گلوگاه پروژه - bottleneck

[P O U R I A]

گلوگاه (bottleneck) پدیده‌ای است که در آن کارایی یا ظرفیت تمامی یک سیستم به وسیله یک یا چند جزء یا منبع محدود می‌شود. زمانی که آب از بطری به بیرون می‌آید، نرخ جریان آن به وسیله عرض مجرای خروجی یا گلویی بطری محدود می‌شود. با افزایش دادن عرض گلوگاه، می‌توان نرخی که آب از گلوی بطری بیرون می‌آید را افزایش داد. چنین اجزای محدود‌کننده از یک سیستم گاهی نقاط گلوگاهی (bottleneck points)‌ خوانده می‌شوند.


گلوگاه در مدیریت پروژه
یک گلوگاه در مدیریت پروژه، فرآیندی در زنجیره فرآیندها است که محدودیت در ظرفیت آن باعث کاهش ظرفیت کل زنجیره می‌شود. به عنوان یک مثال، کمبود پالایشگاه باعث ایجاد گلوگاه در صنایع بالادستی نفت می‌شود.


گلوگاه در مدیریت
گلوگاه در فرآیند تصمیم‌سازی (decision making) به وجود می‌آید. چهار نوع گلوگاه ممکن است به وجود آید:

• جهانی در برابر محلی
• مرکز در برابر واحد کسب و کار
• عملکردی در برابر عملکردی
• شرکای داخل در برابر شرکای خارج

گلوگاه در مهندسی
در مهندسی، گلوگاه پدیده‌ای است که در آن کارایی یا ظرفیت کل سیستم به شدت به وسیله یک جزء ساده کاهش می‌یابد. به صورت رسمی، یک گلوگاه بر روی مسیر بحرانی یک سیستم قرار می‌گیرد و کم‌ترین خروجی را ایجاد می‌کند. به همین دلیل، طراحان سیستم‌ها سعی می‌کنند که از گلوگاه دوری کنند و تلاش زیادی را برای یافتن و بهبود گلوگاه‌های موجود انجام می‌دهند. برخی از مثال‌ها گلوگاه‌های ممکن عبارتند از: پردازنده، لینک ارتباطی، نرم‌افزار پردازش داده و مانند آن.

 

[khorshid1995]

سلام دوستان. اگر بخوایم در مورد فرایند تولید یک محصول گلوگاه اون رو تعیین کنیم باید چیکارکنیم؟؟

 

[100af]

سلام دوستان. اگر بخوایم در مورد فرایند تولید یک محصول گلوگاه اون رو تعیین کنیم باید چیکارکنیم؟؟

مديريت گلوگاه
احسان مقيمي حاجي- علي چراغعلي
​

گلوگاه، براساس تئوري محدوديت‌ها[1]، منبعي بحراني است كه نرخ خروجي و توانايي يك عمليات براي توليد درامد را تعيين مي‌كند. گلدرات[2] به منظور حداكثر كردن نرخ خروجي اشاره كرده است كه يك گلوگاه بايد با ضريب بهره‌وري 100درصد برنامه‌ريزي شود. اگر نرخ دريافت سفارش بزرگتر يا مساوي زمان
فرايندها باشد، موجودي در حال توليد و زمان‌هاي انتظار براي تامين به طور پيوسته افزايش خواهند يافت. در مطالعه‌اي كه با شبيه‌سازي يك فعاليت توليدي انجام شد، محققان دريافتند زماني كه ميزان ضريب بهره‌وري در يك منبع گلوگاهي براي يك دوره طولاني برابر 100درصد باشد، عملكرد سيستم مختل خواهد شد.
مسئله اين است كه اگر ضريب بهره‌وري 100درصد براي يك منبع گلوگاهي نتواند در يك دوره زماني طولاني محقق شود، ضريب بهره‌وري بهينه در طولاني مدت به چه ميزان است؟ اين تحقيق، سعي بر آن دارد تا با مطالعه موردي كارخانه درب‌سازي، به اين سوال پاسخ گويد.
تئوري محدوديت‌ها: اين تئوري زماني كه يك سيستم با چندين فعاليت گلوگاهي و غيرگلوگاهي سروكار دارد، روش‌هايي را براي ماكزيمم كردن سود عملياتي شرح مي‌دهد.

مرور ادبيات
درك اينكه عمليات توليدي هميشه بايد با مقدار معيني از كمبود مواجه باشد، موضوع تازه‌اي نيست. به گفته موندن[3] ،10درصد از ظرفيت اضافي در خطوط توليد به منظور تطابق با نوسانات عمليات توليدي، ضروري است. كراجوسكي[4] و همكارانش در 1987 دريافتند كه مديران ژاپني كمبود ظرفيتي بين 12 تا 18درصد را در عمليات خود مجاز مي‌دانند. بر طبق تحقيقاتي كه توسط ناكاجيما[5] در 1991 روي عمليات توليدي شركت‌هاي ژاپني انجام گرفته است، در اغلب عمليات توليدي يك ضريب بهره‌وري حدود 50درصدي معمول بوده و يك بازدهي 85درصدي براي تجهيزات، تا حدودي ايده‌آل است. چاكراوورتي[6] كمبود ظرفيت برنامه‌ريزي شده را اين‌گونه تعريف كرده است:
تعدادي بسيار كمي از شركت‌ها هستند كه محدوديت داخلي دارند- همان منبع گلوگاهي- زيرا به طور معمول تقاضاي برخي از مشتريان انجام نمي‌شود و اين مشتريان مجبورند تا نيازشان را از رقبا تامين كنند. فرض بازار رقابتي كامل، به سرعت شركت‌ها را وادار مي‌كند تا سهم بزرگتري از بازار و تعداد بيشتري مشتري در دسترس داشته باشند. در اين زمان است كه محدوديت داخلي ظاهر مي‌شود. يعني محدوديتي كه به شما اجازه توسعه بيشتر بازار را ندهد.
ضريب بهره‌وري منبعي گلوگاهي ممكن است براي دوره‌اي كوتاه مدت، 100درصد باشد، اما اين ميزان ضريب بهره‌وري نمي‌تواند براي دوره‌اي طولاني حفظ شود. سؤالي كه پيش مي‌آيد اين است كه اگر بهره‌وري 100درصد امكان‌پذير نباشد، ضريب بهره‌وري بهينه براي يك گلوگاه چقدر است؟ بايد به اين نكته توجه كرد كه مفاهيم تئوري محدوديت‌ها نمي‌توانند پاسخي به اين پرسش بدهند. نتايج تحقيقي كه به روش شبيه‌سازي در سال 2002 انجام گرفت، آشكار ساخت زماني‌كه ضريب بهره‌وري منبع گلوگاهي زير 90درصد باشد، سيستم در بهترين وضعيت خود كار خواهد كرد.

اقدامات اوليه
به منظور شروع تحقيق، تيمي چند فعاليتي[7] متشكل از مديران و ديگر افراد تشكيل شد. اين گروه مسئول تحليل وضعيت كنوني كارخانه درب‌سازي، برنامه‌ريزي تغييرات و اجراي آن با كمك كاركنان شد. گروه، كار خود را با مصاحبه با پرسنل (مديران، سرپرستان و كارگران) و نيز مرورگزارش‌هاي شكايات مشتريان، فرايند سفارش‌گذاري، گزارش‌هاي توليد و گزارش‌هاي ارسال محموله‌ها آغاز كرد. از آنجا كه شركت براي بهبود وضعيت خود به دنبال يافتن راه‌حلي بلندمدت بود، گروه بسيار مشتاق بود كه سيستم كنوني را به منظور يافتن منبع مشكلات، كاملاً تحليل كند.

نمايش فرايند[8]- تحليل سيستم موجود
گروه به منظور درك كامل سيستم‌هاي موجود، نمايش فرايند را بر روي عمليات كنوني توليد انجام داد و دريافت كه اين فرايند ضرورتاً شامل دو فرايند مي‌شود: 1. فرايند سفارش‌گذاري 2. فرايند انجام سفارش. فرايند سفارش‌گذاري با سفارشاتي كه از فروش خارجي دريافت مي‌شوند و يا سفارشاتي كه مستقيماً از مشتري به نويسنده توليد مي‌رسد (كسي كه در نهايت براي پذيرش سفارشات دريافتي و ارسال آن به توليد تبديل كرده و آنها را براي سرپرست توليد ارسال مي‌كند. سرپرست توليد، سفارشات دريافتي توليد را براي توليد و ارسال به موقع آنها، مديريت مي‌كند.
گروه، مشكلي جدي را در مرحله سفارش‌گذاري پيدا كرد. يك سيستم اطلاعاتي حرفه‌اي، براي رديابي سفارشات استقراريافته بود، اما هيچ‌گونه كنترل ظرفيتي قبل از اينكه سفارش دريافتي براي كارخانه مورد قبول واقع شود، انجام نمي‌پذيرفت. تفكر معمول اين بود كه ما نمي‌توانيم بر چگونگي سفارش‌گذاري مشتريانمان تاثير بگذاريم و براي حفظ مشتريان مجبور به انجام خواسته‌هاي آنها هستيم. شركت براي بقا در بازار رقابتي، بايد حداقل زمان و دامنه‌اي گسترده از محصولات را به مشتري پيشنهاد دهد. اين موضوع از انباشت زياد محصولات نهايي در كارخانه جلوگيري مي‌كند. به عنوان يك نتيجه، گروه دريافت كه كارخانه بيش از اندازه توسط سفارشات، بارگذاري شده، توليد به طور دائمي از برنامه عقب‌مانده و به طور پيوسته با مشكل جدي درخصوص عملكرد زمان تعهدات مواجه است. توليد درب، شامل چهار گام اصلي ذيل است:

عملياتي اتوماتيك كه توسط ماشين مخصوص انجام مي‌شود
عمليات دستي شامل كشيدن در، استقرار قسمت بالا و پهلويي آن روي گيره و قراردادن آن روي نوار نقاله
عمليات دستي شامل ميخ‌كوبي، برگرداندن در و هل دادن آن به سمت نقاله مرحله بعد
عمليات دستي شامل ميخ‌كوبي، بازكردن گيره‌ها و قراردادن درب درون جعبه‌هاي حمل

گروه، جزئيات توليد درب را مورد مطالعه دقيق قرار داد و سه نكته مهم مورد توجه آن قرار گرفت:
معمولاً خط توليد 8 ساعت در روز فعاليت مي‌كند وبدليل ملاحظات مالي، نمي‌تواند براي تامين سفارشات از ساعات اضافه‌كاري يا افزودن نوبت كاري دوم استفاده كند.
ميانگين زماني چهار گام اصلي فرايند توليد در، عبارتند از: ايستگاه اول 5/1دقيقه. ايستگاه دوم و سوم و چهارم هر كدام 5/0دقيقه. منبع گلوگاهي، ايستگاه اول يا همان فرايند اتوماتيك است كه امكان تغيير توالي كاري يا موازي كاري در آن وجود ندارد.
گروه دريافت كه منبع گلوگاهي به طور متوسط حدود 40درصد از زمان توليد، توقف دارد. شامل خرابي‌هاي غيرمنتظره، تعمير، سرويس‌هاي برنامه‌ريزي شده و زمان‌هاي راه‌اندازي مي‌گردد. تحليل بيشتر، آشكار كرد كه خرابي‌هاي غيرمنتظره، تعمير و سرويس‌هاي برنامه‌ريزي شده در اين نوع ماشين مخصوص، امري معمول است، اما زمان راه‌اندازي آن حدود 20دقيقه طول مي‌كشد. گروه از تكنيك‌هاي «تعويض قالب در يك دقيقه[9]» (در ادامه شرح داده خواهد شد) براي كاهش زمان راه‌اندازي استفاده كرد و زمان راه‌اندازي ماشين به 2 دقيقه كاهش يافت. در نهايت زمان توقف منبع گلوگاهي 10درصد بهبود و ميزان آن به 30درصد كاهش يافت. «تعويض قالب در يك دقيقه» تئوري و تكنيكي براي اجراي عمليات راه‌اندازي در كمتر از 10دقيقه است. اين تكنيك، زمان تعويض ابزار و راه‌اندازي را از روز به ساعت و دقيقه كاهش مي‌دهد. اين موضوع، سيستم‌هاي توليد ناب را از درجه بالايي از انعطاف‌پذيري و زمان تامين كوتاهتر بهره‌مند مي‌سازد.

تعيين ضريب بهره‌وري مناسب براي منبع گلوگاهي
با استفاده زمان در دسترس 8 ساعت در روز (480دقيقه) و تقاضاي روزانه 300عددي، زمان نبض توليد[10] (زماني‌كه هر محصول براي كامل شدن و پاسخ به نياز مشتري در موعد مقرر، به آن نياز دارد) موردنياز برابر با 1.6=300/480 دقيقه است. با توجه به 30درصد زمان توقف، گروه دريافت كه زمان چرخه 1.95=1.3*1.5 دقيقه‌اي براي منبع گلوگاهي به منظر رسيدن به زمان نبض توليد، كافي نخواهد بود. گروه مجبور بود كه مقدار اوليه ضريب بهره‌وري گلوگاه را به منظور ادامه فعاليت در صنعت تعيين كند.
گروه، سفارشات مشتري و گزارش‌هاي توليد را براي استقرار مقدار اوليه ضريب بهره‌وري گلوگاه مورد مطالعه قرار داد (به جدول شماره1 نگاه كنيد). بدون توجه به تغييرات منبع گلوگاهي، ميزان توليد متوسط روزانه در برابر با 224=(1.5/480)*(1.3) عدد است. با مورد توجه قراردادن جدول، به دو نكته مهم مي‌توان پي برد:
1. با افزايش ضريب بهره‌وري گلوگاه از 4/71 درصد به 3/80درصد 20 عدد سفارش جديد، مورد قبول واقع مي‌شود و اين يعني 1280دلار افزايش درامد. اما اين افزايش درآمد، عملكرد تحويل بموقع را از 98درصد به 89درصد تنزل مي‌دهد.
2. وقتي ضريب بهره‌وري گلوگاه از 3/80درصد به 8/84 درصد افزايش يابد، عملكرد كارخانه بدتر مي‌شود. در اين شرايط، فقط سفارش 10درب جديد موردپذيرش قرار مي‌گيرد و اين يعني فقط 640دلار افزايش در درامد. از سوي ديگر، اين افزايش درامد، كاهش بزرگي را در عملكرد تحويل به موقع ايجاد مي‌كند، يعني ضريب عملكرد از 89درصد به 70درصد كاهش مي‌يابد.

جدول1: ضريب بهره‌وري منبع گلوگاه و عملكرد توليد​

با توجه به محيط رقابتي سطح بالا، كارخانه ضريب عملكرد 90درصد براي تحويل بموقع را به عنوان هدف مدنظر قرارداد و اين يعني سطح بهينه بهره‌وري گلوگاه بايد 3/80درصد باشد. برطبق اين تحقيق، باوركردني نيست كه با پذيرش 10سفارش جديد، ضريب عملكرد تحويل بموقع كارخانه به طرز بدي خراب شود. اين يافته‌ها، ما را به اين نتيجه مي‌رساند كه از تلاش براي پذيرش سفارشات جديد (فراتر از مقدار بهينه) بايد اجتناب شود. زيرا براي آينده كاري شركت سودمند نيست و به آن آسيب مي‌رساند.
مديريت ضريب بهره‌وري منبع گلوگاهي
در ميزان سفارش، از يك روز به روزي ديگر دامنه‌اي وسيع از تغييرات وجود دارد (سفارش‌ها بين 150 تا 450 عدد در روز متغير است). گروه مي‌دانست كه مديريت سطح بهينه بهره‌وري منبع گلوگاهي به يك چالش تبديل شده است. لذا براي يافتن راهكار، دو روش اجرا كرد: 1. نحوه سفارش‌گذاري درب‌ها توسط مشتري‌ها را موردمطالعه قرار داد. گروه گزارش‌هاي سفارشات مشتري را به طور كامل تحليل كرده و دريافت كه در مجموع 7 مشتري 70درصد از سفارشات را انجام مي‌دهند. گروه براي فهم اينكه چه عواملي به طور اساسي تصميم آنها را براي سفارش‌گذاري يك درب در يك زمان خاص تحت تاثير قرار مي‌دهد، با اين مشتري‌ها مصاحبه كرد و دريافت كه مشتريان، مكرراً سفارشات خود را به صورت دسته‌اي، سفارش‌گذاري مي‌كنند. زيرا شركت، تخفيفي ارزشمند براي اين روش سفارش‌گذاري قائل مي‌شود. 2. گروه ساختار جديدي را براي دادن تخفيف بر مبناي اينكه چگونه مشتريان به صورت يكنواخت سفارش‌گذاري مي‌كنند، توسعه داد (ميزان سفارش تقريباً ثابت در دوره‌هاي مختلف). 5 مشتري از 7 مشتري اصلي با اين سيستم جديد تخفيف تطابق پيدا كردند و 2 مشتري به استفاده از ساختار قبلي تخفيف ادامه دادند. طي چند ماه بعد، گروه مشاهده كرد كه تغييرات در سفارشات دريافتي به طور محسوسي كاهش پيدا كرد (بين 250تا 350عدد در روز). گروه دريافت با توجه به محيط پويايي كه در تغييرات مشتريان و ميزان سفارشات آنها وجود دارد، ساختار تخفيف جديد به تنهايي نمي‌تواند براي مديريت موثر سفارشات دريافتي كافي باشد.
به عنوان يك نتيجه، گروه جايگاه جديدي در چارت سازماني تعريف كرد: «مدير سفارشات درب‌ها». وظايف اوليه اين مديريت عبارت بود از ارزيابي سفارشات دريافتي و تصميم‌گيري در اين مورد كه سفارش از طريق كارخانه انجام پذيرد يا از طريق سازندگان فرعي تعداد درب‌هايي كه براي ساخت داخل كارخانه موردقبول واقع مي‌شوند بر مبناي ضريب بهره‌وري منبع گلوگاهي است كه بر مبناي كنترل ظرفيت روزانه منبع گلوگاهي تعيين مي‌شود. به منظور مديريت سفارشاتي كه بايد از طريق سازندگان فرعي انجام مي‌شد، دو فعاليت انجام پذيرفت:
الف- گروهي از سازندگان كوچك كه زمان تامين سفارش آنها و كيفيت محصولاتشان عالي بود، شناسايي شد.
ب- به منظور رد، رديابي و تسريع در سفارشات، تغييراتي در سيستم اطلاعاتي با هدف رسيدن به زمان تامين و كيفيت موردانتظار، انجام پذيرفت.

نتيجه‌گيري
از اين تحقيق، دو نتيجه مهم به دست آمد. 1. تجربه اجرايي ما نشان داد كه ضريب بهره‌وري بهينه منبع گلوگاهي كمتر از 100درصد است. (در اين مورد خاص 3/80درصد) و هر تلاشي براي افزايش ضريب بهره‌وري، نتايج ناگواري براي كارخانه داشت. البته اندازه ضريب بهره‌وري بهينه، بستگي به نوع عمليات توليدي خواهد داشت. به علاوه، تحليل حساسيت نيز براي ضريب بهره‌وري در اطراف ضريب بهره‌وري بهينه منبع گلوگاهي، انجام پذيرفت و مشاهده شد كه به محض افزايش ضريب بهره‌وري، ميزان عملكرد تحويل بموقع به سرعت كاهش مي‌يابد. بنابراين، مهم است كه شركت‌ها اين ضريب را تا حد ممكن با دقت تعيين كنند. اگر به هر دليلي اين موضوع امكان‌پذير نبود، بهتر است حدي پايين براي ضريب بهره‌وري مدنظر قرارگيرد، سپس به مرور زمان آن را تا مقدار بهينه افزايش دهيد.
2. مديريت موثر گلوگاه به منظور حفظ و بهبود عملكرد كارخانه، امري حياتي بود. كارخانه، حجمي بالا از تغييرات در سفارشات را از روزي به روز ديگر تجربه مي‌كرد. بررسي بيشتر، آشكار كرد كه اين تغييرات مربوط به سياست شركت در تخفيف دادن بر مبناي حجم سفارش بود. سيستم جديد تخفيف بر مبناي اينكه مشتريان چگونه به طور يكنواخت سفارش‌گذاري كنند، ايجاد شد. به مرور زمان اين سيستم، تغييرات شديد در سفارشات را كاهش داد. به منظور حفظ ميزان ضريب بهره‌وري منبع گلوگاهي، رويه‌هايي براي انجام سفارشات از طريق سازندگان فرعي نيز ايجاد شد.
در نهايت درك اين موضوع مهم است كه محيط رقابتي كنوني اقتضا مي‌كند كه شركت‌ها به نيازهاي مشتريان با سرعت بيشتري نسبت به گذشته پاسخ دهند. اين موضوع فشاري مضاعف را در زمينه پيگيري راه‌هاي جديد كسب مزيت‌هاي رقابتي نوين به شركت‌ها وارد مي‌كند.

منابع:


Atwater J.B. & Ckakravorty S.S., Bothleneck management: Theory and Practice, Production planning and control, Vol:17,2006
Goldratt, E.M., Theory of Constraints, 1990 (North River Press Inc.: Croton-on-Hudson, New York, NY).
Lecture notes of Dr.Chao_Hsien Chu, School of Information sciences and Technology, The Pennsylvania state university, USA
Dye L., Resource bottleneck analysis, managing multiple Projects, Vol: 1,2002


[1]. Theory of constraints
[2].Goldratt-1990
[3]. Monden-1984
[4]. Krajweski
[5].Nakajima
[6]. Chakravorty-2000
[7]. Cross-Functional
[8]. Process Mapping
[9] . Single Minute Exchange of Die (SMED)
[10]. Takt time


[1]. Bottleneck Management
http://old.sanatekhodro.com/Template3/Article.aspx?AID=538