Theory of Constraints (introductie artikel)
TOC legt zwakste schakel in de watten

Winst maken is geen toeval, maar een kwestie van oorzaak en gevolg. Breng de zwakste schakels in een logistieke keten in kaart, ontzie die vervolgens zo veel mogelijk, of hef ze zelfs op. 'Het Doel' komt daardoor vanzelf in zicht: een winstgevend bedrijf. 
Dit is in een notendop de Theory of Constraints (TOC), ontwikkeld door de natuurkundige Eliyahu Goldratt (1947-2011). Het concept lijkt eenvoudig, maar de implementatie is dat niet:  Vaak wordt vergeten dat ook de toeleverketen en het 'bespelen' van de afzetmarkt erbij moeten worden betrokken. 
Wellicht gebruiken daardoor nog maar weinig bedrijven in Nederland de TOC als leidraad. De toepassing van de TOC bij projectmanagement en in ziekenhuizen plaatst deze methode echter opnieuw in de schijnwerpers.

Op het eerste gezicht doet het betoog van Dr Eliyahu Goldratt voor een "Viable Vision", op de website van de Goldratt Group, enigszins denken aan Dr Phil McGraw. Deze populaire televisiepsycholoog claimt immers ook eenvoudige oplossingen voor complexe problemen.
Toch zou het erg jammer zijn als bedrijven de Theory of Constraints (TOC) hierdoor zouden afdoen als onrealistisch. Het gaat hier namelijk wel degelijk om een theorie die hout snijdt!

'The more complex a system is, the more profound it's inherent simplicity', stelt Goldratt.  In het kort komt zijn redenatie op het volgende neer: Het managen van voortbrengingsprocessen is vaak complex. Toelever- en afleverketens worden daarom vaak in stukjes opgedeeld, die per afdeling worden aangestuurd. Het gevolg is echter dat er grote tussenvoorraden ontstaan. Dit komt doordat er - juist in complexe ketens! - veel verbanden bestaan tussen de bedrijfsprocessen. Daardoor neemt het aantal vrijheidsgraden om de keten te managen af. Feitelijk kún je dus niet lokaal optimaliseren!

Volgens Goldratt kun je dat feit echter in je voordeel uitbuiten: het volstaat om een aantal kritische punten optimaal aan te sturen. Juist als een logistieke keten complex is, is het management daarvan dus juist eenvoudig. Als oorzaken en gevolgen systematisch in kaart worden gebracht, dan blijkt meestal dat slechts één of twee schakels een hefboomfunctie vervullen. Door deze bottlenecks of contraints optimaal te exploiteren en alle andere bedrijfsprocessen daaraan ondergeschikt te maken, kan de efficiency van de voortbrengingsketen sterk worden verbeterd.

Verborgen bottleneck
De bottleneck kan een bestaand proces zijn, dat in de watten moet worden gelegd.
Het kan echter ook zijn dat een proces, dat gebaseerd blijkt op verkeerde aannames, radicaal moet worden omgegooid. Denk daarbij bijvoorbeeld aan het overstappen op vraaggestuurde en just-in-time toelevering. In dit geval gaat het dus om het opheffen van een verborgen bottleneck !

Goldratt zelf was zó van zijn Theory of Contraints (TOC) overtuigd, dat hij de afgelopen jaren bedrijven uitdaagde om Goldratt Consulting te laten bekijken of een Viable Vision mogelijk is.

Zo'n Viable Vision houdt in, dat binnen vier jaar de winst van het desbetreffende bedrijf gelijk kan zijn aan de omzet nu. In het bijbehorende contractaanbod staat dan, dat het merendeel van de implementatiekosten alleen hoeft te worden betaald, als dat doel wordt bereikt.

An offer that can't be refused. Keerzijde is wel, dat je sowieso vast zit aan een vierjarig contract. 

In 2005 meldde Goldratt Consulting dat 28 bedrijven wereldwijd een Viable Vision contract hadden getekend, waarvan één in Nederland.

Historie
De TOC heeft een grote invloed gehad op de ontwikkeling van planningsmethoden en bijpassende software. Ieder bedrijf zou daarom in elk geval op de hoogte moeten zijn van de historie en de principes van deze 'knelpuntentheorie'.  

Dr Eliyahu Goldratt was van oorsprong natuurkundige en filosoof. Aan het eind van de jaren zeventig ontwikkelde hij een nieuwe methode voor scheduling. De gangbare planningsmethoden leidden volgens hem namelijk slechts tot 'lokale optima', vanwege het accent op het zo 'efficiënt' mogelijk fabriceren van grote series halffabrikaten. Hierdoor ontstaan er grote hoeveelheden tussenvoorraden, die niet tijdig door de rest van de voortbrengingsketen kunnen worden weggewerkt. Goldratt richtte zich daarom op het maximaliseren van de doorvoersnelheid in de héle productieketen.

Die maximale doorvoersnelheid wordt bepaald door de zwakste schakel, het knelpunt of de bottleneck. Het  werkrooster voor dat punt moet daarom leidend zijn, alle overige werkzaamheden dienen daarop te worden afgestemd.

Goldratt werkte dit idee uit in een schedulingspakket genaamd Opt, dat werd verkocht aan de Scheduling Technology Group (STG).

Hierna concentreerde hij zich volledig op het geven van advies. In de tachtiger jaren richtte Goldratt daartoe het Avraham Goldratt Institute (AGI) op. In 1998 ging Goldratt met pensioen, maar dat was maar tijdelijk.
In 2002 maakte hij een comeback met de Goldratt Group, die inmiddels een opleidings-, een marketing-, en een adviestak omvat. Het laatste onderdeel heet Goldratt Consulting.  Implementaties doet de Goldratt Group echter niet zelf, die worden uitbesteed aan externe consultants.
Otto van der Zeeuw¹ werkt als directeur bij het Nederlandse Red Curve Institute, één van deze gecertificeerde partners. 'Wij kunnen op contractbasis worden ingehuurd, om de kar te trekken bij TOC-projecten', aldus van der Zeeuw. 'De klant sluit echter een contract met Goldratt Consulting.' 

Roman
Goldratt kreeg enorme bekendheid toen hij in 1984 de bestseller 'Het Doel' schreef. Deze roman, want dat is het, gaat over fabrieksmanager Alex Rogo. Dankzij hints van managementgoeroe Jonah (lees: Goldratt) ziet hij geleidelijk in dat winst maken het hoofddoel is van zijn fabriek, en dat dat alleen maar lukt als de bottlenecks in de productieketen maximaal worden geëxploiteerd.
Het Doel is een gemakkelijk leesbaar boek. Dat geldt echter niet voor het vervolg, 'Het hooibergsyndroom', dat uitkwam in 1990. In dat boek wordt in detail uitgelegd hoe je een schedulingsysteem kunt ontwerpen op basis van de TOC, door een knelpunt als drum het productieritme te laten aangeven (zie: het jargon).

Niet altijd is een machine met beperkte capaciteit het knelpunt. Ook het tempo waarin de orders binnenkomen kan snelheidsbepalend zijn. Het boek 'Het is geen toeval'  (1994) gaat bijvoorbeeld over het opheffen van de markt als knelpunt, zie ook de case Fleetguard Filters
Van der Zeeuw geeft een ander voorbeeld van een bedrijf dat de markt versloeg: 'Het Californische bedrijf Zycon is een producent van printplaten. Zij wisten dankzij de TOC hun levertijd te reduceren van vier weken tot één week. Ze bereikten echter pas echt hun doel, toen ze dit concurrentievoordeel te gelde gingen maken.  Hiertoe koppelden zij de prijs van de printplaten aan de levertijd. Wie zijn printplaten in één week wilde hebben, moest daarvoor voortaan het viervoudige betalen. Tegenwoordig is deze vorm van prijsdifferentiatie heel gewoon in elektronicaland.'

Verbreed
Goldratt heeft enkele tientallen boeken gepubliceerd, waaronder 'De Zwakste Schakel' (1997), over het toepassen van de knelpuntentheorie bij projectmanagement, en 'Noodzakelijk maar niet voldoende' (2001), waarin wordt betoogd dat (ERP-) bedrijfssoftware nuttig is, maar dat je daarnaast de TOC moet toepassen binnen de hele toeleverketen.

De opeenvolgende boektitels laten zien, hoe de TOC zich heeft verbreed van een productie-optimalisatiemethode tot een algemene managementtheorie. Achtereenvolgens kwam er aandacht voor marketing, project management, supply chain management en uiteindelijk zelfs voor het opheffen van bottlenecks in de manier waarop wij denken. In zijn één na laatste boek, The Choice" (2008), legt Goldratt uit waarom we worden gehinderd om business-opportunities te zien. Eliyahu Goldratt overleed op 11 juni 2011, zie ons in memoriam.

De 'verbreding'  van het applicatiegebied van de ToC is ook af te lezen aan het eerdergenoemde  'Viable Vision' aanbod van Goldratt Consulting. Daarbij is het immers de bedoeling dat een bedrijf als geheel wordt geoptimaliseerd, inclusief haar toeleveranciers en klanten.

Implementatie-partner
'Wie het toepassen van de TOC overweegt, kan natuurlijk bij ons aankloppen', aldus Van der Zeeuw. 'Het beste is echter, om je te laten overtuigen door het bezoeken van een Viable Vision Offer Event. Consultants van de Goldratt Group kunnen dan bekijken of een Viable Vision aanbod mogelijk is. Mocht dat niet zo zijn, dan wordt er niet een ander, minder lucratief contract aangeboden', verzekert Van der Zeeuw. 'Is er echter wel een Viable Vision, dan volgt desgewenst een betaald negendaags managementprogramma. De beoogde implementatiepartner, bijvoorbeeld ons bedrijf, is dan daarbij aanwezig. In die negen dagen wordt de implementatie voorbereid, daarna wordt het contract opgesteld. Daarin staat in elk geval, dat ruim 90% van de fee alleen hoeft te worden betaald als de winst binnen vier jaar gelijk is aan de omzet nu. Soms wordt echter afgesproken dat bij een geringere winstverhoging toch een deel van de bonus wordt uitbetaald.'

Het zijn tot nu toe vooral middelgrote productiebedrijven die toehappen. Van der Zeeuw: 'Het is noodzakelijk dat de hele toe- en afleverketen rondom een bedrijf kan worden meegenomen. Voor grote bedrijven is dat kennelijk te veel gevraagd'.

Patrick Hoefsmit² is Directeur Goldratt Consulting Europa:  'TOC-implementaties werden tot nu toe vaak te lokaal uitgevoerd, dus op afdelingsniveau', legt hij uit. 'Daarom hebben we Viable Vision bedacht om bedrijven aan te moedigen om de TOC ook op een hoger organisatieniveau toe te passen. Veel te vaak wordt er gestopt bij de vierde stap in de TOC cyclus, het opheffen van een knelpunt in een productieketen. Daarna moet je echter doorgaan naar het volgende knelpunt dat winstvergroting in de weg staat. En dat knelpunt kan dan geen machine blijken, maar je marketingstrategie of je distributiemethode.'

Als je logistieke processen dankzij het toepassen van de ToC veel beter zijn geworden, dan kun je bijvoorbeeld je klanten aanbieden om hen just-in-time aan te leveren of om over te stappen op vendor-managed inventory. Hoefsmit: 'Je moet dan je klanten overtuigen om geen product van je af te nemen, maar een dienst.'

Lean manufacturing
In Nederland waren er een aantal TOC-implementaties in de jaren negentig, en op dit moment zie je toepassingen in ziekenhuizen. TOC-principes worden weliswaar in veel bedrijven toegepast, maar dan vaak onder de paraplu van een andere procesverbetermethode, zoals Lean manufacturing  of Six Sigma. Het aantal ondernemingen dat de ToC als leidende methode kiest is nog steeds gering, zeker in Nederland. Lean is hier bijvoorbeeld veel populairder.
'Lean heeft een aantal overeenkomsten met de TOC', reageert Van der Zeeuw. 'Bijvoorbeeld de aandacht voor het reduceren van voorraden en just-in-time productie. Een belangrijk verschil is echter, dat Lean zaken globaal in kaart brengt, terwijl de TOC meer focus heeft. Het gaat erom om datgene te veranderen dat het meeste profijt geeft.'

'De meeste ToC-implementaties hebben wij gedaan in Duitsland', vervolgt Van der Zeeuw. 'De geringere populariteit van de TOC in Nederland wordt denk ik veroorzaakt, doordat het lastig is te kiezen voor iets dat afwijkt van wat anderen doen. Hierdoor is de TOC voor ons als adviesbureau ook een lastig te vermarkten concept. Maar we moeten ook de hand in eigen boezem steken. Vroeger maakten we binnen vijf dagen een actieplan voor de implementatie, dat we daarna overdroegen aan het betreffende bedrijf. Soms ging dat goed, maar in andere gevallen maakten de bedrijven er een potje van. Tegenwoordig blijven we daarom gedurende de hele looptijd van de implementatie als projectleider bij de implementatie betrokken, bij Viable Vision is dat zelfs vier jaar .'

Samenvatting
Samenvattend: Aanvankelijk werd de TOC vooral op de werkvloer toegepast om bottlenecks in de doorvoer optimaal te benutten, later verbreedde het toepassingsgebied zich tot het wegnemen van knelpunten in de hele keten, en zelfs tot het opsporen van constraints in de relaties tussen bedrijven.

Bovendien kwam er aandacht voor strategie: Wat moet er veranderen in een bedrijf en in welke richting, en hoe communiceer je dat binnen je organisatie. Een tool die daarbij kan worden ingezet is de strategy en tactics tree, een hiërarchisch schema bestaand uit tweelaags blokjes van steeds een strategie en een bijbehorende tactiek. Daarnaast worden logical maps gebruikt om oorzaken, gevolgen en business-opportunities in kaart te brengen.
De strategie-tools kunnen in theorie ook zonder de rest van de TOC worden toegepast. Voor de tactische invulling kun je immers ook een methode zoals Lean of Six Sigma inzetten.

Wellicht lijkt het daardoor of er geen direct verband is tussen een tool zoals de strategy en tactics tree en de oorspronkelijke knelpuntentheorie. Toch is die relatie er wel degelijk. Alles rondom de TOC was én is gebaseerd op logisch denken en het ordenen van oorzaken en gevolgen, waarbij 'oorzaak' ook een bepaalde tactiek in de toekomst kan zijn!

In het voorwoord van zijn één na laatste boek, The Choice (Japanse uitgave), schrijft Goldratt: "All my work is based on the conviction that the underlying concepts and methods in the hard sciences can and should be applied in the social sciences". Een versie van het eerste hoofdstuk van The Choice (dat in Nederland waarschijnlijk in 2009 uitkomt) is te lezen op de website van Goldratt's Marketing Group. Goldratt demonstreert in dit boek aan zijn dochter  - zij heeft een doctorstitel in de organisatiepsychologie - dat simpele oorzaak-effect relaties bepalen of een organisatie al dan niet succesvol is.

¹) Otto van der Zeeuw is één van de oprichters van de Goldratt Implementation Group. Inmiddels is hij niet meer actief als adviseur vanuit het Red Curve Institute.
²) Patrick Hoefsmit is sinds 2007 niet meer verbonden aan Goldratt Consulting, maar werkt vanuit een eigen adviesbureau.
 

Case Vitatron: TOC bij projectmanagement
Software-afdeling bepaalt ritme waarin pacemakers worden ontwikkeld.

De TOC is niet alleen geschikt voor productieomgevingen. Vitatron past sinds 2003 de knelpuntentheorie toe bij projectmanagement. 'De ontwikkeltijd van onze pacemakers is daardoor met meer dan 50% gereduceerd', aldus Menno Graaf, projectplanner TOC bij Vitatron. 'Bovendien komen de projecten nu volgens plan gereed. In het begin was dat wel even wennen voor onze marketingafdeling!'

Tot 2001 werkte Menno bij Lucent Technologies. Dit was het eerste bedrijf dat de TOC grootschalig toepaste op projectmanagement. ‘Ik was destijds verantwoordelijk voor de uitrol binnen Europa. Toen Lucent last kreeg van de algehele malaise in de Telecom-industrie, zocht ik een andere baan. Het kwam toen goed uit dat bij Vitatron in Arnhem de wens leefde om, in navolging van het Amerikaanse moederbedrijf Medtronic, aan de slag te gaan met de TOC binnen hun R&D-afdeling. Ik ben toen bij hen in dienst getreden, om de kar te trekken.’

Jantjes
Bij projectmanagement wordt de personeelscapaciteit vaak als oneindig beschouwd. Graaf: 'Stel dat er één "Jantje" is om een bepaalde taak uit te voeren, dan worden er gewoon meerdere projecten tegelijk voor deze persoon gepland, alsof er meerdere Jantjes zijn. Het achterliggende idee is dat absoluut moet worden voorkomen dat Jantje stil komt te zitten. Daarbij worden echter twee zaken over het hoofd gezien. Ten eerste komt zo geen enkel project tijdig af. Ten tweede is het vaak zo dat als iemand drie dingen tegelijk doet, dat al die dingen tezamen dan méér dan drie keer zo lang duren. De voortgang van projecten gaat daardoor lijken op auto's die zich in een file over een snelweg bewegen. Het asfalt wordt dan heel efficiënt gebruikt, maar er zijn veel te veel auto's tegelijk op een bepaald weggedeelte aanwezig. Hierdoor komen er maar weinig auto's op tijd op hun bestemming aan.'

Bij een planning volgens de critical chain methode wordt daarom uitgegaan van de reële capaciteit die binnen een R&D-afdeling aanwezig is. 'Inderdaad, dit lijkt erg op productiescheduling, en ook in dit geval wordt het drum-buffer-rope principe  toegepast. Om de drum te bepalen hebben we eerst bekeken welke groep mensen bij het ontwikkelen van de pacemakers het zwaarste wordt belast. Dat bleek de software-ontwikkelgroep te zijn.'


       ^ Bij het ontwikkelen van pacemakers bepaalt de softwaregroep het tempo

De softwaregroep is daarom sinds de invoering van de TOC bepalend voor het tempo waarmee de ontwikkelprojecten binnen Vitatron worden uitgevoerd. Alle overige activiteiten worden daarop afgestemd. Daartoe is er overcapaciteit aanwezig voor alle R&D-activiteiten anders dan het schrijven van software. 'Als mensen op afdelingen met overcapaciteit even niet hoeven te werken, dan doen ze andere dingen binnen ons bedrijf.'

Ook bij projecten is er, net zoals bij producten, sprake van verschillende bewerkingsfasen in een keten. Er zijn echter ook verschillen. Graaf: 'Het knelpunt is bij projectmanagement een min of meer bewuste keuze, en je wilt dit knelpunt ook niet opheffen. Dat zou natuurlijk gemakkelijk kunnen, door extra mensen aan te nemen.'

Aanvankelijk werd gedacht dat het relatief moeilijk zou zijn om de TOC toe te passen op projectmanagement. Volgens Graaf is daar nu echter meer belangstelling voor dan voor de toepassing van de TOC binnen productieomgevingen. Graaf: 'Ik denk dat dat komt omdat er voor het optimaliseren van de productie ook andere verbetermethodes bestaan. De TOC is echter de enige methode, die projectmatig werken ondersteunt.'

Bij Vitatron worden de pacemakers alleen ontwikkeld, alle productie is uitbesteed aan moederbedrijf Medtronic. 'Op productiegebied werken zij vooral met lean manufacturing en SixSigma. Hierdoor verloopt de productie behoorlijk efficiënt, maar ik ben er van overtuigd dat het nóg beter zou kunnen als werd overgestapt op de TOC. Met die methode kun je namelijk sneller inspelen op de marktvraag. Ik ben echter maar een klein schakeltje in het enorme Medtronic-concern, dus het is niet gemakkelijk om het topmanagement daarvan te overtuigen. Dat is eigenlijk wel jammer, want nu komen we ook niet in aanmerking voor een Viable Vision project van Goldratt. Daartoe is het namelijk vereist dat de TOC op een onderneming als geheel kan worden toegepast.'