在一定目標下，任何系統都可以抽象成由一連串的環構成，并且存在著一個或者多個互相矛盾的約束關系。想要提高系統的產出就必須盡可能地打破各種約束，找到整個系統強度中最弱的一環，這就是TOC理論的出發點。
1 TOC（約束理論，theory of constraint）的產生
TOC發展于OPT（optimized production timetables，后來指最優生產技術：optimized productiontechnology），但又超越了OPT，是20世紀70年代由以色列物理學家及企業顧問高德拉特提出，根植于離散型生產方式，是繼MRP和JIT之后的又一項組織生產和物流的新方式。
TOC理論是一種持續改善、解決“瓶頸約束資源”的管理哲學，注重系統的瓶頸，強調瓶頸的持續改善和產銷率的最大化，摒棄對成本的一味削減，允許合理庫存和運行費用，尋求企業產銷率的最大化。TOC理論已經廣泛應用于航天工業、汽車制造、半導體、鋼鐵、紡織、電子、學校、政府機構、物流與供應鏈管理等領域。
2 TOC的基本思想及核心內容
TOC基于企業在實現目標的過程中現存的或潛在的制約因素，先用有限能力排產法安排瓶頸上加工工序的生產作業進度計劃，再以瓶頸工序為基準，把瓶頸工序之前、之間、之后的工序分別按拉動、工藝順序、推動的方式排定，并進行一定優化，設置緩沖、繩子等，使非瓶頸的作業計劃與瓶頸資源上的工序同步。最后打破系統約束，如此周而復始。
TOC的實施過程如下：
（1）在能力管理和現場作業管理方面尋找約束因素。
（2）把重點放在瓶頸工序上，保證瓶頸工序不發生停工待料，提高瓶頸工作中心的利用率，從而得到最大的有效產出。
（3）根據不同的產品結構類型、工藝流程和物料流動的總體情況，設定管理的控制點。
3 基于TOC理論的生產物流計劃與控制原理
1）按物料流向對企業分類
企業的生產過程可以看作是一個從原材料到成品的高度相關的活動鏈。MRP的原理就是根據這個活動鏈中高度相關的內在關系，制訂出一個詳盡的生產作業計劃，規定出每一種毛坯、零件、部件和產品的投入、出產時間和數量。但在生產實際中，這個活動鏈中計劃耗的活動程序常會被大量存在的隨機事件干擾所打亂，如機器損壞、質量問題等。要識別這些干擾，找出問題出在何處，方法之一就是從“物流”著手。只有通過對企業中“物流”的分類，人事各自的薄弱點（瓶頸）所在，才能有針對地進行生產計劃與控制。
一般將從原材料到成品的生產物流分為三種類型。實際上，一個企業的生產物流往往不止一種類型，可以根據占主要地位的生產物流來相應地劃分企業，例如，如果一個企業其主要是“V”型生產物流，那么就可以稱這個企業為V型企業。
① V型企業
V型企業的生產物流結構表現為：由一種原材料加工或轉變成許多種不同的最終產品。如煉油廠、鋼鐵廠等企業，其工藝流程一般來說比較清楚且設計簡單，生產提前期短，企業的瓶頸識別及其控制協調也相對容易。
其特點主要有：最終產品的種類較原材料的種類多得多，所有最終產品的基本加工過程相同，企業一般是資金密集且高度專業化的。
② A型企業。
A型企業的生產物流結構表現為：由許多種原材料加工或轉變成一種最終產品，如造船廠、飛機廠等企業，其物料清單和工藝流程復雜，企業的在制品庫存較高，生產提前期較長，瓶頸不易識別，計劃以及工序間的協調工作繁多瑣碎。
其特點主要有：由許多制成的零部件裝配成相對較少數目的成品，原材料較多；一些零部件對特殊的成品來說是唯一的；對某一成品來說，其零部件的加工過程往往是不同的；設備一般是通用型。
③ T型企業。
T型企業的生產物流結構表現為：由許多種原材料加工或轉變成多種最終產品，如制鎖廠、汽車制造廠等企業。
其特點主要是：由一些共同的零部件裝配成相對數目較多的成品，許多成品的零部件是相同的，零部件的加工過程通常是不相同的。
2）實行“鼓－緩沖器－繩”（DBR）系統控制方法
TOC理論認為，一個企業的計劃與控制目標就是尋求顧客需求與企業能力的最佳配合，對約束環節進行有效控制，一旦一個被控制的工序（即瓶頸）建立了一個動態平衡，企業的工序應相繼地與這一被控制的工序同步。
DBR系統原理：
① TOC把主生產計劃（MPS）比喻為“鼓”，根據瓶頸資源的可用能力確定物流量，作為約束全局的“鼓點”，控制在制品庫存量。從計劃和控制的角度來看，“鼓”反映了系統對約束資源的利用。所以，對約束資源應編制詳細的生產作業計劃，以保證對約束資源的充分合理的利用。
②所有瓶頸和總裝工序前要有“緩沖器”，保證起制約作用的瓶頸資源得以充分利用，以實現企業最大的產出。一般來說，“緩沖”分為“庫存緩沖”和“時間緩沖”。前者是將所需的物料比計劃提前一段時間提交，以防隨機波動以及機器故障，并以約束資源上的加工時間長度作為計量單位。其長度可憑觀察與實驗，并經過必要的調整確定。后者是保險在制品，其位置、數量的確定原則同“時間緩沖”。
③所有需要控制的工作中心如同用一根傳遞信息的繩子牽住的隊伍，按同一節拍（保持一定間隔，按同一步伐行進），也就是在保持均衡的在制品庫存、保持均衡的物料流動條件下進行生產。
由于“約束”決定著生產線的產出節奏，而在其上游的工序實行拉動式生產，等于用一根看不見的“繩子”把“約束”與這些工序串聯起來，有效地使物料依照產品出產計劃快速地通過非約束作業，以保證約束資源的需要。所以，“繩子”控制著企業物料的進入（包括“約束”的上游工序與“非約束”的裝配），起的是傳遞作用，即驅動系統的所有部分按“鼓”的節奏進行生產。通過“繩子”系統的控制，使得約束資源前的非約束資源均衡生產，加工批量和運輸批量減少，可以減少提前期以及在制品庫存，而同時又不使約束資源停工待料。
在TOC實施的過程中，“繩子”是由一個涉及原材料投料到各車間的詳細作業計劃來實現的。
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