《精益TOC实务指南》与《在抢单的路上》合订版
第一章 用有效产出会计做决策
“经营者如果真的打算亲力亲为经营公司,就必须改造会计资料,令其对经营有帮助。”
《稻盛和夫的实学:经营与会计》
如果有人问起,企业经营的目标是什么,我们会如何回答?
是的,这些都是不同角度的企业经营目标,但这些目标背后最直接、最有力的目标是:赚钱!
但,是什么制约了我们赚更多的钱?战略、市场、供应商、管理、品质、交付能力,还是瓶颈工序产能?也许思量后会发现,在众多因素交互作用下造就了物理瓶颈的现状,瓶颈是市场(供过于求)、内部产能(瓶颈工序)或材料原材料(供应不上来),而瓶颈制约我们赚更多的钱。
高德拉特(Goldratt)博士曾提到:我们很少发现真正受到市场制约的公司,但发现受制于市场政策的公司;我们很少在工厂现场找到真正的瓶颈,通常发现制造政策的制约;我们从未发现存在供货商制约,但确找到采购政策制约。
所有政策制定时都是合乎逻辑的,虽然制定时的原始理由已消失了很久,但老的政策依然存在伴随着我们。这意谓着事实上能力是存在的,我们只是紧握某些内在的假设与信念不放。
组织应该有可能改变自已的政策且改成他人难以模仿的战略。
“复杂的系统有其固有的简单性,在特定的时期,实际制约系统产出的只有极少数的变量,甚至只有一个(称为制约/瓶颈)。”这是TOCICO出版的TOC字典第二版[1](2012)119页对制约理论(Theory Of Constraints,TOC)的定义。
制约理论可以帮助我们从复杂的系统解放出来,聚焦于影响系统产出的少数变量,甚至仅仅聚焦于一个变量。
制约理论是以色列物理博士——高德拉特博士所创建的管理哲学,运用于战略、(管理)会计、营销、销售、生产运营、供应链、项目管理与员工管理八个领域,用以建立稳健、和谐的系统。透过战略与整合执行“可行愿景”(Viable Vision,VV):
「当我分析一家公司时,唯有清晰地看到如何在四年内使得公司的净利等于目前的营业额时,我才感到满意。」
-亚力‧高德拉特博士
TOC以战略与战术树(Strategy And Tactics Tree,S&T tree)描述“可行愿景”的战略与战术,例如,面向订单制造(MTO)战略与战术树,就是聚焦瓶颈工序达到可行愿景的方案,参见图1‑1,第二层指出以可靠性达到基本增长与以快速反应达到提高的增长的决定性竞争优势(Decisive Competitive Edge,DCE)。决定性竞争优势是一项超越竞争对手、重大可持续的市场优势,可以满足市场重大需求而没有竞争对手能做到。
在很多情况下,竞争对手未察觉产业或运营模式的问题。检视业界造成客户的问题,是识别决定性竞争优势的起点。价格绝不会被视为一项决定性竞争优势。可得性、存货周转或可靠性是潜在客户的重大需求,能转变为决定性竞争优势。
第三层描述如何建立、充分利用和持久化决定性竞争优势,第四及第五层分别说明如何实施第三层的战术。例如:
1.知道如何识别、关联并实现、建立决定性竞争优势的行动。例如,第三层建立卓越的准时交货绩效的战术,第四及第五层分别说明S-DBR的实施步骤。
2.知道如何销售(充分利用)决定性竞争优势。例如,第三层充分利用卓越的准时交货绩效的战术,第四及第五层分别定义目标市场、设计详细提案、执行销售与扩张业务基数的方法。
3.知道如何识别、实现与维护(持久化、改进)决定性竞争优势。例如,第三层建立因应业绩增长的战术,第四及第五层分别说明调整缓冲、提升产能的方法。
图1‑1战略与战术树
为了说明“可行愿景”的可行性,高德拉特博士以红线(收益递增)对比绿线(收益递减)给出达到可行愿景的“持续改进的过程”(POOGI,Process Of Ongoing Improvement),参见图1‑2,POOGI的起点是为客户提供真正的价值,解决客户的问题(痛),提供客户乐于接受但竞争对手不能或不愿提供的双赢的“不能拒绝的提议”(URO,Unrefusable Offer)。例如,在面向订单制造(MTO)的环境以高额的罚款足以让客户动容、心动,保证准时交付的提议,销售卓越的准时交货绩效。
图1‑2红线收益递增对比绿线收益递减
POOGI是用以达到目标的持续改进方法,TOC有3个达到持续改进的流程:
为了成功管理系统内的改变,必须回答三个问题:
缓冲管理有四项主要功能:
绿线为什么在初期的改善幅度大,但随着时间改善的幅度趋于平缓?红线为何不断大幅度的增长,红线与绿线的差异究竟在哪里?有什么不同?关键的差异在于绿线的成本观与红线的产出观造成分歧,绿线为了降低成本,陷入局部精细化的改善,红线为了增加产出,照看全局,聚焦系统最弱的一环并杠杆化,两者对增加产出与降低成本的优先序不同。
图1‑3面临分歧点
如图1‑3所示,当经理人面临分歧点时,在增加产出或降低成本之间,经理人是否会陷入冲突?一方面,经理人为了达到高效管理的目标,必须控制成本,而为了控制成本需要根据局部效用作决策;另一方面,经理人为了达到高效管理的目标,必须保护产出,而为了保护产出就要不根据局部效用作决策。经理人陷入“根据局部效用作决策”与“不根据局部效用作决策”的冲突中。管理者的冲突图[2]如图1‑4所示。
图1‑4管理者的冲突图
经理人要如何化解冲突?如果以链条来比喻成本观与产出观,链条的重量符合加法法则,链条一部分重量的减少可以减少链条整体的重量,这是控制成本的成本观;链条的强度取决于链条最弱的一环,我们要保护最弱的一环,不危及链条整体强度,唯有增加最弱一环的强度才能增加链条整体的强度,这是保护产出的产出观。以一个例子说明成本观与产出观对利润的影响,如图1‑5所示。
降低成本为先还是增加产出/收入为先
图1‑5降低成本为先还是增加产出/收入为先
我们目前的销售额为100,成本分别为作业费用为40,总变动成本为30,利润=销售额-成本=销售额-作业费用-总变动成本=100-40-30=30。
我们对现状获利不满意,希望采取措施降低成本、增加获利,但因公司的规模及影响力暂时没有和供应商谈判的筹码,因而无法降低变动成本——原材料成本,所以转向降低自已可完全控制的作业费用。在降低作业费用时要小心,否则会收到相反的效果——减少收入与利润。
2.改善作业费用10%,去除“闲置产能”,保留“保护产能”,销售额不变,此时,我们的利润为:
利润=100-36-30=34
净利比改善前增加=(34-30)/30=13%
3.削减瓶颈作业费用10%,瓶颈产能减少10%,造成营业额减少10%:
利润=90-36-27=27
净利比以前减少=(27-30)/30=-10%
我们这个行业有一个特色,不但交期长且普遍存在交期不准确的情况,如果能够缩短一半交期并保证100%准时交货,即使在市场萎缩的今天,我们仍大有可为!
为此,评估了几个方案后,选择了基于TOC的生产解决方案DBR,果然,在几周的时间,达到缩短交期及交期达成率目标且提升了瓶颈的生产力,在短交期及准时交货的卓越绩效下,销售额增长为120,我们对选择感到满意,居然能在不景气下仍可大幅提升获利46.7%:
4.保持作业费用不变但增加销售额
利润=120-40-36=44
净利比以前增加=(44-30)/30=46.7%
从这个例子,是否应该优先增加产出,因为增加产出增加的利润大于降低成本的利润。至于降低成本应以全局的角度保护产出,识别“额外产能”中哪些是“保护产能”或“闲置产能”,如果可行(给出一个名字)去除“闲置产能”降低作业费用。要减少波动才能减少“保护产能”,否则因为波动的冲击损及全局的产出。
如此,是否可以化解冲突,兼顾“控制成本”与“保护产出”的要求,达到增加产出、提升获利的高效管理目标?为了完善化解冲突的解,去除“副作用”,这里要对去除“闲置产能”进行补充:所谓“闲置产能”,是相对于现状,如果我们不断地在红线上运行POOGI,这些“闲置产能”将会成为增加产出的“产出产能”!我们需要在解聘和招聘、培训员工之间浪费成本吗?我们是否还有其他的工作一直缺人而无法完善系统?如此,我们化解冲突的解是否改为:为了达到高效管理的目标,必须兼顾控制成本与保护产出,为了兼顾控制成本与保护产出,需要以全局为重保护瓶颈产出,消除变异,减小“保护产能”,降低成本?参见,图1‑6。
图1‑6化解管理者的冲突
回顾一下,我们日常工作的重心是全局的“保护/增加产出”还是局部的“降低成本”?我们的工作环境和谐、冲突日少吗?
以一个例子说明,我们工作环境的不和谐与冲突,如图1‑7所示。
图1‑7瓶颈与非瓶颈的相对关系
在图1‑7中,情况A是瓶颈流向非瓶颈,所谓瓶颈,是单位时间产出最少的工序,本例中X是瓶颈、Y是非瓶颈,因为X每小时产出1个产品,Y每小时产出1.33个产品,X的产出少于Y。在瓶颈流向非瓶颈的情况“如果”我们要求瓶颈X及非瓶颈Y都必须达到100%的利用/稼动率,即设备在所提供的时间内实际创造价值时间的比率为100%,结果会如何?结果是瓶颈X可以达到100%的稼动率目标,但非瓶颈Y再怎么努力也无法达到100%稼动率,只能达到75%,因为它受限于瓶颈X的产出。Y的管理者如何面对无法达到要求目标的情况,默默接受绩效考核低下的结果或反击,指出工时制定部门给出的标准工时太低,所以无法达成目标?
情况B是非瓶颈流向瓶颈,在非瓶颈流向瓶颈的情况,如果非瓶颈Y达到100%稼动率目标,因产出受限于瓶颈X,将会在瓶颈X前出现大量的在制品(WIP),而瓶颈X为消化在制品需要经常加班,在这种情况下,责怪为何瓶颈需要经常性加班是不合理的,因为非瓶颈Y生产过多。另一方面,因为对稼动率的要求,使我们生产过多,造成浪费,我们要如何去除生产过多的浪费?
如何化解冲突?进行产能平衡的改善,如果产能平衡产出就会一致,没有所谓的瓶颈与非瓶颈的问题,上面的冲突就化解了,不存在了。但这样的假设是对的吗?平衡产能真的能够化解冲突,都能达到100%的稼动率?
在实际的经验中,一条所谓“平衡产能”的产线,它的产出是否会低于预期?图1‑8所示是每小时产出10单位的平衡产线,我们预期/允诺的产出是每小时10个,但实际产出每小时平均7.8个,实际产出与预期绩效相差了28%,为什么会这样?因为受到“相依累积波动”的影响:只要某一工序的产出因为波动成为7个单位时,3个工序的产出即为7个,如此,可透过事件的组合及概率估算产出平均值。
图1‑8为何产出不如预期
假设前述平衡产线是对图1‑9产线的改善结果,因为要求的产出要每小时10个单位,改善的目标是去除工序A和C的多余产能。这里要提醒,因为工序A和C的最小产出大于工序B的最大产出,所以在工序A和C“保护产能”的保护下,系统产出平均值才能等于工序B的平均产出每小时10个单位。
图1‑9不平衡的产线
我们可以采用投资报酬率对改善前后进行改善效益的评估。
ROI=(ΔT-ΔOE)÷ΔI
式中,ΔT表示有效产出的变化;
ΔOE表示作业费用的变化;
ΔI表示投资的变化。
自不平衡产线改善为平衡产线,财务数据变化如下:
ΔT:每小时损失2.2单位的有效产出。
ΔOE:支付工序A及C为达改善成果所需的作业费用,如工装夹具每小时的费用及去除多余产能所节省的作业费用,如刀具、改变参数所节省的能源耗用费用。因为产出每小时减少2.2单位,但为了满足每小时10单位的生产计划,每4小时(不足8.8单位)要安排加班1小时(平均7.8单位),需支出1小时加班费,即每小时1/4小时的加班费。
ΔT-ΔOE:改善净利ΔNP =每小时损失2.2单位的有效产出-(工装夹具每小时的成本+1/4小时的加班费-去除多余产能节省的费用)。
ΔI:改善工装夹具的投资。
如果改善净利ΔNP为负值,表示在这种情况下将不平衡的产线改善成平衡的产线是一项赔本的投资。
也许,有朋友会对这个例子的波动过大有看法,是的,改善、减小波动/变异是增加产出、降低成本的正确方向。关于相依累积波动,某一工序输出的波动等于下一工序的输入波动,随着相依工序的增加,相依累积波动放大,因此越在尾端工序波动愈大,需要额外产能,以避免因为波动成为瓶颈。当然,在工序前投资、设置库存(WIP)缓冲和投资额外产能具有相同的效果如图1‑10所示(库存的3个作用:缩短提前期,吸收波动、期货/投资)。
图1‑10利用WIP吸收累积波动
如果平衡产线,不确定瓶颈在哪里,因为波动造成瓶颈漂移(转变);如果平衡流量,可以确定瓶颈位置,整个系统聚焦于瓶颈,相对来说产出会更确定(有效产出也会更多),准交率会更高。
不平衡产线的原因有[3]:①拥有一个明显瓶颈的不平衡产线比相应平衡的产线更容易管理,并表现出更有逻辑、可以预期的行为;②各个工站的产能成本一般是不同的,因此在某些工站保持过剩产能相对便宜③产能通常是以离散形式增加的(例如,可以购买1或2台冲床,而不能购买1台半),所以让某一工站刚好达到特定目标产能是不可能的。
当合理地考虑了以上几个因素之后,大多数产线的最优配置都会是一条不平衡的产线。
人们在非瓶颈追求100%稼动的观念被成本会计强化得更为根深蒂固,成本会计将人工成本与制造费用分摊到产品成本,引导我们作出必须充分利用资源的决策,以降低成本。丰田生产系统的发明人大野耐一在著作《丰田生产方式》中写道:“1950年,在总厂内部建立了最后装配线……开始“同步化”生产……1962 年,我担任总厂厂长之后……整个公司的厂子才算实现了“看板方式”……花费了十年以上的时间。这是一段漫长的岁月,不过,我认为,由于是突破过去那种陈腐观念始产物,用这么长时间也是很自然的……”他曾经对高德拉特博士提及:“需要花费毕生精力来和成本会计战斗。仅仅把成本会计从工厂赶走是不够的,问题是怎样才能把它从人们的头脑中赶走[4]。”
《稻盛和夫的实学:经营和会计》也提到:“经营者如果真的打算亲力亲为经营公司,就必须改造会计资料。令其对经营有帮助。”
为此,TOC发展出有效产出会计(Throughput Accounting,TA):一种管理会计,基于相信系统存在制约因素,而此一制约因素制约全局绩效。评估任何提议行动对整体系统的影响,最有效的方式是观察全局度量,有效产出(Throughput,T)、投资(Investment,I)与作业费用(Operating Expense,OE),所预期的改变。有效产出、投资与作业费用三者的关系如图1‑11所示。
图1‑11有效产出、投资与作业费用三者的关系
有效产出会计的目标:
有效产出会计,以T、I、OE三个度量建构财务的最终三个指标:
其中T、I、OE三个参数的归结原则如下:
代表组织透过销售的赚钱速率,有效产出=销售额(Revenue)-总变动成本(TVC)
总变动成本(Totally Variable Costs,TVC),包括:
有效产出会计没有产品成本的概念,只定义有效产出T=售价-材料成本。
2.I投资(Investment):内部积压的钱
代表组织为了销售而必须在采购上投入的金钱,包括:
3.OE作业费用(Operating Expense):付出去的钱
代表组织为了使存货转换为有效产出所必须投入的金钱。通用的规则:所有随着时间推移所发生的费用,除了完全变动成本,全部归结为作业费用,而不考虑是否为半变动成本、固定成本或分摊成本。
4.浪费(Waste)
当有一笔支出不属于投资(I),且不是用来将存货转换成有效产出的作业费用(OE),则这项支出就是一笔浪费。
有效产出会计不对“产品成本”分摊直接人工与制造费用,只对产品定义它的有效产出T,以避免因成本分摊引导出错误的决策。在进一步说明前,我们先比较各种成本法在计算损益表的差异。
假设产品售价是每吨5000,生产和销售100吨:直接原料50,000、直接人工20,000、制造费用为50,000(变动制造费用15,000、固定制造费用35,000)、管销费用为350,000(变动管销费用70,000、固定管销费用280,000)。
在产销一致下生产、销售100吨,营业收入为500,000,即使各种成本法的归结规则不同,使得毛利不同,但损益表的最终数字营业收益(利润)是相同的,如表 1‑1不同会计制度损益表的比较所示。
吸收成本法 | 贡献毛利法 | 产出法 | |||
营业收入 | 500,000a | 营业收入 | 500,000 | 营业收入 | 500,000 |
销货成本 | -120,000 | 变动成本b | -155,000 | 直接原料 | -50,000 |
毛利 | 380,000 | 贡献毛利 | 345,000 | 产出毛利 | 450,000 |
管销费用 | -350,000 | 固定成本c | -315,000 | 作业费用d | -420,000 |
营业收益 | 30,000 | 营业收益 | 30,000 | 营业收益 | 30,000 |
表 1‑1不同会计制度损益表的比较
注:a售价是每吨5,000,生产和销售100吨
b直接原料50,000+直接人工20,000+变动制造费用15,000+变动管销费用70,000
c固定制造费用35,000+固定管销费用280,000
d除了直接原料以外的成本
在产销一致下,营业收益(利润)是相同的,难道产销不一致的时候,营业收益(利润)会不同?
吸收成本法(完全成本法)将直接人工与制造费用分摊到存货成本上会鼓励人们生产过多,生产库存,以摊低转换成本(直接人工与制造费用),如表 1‑2所示。
产销一致 | 存货增加 | 存货减少 | |
销售(吨) | 100 | 100 | 100 |
生产(吨) | 100 | 110 | 90 |
营业收入 | 500,000 | 500,000 | 500,000 |
成本 | |||
原料成本 | 50,000 | 50,000 | 50,000 |
转换成本 | 70,000 | 63,636 | 77,778 |
管销费用 | 350,000 | 350,000 | 350,000 |
营业收益 | 30,000 | 36,364 | 22,222 |
表 1‑2成本分摊
表 1‑2中,产销一致栏,营业收入500,000、转换成本为70,000,如果在转换成本不增加的情况下可以再多生产10单位(产能过剩时,人工成本、租金、折旧等作业费用是固定的,严格说起来,多生产10单位会增加水、电、气的作业费用),我们会如何选择:为了去除库存的浪费,停下来,不生产过多,还是为了发挥产能利用率、降低成本,选择额外生产10单位?
前者是大野耐一在丰田致力推行丰田生产系统所要达到的目标,因为生产过多是万恶之首,一旦生产过多会产生第二层次的库存浪费,有了库存作为缓冲,变异不会“骚扰”我们,因此我们会漠视变异的存在,而变异产生的浪费会持续侵蚀利润。所以如果我们的决策是前者,大野耐一就不会说 “需要花毕生精力来和成本会计战斗”。换句话说,如果成本会计被从我们的头脑中赶走时,除了惰性以外,推行丰田生产系统不存在任何的“思想制约”,只是需要时间“尽善尽美”。
大部分的情况,人们会选择多生产10单位,因为在相同的营业收入下,降低了成本,转换成本由70,000降低为63,636(70,000÷110X100)、增加获利6,364(36,364-30,000)。所以,为了降低成本,尽管我们知道额外存货会积压资金,减少现金流量,我们也要生产额外存货。为了降低成本,以现金换取存货,这是传统会计引发的矛盾之一。
如果在此时导入精益生产,致力消除“七大浪费”,计划从消除万恶之首的生产过多浪费入手,那么必须消除先前生产过多的10单位库存,因为市场需求为100单位。所以只安排生产90单位,转换成本升至77,778(70,000÷90x100),获利由36,364跌倒22,222。面对这样的“改善成果”——推行精益生产,不但不降低成本,还减少获利,如果没有真知灼见,不相信成本会计老板的支持,看到这样的损益表,你还能继续大力支持并推行精益生产?
如稻盛和夫所言,必须改造会计资料,令对经营有帮助。我们要如何改造成本会计?
TOC的有效产出会计认识到,成本分摊会引导局部优化,造成局部优化(生产库存)与全局优化(不生产过多)的冲突;追求局部效率(100%稼动)与不追求局部效率(没有需求不生产)的冲突。即如果我们不生产这10单位,人工成本已固定,闲置代表成本的浪费……但生产过多也是浪费……
所以,有效产出会计不分摊人工成本与制造费用到产品成本,而将人工成本与制造费用归结到作业费用(OE),并定义产品的有效产出(T)=售价-材料成本。在损益表中将当期采购的材料成本当期费用化,不鼓励生产过多。因为不分摊人工成本与制造费用,所以能够快速提出损益表以供决策所需。
两种成本法的对比如表 1‑3所示。当我们企图生产过多时,有效产出会计的存货增加栏会将过多生产的材料成本当期费用化,反映在营收收益中,减少5,000;当我们去除生产过多的10单位存货时,存货减少栏,只会采购、生产90单位,当期费用化材料成本45,000,反映在营收收益中,增加10,000,看到消除生产过多浪费的改善绩效。有效产出会计真实反映销售300单位的营业收益为90,000。
有效产出会计不仅真实反映财务成果,更避免我们多缴所得税。采用吸收成本法,不但引导我们生产过多、占用现金、增加库存管理成本,形成增加收益的假象,更让我们多缴所得税。
表 1‑3吸收成本法与有效产出会计的比较
表 1‑4吸收成本法作出的损益表为某公司于某月以吸收成本法作出的损益表,我们一方面说明如何自吸收成本法损益表转换成有效产出会计格式损益表,并查看有效产出会计对“过多”库存在损益的评价。
表 1‑4吸收成本法作出的损益表
图1‑12转换吸收成本法为有效产出会计格式损益表的转换过程
转换吸收成本法成为有效产出会计格式损益表的转换过程如图1‑12所示.。图1‑12中“格式调整”一栏,可以简单明白,因为有效产出会计的“销售成本”只和材料成本有关,所以要将当期的直接人工与制造费用自“销售成本”中扣除并转到作业费用(OE)。至于“自存货析出的费用”这一栏,是来自当期期初与上期期末资产负债表自存货析出的制造费用与直接人工成本。其计算公式如下:
制造费用和直接人工的变化(=“自存货析出的费用”)
=期末存货数量×(每单位制造费用率+每单位直接人工成本率)
-期初存货数量×(每单位制造费用率+每单位直接人工成本率)
根据公式计算结果如表 1‑5所示。
表 1‑5 自存货析出的制造费用与直接人工成本
从表 1‑5的计算可以得到,藏在资产负债表存货中的制造费用51,030元,与直接人工成本36,045元,合计87,075元。(有效产出会计定义库存品的价值等于购买时的价格)。
经转换,有效产出会计损益表净损为7,075元,对应吸收成本法的净利80,000元,这再度说明吸收成本法会引发人们生产额外存货的动机,认为降低单位成本可提高净利,也因此,副作用是以较高的税率缴纳所得税。换句话说,使用有效产出会计做决策不会倾向生产过多,也会少缴税,因为缴税时会以吸收成本法制作报表。
实务上,应该以有效产出会计做决策,赚钱;以吸收成本法善尽企业义务。
为了方便吸收成本法与有效产出会计的归结,建议增加并分离账户,例如,将分摊给存货的制造费用另行建立账户,以利于分别制作吸收成本法或有效产出会计的财务报表,如图1‑13所示。
图1‑13增加并分离账户
库存的作用:①为了缩短交货提前期,满足客户所容忍的交货提前期,取得订单的门票;②消除波动,避免瓶颈漂移、提升整体生产力;③期货/投资;④消除原材料瓶颈。
当为缩短交货提前期与消除波动的库存水平和所处的环境波动匹配时,该库存水平是合理的。而降低库存,提高存货报酬率,需要努力缩短补货提前期及其波动或限制需求波动采取“饥饿行销”战略。比“合理”库存水平还要多的库存就是浪费,不要生产过多。
我们要如何规划产品组合,让系统的有效产出(T)最大?
假设某工厂有资源A、B、C、D各一。每周工作5天,每天8小时,即每周可用工时为2,400分钟,运营费用(作业费用)每周$6,000,现有产品P与Q,产品资料整理如图1‑14所示,什么是最佳的产品组合,公司的最大利润会是多少?
图1‑14产品资料整理
如果我们得到的最大利润是1,500元,表示没有考虑工厂的产能制约,瓶颈的可用产能。为了求解,以聚焦五步骤的第一步——识别瓶颈,作为起点,先估算瓶颈可用产能。
对资源A所需要的工时计算如下:
产品P每周需求100个,每个产品需要使用资源A15分钟,共需要1,500分钟。
产品Q每周需求50个,每个产品需要使用资源A10分钟,共需要500分钟。
合计需要资源A,每周2,000分钟,而每周可用工时为2,400分钟,所以资源A的利用率为83%。
同样计算资源B、C与D的利用率,计算结果如表 1‑6,发现资源B的利用率最高,是瓶颈,利用率为125%,其他资源的利用率都低于100%。
资源 | 利用率 | 合计 | P100 | Q50 |
A | 83% | 2000 | 15 | 10 |
B | 125% | 3000 | 15 | 30 |
C | 73% | 1750 | 15 | 5 |
D | 73% | 1750 | 15 | 5 |
表 1‑6估算瓶颈可用产能
接着,聚焦五步骤的第二步——充分利用瓶颈,获取系统最大利润的产品组合。我们如何决定做决策的衡量标准,售价最大?单位利润最大?总利润最大?由于立场、角度不同,大家可能倾向选择对自己有利的条件,例如,销售人员希望以售价最大化作为决策的必要条件,因为可以让销售人员的提成(佣金、收入)最大化,但是,以企业的角度是希望总利润最大化。回到问题,P与Q哪个可以为企业赚钱最大利润,最佳的产品组合是什么?我们以表 1‑7 分别对产品P与Q进行计算,根据计算结果,产品P的总利润最大,每小时可获利180。
表 1‑7选用哪一个做决策?售价、单位利润或总利润最大
一般我们可以使用瓶颈单位时间有效产出(Throughput per Constraint Unit ,T/CU)计算产品的总利润。T=售价-材料成本;CU=瓶颈加工一个产品所需的工时。
产品Q每分钟的T/CU=(100-40)/30=60/30=2,每小时获利为60(分)*2=120
产品P每分钟的T/CU=(90-45)/15=45/15=3,每小时获利为60(分)*3=180
这里,我们得到一个很重要的结论:瓶颈的时间就是金钱。当瓶颈产能负荷将满,如只剩1小时,有2张新接到待评审的订单要竞争这一小时的产能,这时,可以使用瓶颈单位时间有效产出,T/CU,评估要接或拒绝哪张订单。
从计算结果,产品P的总利润最大,应该完全满足市场需求,生产100个产品P,以剩余的产能,900分钟(=2,400-100*15)生产30个产品Q,如此我们的最大利润为300;如果我们以售价或单位利润最大为条件选择产品Q,我们的利润为-300,赔钱,如表 1‑8所示:
表 1‑8以有效产出会计决定产品组合
为了对比,以吸收成本法分摊作业费用,看看有什么不同。
在方案1,分别对产品P与Q分摊作业费用:
产品P作业费用=(6,000÷130)×100≈4,615
产品Q作业费用=(6,000÷130)×30≈1,384
同样,在方案2,分别对产品P与Q分摊作业费用:
产品P作业费用=(6,000÷110)×60≈3,272
产品Q作业费用=(6,000÷110)×50≈2,727
图1‑23以吸收成本法决定产品组合
从图1‑23的结果,让我们非常困惑,为什么总利润最大的产品P,会得到赔钱的评价,被评定为不赚钱的产品?但是,如果以EXCEL线性规划求解,最大化利润的解和有效产出会计相同,究竟哪里出错了?原因是产品P生产数量多,所以分摊的运营费用多?
如果是成本分摊造成的,我们长年累月已经做出多少错误的决策、失去多少赚钱的机会?有没有因为成本过高利润太少,不合算、犹豫,最终舍弃订单的经验?如果,以往应用有效产出会计做决策,会拒绝、舍弃订单吗?
引导我们做出正确决策的关键在于,有效产出T=售价-材料成本,只要有效产出大于0,就有利可图。如果累积有效产出已过损益平衡点(等于作业费用OE总和),大于0的有效产出T就是税前净利。有效产出会计的损益平衡点为有效产出总和等于作业费用。参见图1‑24TCVP分析,有效产出线不是直线,是折线,这因为所接受订单的T不同与接单顺序不同所致。
图1‑24 TOC的损益平衡分析
也许,我们需要一个最小的“瓶颈单位有效产出”,在有效产出与瓶颈工时之间作为产品定价的参考,成为在瓶颈获得最大价值的起点。我们仿照本量利分析,参见图1‑25,在一个相对瓶颈产能利用位置决定损益平衡点,再加上计划获得的最小利润,求得T/CU:
T/CU=(年OE + 年利润)÷(年瓶颈可用工时×(1-折扣系数))
折扣系数是考虑瓶颈工序的换线、故障、保养等情况的比列。
图1‑25设定最小利润
有了T/CU=a,可以:
2.在大于等于最低售价,以客户愿意支付的最高价成交。
3.如果T减少2%同时瓶颈工时减少2%,对赚钱的速度没有影响。例如:T/cu =10/2=5=9.8/1.96。同理,减少瓶颈工时,T不变可以增加赚钱的速度,瓶颈增加一小时产能,增加一小时的产出,但不要让非瓶颈成为瓶颈,在战略上以成本最高、具关键技术的工作站作为瓶颈,并固定。
为了赚钱,除了确定产品组合与定价,还要想办法在瓶颈获取最大的产出报酬,“瓶颈增加一小时产能,增加一小时的产出”,在进行产品组合“P-Q分析”时,提到“如果我们得到的最大利润是1,500,表示没有考虑工厂的产能制约,瓶颈的可用产能”,为此,我们以聚焦五步骤1(识别瓶颈)和步骤2(充分利用瓶颈),决定最大利润的产品组合,期望在瓶颈作业获取最大的产出报酬并将3(全力配合),以“落袋”最大利润。
因为受限于瓶颈产能,我们的最大利润是300,而不是1,500,为了赚更多的钱,决定依聚焦五步骤的步骤4(提升瓶颈),决定在瓶颈工序加班增加产能,由每周2,400分钟增加到3,000分钟,满足市场需求,参见图1‑26。
产品 | P | Q | |||
市场需求 | 100 | 50 | |||
有效产出 | 45 | 60 | |||
资源 | 在各个资源所需工时 | 可用工时 | 计划工时 | 利用率 | |
A | 15 | 10 | 2400 | 2000 | 83% |
B | 15 | 30 | 3000 | 3000 | 100% |
C | 15 | 5 | 2400 | 1750 | 73% |
D | 15 | 5 | 2400 | 1750 | 73% |
产品组合数量 | 100 | 50 | |||
作业费用 | 6000 | ||||
最大利润 | 1500 |
图1‑26提升瓶颈产能对获利的影响
透过加班我们真的能赚到1,500的利润?我们以投资报酬率公式评估加班的投资。
因为是以加班的方式提升瓶颈产能,所以没有投资的变化(ΔI=0),投资报酬等于改善净利ΔNP=ΔT-ΔOE=(1,500-300)-(因增加产能所增加的运营费用),如水、电、气、伙食补贴与加班费等的变化,有效产出会计以瓶颈作为杠杆,让我们获得最大的产出报酬,参见表 1‑9。
提升瓶颈前的产能 | 提升瓶颈后的产能 | 运营费用的变化 | ||||||||
可用 工时 | 计划 工时 | 利用率 | 可用 工时 | 计划 工时 | 利用率 | 水/电/气 | 消耗品 | 薪资 | 折旧 | 租金 |
2400 | 1800 | 75% | 2400 | 2000 | 83% | V | V | — | — | — |
2400 | 2400 | 100% | 3000 | 3000 | 100% | V | V | 加班费 | — | — |
2400 | 1650 | 69% | 2400 | 1750 | 73% | V | V | — | — | — |
2400 | 1650 | 69% | 2400 | 1750 | 73% | V | V | — | — | — |
表 1‑9评估提升瓶颈产能的改善净利
应用有效产出投资报酬公式引导全局改善
有效产出会计以改善净利ΔNP=ΔT-ΔOE与投资报酬率(ROI)=ΔNP ÷ΔI,引导我们评估、选择全局改善方案,舍弃并避免落入损及有效产出的局部改善,化解在降低成本与保护产出间的冲突。
我们以某一制造汽车车门的D公司为例,解说如何应用有效产出投资报酬公式引导全局改善,舍弃并避免落入损及有效产出的局部改善。
该公司具有铸模与压平两项作业,铸模是非瓶颈,压平是瓶颈,其他相关资料如表 1‑10所示。
铸模 | 压平 | |
每小时产能 | 20单位 | 15单位 |
全年可用工时 | 6 ,000小时 | 6 ,000小时 |
全年产能 | 120 ,000单位 | 90 ,000单位 |
全年产销量 | 90 ,000单位 | |
每个车门售价 | $100 | |
年营业额 | $9,000 ,000 | |
固定作业成本 | 720,000 | 1,080,000 |
每单位固定作业成本 | 8/每单位 | 12/每单位 |
直接材料成本 | 40 |
表 1‑10汽车车门制造厂的数据
消除瓶颈作业之闲置时间
D公司正考虑长期增加两位工人于瓶颈的压平作业,尽快地完成每批完成零件的卸货作业,缩短下一批等待机器加工的整备工作时间。
假设此一措施每年必须增加的成本支出为$48,000,但此一措施将增加瓶颈每年1 ,000单位的产出,试问该公司是否愿意支付此一成本支出?
当然愿意!
因为:
ΔT=1,000单位X (每单位售价$100-每单位直接材料成本$40)= $ 60,000
ΔOE=每年此一措施所增加的成本=$48,000
改善净利ΔNP=ΔT-ΔOE=$ 60,000-$48,000=$12,000
供料外包的决策
瓶颈供料外包
假设有一外包商A愿意以每一车门$ 15的价格,替D公司提供的铸模半品进行压平作业1 ,500单位。
外包商A每单位的外包价格$ 15比D公司本身的作业成本每单位$ 12为高,试问D公司是否应外包瓶颈不足的产能给外包商A并接受外包商A的报价?
答案为肯定的!将压平作业外包给外包商A。
因为压平是瓶颈作业,因产能不足外包:
ΔT=( $ 100- $ 40 )每单位×1 , 500单位)=$90,000
ΔOE=外包成本($15每单位X 1 ,500单位)=$22,500
改善净利ΔNP=ΔT-ΔOE=$90,000-$22,500=$67,500
非瓶颈供料外包
假设有一外包商J愿意替D公司铸模车门2,000单位,其条件为直接材料由D公司提供,外包车门铸造的每单位价格为$6。
此时,外包商J之价格低于D公司铸模部门每车门的成本$8,试问D公司是否应接受此一报价?
答案为否定的!
因铸模工序是非瓶颈,外包只会增加闲置时间,不能增加产出,故D公司并不能透过外包铸模作业而节省任何成本,若外包给外包商J时:
ΔT=0
ΔOE=外包成本($ 6每单位X 2 ,000单位)=$ 12,000
改善净利ΔNP=ΔT-ΔOE=0-($ 12,000)=-$ 12,000
减少瓶颈之整备时间与处理时间的决策
假设D公司在每年增加额外成本$55,000情况下,可以减少压平作业的整备(换线)时间,此一方案可让车门压平工序每年增加2,500单位的产出,试问D公司是否可以投资$55,000以减少整备(换线)时间?
答案是肯定的!
ΔT=( $ 100- $ 40 )每单位×2, 500单位)=$150,000
ΔOE=减少压平作业之整备(换线)时间的成本=$55,000
改善净利ΔNP=ΔT-ΔOE=$150,000-$55,000=$95,000
若这$55,000是用于设备的投资,当年费用化,则设备投资的年投资报酬率为:
ROI=(ΔT-ΔOE)÷ΔI=$95,000÷$55,000≈173%,当年回收设备投资成本,并为往后每年增加有效产出$150,000。
若同样情形发生在铸模部门,是否值得投资以减少铸模作业之整备(换线)时间来增加有效产出?
答案则为否定的
因为此举将会增加作业成本(OE),而有效产出(T)仍维持不变。
所以可以得到一个结论:增加产出要透过增加瓶颈产出时间,增加非瓶颈产能无助于增加有效产出,只会增加闲置时间。如果非瓶颈减少换线时间,是为了缩短制造提前期,增加速度竞争力、增加产出或增加非瓶颈保护产能以保护瓶颈产出或减少作业费用,使投资报酬为正时,是可行备选的投资。
改善品质的决策
改善瓶颈品质
瓶颈作业的报废通常高于非瓶颈作业。有效产出会计定义非瓶颈作业的报废成本等于材料成本。瓶颈及瓶颈以后作业的报废成本等于材料成本加上减少产出的机会成本,即等于产品售价=有效产出+材料成本。因为,如果不发生报废,瓶颈可以增加有效产出,增加营收与利润。
假设D公司在非瓶颈,铸模作业,发生1,000单位车门报废,报废成本为$ 40,000 (=每单位直接材料成本$40 X 1,000单位)。
假设D公司在瓶颈作业,压平作业,产生1,000单位报废品,则其报废成本为$ 100,000。
因为,直接材料成本$40,000 (每单位直接材料成本$ 40 X 1 ,000单位)加上所牺牲的有效产出(T)$ 60,000(=($ 100- $ 40 )每单位X 1,000单位),合计$100,000。
瓶颈VS.非瓶颈之品质改善
瓶颈
瓶颈作业品质不良的高额成本,意味着瓶颈时间不能被浪费在处理瑕疵零件上,即瓶颈作业在处理零件前要确保只有完好的半产品才能移转入瓶颈作业继续加工。同时,瓶颈作业应特别着重品质规划、品质控制与品质改善,让发生瑕疵的可能降至最低。
非瓶颈
由于非瓶颈作业,铸模,具有剩余产能,当发生品质不良时,并不会影响有效产出,虽然制造过程发生瑕疵,在保护产能下,仍可生产并移转90,000半成品良品至压平作业。
改善非瓶颈的品质可降低因品质不良、报废所引起的作业费用(OE)与材料成本。
运用TOC的缓冲管理可以识别延误的主要原因聚焦持续改进活动,减小缓冲、缩短制造周期,朝向精益(精实)生产系统。如此,一方面持续改进速度,善用快速反应能力帮助客户解决问题,切入另一个市场区隔,销售快速反应解决方案,在战略与战术树形成提高增长的决定性竞争优势;另一方面,在不损及、保护有效产出下,以全局的观点引导、达到降低成本、增加利润的目标。
例如,在TOC的生产解决方案,DBR/S-DBR,在波动/变异的环境下设置缓冲吸收波动,达到既可靠又能100%准时交付的目标。DBR/S-DBR为了赋予优先序及识别异常将缓冲分为三等分,绿、黄、红三个区域,建立缓冲管理四项主要功能:
TOC的生产解决方案是以渗透到缓冲红区的工单来掌握改善重点,参见图1‑19。
图1‑19分析渗透缓冲红区的原因
在改善、缩小缓冲的每一阶段,以渗透红区的比列维持在5%左右(2~10%)判断缓冲大小的适切性(合理性),如果少于2%表示缓冲太长,可以缩短缓冲;如果大于10%表示缓冲太短,需要增加缓冲长度或投资非瓶颈产能,保持缓冲长度以满足客户容忍的交货提前期,保有接单的门票。持续去除波动/墨菲,缩短缓冲,暨不会伤及产出又能降低成本,我们的改善效益为:
如果缩短缓冲的目的是增加营收,则改善净利ΔNP=ΔT-ΔOE。
如果缩短缓冲的目的是降低成本,则改善净利ΔNP=0-ΔOE。
如果缩短缓冲的目的是降低库存,现金流量的变化ΔCF=ΔT-ΔOE-ΔI=0-ΔOE-ΔI。
运用聚焦五步骤、三问、缓冲管理与有效产出会计,在优先增加产出的基础,提供客户真正的价值,运行持续改进POOGI,降低库存与作业费用,增加净利润、投资报酬率与现金流量,圆满增加收入并降低成本,达到现在和将来都能赚钱的目标。如图1‑20所示。
图1‑20赚钱的战略地图
为什么要减小波动/变异/墨菲?因为减小波动可以缩短提前期,而缩短提前期可以释放时间缓冲、降低WIP与库存;同时,减小波动可以释放因应波动的产能缓冲,降低成本或提供增长所需要的产能。而快速反应与稳健可靠的交付系统可以形成决定性竞争优势,增加产出。
TOC以有效产出会计,打破产出观与产出观的冲突,实现大野耐一把成本会计从工厂、人们的头脑中赶走的愿望,与实现稻盛和夫改造会计资料令其对经营有帮助的想法,帮助我们自思想制约释放出来,做出正确决策,加速赚钱的速度,能停止、腐蚀赚钱速度的唯一障碍是——惰性,而我们要做的是识别制约,充分利用并改变物理瓶颈的现状,不要让惰性成为系统的制约!
作为生产制造的盈利组织,现在与未来都赚钱才是基业长青的王道!
赚钱不外乎2个路径:①增加营收、②降低成本,即增加获利、减少库存与降低作业费用。为了现在与未来都赚钱,增加营收与降低成本这2者,哪一个优先?是增加营收先还是降低成本先?想一下,现时所有部门主管及员工每天的工作主要内容是努力降低成本还是为了增加营收而奋斗?
没错,要现在与未来都赚钱,必须兼顾增加营收与降低成本,才会圆满。增加营收与降低成本并不是2件事,不存在冲突,只要采用TOC的洞见与新流程,①创新我们的生产运营、库存与供应链管理,②从竞争对手、业界造成客户的问题,找到决定性竞争优势配合不可拒绝的提案。对外可挖尽、提升市场瓶颈,增加营收;对内可消除浪费、减少波动,降低库存与作业费用。
产出低于可用产能、低下的准时交货率、长的交货前置期,产出、交货前期和品质的波动大、欠缺原物料及资源、换线时间长、优先序常改变、预测失准、高的额外运费与加班费、存货过多、存货短缺、低的存货周转率、高成本、不可靠的供应商、太多的SKUs、太多的紧急事件等等……
如果上面所陈述的差距与不良效应是目前所面临的环境,TOC的洞见与新流程可以在短期内转变成期望的状态,能多快?根据规模、目标与决心,1~6个月(包含了项目缓冲)建立可靠性、快速反应、高周转率与高单位货架产出的决定性竞争优势。
产出符合预期、高准交率、满足客户需求提前期、稳定的产出、提前期与品质、原物料、资源配合投料齐套、以客户愿意付钱的优先序统一全员优先序、少的加班但除了计划下的加班、没有额外运费不需长期预测根据库存诊断结果调节库存水平、匹配需求与供给波动的合理库存水平,高库存周转率、绝大部分的异常被缓冲吸收……
6个月之后呢?持续改进(POOGI)与销售、持久化决定性竞争优势(注意,不是销售生产的产品),增加营收并降低成本!
如果,以上过程,成本会计仍是做出决策的大脑,可以坦白的说,要短时间做到,是不可能的任务,所以,第一要务,要将成本会计赶出头脑、赶出工厂!