当你是一个工厂的控制工程师时，你倾向于做你老板让你做的事。这通常是很值得担心的。手头的任务是确保您所在区域的机器保持运行，并偶尔进行升级。您的注意力一次集中在一台机器或一行的一部分。
凯文·科尔斯现在是密歇根州沃伦市通用汽车汽车运营部门吞吐量分析与模拟部门的主管。他在一家动力总成制造厂当初级工程师时，就遇到了这样的情况。他听说工厂的产量是个问题，但这不是他的问题。尽管当时“日本侵略”正在如火如荼地进行，核电站的生存至关重要，但工程师们只是倾向于在自己的领域工作。
吞吐量的概念相当简单。如果工厂没有“盈利”，也就是说，没有出货足够多的产品，那么它就赚不到钱。吞吐量分析着眼于整个工厂，而不仅仅是部分，以确保每天都能运送所需数量的优质产品。必须有人从整体上看待整个工厂，而不是一次只关注一台机器。
科尔斯离开通用汽车一年半，去普渡大学(Purdue University)攻读工程学硕士学位。回到工厂后，他发现工厂仍然没有生产。所以他开始问一些自己领域以外的问题。是什么问题导致工厂的产量低于设计率?如何发现它们?那么，如何解决这些问题呢?
我们的目标
进入转基因研究。那里的程序员开发了一种软件工具，用于预测吞吐量和定位流程中的瓶颈。整个公司的许多人都怀疑它的实用性，但底特律/哈姆特拉克工厂经理拉里·蒂贝茨听了一次介绍，并喜欢他所听到的。Kohls成为Tibbets实施团队的一员。在一位软件开发人员的敦促下，他阅读了Eliyahu Goldratt的书《目标》，并在Goldratt研究所参加了作者本人的约束理论(Theory of Constraints, TOC)课程。
戈德拉特的书通过一个虚构的工厂经理的故事解释了TOC，他的工厂面临着即将关闭的命运，因为他无法生产足够的产品来盈利。当工厂经理考虑他的情况时，他遇到了尤达大师——一位年长的、杰出的顾问。顾问温柔地引导他去发现工厂里的每一个瓶颈。随着书中的管理团队发现每个瓶颈并解决了它们，他们看到了整体产量的上升，这给了他们拯救工厂的更大希望。在这个过程的每一步，顾问都会问工厂经理:“你的目标是什么?”
为了大大简化，TOC认为工厂生产的产品不会超过其最慢的流程或机器。为了突出组织过程的要点，Goldratt让工厂经理参加了一次童子军郊游和徒步旅行。就像大多数年轻男孩群体一样，有些人很健壮，速度很快，有些人则比较慢。童军领队以似乎最合乎逻辑的方式组织事情，以实现在规定时间内到达徒步旅行终点的目标。所以，他把跑得最快的男孩放在前面，最慢的男孩放在后面。
发生了什么事?跑得最快的那些沿着小路跑，然后不得不停下来等待其他的追赶。这让所有人都感到沮丧。工厂经理琢磨着关于产量的教训，发现如果让那些动作慢的男孩当领导会更好。这增加了他们的信心和快乐，整个队伍可以以稳定的速度前进，这足以达到目标。这就像许多制造过程，其中一台机器依赖于另一台机器的输出。有很多“抓紧时间等待”，导致资源未充分利用，以及调度和在制品问题。
TOC将硬科学用于理解和管理物质世界的信念、定义和方法应用于基于人类的系统(个人和组织)。系统中为了影响系统而必须处理的点的数量定义了系统的复杂性。基本信念认为，现实中不存在复杂系统，现实中不存在矛盾。假定在任何矛盾的基础上，至少有一个错误的假设。
思考工具
约束思维过程理论是一种工具，它能够使用因果逻辑和必要性，首先，获得对现实的理解，以及为什么它是这样的，然后通过改变当前流行的假设和因果关系来找到改善它的方法。两个基本构念是:因果性(如果……那么……)和必然性(为了……我必须……)。
因此，利用这一理论和通用汽车研究公司的软件，Kohls的团队实施了该计划，并看到吞吐量显著提高，而加班时间却减少了。这花了一些时间，因为在看到改进之前，许多东西通常必须被修复。然而，结果是如此之好，以至于该组织开始寻找一种在许多工厂中实施TOC实践的方法。
在底特律/Hamtramck工厂工作，Kohls的团队成员已经能够从所有受影响的部门获得支持。事实证明，带着这个想法去其他工厂要困难得多。Kohls去了中央办公室小组，提出了如何根据Hamtramck的经验提高吞吐量的想法。很快，其他工厂的人都反对了，他们说他们的工厂和那个工厂太不一样了，同样的方法行不通。问题变成了，如何找到一种方法向每一种植物表明这些想法确实适用于它们。
答案再次来自戈德拉特研究所的一个名为约拿培训的项目。它概述了TOC的思维过程和总体框架，允许参与者自己证明该方法确实有效。根据这一理论，问题实际上是不理解过程的结果。每个工厂的员工都必须内化这种工具。培训采用游戏和计算机模拟等方法，鼓励学生自己学习瓶颈是如何发生的，然后学习解决瓶颈的技术。
科尔斯说，这种非现场培训很有价值，因为在工厂里进行所有这些培训会给参与者带来太大的压力，并有可能干扰生产。通过了解人们不接受新想法的原因来处理这个项目，信心增长并在整个公司蔓延。随着时间的推移，随着流程的改进和成功的记录，通用汽车批准在每个工厂配备一名“吞吐量工程师”。
科尔斯说:“让人们体验思考过程是我们说服他们的方法。
他补充道:“我们发现大多数问题都是由核心冲突引起的，比如相互指责和团队不合作。实际上，我们只是没有足够的纪律。我们意识到，赚钱必须是我们所有人都关心的事情之一。但这很难付诸实践。人们真正想的是他们需要做的最少的工作来让人们不再烦他们。相反，人们需要做一个财务决定。我可以说我提高了机器的效率，但又想知道为什么这没有提高底线。这听起来很简单，但却是关键所在。主管和经理负责执行我们的工作，他们需要明白，财务标准是最重要的。”
模拟有帮助
Goldratt研究所提供的分析和培训的一个关键部分是使用模拟。总部位于盐湖城的Brooks-PRI Automation公司选择AutoMod公司进行这一关键步骤。AutoMod是一个基于个人电脑(PC)的应用程序，它结合了算法、数学和图形来表示现实。仿真应用程序构建真实系统的模型，然后对模型进行练习，以理解系统的行为并评估不同的策略。一般来说，模拟是评估能力、测试设计思想和获得过程统计信息的好工具。
它特别适用于可以看到产品的过程，如装配线、仓储线和机加工线。有时仿真程序可以包含控制程序并模拟实际的自动化。在这些情况下，模拟将用于模拟吞吐量，并允许学生和工程师尝试不同的减少瓶颈的场景，以预测对总吞吐量的影响。
为什么要预测吞吐量?净利润等于销售价格减去原材料成本乘以产量减去运营费用。除了吞吐量之外，这个方程的元素通常都很好理解。由于Kohls过程的一个目标是使用财务数据作为工程决策的辅助，因此预测产量对于预测工厂的盈利能力至关重要。
因为TOC模型的分析强调用硬数据来了解当前的现实，在Kohls的团队看来，把数字插入模拟程序并得到答案应该很容易。但是这一步也有问题。Kohls的团队发现的一件事是，由于使用了不同的工具和流程，向两个不同的模拟器询问相同的问题可能会得到不同的答案。最好先构建一个工具，然后再改进它，以保持一致性。
成功使用模拟需要使用反映实际工厂性能的数据，然后确保新系统在实施之前在模拟中表现良好。
将工厂生产统计数据、TOC思维过程、硬数据和现实模拟相结合，以达到目标。目标是什么?为了赚钱，无论是现在还是将来。
成功的关键
当Kevin Kohls和他的团队在通用汽车公司实施约束产量分析理论时，他们发现了这类项目成功的五个关键:
•明确目标。
•强调净利润和净资产回报率(RONA)的全球衡量标准。
•强调吞吐量，因为它对利润有巨大的影响。
•认识到准确的数据和模拟对检验理论的重要性。
•关注吞吐量分析工具。
实现买账的六个步骤
Goldratt研究所的分析师们已经确定，要想成功实施约束理论项目，必须跨越六个步骤。这些都是:
1.对要解决的问题达成一致。
2.在解决方案的方向上达成一致。
3.验证所提出的解决方案将交付预期的结果。
4.确保所有重要的潜在副作用已被识别并防止发生。
5.确定并解决可能阻碍解决方案实施的所有重大潜在障碍。
6.确保所有必要的领导都致力于使实施成功。
资料来源:Goldratt研究所
