Теория ограничений в строительстве
Теорию ограничений систем (ТОС, с англ. Theory of Constraints) сформулировал и обосновал израильский ученый Элияху Моше Голдратт в 80-е годы прошлого века. Он ее активно развивал и внедрял в области производства, управления проектами и даже образовательных процессов. Теория произвела революцию в бизнес-среде и получила большое количество последователей, взявшихся за ее дальнейшее совершенствование. Среди наиболее известных – Лоуренс Лич и Уильям Детмер.
Целью данного исследования является установление особенностей применения ТОС и следующего из нее метода критической цепи к календарному планированию строительных проектов.
В основе данной работы лежат труды Э. Голдратта, Л. Лича, У. Детмера по теории ограничений и ее использованию в управлении проектами. Исследование проводилось с применением системного анализа и сравнения явлений и результатов.
Основные предпосылки к формированию ТОС впервые обозначены в книге Э. Голдратта «Цель: процесс постоянного совершенствования», увидевшей свет в 1984 г. Для области управления проектами строительства и построения календарных планов интересны следующие утверждения:
В этой же книге («Цель: процесс постоянного совершенствования») Э. Голдратт формулирует последовательность шагов оптимизации и балансировки работы системы:
Шаг 1. Найти ограничения системы;
Шаг 2. Решить, как эффективно использовать ограничения системы;
Шаг 3. Согласовать все остальные действия с этим решением;
Шаг 4. Повысить пропускную способность ограничения;
Шаг 5. Если на предыдущем этапе узкое звено было устранено, то вернуться к шагу 1 [2, 3].
Теория ограничений относится к категории методов, построенных на логических процедурах, среди которых JIT («точно вовремя») и TQM (тотальное управление качеством) [1]. Эти управленческие философии во многом дополняют друг друга. Хотя в чистом виде они мало применимы к управлению проектами. Но конвергенция отдельных элементов данных теорий позволяет сделать огромный шаг в совершенствовании данного процесса.
Основная причина, приводящая к срыву сроков сдачи проектов, превышению бюджета и урезанию содержания, а, следовательно, и снижению дохода от их реализации – это неопределённость факторов и условий, в которых будет осуществляться проект [1]. Иначе Э. Голдратт называет эту причину «Мерфи», т.е. законы Мерфи: «Whatevercangowrong, will» [6] (все, что может пойти неправильно, обязательно пойдет неправильно).
На практике люди всегда стремятся учесть эту неопределенность путем заложения подстраховки при оценке длительности операций, которая, по наблюдениям Э. Голдратта, может достигать 200 % [1]. Тем не менее успешно, т.е. в срок и с соблюдением плановых показателей рентабельности, заканчивается только 1/3 проектов [4].
Усиление действия законов Мерфи вплоть до невозможности устранения их последствий происходит из-за:
1. Потери сфокусированности исполнителей из-за одновременного выполнения и контроля нескольких задач [1]. Многозадачность ведет к увеличению длительности работы по причине «перепрыгивания» от одного процесса к другому. Л. Лич приводит пример, когда исполнитель в течение дня последовательно работает над тремя задачами, продолжительность каждой из которых при условии непрерывности составляет одну неделю. При ежедневном одновременном выполнении трех процессов их длительность увеличивается до трех недель [4], что провоцирует запаздывание и последующих связанных задач (рис.1). Кроме того, необходимо добавить время на возвращение к процессу после его остановки, т.е. на восстановление подробностей, особенно если задачу сопровождает сложная мыслительная работа;
Рис.1. Влияние многозадачности на длительность отдельной операции в составе проекта
2. Дефекта применяемого контрольного механизма, измеряющего прогресс проекта [1]. Традиционный отчет о ходе реализации проекта, как правило, отражает следующую закономерность: первые 90 % работы отнимают 10 % времени, а последние 10 % – оставшиеся 90 % времени. При данной ситуации своевременное обнаружение мест проекта, где проявился закон Мерфи и где требуется проведение корректирующих мероприятий, невозможно;
3. Студенческого синдрома: «спешить некуда, поэтому начинаем в последнюю минуту» [1]. Когда человек считает, что на выполнение задачи достаточно времени, исчезает мотивация к немедленному началу процесса. Резерв исчерпывается до того, как начинается работа, и проявление закона Мерфи в дальнейшем компенсировать не удается, а это приводит к запаздыванию проекта;
4. Действия закона Паркинсона: «работа расширяется, чтобы заполнить все время, остающееся до ее завершения» [5]. Э. Голдратт замечает: «При последовательных элементах отклонения по времени не усредняются. Опоздания аккумулируются, в то время как выигрыши по времени не аккумулируются» [1]. Исполнитель, завершивший задачу ранее обозначенного срока, никогда об этом не заявляет, а предпринимает действия по улучшению выполненной работы и сдаче результатов согласно плану. По-другому проявляют себя запаздывания, которые накапливаются от звена к звену. Следствие: дата завершения проекта отодвигается на сумму этих запаздываний.
Данные факторы приводят к полному расходованию заложенной подстраховки, какой бы большой она ни была, задолго до даты завершения проекта.
Для снижения влияния перечисленных воздействий Э. Голдратт предложил в управлении проектами использовать метод критической цепи (CriticalChainProjectManagement – CCPM). Общий алгоритм соответствует ранее обозначенным 5 шагам ТОС.
Ограничением проекта, его узким звеном, является критический путь, т.е. самая длинная последовательность зависимых элементов проекта, которые не имеют резерва времени.
В основе критического пути лежат ограничения по времени, предопределенные исключительно технологическими связями задач. При этом никак не учитывается зависимость элементов с точки зрения их исполнителя. В случае если ресурс занят на одном некритическом пути, а параллельно его работа требуется и на другом некритическом пути, провоцируется опоздание, которое приводит к изменению критического пути. Т.е. даже если элементы в составе проекта не связаны технологически, они могут оказаться зависимы от одного ресурса. Связи элементов с точки зрения и технологии, и исполняющего ресурса учитываются в критической цепи. Э. Голдратт определяет ее как самую длинную цепь, состоящую из отрезков, зависящих от пути, и отрезков, зависящих от ресурса [1].
Основное отличие метода критического пути от метода критической цепи состоит в том, что в критическом пути неопределенность учтена внутри каждой задачи, а в критической цепи вынесена отдельно в конец проекта (рис.2). При этом необходимо отметить, что если в проекте нет ограничения по ресурсам (исполнителям), то критический путь и критическая цепь совпадают.
Рис.2. Графическое сравнение методов критического пути и критической цепи
Сравнение методов критического пути и критической цепи по ряду показателей приведено в табл.1.
Сравнение методов критического пути и критической цепи
Теория ограничений доктора Элияху Голдратта (Theory of Constraints, TOC)
Теория ограничений систем (ТОС) — это набор инструментов, правил, методик решения проблем, а также философия совершенствования системы. Одну из ключевых ролей в Theory of Constraints играют ограничения, которые являются деструктивным элементом, сковывающим систему. Они не дают использовать её на полную мощность.
Главная особенность методологии в том, что совершая усилия над управлением малым количеством элементов системы, достигается эффект, который во много раз превышает результат одновременного влияния на все или большинство проблемных областей системы одновременно.
История создания теории ограничений
Ключевая фигура в создании и популяризации теории ограничений — доктор Элияху Голдратт. Он получил степень бакалавра наук в области физике в Тель-Авивском университете, а также степень магистра и доктора философии в Бар-Иланском университете. Позже Голдратт устроился на работу в компанию Creative Output, которая разрабатывала и продавала программное обеспечение — Оптимизацию Технологии Производства. ОТП стало первым ПО, обеспечивающее планирование мощности для производственных нужд. Программное обеспечение и его принципы стали первоосновой для создания теории ограничений, которая была представлена Голдраттом в 1984 году в бизнес-романе «Цель». Журнал «Times» добавил её в список «25 наиболее влиятельных книг по бизнес-менеджменту».
В следующих книгах, выходящих с интервалами в несколько лет («Гонка», «Теория ограничений», «Цель II: Это не удача» и другие), Элияху развил заложенные им идеи и принципы ТОС. Стоит особо отметить книгу «Критическая цепь», опубликованную в 1997 г., в которой Голдратт адаптировал концепцию для целей проектного менеджмента.
А для продвижения концепции в 2012 году был основан The Theory of Constraints Institute, который воплощает цель жизни Голдратта: «Научить мир думать».
Но Голдратт и команда не единственные, чьими усилиями ТОС получила мировую известность. Среди ранних популяризаторов был Вольфганг Мевес, который в Германии выпустил серию работ о теории силового управления и энерго-кибернетической системы, которая, в свою очередь, была развитием теории бутылочного горлышка.
Что такое теория Голдратта
Теория ограничений систем (ТОС) — методология менеджмента, в основе которой лежит определение ключевого ограничения системы и управления ним для эффективности системы в целом. Одно из ключевых понятий — ограничения, факторы, которые определяют предел результатов системы.
В зависимости от системы отличаются и ограничения, но в целом можно выделить три большие группы:
Инженеры по продажам — специалист по продукту, который разбирается во всех его технических характеристиках и нюансах. В остальном его функциональные обязанности схожи с менеджером по продажам.
Пошаговое внедрение управления системой через ограничения
Достаточно пяти последовательных шагов, которые помогут сфокусировать усилия на том, что позволит быстро реорганизовать всю систему:
Метод «барабан — буфер — верёвка».
О методе «барабан — буфер — верёвка» Голдратт написал в одной из первых своих книг по ТОС — бизнес-романе «Цель». Изначально этот приём контроля производства был разработан для решения проблем описанной в «Цели» промышленной компании, но позже проник в реальную жизнь и стал полноценной технологией в рамках концепции теории ограничений.
В кратком виде метод включает в себя:
Отдельно стоит рассказать про 3 вида буферов, используемых в DBR:
В классическом виде ББК подвергается заслуженной критике, которая приводит к появлению упрощенных модификаций технологии.
Возьмём для примера завод, выпускающий автомобили. Наличие детального плана-график работ упрощают процесс работы с ограничениями, но в то же время снижают гибкость завода. Если увеличивается объем заказов или появляются новые требования к ассортименту, организация не готова быстро среагировать на изменившуюся ситуацию, ведь для этого придется заново переделывать план-график. И чем больше масштабы производства, тем больше переменных нужно учитывать.
Кстати, с проблемой изменений рыночного спроса и сложности с реагированием на них столкнулся Генри Форд, который в 1913 создал первую в мире модель производственного потока.
Также принимая во внимание, что концепция «буфера — барабана — верёвки» была разработана в конце прошлого столетия, в сегодняшних условиях она не в состоянии учитывать все факторы.
Из сферы Drum-Buffer-Rope выпадает следующее:
Мыслительные процессы
Мыслительные процессы в теории ограничений можно рассматривать как группу из логических инструментов, с помощью которых (одного или нескольких) формируется согласованная система решения проблем и управления изменениями. Их главная цель — перевести интуитивное решение проблемы в формат, который можно обсудить рационально, подвергнуть сомнениям и модифицировать.
Мыслительные процессы используются также для преодоления пластов сопротивления переменам, вызванных ограничениями системы:
Для использования инструментов Theory of Constraints Thinking Processes они должны следовать одной из трёх глобальных целей, достижение которых выражается в виде ответов на вопросы:
Критерии проверки логических построений
Критерии проверки логических построений — это логические правила, которые помогают отличить объективное отражение действительности от субъективного. Без понимания правил невозможно успешное применение инструментов теории ограничений. На сегодня выделяют 8 критериев проверки логических построений.
С их помощью проверяют, доказывают или опровергают правильность выстроенных причинно-наследственных связей:
Литература
«Теория ограничений Голдратта: системный подход к непрерывному совершенствованию» Уильям Детмер
Переосмысление ТОС Голдратта с точки зрения практического применения. Основной фокус книги — внедрение методологии и отдельных её инструментов в деятельность организации. Но и с теоретической точки зрения в книге есть что почитать: не зря Уильям 8 лет работал преподавателем на курсах по теории ограничений, управлению проектами, общему управлению качеством, системному анализу и системам управления.
«Критическая цепь» Элияху Голдратт
Легендарная книга создателя теории ограничений, в которой концепция ТОС впервые рассматривается с точки зрения проектного менеджмента. Поэтому «Критическая цепь» будет особенно полезна проектным менеджерам, как минимум в качестве знакомства с истоками методологии, ведь первое издание книги было выпущено в 1997 году.
«Цель: бизнес-комис» Элияху Голдратт
Первая работа Элияху, давшая начало серии книг и публикаций о теории ограничений. Несмотря на то, что книга датирована 1984 годом, бизнес-роман до сих пор читается с интересом. Одна завязка чего стоит: Алекс Рого, проектный менеджер, должен за 90 дней спасти провальный завод, иначе его закроют и сотни людей лишатся рабочих мест. К тому же, переиздание выполнено в модном формате комикса.
«Goldratt and the Theory of Constraints: The Quantum Leap in Management (QuiStainable Business Solutions)» Uwe Techt
В книге детально разбираются методы и инструменты теории ограничений: «барабан — буфер — верёвка», управление буферами, использование ограничений, корпоративная стратегия и другие. Всё это на основе реальных кейсов.
«Бизнес-инструменты для производственного предприятия. От основ до высшего пилотажа» Стив Новак
Автор отстаивает концепцию комбинации нескольких бизнес-инструментов из разных методологий, которые подбираются индивидуально в каждом конкретном случае. По сути книга — обзор большого количества методов и инструментов, среди которых и использующиеся в теории ограничений.
Вердикт
Теория ограничений предлагает сконцентрировать ресурсы компании на ключевых моментах — ограничениях системы, которые не дают ей реализовать максимальный потенциал.
В производстве вместо ограничений часто используется термин «бутылочное горлышко».
TOC Голдратта рассматривает процесс улучшений с научной точки зрения, и подразумевает, что каждая система — это группа взаимосвязанных активностей, одно или несколько из которых является ограничением (-ями), своеобразным «слабым звеном». На его устранение направлены методы и инструменты Theory of constraints.