제약 조건 이론

3. 기본 전제

조직은 처리량(Throughput), 재고(Inventory), 그리고 운영 비용(Operating Expense)이라는 세 가지 척도로 측정하고 통제할 수 있다. 이러한 척도는 조직의 재무적 성과를 나타내는 핵심 지표이다. 조직의 목표를 달성하기 전에 안전, 품질, 그리고 법적 의무와 같은 필수 조건들을 충족해야 한다. 이러한 조건들은 목표 달성을 위한 전제 조건이며, 이를 간과하면 조직 운영에 심각한 문제를 야기할 수 있다. 처리량, 재고, 운영 비용을 면밀히 분석하고, 이를 바탕으로 건전한 재무 결정을 내리는 것은 조직의 지속적인 성장을 위해 매우 중요하다. 이러한 결정은 조직의 자원 배분, 투자 전략, 그리고 운영 방식을 결정하는 데 영향을 미친다.

4. 다섯 가지 집중 단계

시스템의 목표 달성률은 적어도 하나의 제약 조건에 의해 제한된다는 전제에 기반한다. 제약 조건은 시스템 내에서 흐름을 방해하는 요소로, 이를 해결함으로써 전체 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 제약 조건 이론은 다섯 가지 집중 단계를 제시한다.
1단계: 제약 조건 파악시스템 내의 제약 조건을 파악하는 것이 첫 번째 단계이다. 제약 조건은 병목 현상을 일으키는 요소일 수도 있고, 자원 부족, 기술적 문제 등 다양한 형태로 나타날 수 있다. 시스템의 목표 달성에 가장 큰 영향을 미치는 제약 조건을 찾아내야 한다.
2단계: 제약 조건의 활용제약 조건의 성능을 최대한 활용하는 방법을 결정해야 한다. 이는 제약 조건이 시스템 전체의 흐름을 얼마나 제한하는지 파악하고, 해당 제약 조건을 효율적으로 운영할 수 있는 방법을 모색하는 과정을 포함한다. 제약 조건이 완전히 활용될 수 있도록 다른 모든 활동을 조정해야 한다.
3단계: 다른 모든 것들의 종속다른 모든 활동을 제약 조건의 종속시키고, 제약 조건의 성능을 저해하는 모든 활동을 중단하거나 최소화해야 한다. 제약 조건이 시스템의 흐름을 결정하므로, 다른 모든 활동은 제약 조건의 요구에 맞춰 조정되어야 한다.
4단계: 제약 조건의 완화제약 조건의 능력을 향상시키기 위한 조치를 취해야 한다. 이는 새로운 장비 도입, 인력 투입, 프로세스 개선 등 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 제약 조건의 완화는 시스템 전체의 성능 향상에 직접적인 영향을 미친다.
5단계: 관성 극복한 번의 개선으로 모든 문제가 해결되는 것은 아니다. 제약 조건이 완화되면, 새로운 제약 조건이 시스템 내에서 나타날 수 있다. 따라서, 시스템 전체를 지속적으로 개선하기 위해, 다섯 단계를 반복적으로 적용하고 관성을 극복해야 한다.

5. 제약 조건

시스템의 목표 달성을 방해하는 모든 것을 제약이라고 한다. 제약은 시스템 내부 또는 외부에 존재할 수 있다. 예를 들어, 시장이 시스템에 더 많은 것을 요구하지만 시스템이 이를 제공할 수 없을 때, 내부 제약이 발생한다. 반대로, 시스템이 시장에서 감당할 수 있는 것보다 더 많은 것을 생산할 수 있을 때 외부 제약이 존재한다. 내부 제약의 유형에는 장비, 인력, 정책 등이 있다.

6. 제약 조건 돌파

제약 조건의 처리 능력이 시스템의 제한 요인이 아닐 정도로 높아지는 경우, 이를 "제약 조건 돌파"라고 부른다. 이러한 상황에서는 시스템의 다른 부분, 또는 시스템 외부의 요인이 새로운 제한 요인으로 부상하게 된다.

7. 버퍼

제약 조건 이론(Theory of Constraints, TOC)에서 '''버퍼'''는 시스템 전반에 걸쳐 사용되며, 제약 조건(bottleneck) 앞뒤에 배치되어 제약 조건을 보호하고 시스템의 변동성을 완화하는 역할을 한다. 버퍼는 해당 작업 센터에서 처리되기를 기다리는 작업 센터 앞의 물리적 객체 뱅크일 수 있다.

버퍼의 개념은 제약 조건 이론의 핵심적인 요소이며, 시스템의 효율성을 극대화하기 위한 중요한 속성을 나타낸다. 버퍼를 적절히 관리함으로써, 시스템 내의 불확실성을 줄이고, 제약 조건의 가동률을 유지하며, 전체 시스템의 생산성을 향상시킬 수 있다. 이러한 버퍼 관리는 제약 조건 이론의 중요한 실천적 측면을 보여준다.

8. 플랜트 유형

제약 조건 이론(TOC)은 시스템의 출력이 시스템의 제약 조건에서의 출력과 동일하다는 사실에 기반한 제조 실행 방법론이다. TOC는 시스템을 통해 재료를 밀어 넣는 대신, 시스템을 통해 재료를 당기는 것을 권장하는 "풀 시스템"을 사용하며, 병목 현상을 다른 프로세스보다 우선시하여 생산 효율성을 높이는 것을 목표로 한다.

TOC의 주요 방법론은 드럼-버퍼-로프(DBR)와 단순화된 드럼-버퍼-로프(S-DBR)이다. DBR은 공장의 물리적 제약 조건이 작동할 수 있는 속도인 드럼, 드럼 앞에 위치하여 드럼이 멈추지 않고 지속적으로 작업할 수 있도록 하는 버퍼, 그리고 시스템에 투입되는 작업의 양과 시점을 조절하는 로프로 구성된다. 드럼은 시스템의 전체적인 생산 속도를 결정하는 병목 지점 역할을 하며, 버퍼는 예상치 못한 문제 발생을 방지하고, 로프는 시스템 전체의 균형을 유지하고 자원 낭비를 최소화한다. S-DBR은 DBR을 단순화한 것으로, 시스템의 복잡성을 줄이고 구현을 용이하게 하는 데 중점을 둔다.

고속 자동 생산 라인은 높은 처리율과 생산량을 달성하기 위해 설계되며, 제약 조건을 갖는다. 이러한 생산 라인에서 병목 현상은 전체 처리량을 감소시키고 재공품(WIP)을 증가시키며, 생산 사이클 시간을 길게 만든다. 제약 조건 이론은 이러한 병목 현상을 해결하기 위해 생산 라인의 가장 큰 제약 조건을 식별하고, 이를 개선하는 데 초점을 맞춘다.

공급망의 해결책은 재고 흐름을 만들어 더 큰 가용성을 보장하고 잉여를 제거하는 것이다. TOC 유통 솔루션은 공급망의 단일 링크에 적용될 때 효과적이며, 여러 회사가 포함된 시스템 전체에 적용될 때 더욱 효과적이다.

전체적인 사고방식을 재무 분야에 적용한 것을 '''처리량 회계'''라고 한다. TOC 관점에서 재무 및 회계의 주요 측정 항목은 '''처리량''', '''운영 비용''', 그리고 '''투자'''이다.

임계 체인 프로젝트 관리(CCPM)는 제약 조건 이론을 프로젝트 관리에 적용한 것이다. CCPM은 모든 프로젝트가 A-plant와 같다는 아이디어를 기반으로 한다.

원래는 제조 및 물류에 초점을 맞추었지만, 제약 조건 이론은 판매 관리 및 마케팅으로 확장되었다. 효과적인 판매 관리를 위해 운영에 적용하는 방식과 유사하게 드럼-버퍼-로프 (Drum-Buffer-Rope, DBR)를 영업 프로세스에 적용할 수 있다.

9. 응용

제약 조건 이론(TOC)은 시스템의 출력이 시스템의 제약 조건에서의 출력과 동일하다는 사실에 기반한 실행 방법론으로, 다양한 분야에 적용되어 구체적인 솔루션을 도출했다. TOC는 주로 제조, 프로젝트 관리, 공급망/유통 분야에 적용되었으며, '사고 과정'과 같은 다른 도구들을 활용하여 마케팅 및 영업, 재무 분야에도 적용되었다.

드럼-버퍼-로프 (DBR)는 TOC의 핵심 요소로, 제조 실행 방법론의 중요한 부분이다. DBR은 공장의 물리적 제약 조건인 드럼, 드럼을 보호하는 버퍼, 작업 출시 메커니즘인 로프로 구성된다. 드럼은 시스템의 전체 생산 속도를 결정하는 병목 지점이며, 버퍼는 드럼이 지속적으로 작업할 수 있도록 재공품(WIP)을 유지하는 역할을 한다. 로프는 시스템에 투입되는 작업의 양과 시점을 조절하여 버퍼의 과도한 축적을 방지하고 드럼의 효율적인 운영을 돕는다.

고속 자동 생산 라인은 높은 처리율과 생산량을 달성하기 위해 설계되며, 이러한 라인에서 발생하는 병목 현상은 전체 생산성의 저하를 초래한다. 제약 조건 이론은 이러한 병목 현상을 해결하기 위해 생산 라인의 가장 큰 제약 조건을 식별하고, 이를 개선하는 데 초점을 맞춘다.

공급망의 해결책은 재고 흐름을 만들어 가용성을 높이고 잉여를 제거하는 것이다. TOC 유통 솔루션은 단일 링크와 여러 회사가 포함된 시스템 전체에 적용될 때 모두 효과적이다.

처리량 회계는 전체적인 사고방식을 재무 분야에 적용한 것이다. TOC 관점에서 재무 및 회계의 주요 측정 항목은 처리량, 운영 비용 및 투자이다.

임계 체인 프로젝트 관리 (CCPM)는 제약 조건 이론을 프로젝트 관리에 적용한 것으로, 모든 프로젝트가 A-plant와 같다는 아이디어를 기반으로 한다.

제약 조건 이론은 원래 제조 및 물류에 초점을 맞추었지만, 판매 관리 및 마케팅으로 확장되었다. DBR은 효과적인 판매 관리를 위해 영업 프로세스에 적용될 수 있다.

9. 1. 운영

9. 1. 1. 드럼-버퍼-로프(DBR)

9. 2. 고속 자동 생산 라인

9. 3. 공급망 및 물류

9. 4. 재무 및 회계

9. 5. 프로젝트 관리

9. 6. 마케팅 및 영업

10. 사고 과정

관리자가 프로젝트를 시작하고 실행하는 데 도움이 되는 일련의 도구이다. 이 도구들은 논리적인 흐름으로 사용될 때, 다음의 사고 과정을 돕는다.

1. 무엇을 바꿀 것인가? (What to Change?) : 현실을 파악하고, 시스템의 제약을 찾아낸다.

2. 무엇을 위해 바꿀 것인가? (What to Change to?) : 제약의 병목 현상을 극복할 수 있는 목표를 설정한다.

3. 어떻게 바꿀 것인가? (What to Change how?) : 목표 달성을 위한 구체적인 해결책을 찾고 실행 계획을 세운다.

11. 개발 및 실천

골드랫은 제약 조건 이론(TOC)의 개발과 실천에 대한 주요 원동력이었고, 2011년 사망할 때까지 이 분야에 헌신했다. TOC는 그의 저서인 『더 골』(The Goal)을 통해 널리 알려지게 되었으며, 이 책은 생산 관리 및 비즈니스 운영 분야에서 혁신적인 사고방식을 제시했다. 골드랫은 TOC를 단순한 이론으로 제시하는 것을 넘어, 실제 기업 환경에 적용하고 그 효과를 입증하는 데 주력했다. 그는 컨설팅 활동을 통해 TOC를 다양한 산업 분야에 적용하여 성과를 창출했으며, 이는 TOC가 이론적 틀을 넘어 실질적인 문제 해결 도구임을 보여주는 사례가 되었다. 골드랫의 노력은 TOC가 단순한 이론에서 그치지 않고, 실질적인 경영 혁신의 도구로 자리매김하는 데 결정적인 역할을 했다. 그의 제자들과 추종자들은 골드랫의 유산을 이어받아 TOC를 더욱 발전시키고, 다양한 분야에 적용하기 위한 노력을 지속하고 있다.

12. 비판

드럼-버퍼-로프(DBR)가 최적의 솔루션이 아님을 주장하는 비판도 존재한다. DBR은 지나치게 단순화된 방식이며, 현실의 복잡한 생산 환경을 제대로 반영하지 못한다는 지적이다. 또한, DBR이 특정 상황에서만 효과적이며, 모든 생산 시스템에 적용하기 어렵다는 비판도 제기된다. DBR이 과도한 재고를 유발할 수 있다는 점도 문제로 지적된다. DBR은 병목 지점의 가동률을 높이기 위해 버퍼를 사용하는데, 이는 불필요한 재고를 증가시킬 수 있다.

13. 인증 및 교육

제약 조건 이론 국제 인증 기구(TOCICO, The Theory of Constraints International Certification Organization)는 제약 조건 이론 분야의 전문성을 인증하는 독립적인 비영리 단체이다. TOCICO는 제약 조건 이론의 적용과 관련된 시험을 출제하여, 일관된 역량 기준을 보장하고 있다. TOCICO는 다양한 레벨의 인증을 제공하며, 각 레벨은 제약 조건 이론에 대한 이해와 적용 능력을 평가한다. TOCICO 인증은 개인의 경력 개발과 조직의 제약 조건 이론 도입 및 활용에 기여한다.

14. 관련 주제

리비히의 최소율은 제약 조건 이론의 중요한 기반이 된다. 리비히의 최소율은 식물의 성장을 제한하는 것은 가장 부족한 영양소라는 이론으로, 시스템 내에서 병목 현상을 파악하는 데 유용하다. 제약 조건 이론은 이러한 최소율의 개념을 확장하여, 조직의 성과를 제한하는 제약 조건을 찾아내고 이를 해결하는 데 초점을 맞춘다.

시스템 사고는 복잡한 시스템을 이해하고 분석하는 데 필요한 사고방식이다. 제약 조건 이론은 시스템 사고를 통해 조직 전체를 하나의 시스템으로 보고, 제약 조건을 파악하고 해결함으로써 시스템 전체의 성과를 향상시키려고 한다. 시스템 사고는 개별 부서나 요소에만 초점을 맞추는 대신, 상호 연결된 요소들 간의 관계와 상호작용을 파악하여 근본적인 문제를 해결하는 데 도움을 준다.

도넬라 메도우즈의 12가지 레버리지 포인트는 시스템 변화를 위한 효과적인 방법들을 제시한다. 제약 조건 이론은 이러한 레버리지 포인트를 활용하여 제약 조건을 해결하고 시스템 전체의 성과를 향상시키는 데 기여한다. 특히, 제약 조건 이론은 메도우즈가 제시한 레버리지 포인트 중 제약 조건을 관리하고, 시스템의 규칙을 변경하는 데 중점을 둔다.

참조

_[1] 서적 The goal: a process of ongoing improvement https://archive.org/[...] North River Press
_[2] 웹사이트 Beratergruppe Strategie http://www.wolfgangm[...] 2018-03-17
_[3] 서적 Essays on the ''Theory of Constraints'' North River Press
_[4] 서적 The Goal: A Process of Ongoing Improvement
_[5] 서적 Theory of Constraints Handbook
_[6] 서적 APICS Dictionary, 13th Edition APICS self-published
_[7] 서적 The Race https://archive.org/[...] North River Press
_[8] 간행물 Simplified Drum-Buffer-Rope: A Whole System Approach to High Velocity Manufacturing http://www.goalsys.c[...] 2007-12-08
_[9] 서적 The Race https://archive.org/[...] North River Press
_[10] 서적 The Haystack Syndrome:: Sifting Information out of the Data Ocean https://archive.org/[...] New York: North River Press 1990
_[11] 서적 DBR, Buffer Management, and VATI flow classification 2010
_[12] 서적 Theory of Constraints Handbook McGraw Hill
_[13] 서적 Supply Chain Management at Warp Speed Auerbach publications 2009
_[14] 서적 Order review/release and lot splitting in drum-buffer-rope 1997
_[15] 뉴스 'The planning flexibility bottleneck in food processing industries' 2006
_[16] 서적 Throughput Accounting North River Press
_[17] 서적 The ''Theory of Constraints'' and its implications for Management Accounting https://archive.org/[...] North River Press
_[18] 서적 Critical Chain North River Press
_[19] 서적 Sales Process Engineering: A Personal Workshop ASQ Quality Press
_[20] 문서 See the annex of: Vidal, C. 2008.[https://arxiv.org/abs/0803.1087 The Future of Scientific Simulations: from Artificial Life to Artificial Cosmogenesis]. In Death And Anti-Death, ed. Charles Tandy, 6: Thirty Years After Kurt Gödel (1906–1978) pp. 285-318. Ria University Press.)
_[21] 간행물 TOC or LP? [production control]
_[22] 간행물 From Management by Constraints (MBC) to Management By Criticalities (MBC II) http://ac.aua.am/tri[...]
_[23] 문서 http://ac.aua.am/trietsch/web/WorkingPaper281.pdf D. Trietsch, From the Flawed "Theory of Constraints" to Hierarchically Balancing Criticalities (HBC), Department of Information Systems and Operations Management, University of Auckland, Working Paper No. 281, May 2004.
_[24] 간행물 Theory of constraints and the combinatorial complexity of the product-mix decision
_[25] 간행물 An Investigation into the Fundamentals of Critical Chain Project Scheduling.
_[26] 간행물 Standing on the shoulders of giants: production concepts versus production applications. The Hitachi Tool Engineering example. 2009
_[27] Youtube Standing on the Shoulders of Giants https://www.youtube.[...]
_[28] 논문 "Theory of constraints: a review of the philosophy and its applications."
_[29] 논문 "Comparing TOC with MRP and JIT: a literature review."
_[30] 논문 "How to compare six sigma, lean and the theory of constraints."
_[31] 논문 The concept of bottleneck.
_[32] 웹사이트 TOCICO Board of Directors - Theory of Constraints International Certification Organization http://www.tocico.or[...] 2018-03-17
_[33] 간행물 全体最適のマネジメント理論TOC
_[34] 문서 「全体最適のマネジメント理論TOC」（岸良）と同様の趣旨の論文「全体最適のマネジメント理論 TOC　科学的理論を定義する『仮説の論理構造』とよりよい社会への可能性」（https://www.tocclub.net/performance_06.html）がインターネット上でも公開されている。
_[35] 문서 日本TOC推進協議会（http://www.j-toc.jp/index.html）、全体最適の行政マネジメント研究会（http://tocgyousei.sakura.ne.jp/main/abouttoc.html）、教育のためのTOC 日本支部（https://tocforeducation.org/about/）、TOCPA Japan（https://tocpractice-japan.com/tocpa-japan/）が「制約理論」と表記。日本TOC協会（https://japan-toc-association.org/toc/basic_concept）は「『制約理論』または『制約条件の理論』」としている。
_[36] 웹사이트 サプライチェーンの原点TOCとは何か https://www.itmedia.[...] ITmedia 2020-12-25
_[37] 웹사이트 ITレポート（キーワード３分講座）TOC https://xtech.nikkei[...] 日経クロステック 2020-12-25
_[38] 서적 何が、会社の目的を妨げるのか ダイヤモンド社 2013-02-22
_[39] Youtube 『トヨタ生産方式』の著者、大野耐一氏　ゴールドラット博士について語る https://www.tocclub.[...] TOCクラブ
_[40] 웹사이트 利益創出！ TOCの基本を学ぶ（1）：制約条件に着目した業績改善手法、TOCとは？ (3/3) https://monoist.itme[...] アイティメディア 2020-12-25
_[41] 문서 エリヤフ・ゴールラット　何が、会社の目的を妨げるのか ダイヤモンド社
_[42] 서적 何が、会社の目的を妨げるのか ダイヤモンド社 2013-02-22
_[43] 웹사이트 ゴールドラット・コンサルティングの「会社紹介」 https://goldrattgrou[...]
_[44] 서적 優れた発想はなぜゴミ箱に捨てられるのか? 限界を突破するTOCイノベーションプロセス ダイヤモンド社 2019-04-04
_[45] 서적 Stop Decorating the Fish North River Press 2018
_[46] 서적 Pride and Joy プライド アンド ジョイ 誇りと喜びを取り戻す病院経営 株式会社メディカルトリビューン 2019
_[47] 웹사이트 日本TOC推進協議会が「トップページ」 http://www.j-toc.jp/
_[48] 간행물 TOCとは何か ダイヤモンド社
_[49] 서적 ザ・ゴール ― 企業の究極の目的とは何か ダイヤモンド社 2001-05-18
_[50] 서적 エリヤフ・ゴールドラット 何が、会社の目的を妨げるのか ダイヤモンド社 2013-02-22
_[51] 서적 The Goal: A Process of Ongoing Improvement North River Press 2012