שם הכותב: תאריך: 15 ינואר 2014

שיעור 3- תיאוריית האילוצים

תמחיר וקבלת החלטות בסביבה מוגבלת משאבים

סביבה מוגבלת משאבים היא סביבה בה עומס המערכת בפרק זמן נתון גדול מהקיבולת שלה, כלומר יש מחסור (זמני/מתמשך) באיזשהו משאב קריטי (כ"א, חו"ג או צווארי בקבוק אחרים). לדוגמא, בבוקר בכניסה לחניון של המכללה בשערים יש צווארי בקבוק, אם היו פותחים עוד שערים זה היה נמנע אבל זה דורש תשתיות.

כאשר מנהלים מתמודדים עם סביבה מוגבלת משאבים הם צריכים לשאול את עצמם כיצד מתמודדים עם אותו אילוץ/ מחסור באותו משאב. אם אני לא יכול לייצר כל כמות שהשוק מבקש, אני צריך תמהיל מוצרים אופטימלי. פונקצית המטרה היא מקסימום רווח. תמהיל מוצרים אופטימאלי יהיה אותו תמהיל מוצרים שימקסם לי את התרומה.

צריך גם להחליט על מיקור חוץ (שימוש בקבלני משנה) כאשר במקרה זה מיקור חוץ מאפשר למכור מוצרים שאני לא יכול לייצר אותם לבד. קבלן המשנה פותר אילוצים בתקופות ביניים (גם אם זה לא לאורך זמן).

לגבי החלטות המחרה- כאשר אני מייצר מוצר בסביבה מוגבלת משאבים אני צריך לשאול מהו המחיר שאני אדרוש עבור אותו מוצר. אנו לא עוסקים בקורס בסוגיות המחרה.

החלטות על פתיחת/סגירת קווי מוצרים, בחירת פרויקטים חדשים, השקעה בכושר ייצור נוסף- דברים שלוקחים יותר זמן.

צריך לנתח את העלויות וכיצד מקשרים בין מבנה העלויות לבין האילוצים.

 

תרומה סגולית

שאלת התמהיל היא שאלה קריטית. כאשר אני לא יכול לספק את כל הביקוש אני צריך להחליט איזה מוצרים אני אייצר בהינתן האילוצים שלי תוך בחירת התמהיל האופטימאלי שימקסם את התרומה (וימקסם כך את הרווח).

אנו נבדוק את התרומה ליחידת גורם ייצור במחסור, זהו בעצם האילוץ שלנו. אנו בוחנים מה התרומה שלנו לאותה יחידה שנמצאת במחסור.

דוגמא: חברה שיש לה שני מוצרים- X,Y המיוצרים על פס ייצור יחיד הפועל בתפוסה מלאה. לשני המוצרים עודף ביקוש בשוק.

X

Y

מחיר ליחידה

100

70

עלויות משתנות

82

60

תרומה ליחידה

18

10

 

כשמביטים אך ורק על התרומה ליחידה ברור כי למוצר X יש עדיפות כי הוא מייצר יותר תרומה לכל יחידה (18). אבל זה לא מה שאנחנו מחפשים, אלא מה הצריכה של המשאבים שאותו מוצר דורש?

לכן מה שמעניין אותנו זה שעות המכונה מכיוון שזהו המשאב המגביל.

כעת נניח כי נדרשת שעת מכונה אחת לייצור יחידה X ואילו לייצור יחידת Y נדרשת 0.5 שעה.

X

Y

תרומה ליחידה

18

10

שעות מכונה ליחידה

1

0.5

תרומה לשעת מכונה

18

20

 

מסקנה: למרות שלמוצר X ישנה תרומה ליחידה גבוהה יותר, החברה תרוויח יותר אם היא תבחר להתמקד במוצר Y מכיוון שהוא מייצר לה את התרומה הגבוהה ביותר (זהו התמהיל האופטימלי- Y על פני X ). בנתונים האלו, כאשר יש עודף ביקוש לשני המוצרים- ההחלטה היא לייצר רק את מוצר Y.

אם נרחיב את נתוני הדוגמא- כאשר הביקוש למוצר מסוים (למשל Y) הוא כזה שיש לי יותר כושר ייצור מאשר הביקוש לY אבל פחות כושר ייצור מאשר נדרש לייצור שני המוצרים (X ו-Y ).

איזה מוצר אני אייצר ראשון? ואיזה מוצר אני אייצר ביתרת עודפי המשאבים שלי? קודם כל נייצר את Y וכאשר סיימנו למצות את הביקוש לY נייצר עם עודף שעות המכונה את המוצר X.

קבלת החלטות בסביבה מוגבלת משאבים: תרומת קבלן המשנה

אנחנו יכולים להשתמש בקבלן משנה על מנת לפתור את האילוץ.

אם יש לי קבלני משנה שמוכנים לייצר עבורי את המוצר X או Y, אני יכול בתנאים מסוימים לבקש מקבלני המשנה לייצר חלק מהמוצר, להעביר אליי ואני אמכור את המוצר, וזאת למרות שאין לי כושר ייצור עצמי, וככה שנינו נרוויח (קבלן המשנה מקבל עבודה ואני מרוויח על המוצר).

קבלן משנה זה באופן זמני או קבוע. למה? כי ברמת ביקוש מסוימת אשר תלך ותגדל יהיה לי כדאי להשקיע בעצמי במכונות ולייצר בייצור עצמי. אך אם זה ברמת ביקוש ביניים ואני לא יודע האם כדאי לי להשקיע עלויות במשאבים לייצור (בניין חדש, מכונות חדשות וכו') אז נעזרים בקבלני המשנה.

אנחנו נתמקד במקרה בו גם לי יש מכונה וגם לקבלן המשנה יש מכונה והשאלה הנשאלת היא מה אני אייצר בעצמי ומה אני אתן לקבלן המשנה לייצר עבורי.

  • בנושא זה יש לקרוא את המאמר מרשימת הקריאות בסילבוס: "כדאיות מסירת עבודות לקבלן המשנה".

זהו מודל לינארי (לא מתייחסים לעקומת למידה), מדובר במספר מוצרים.

הנחה נוספת היא שקבלן המשנה ידרוש מחיר הגבוה מהעלות המשתנה העצמית שלי לייצור המוצר וזאת על מנת לכסות את העלויות הקבועות שלו. אך הוא לא ידרוש מחיר זהה או גבוה מהמחיר בשוק (מכיוון שאז לא יהיה לי שווה לקנות ממנו).

צעדים על מנת לחשב מה אייצר בעצמי וכמה ייצר קבלן המשנה:

  1. נחשב את שיעור ההוספה של קבלן המשנה. שיעור ההוספה- ההפרש בין מחיר קבלן המשנה לעלויות המשתנות שלנו. הסכום שאני מוסיף לקבלן המשנה מעבר לעלויות המשתנות שלי.
  1. נדרג את המוצרים לפי שיעור ההוספה ליחידת אילוץ. נחלק את שיעור ההוספה במס' יחידות האילוץ של כל מוצר (בדוגמא שלנו- מס' שעות המכונה).
  2. נמסור לקבלן המשנה עבודות בהן שיעור ההוספה ליחידת אילוץ נמוך יותר.

בדרך זו נמקסם את רווח החברה.

דוגמא:

מחיר בשוק X= 100

פער תיווך 100-90=10

מחיר בשוק Y= 70

פער תיווך 70-63=7

X

Y

מחיר קבלן המשנה

90

63

עלויות משתנות

(82)

(60)

תוספת הקבלן

8

3

שעות מכונה ליחידה

1

0.5

תוספת הקבלן ליחידת אילוץ

8

6

 

נעדיף למסור את מוצר Y לקבלן המשנה.

תוספת הקבלן= שיעור ההוספה. תוספת הקבלן הוא למעשה המחיר שאנו משלמים על מנת "לשחרר" יחידת אילוץ. נבחר לשלם פחות עבור שחרור של כל יחידת אילוץ ולכן נעביר לקבלן המשנה את מוצר Y מכיוון שתוספת הקבלן שלו נמוכה משל X.

נדגיש כי פער התיווך בשני המוצרים הוא חיובי. אם היה פער תיווך שלילי לא היינו מעבירים את המוצר לקבלן המשנה כי זה לא משתלם לנו.

 

תורת האילוצים- TOC

תורת זו פותחה ע"י אליהו גולדרט. זוהי גישת אופטימיזציה של ניהול משאבים מוגבלים כאשר קיימים אילוצי ייצור כגון צווארי בקבוק, אילוצי שוק, אילוצי סרק או אילוצי כשל מדיניות.

אנחנו צריכים למצוא את האילוץ שהוא הכי מגביל ובו "נטפל" קודם כל.

במצב שבו קיים "צוואר בקבוק" (אילוץ) המדידה התמחירית צריכה לשקף את התרומה המושגת משימוש במשאבים המוגבלים. השגת תרומה מירבית בצוואר בקבוק תביא להשגת רווח מירבי לארגון.

תורת האילוצים עפ"י גולדרט כוללת 3 מדדי ביצוע:

תרומת התפוקה

תרומת התפוקה זה מכירות בפועל פחות ההוצאות המשתנות האמיתיות של אותן מכירות (כלומר רק חו"ג וקבלני משנה. עבודה בטווח הקצר זו עלות קבועה ולא משתנה).

מלאי

ערך המלאי כולל את עלות חומר הגלם בלבד! (בכל סעיפי המלאי- מלאי חו"ג, מלאי עבודה בתהליך ומלאי מוצרים גמורים). כל השאר זה עלויות קבועות.

הוצאות תפעוליות

כל שאר עלויות הייצור, למעט חו"ג, שהם בעצם כלי להפיכת המלאי לתוצר (עלות עבודה ישירה, עלות עבודה עקיפה, שכר דירה וכו') הן כולן הוצאות תקופתיות.

המטרה היא למקסם את תרומת התפוקה (להגדיל את הפער בין המכירות להוצאות המשתנות) ולהקטין למינימום את עלויות המלאי וההוצאות התפעוליות.

גולדרט בעצם מגדיר אחרת את ההוצאות. הוא מסווג באופן שונה את העלויות.

עקרונות השיטה:

  • זיהוי צוואר הבקבוק (אילוצי המערכת)
  • דירוג המוצרים בהתאם למגבלות הייצור- איזה מוצר דורש יותר/ פחות מגבלות ייצור
  • קביעת תמהיל הייצור האופטימלי- כמו שעשינו קודם
  • איזון הזרימה בין תחנות הייצור (ולא איזון כושר הייצור)- מכונה שמייצרת יותר מאשר המכונה שמייצרת בנקודת צוואר הבקבוק- תפעל פחות על מנת למנוע את צוואר הבקבוק.
  • רק בנקודת צוואר הבקבוק יופעל מלוא כושר הייצור- אבל רק בנקודת צוואר הבקבוק! עד שלא יהיה יותר צוואר בקבוק בנקודה הזאת. נקודה אחרת תהפוך להיות צוואר בקבוק ונעבור לטפל בה. זה מעין מעגל.
  • לא תמיד כדאי (כלכלית) להפעיל את כל משאבי המפעל.
  • אמצעי ייצור (למשל שעת מכונה) הנחסכים בגורם ייצור בלתי מוגבל, לא יביאו לשיפור ביעילות כיוון שהתפוקה תישאר באותו היקף שהייתה קודם לכן, בגלל שצוואר הבקבוק נמצא בנקודה אחרת.
  • בזבוז אמצעי ייצור בנקודת צוואר הבקבוק משפיע לרעה על תהליך הייצור כולו. אם אני מייצר יחידות פגומות בצוואר הבקבוק אז בעצם בזבזתי אמצעי ייצור כי השקענו זמן מכונה בייצור יחידות פגומות, אפשר להתקין בקרת איכות על מנת לחסוך זאת.
  • צווארי הבקבוק הם המכתיבים את קצב הייצור.
  • רמות המלאי בכל אחד משלבי הייצור מוכתבות על ידי צווארי הבקבוק.

 

דוגמא:

נניח חברה עם שני מוצרים A ו-B. כל אחד מהם עובר עיבוד בשתי מכונות I ו-II, שלכל אחת מגבלה של 1,500 שעות. להלן נתונים בסיסיים:

A

B

מחיר מוצר

50

40

עלות חו"ג

(25)

(20)

תרומה

25

20

זמן עיבוד בשעות ליחידה:
מכונה I

1

1.5

מכונה II

2

1.5

 

בהינתן ביקוש לא מוגבל למוצרים, מהו הרכב הייצור האופטימלי לחברה?

למוצר A תרומה גבוהה יותר ליח', אך ניתן לייצר מקסימום 750 יח' ממוצר A בגלל מגבלת הייצור של מכונה II:

התרומה המקסימאלית של מוצר A היא 750*25=18,750 (תרומה כפול כמות מקסימאלית)

התרומה ליחידה של מוצר B היא רק 20, אך לעומת זאת מוצר B דורש רק שעה וחצי מכל מכונה. ניתן לייצר מקסימום 1000 יח' ומוצר B נותן תרומה כוללת של 1000*20=20,000.

לכן, כדאי לי ללכת עם המוצר שנותן את התרומה הכוללת הגבוהה ביותר מכיוון שהוא מנצל בצורה אופטימאלית את כושר הייצור שלי במכונות (למרות שהתרומה ליחידה היא לאו דווקא הגבוהה ביותר).

 

נניח עתה שיש מגבלת ביקוש של 500 יחידות לכל מוצר. מהו הרכב הייצור האופטימאלי לחברה?

נבחן את אילוצי המכונות:

I

II

מוצר A (500 יחידות)

500

1,000

מוצר B (500 יחידות)

750

750

סה"כ שעות נדרשות

1,250

1,750

האילוץ הוא מכונה II, ולכן נחשב תרומה לשעת מכונה II:
מוצר

A

B

תרומה

25

20

שעות ייצור

2

1.5

תרומה ליחידת אילוץ

12.5

13.33

 

המכונה בה אנו נפגשים במגבלת האילוץ היא האילוץ. על פי נתוני הדוגמא, לכל מכונה יש מגבלה של 1,500 שעות. מכונה II היא האילוץ מכיוון שעל מנת לייצר את מלוא ביקוש המוצרים ש ו-B נדרשות 1,750 שעות מכונה. אנחנו צריכים להחליט באיזה מוצר נייצר את מלוא הביקוש וביתרת השעות (אם יהיו) נייצר את המוצר השני. לכן נחשב את התרומה ליחידת אילוץ.

נעדיף לייצר את מוצר B (500 יח') מכיוון שאנו מקבלים תרומה גבוהה יותר לאילוץ. בשעות הנוספות שנותרו אני אייצר את מוצר A. כמה יח' נייצר ממוצר A? לאחר ייצור של 500 יח' B נותרו 750 שעות מכונה. מכאן שנייצר 375 יח' מוצר A.

התרומה הכוללת תהיה 10,000 ממוצר B ועוד 9,375 ממוצר A, שזה בסה"כ 19,375 ₪ תרומה.

 

יישום עקרונות השיטה בהעמסת עלויות עקיפות

עלויות עקיפות מיוחסות למוצרים השונים בעזרת בסיס העמסה.

רצו כי הן תועמסנה על בסיס העמסה המשויך לצוואר הבקבוק, לדוגמא שעות המכונה המהווה את צוואר הבקבוק.

השיטה תייקר את עלויות הייצור בצוואר הבקבוק, וגורם הייצור בצוואר הבקבוק יוקצה בצורה אופטימאלית.

 

לצילום השיעור



− 3 = שש

תואר ראשון
תואר שני
מרצים