Theory of constraints (TOC)

De Theory of Constraints (TOC) is bedacht door Eliyahu Goldratt (31-03-1947 – 11-06-2011). Goldratt was van origine natuurkundige echter  werd hij bekend door zijn methodiek om problemen op lossen middels een wetenschappelijke methoden.
Deze methodiek omschreef Goldratt in romanvorm in zijn boek The Goal (Nederlandse vertaling in 1986 uitgegeven, Het doel).

TOC stelt het verbeteren van de doorlooptijd in een proces of organisatie centraal door het (continu) opsporen van de bottlenecks.
We spreken van een bottleneck als er een punt is in het proces (of project) wat een stop of een vertraging veroorzaakt.
Een proces kunnen we zien als een keten, dat punt in de keten dat in de gehele keten voor beperkingen zorgt, beperkt de capaciteit van de gehele keten. Dit resulteert doorgaans in; ophoping van voorraad (bv voor een bottleneck), het ontstaan van hoge voorraden (voor het opvangen van productie tekorten bij de bottleneck) en te late oplevering van producten.

Over het algemeen zien we bottlenecks als de machine of het proces daar waar de meeste voorraad zich ophoopt of het proces wordt vertraagd. Je kunt het zien als filevorming op een autoweg, als het drukker wordt op de weg en er meer auto’s rijden als de weg aankan, dan ontstaat er een ophoping, ofwel,  filevorming. Tijdens de filevorming gaat de snelheid van de auto’s omlaag of stopt zelfs op een bepaald moment. Hetzelfde kan gebeuren met processen, als er meer vraag is dan de capaciteit aankan, dan vertraagd het proces.

Je kunt de bottleneck opsporen door te gaan kijken waar de voorraad zich ophoopt, het evalueren van de doorvoer (throughut) per machine of proces, nagaan of de machines op volle kracht worden ingezet (wat niet altijd het beste resultaat geeft) en de machine vinden met de hoogste wachttijden.

Bijna elk proces heeft te maken met een bottleneck, zelfs als het een kleine is. Als elk proces op volle snelheid zou draaien dan zou er tenminste één voor een ophoping van voorraad zorgen of het veroorzaken van een vertraging.
Het is belangrijk dat de bottleneck continu blijft draaien, als de bottleneck stopt, zul je niet de gewenste productie capaciteit kunnen behalen. Op dit punt van het proces (voor de bottleneck) is het dus van belang om een bepaalde “gemanagede” voorraad aan te houden om te zorgen dat deze kan blijven draaien. Ook kun je na de bottleneck een vast gestelde voorraad aanhouden om verlies van capaciteit te beperken, dit kun je bv doen door het aanhouden van zogenoemde “Supermarkten”, welke gevuld worden met een vastgestelde hoeveelheid werk voorraad die een bepaalde tijd van output van de voorgaande stap kunnen overbruggen.
Het toevoegen van extra (productie) capaciteit moet alleen overwogen worden als er optimaal gebruik wordt gemaakt van de bottleneck, dit houdt in dat de bottleneck op een zo effectief en efficiënt mogelijke manier draait c.q. verloopt.
De kosten voor een uur verloren tijd op de bottleneck kan berekent worden door het aantal producten dat per uur op de bottleneck geproduceerd wordt maal de verkoopprijs van het eindproduct.

De TOC wordt gevormd door een 5 stappen methodiek. Dit proces heet; Process of On Going Improvement, ofwel; POOGI.

Het POOGI proces is een repeterend proces.  Op het moment dat de ene bottleneck is gevonden en opgelost dan herhaal je het proces opnieuw.

Om de productie te synchroniseren met de bottleneck en de voorraad en de WIP (work in progress) te laten afnemen wordt er gebruikt gemaakt van de Drum-Buffer-Rope techniek.
Je kunt deze techniek op volgende manier omschrijven:

• De drum is  de bottleneck, deze bepaald het tempo van het proces
• De buffer is het niveau van voorraad dat nodig is om de productie van de bottleneck zo consistent mogelijk te laten verlopen. De bottleneck moet namelijk niet stilvallen
• Het touw is het signaal dat wordt genegeerd vanuit de buffer om materiaal vrij te geven. Als de buffer onder een bepaalde voorraad is gekomen, dan gaat er een signaal naar de processtap voor de bottleneck om de buffer weer aan te vullen

Samengevat gaat de TOC  theorie ervan uit dat ieder proces een ketting van gebeurtenissen is, en er één zwakste schakel is waaraan alle andere schakels ondergeschikt moeten worden gemaakt.
Het is gebaseerd op de mogelijkheid dat de output van verschillende proces stappen variëren. De langzaamste processtap (mens of machine) bepaald het tempo waarin het gehele product of dienst wordt gerealiseerd. Het knelpunt wordt de bottleneck genoemd.

Bron, Het doel, 1986