，这一方案开发馄饨店的约束工序包馄饨，释放包馄饨工序的潜能。馄饨店店长顶岗后，能节省出1.5个小时来包馄饨，馄饨店释放了包馄饨的潜能，在瓶颈工序包馄饨工序实施用馄饨店店长顶岗小工，该馄饨店可以增加48份馄饨的销售额。这样操作后，可以为该馄饨店增加到348份馄饨的销售额。但是即使馄饨店的瓶颈工序连续14小时运转都不缺人，同样可能会出现瓶颈工序包馄饨缺物料的问题，因为在包馄饨工序的前面的三个工序也会出现“干面”或者短暂的馄饨份数不够等问题。还可能出现一些意外：准备馄饨的肉馅时，或者多了，或者少了，不可能是刚好够;还有可能包馄饨的下一道工序下锅煮因为断电等客观原因出现罢工等。

4.3 令其他一切迁就以上决定——在包馄饨瓶颈工序前设立“缓冲器”，保证一定的缓冲库存，安排红黄绿缓冲管理

要迁就瓶颈工序包馄饨，必须竭尽全力释放包馄饨工序的潜能。在瓶颈工序包馄饨前设立“缓冲器”，保证一定的缓冲库存（面粉和馅料及配料等），保证不应为前面的工序导致瓶颈工序包馄饨因为缺料而等工见图3。当馄饨店在瓶颈包馄饨工序前设立了缓冲器后，包馄饨前的工序不仅要满足瓶颈工序包馄饨，还要准备足够的库存缓冲为瓶颈工序。综上所述，前面工序的产能一定要大于瓶颈产能，否则无法备料为库存缓冲。设置库存缓冲后，馄饨店的每天销售额就可达到包多少馄饨卖多少馄饨的目标了。即可以卖出384份馄饨，比348份又多出了36份，全效能投入使用。

在精益生产中，馄饨店很难平衡每个工序的，然而一旦平衡了每个工序，其他新的问题又可能会出现，比如说任意一个工序（和面、擀面、备馅和下锅）有可能因故停工，馄饨店就会停工。然而TOC的馄饨店生产不是这样的。在该馄饨店，为了有效降低在制品馄饨库存，实施三区缓冲管理：只要馄饨库存缓冲器满了，就暂缓投料（馄饨皮和馅料）。建立自下而上的红黄绿金字塔三色管理。设置合适的缓冲大小，当缓冲库存降到黄区时，设置成开始投料;当降到红区时，即包馄饨前面的各工序需要加快速度，赶工各项工序。当没过绿区时，设置成停止投料。各道工序共同遵循一个原则：物料来的时候迅速做，没料的时候原地休憩等待。通过缓冲管理，可以减少原料损失（原料损失占据原料成本的5%），合理实施后可以做到没有原料损失。馄饨店对瓶颈实施“迁就”的时候，降低了馄饨在制品，减少报废浪费，进而增加了利润。

4.4 為约束因素松绑——改变工艺，把包馄饨瓶颈工序的部分工作交给其他工序来做

在馄饨店额外增加一条生产馄饨流水线，可以增加馄饨产能，可以多盈利。但是相比增加的经营成本（同样需要增加直接和间接的人力成本，管理成本等）是不够的。在做出花巨大的成本投资新的生产线前，馄饨店其实可以对包馄饨工序松绑并释放其潜能。馄饨店稍微变动一下分工，把包馄饨的部分工作分担给其他小工做。具体实施如下：增设一个前置工序在包馄饨工序前，并备馅工序来完成。因备馅工序的小工不如原来的瓶颈工序的小工熟练，花费时间较长。现统计备馅和前置工序之和，备馅产能从50份降为40份每小时，见图4。增加前置工序，重新分工后瓶颈包馄饨工序的产能增加至36份每小时，提高瓶颈（包馄饨工序）生产率。

4.5 回头看——谨防人的惰性

在馄饨店实施约束理论时，最重要的是找到包馄饨这个瓶颈工序，然后找到方案和措施来消除包馄饨这个瓶颈工序。当打破了包馄饨这个工序的瓶颈后，馄饨店务必开始新一轮的循环，寻找出新的瓶颈工序，因为进过新的一轮循环后，新的瓶颈可能产生，就好比一根链条一样，改进了链条中最薄弱的一环，原来其他的次薄弱环节又有可能成为下一环节最薄弱的，而店老板一般很容易忽视这个道理。所以实施完前四个步骤后，决不能停止，馄饨店要继续从头开始。要持续，循环改进。不要让人的惰性成为馄饨店新的瓶颈。

5 结论

通过某分析某馄饨店包馄饨流程，建立基于Witness的仿真模型，发现可以用Witness来仿真包馄饨流程，误差为0.5%在允许误差范围内。运用约束理论的五步骤法分析馄饨流程。经过约束理论分析后：（1）此馄饨店在4.2下多生产32*1.5=48份馄饨。（2）此馄饨店在4.3下多生产36份馄饨。（3）此馄饨店在4.4下原料成本降低了5%。（4）此馄饨店在4.5下多生产4*12=48份馄饨。此馄饨店月利润跟运用约束理论前增加，净利了26902元。基于TOC分析馄饨店后，打破了包馄饨工序这个瓶颈工序的约束，提高系统产能，增加业绩，增加了馄饨店在疫情形势下的市场的核心竞争力，提高盈利空间，可达到有一定的推广作用。

参考文献

[1]Yuji，Kishira（岸良裕司）著，朱彦泽译.图解TOC问题解决法（修订本）[M].北京：电子工业出版社，2020.

[2]（日）村上悟（Satoru Murakami）著，朱彦泽译.让你的公司奔跑起来[M].北京：电子工业出版社，2015.

[3]2016—2021年馄饨行业深度调查及发展前景研究报告[Z].杭州先略投资咨询有限公司，2016

[4]王亚超，马汉武.生产物流系统建模与仿真[M].北京：科学出版社，2006.

基金项目：云南省教育厅科学研究基金项目“基于排队论的钢铁物流区段‘一罐到底模式受铁罐规划模型”（2018JS535）。

作者简介：梁素梅（1986-），女，汉族，湖南邵阳人，硕士研究生，讲师，研究方向：科学工程计算。