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第八章

第八章. 生產活動控制. 本章重點. 生產活動控制之意義 生產活動控制之範疇 生產之負荷安排 排程之方法 批量生產排程方法 零工生產排程方法 專案生產排程方法 進度控制之方法 在製品存貨控制方法. 生產活動控制之意義. 生產活動控制（ PAC） 主要包括現場排程與監控 ( Shop floor scheduling and control)、 外購 ( 外包 ) 之排程與跟催 ( vender scheduling and follow-up)。

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第八章

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  1. 第八章 生產活動控制

  2. 本章重點 • 生產活動控制之意義 • 生產活動控制之範疇 • 生產之負荷安排 • 排程之方法 • 批量生產排程方法 • 零工生產排程方法 • 專案生產排程方法 • 進度控制之方法 • 在製品存貨控制方法

  3. 生產活動控制之意義 • 生產活動控制（PAC）主要包括現場排程與監控 (Shop floor scheduling and control)、外購 ( 外包 ) 之排程與跟催 (vender scheduling and follow-up)。 • 現場排程與監控有時稱為現場控制 (Shop floor control, SFC)，其完全是屬於工廠內製造系統之生產活動 。

  4. 現場控制之工作內容 • 製單發放。 • 現場作業排程。 • 資料蒐集與監督。 • 控制與回饋。 • 製造命令完工處理。

  5. 現場控制三階段系統 之一 • 製造訂單發放 • 現場作業排程 • 現場監控1.資料蒐集與監督2.控制與回饋3.製單完工處理 現場控制與現場監控代表不同之意義，現場監控強調控制之及時及作業性。

  6. 現場控制系統基本架構圖

  7. 現場控制三階段系統 之二 • 製造訂單發放1.製造訂單文件化 (order documentation)。2.進行事前物料檢核 (material checking)。3.進行事前產能評估 (capacity evaluation)。4.決定在製品水準高低 (WIP level)，以平衡製 造產品之循環時間、製造產出與存貨水準之 高低。 • Little’s Law：

  8. 現場控制三階段系統 之三 • 現場排程1. 人員、機器負荷之安排2. 工作順序之問題 • 現場監控（shop monitoring and control） 現場監控包括資料蒐集與監督、控制與回饋、製造命令完工與處理等三項工作，而其主要方法在透過下列報表達成。1. 製造訂單狀態報表。2. 進度報表 。3. 例外報表 。

  9. 生產活動控制之目標 • 確保高度的產品品質、產生較高的勞動與設備生產力，其常利用資源的有效利用、消除瓶頸作業或設置時間之減少以增進生產力。 • 要求最低的作業成本，其可經由減少存貨與降低在製品存貨 (WIP) 來達成。 • 滿足顧客要求的服務水準，亦即要求準時交貨以達成顧客之要求。

  10. 生產活動控制架構圖

  11. 排程主要的考慮因素為生產時間與生產順序而排程必須考慮其產能限制條件排程主要的考慮因素為生產時間與生產順序而排程必須考慮其產能限制條件 • 進度控制之重點工作為確保物料與工具的可用性，對短期產能限制進行調整，追蹤在製品存貨、監督勞工與處理機器損壞、發生緊急訂單、檢查產出量與廢料並幫助解決品質問題。

  12. 排程之基本概念 之一 • 排程之意義排程是一種資源分配的決策，對已決定如何進行工作，訂出時間表，稱為排程。排程最主要之考慮因素為生產時間與生產順序，而排程必須考慮其產能限制條件。 • 排程之功能1.安排未來工作之生產順序。2.確定產品之交貨日期。3.確保外購材料、零件、工具等能及時獲得。4.事先預知生產瓶頸及料件之短缺而預先加以解決。5.使全工廠工作負荷平衡，以增加產出，降低成本。

  13. 排程之基本概念 之二 • 製造時間 • 排程方法1.前推排程法2.後溯排程法 • 日程安排之工具甘特圖（Gantt Chart）

  14. 操作步驟 準備時間 ( 分) 標準工時 ( 分) 報廢率 (%) 1 60 10 10 2 90 20 00 3 30 10 05 智光公司專事某種特殊零件之製造，其製造過程及所需工時、報廢率等資料如下表所示，若欲生產100件： 假定每個操作間距離很近，運送時間可以省略不計。 (1)若每一步驟準備作業在物料或在製品送達時，才可開始裝置，試問必須投入多少件材料？ (2)步驟二應先生產多少件，步驟三才開始進行生產？ (3)同 (1)，需要多少小時始能如數交貨？ (4)若準備工作可以先進行，則其完工時間為多少？

  15. 操作步驟 投入件數 報廢率 產出件數 1 105/(1–0.1)=117 10% 105 2 105/(1–0)=105 00% 105 3 100/(1–0.05)=105 05% 100

  16. Sa Sa Sa Pa×Q1 Pa×Q1 Pa×Q1 Pa×Q2 Pa×Q2 Tab Tab Tab Tab Tab Sb Sb Sb Pb×Q1 Pb×Q1 Pb×Q Pb×Q2 Pb×Q2 例8.2圖形

  17. 日程安排方法之種類 1.連續性生產流程 每天均生產相同產品，其並無排程問題，主要生產問題在於應該如何投入原物料生產以增加產出或節省成本，因此常利用現性規劃方法解決投料之問題。 2.大量生產的生產流程 生產多量少樣的產品，須重視生產批量的決定，大批量需注意生產線平衡，小批量生產需注意如何混線生產以降低存貨數量。 3.批量生產流程 重點在於同時決定生產數量與訂單的生產順序，一般均利用浩劫法處理，但常造成缺貨現象，因此可用整合性浩劫法加以解決。 4.零工式生產流程 零工式的生產工廠中，因為生產項目具高度變化性，每種產品可能均有不同的生產途程，因此排程是最困難的。 5.專案式生產的排程 專案式生產由於牽涉眾多之作業，而作業本身常有先後次序與互相依存之關係，且此種排程最重視成本，時間與資源之運用，因此，一般利用PERT/CPM等網路分析去解決排程問題。

  18. 日程安排方法之一：批量生產 • 利用耗竭時間法 浩劫時間代表存貨可以滿足需求的時間長度 • 利用整合性耗竭法（AROT）

  19. 產品 存貨 單位需求量 耗竭時間 A 500 100 B 200 50 C 100 50 例:8.3 若已知A、B、C三產品之存貨與需求資料如下：  試問：若依耗竭法排序，其產品生產順序為何？ A:500/100=5 B:200/50=4 C:100/50=2 生產順序為:C-B-A

  20. 產品 經濟批量 生產時間 單位需求 目前存貨 耗竭時間 A 0800 2 200 0600 B 0500 1 300 0300 C 1000 2 500 1600 D 2000 3 400 2000 E 0600 2 100 0500 例:8.4 假設某公司五項產品的經濟生產批量、生產時間、需求量、第一期之存貨水準如下表所示，若以耗竭時間法求其生產順序，試求： (1)此一排程方法之第一生產產品為何？ (2)同 (1)，第一週後此件產品之存貨變為多少？ (a)A:600/300=3B:300/300=1C:1600/500=3.2 D:2000/400=5E:500/100=5 　最先生產B產品 (b)一週後，B產品存貨變成： 　　存貨=目前存貨一單位需求+經濟生產批量 =300-300+500=500

  21. 產品 耗竭時間 生產批量 每單位生產工時 所需工時 產品 每單位生產工時 生產批量 目前存貨量 每週單位需求率 C 100/40=2.5 100 0.3 30 D 150/5=3 200 0.2 40 A 0.1 100 160 30 B 220/50=4.4 150 0.2 30 B 0.2 150 220 50 A 160/30=5.3 200 0.1 20 C 0.3 100 100 40 D 0.2 200 150 50 例8.5：若已知下表代表生產A、B、C與D四個產品項之資料，且知每週生產時間為90小時，若用耗竭法來計算，試問：產能是否足夠？ 由上表所知每週工時為110小時，30+40+30+10=110， 而每週所能提供之工時為90小時，因此產能不足應付所需。

  22. 產品 (1)單位產品生產工時 (2)存貨 (3)存貨 轉換 產能 (4)每週需求量 (5)每週 需求 產能 (6)AROT需求量 (7)應生產量 (8)應生產工時 A 0.1 160 016 30 03 180 020 02 B 0.2 220 044 50 10 300 080 16 C 0.3 100 030 40 12 240 140 42 D 0.2 150 030 50 10 300 150 30 總和 120 35 90 例8.6： 同例8.5，若用整合性耗竭法，試求：每一產品之生產批量與生產時間。 由(3)(5)及每週可用產能90小時，可計算出 AROT＝(120+90)/35＝6 由(8)可知四個產品項應生產之時間，總計為90小時

  23. 日程安排方法之二：零工生產 之一 • 零工式生產的管理工作再決定各工作站之工作負荷與生產之排程；其目的如下： 1.滿足交期 2.使生產前置時間最小化 3.使設置時間成本最小化 4.使在製品庫存最小化

  24. 日程安排方法之二：零工生產 • 影響零工生產排程之因素1.工作處理方式-靜態處理排程與動態處理排程 2.工作站中機器數目與種類-排程問題必須考慮可用之產能，產能受到機器與設備數目影響，機器數越多，則排程越複雜3.工作流經工作站之模式-固定路徑V.S.變動路程 4.工作所給資訊-處理時間、到期日、權數與開始時點 5.追求的目標 (1)平均完成時間最短　(2)平均流程時間最短 (3)平均延遲時間最少　(4)最大遲延時間最小化 (5)平均等候加工時間最小化　(6)遲延工作件數最少 (7)完成時間跨距最小　 (8)工作中心的平均工作件數最少

  25. 日程安排方法之二：零工生產 之二 • 排程追求之目標1.平均完成時間 最短2.平均流程時間 最短

  26. 日程安排方法之二：零工生產 之三 • 排程追求之目標3.平均遲延時間 或延後時間 最少

  27. 排程時間關係

  28. 日程安排方法之二：零工生產 之四 • 排程追求之目標4.最大遲延時間 最小化5.平均等候加工時間 最小化6.遲延工作件數 最少

  29. 日程安排方法之二：零工生產 之五 • 排程追求之目標7.完成時間跨距(Makespan, ) 最小8.工作中心的平均工作件數 最少

  30. 工作 A B C D E 0 0 0 0 0 10 5 2 12 8 12 6 14 28 40 若已知生產系統中有五件工作等待處理，其生產順序為A-B-C-D-E，試計算下列之數值： (1)時間跨距 (2)平均流程時間 (3)平均完成時間 (4)最大遲延時間 (5)平均延後時間 (6)平均遲延時間 (7)平均等候時間 (8)延後工作件數 (9)工作中心平均工作件數

  31. 日程安排方法之二：零工生產 之六 將各項工作分配至各工作站稱為負荷安排，負荷安排以產能加以分類有二: 1.無限產能負荷安排:以要求交貨期為限，計算出每天應提供之產能，此種方式可以確保交貨日期，但所要求之產能有時不易提供。 2.有限產能負荷安排:以能提供之產能為限，超過負荷則往水平方向平移，此種方式可以確保生產，但有時無法滿足交貨期限。 • 零工生產負荷安排1.圖表法（甘特負荷圖）2.Aker圖3.指派法

  32. 工件1 工件2 機器 所需時間 機器 所需時間 A 2 D 3 B 6 A 5 C 4 C 3 D 3 B 5 兩個工件必須依下表順序在4部機器上加工，所需之操作時間及順序亦列於下表： 請用Aker圖解法與甘特負荷圖法，找出兩個工件在4部機器上之加工順序，使整體完成時間 (Total Makespan) 最短？

  33. 作業序 工令 1 2 3 作業序 工令 1 2 3 交期 1 A B C 1 4 3 2 13 2 B A C 2 1 4 4 18 3 C B A 3 3 2 3 12 4 B C A 4 3 3 1 10 已知下列三機、四工作之排程問題資料，試以前推排程法，當資源不足時以到期日早的先排，完成其負荷安排。 生產途程處理時間

  34. 利用甘特負荷圖完成解答如下： 由上圖可知總完工時間為17天。

  35. 匈牙利指派法 • 1.各列數值減去各列最小數值。 • 2.各行數值減去各行最小數值。 • 3.以最少之直線劃去方陣中全部之0。 • 4.若直線數等於方陣之行數 ( 或列數 )，則為最佳指派，否則進行下一步驟。 • 5.尋求未被劃去之最小數值，將所有未被劃去之各減去此最小值，而將直線相交處之數值加上此最小值，其餘不變。 • 6.重複進行步驟3，直到求出最佳解。

  36. 工作 員工 1 2 3 4 A 3 8 4 7 B 4 5 6 3 C 3 7 4 2 D 4 2 7 3 已知有四種工作交由四個工人執行，其所需時間如下表，試問：可使總時間最少的工作指派方法為何？

  37. 工作 員工 1 1 2 2 3 3 4 4 A 0 5 0 4 A 0 5 1 4 B 1 2 2 0 B 1 2 3 0 C 1 5 1 0 C 1 5 2 0 D 2 0 4 1 D 2 0 5 1

  38. 減最小值1 加最小值1

  39. 員工 A B C D 最佳解一 1 4 3 2 最佳解二 3 1 4 2 最佳解三 3 4 1 2 成本均為12。

  40. 工作 員工 1 2 3 4 A 8 12 10 15 B 9 16 10 11 C 8 7 9 5 D 10 8 7 9 茲假設有四件工作擬指派給四位工人，各工人完成各項工作的成本大小不一，下圖為其成本矩陣，試求一最佳的分派方法。

  41. 員工 A B C D 工作 1 3 4 2 加1 減1

  42. 零工生產：單機排程 1.開始時間設定為0，當時有幾件不相關之工作待處理。 2.Pt屬固定，包含了各種機器整備時間。 3.Pt與DD(到期日)已知。 4.機器不能空閒，必須持續至工作完成 5.排定工作未完成時，不能中途停止做別項工作。

  43. 優　先　法　則 符號 意　　　　　　　　　義 型式 先到先服務 FCFS 先接到之訂單先處理 靜態 最短處理時間 SPT 處理時間最短先處理 靜態 加權最短處理時間 WSPT 小者先排 靜態 最早到期日 EDD 到期日最近的先處理 靜態 Hodgson法則 Hodgson 以EDD為基礎修正 靜態 關鍵比率(Critical Ratio) CR 距到期日所剩時間除以處理時間，最小的先排 動態 最小浮時(Minimum Slack Time) MST 距到期日所剩時間減處理時間，最小的先排 動態 浮時/ 未完作業數 S/O 比率最小的先處理 動態 工作分派法則

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