© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 第 17 章 作業排程

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 大綱 製造執行系統 工作中心的本質與重要性 優先法則與技術 現場生產控制 服務業的人員排程 結論

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 製造執行系統 製造執行系統（ Manufacturing Execution System, MES ）負責執行工廠排程、派工、 追蹤、以及監控生產現場的資訊系統，提 供與 MRP 、產品與流程規劃、以及延伸到 廠房外的供應鏈管理、 ERP 、銷售和服務管 理等系統即時的連結。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 工作中心的本質與重要性 工作中心（ work center ）或稱為工作站，為 企業內組織生產資源以完成生產作業的單位。  依據零工式生產（ job-shop ）來劃分。  依生產流程、裝配線或群組技術單元（ GT cell ） 來區分。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 工作中心的本質與重要性 排程系統  無限負載（ infinite loading ）  有限負載（ finite loading ） 排程  正向排程（ forward scheduling ）  反向排程（ backward scheduling ）

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 工作中心的本質與重要性 流程  機器導向流程（ machine-limited process ）  勞力導向流程（ labor-limited process ）

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 17.1 流程與排程方法的類型

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 典型的排程與控制功能 進行作業的排程與控制時，必須執行下面的功能：  分派工單、設備和人員至對應的工作中心或其他特定位 置，基本上，此屬於短期產能規劃。  決定工作的先後順序（即評估工作的優先權）。  執行排程工作，此一般稱為派工（ dispatching ）。  工作現場的控制（或生產活動控制），此包含了： 檢視現場狀態並控管作業中訂單的進度。 跟催已延誤或緊急的訂單。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 17.2 典型的排程流程

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 工作中心排程的目標 工作中心排程的目標有：  配合交期  最小前置時間  最小整備時間或成本  最少的在製品存貨  最大的機器或人力利用率

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 作業順序 決定機器或工作中心應該優先執行哪一項工 作程序即是所謂的排序（ sequencing ）或優 先排序。  優先法則（ priority rules ）  最少寬裕時間法則（ least-slack rule ）  關鍵比率法則（ critical-ratio rule ）

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 作業順序 常用於衡量排程效能的標準，可用以評估優 先法則：  1. 滿足顧客或下游作業所需的交期。  2. 最短流程時間（流程中的作業時間）。  3. 最小在製品存貨。  4. 最小的機器或工人寬裕時間。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 17.3 工作排程的優先法則

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 優先法則與技術 範例 17.1 ：一部機器有 n 個工作  Mike Morales 是 Legal Copy-Express 的組長，這家店 提供了洛杉機市區法律事務所影印的服務， 5 位顧客在 一週開始時提出了訂單，特定的排程資料如下：

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 FCFS 規則

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 SOT 規則

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 EDD 規則

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 LCFS 規則

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 隨機規則

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 STR 規則

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 優先法則的比較

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 n 項作業的雙機排程 Johnson 法則（ Johnson’s rule ）  1. 列出 2 部機器上每一個工作的作業時間。  2. 選擇最短的作業時間。  3. 假如最短時間是在第 1 部機器，則先執行這個 工作；假如是在第 2 部機器，則最後執行這項工 作。  4. 對其他剩餘的工作重複步驟 2 和 3 ，直到完成 排程的工作為止。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 範例 17.2 ： n 項作業的雙機排程 以下藉由 4 件工作通過 2 部機器的例子說 明排程的程序。  步驟 1 ：列出作業時間。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 範例 17.2 ： n 項作業的雙機排程 步驟 2 與步驟 3 ：選取最短的作業時間並加以指 挀。 步驟 4 ：重複步驟 2 和 3 直到排程結束。 圖 17.4 使用 Johnson 法則的最佳化排程

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 作業數目與機器數目相同的排程 指派法（ assignment method ）  可適用於解決具有下列特性的問題： 1. 有 n 件「事項」被分配到 n 個「目的地」。 2. 每一事項必須被分配至唯一的目的地。 3. 只能使用一項準則（例如，最小成本、最大利潤 或最小完成時間）。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 範例 17.3 ：指派法 假設排程人員有 5 件工作，可以用 5 部機 器中的任一來執行（ n = 5 ），每一種工作 和機器組合的成本如圖 17.5 所示，排程人 員擬規劃具有最小成本的指派方式。（可 能的指派方式有 5! ，即 120 種。）

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 17.5 每項工作分配至機器處理的成本矩陣

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 步驟 1 ：列的解法 ── 每列減去該列最小的數。 步驟 2 ：欄的解法 ── 每欄減去該欄最小的數。 圖 17.6 指派法矩陣的決策步驟 （續下頁）

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 步驟 3 ：應用直線測試 ── 劃過所有 0 的直線 共 4 條，因為需要 5 條， 所以要往下進行步驟 4 。 步驟 4 ：未被劃到的數 字中，減掉它們中最小 的數字，並在直線交叉 的數字上，加上被減掉 的數字。如在步驟 3 中， 未被劃到的最小數字為 1 。 圖 17.6 指派法矩陣的決策步驟（續） （續下頁）

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 17.6 指派法矩陣的決策步驟（續）

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 n 項作業的多機排程 應該使用哪一項優先法則？  簡單的優先法則，可以合理地滿足大部分製造 業的需求，而這些法則應具備下列原則： 1. 它應該是動態的，即應經常地計算來反映工作變 動的狀況。 2. 應以閒置時間做為判斷的基準（剩餘的作業時間 與所允許剩餘時間的差額）。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 現場生產控制 美國生產存貨控制協會（ APICS ）的字典定 義現場控制系統為：  利用作業現場的資料與處理後的檔案來維護與 傳遞工單及工作中心狀態的系統。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 現場生產控制 現場控制的主要功能是：  指派每一張工單的優先順序。  維護在製品數量的資訊。  傳送工單的現況資訊至辦公室。  提供實際產出的資料以進行產能控制。  針對在製品存貨及會計的需要，提供各位置或 工單所需的數量。  衡量人力與機器的效率、利用率及生產力。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 甘特圖

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 現場控制工具 控制現場的基本工具有：  每日的派工清單  各種狀態與異常報告  投入／產出控制報告

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 17.8 現場控制的基本工具 （續下頁）

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 17.8 現場控制的基本工具（續） （續下頁）

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 17.8 現場控制的基本工具（續）

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 投入╱產出控制 投入／產出控制（ input/output control ） 是製造規劃和控制系統的主要特色  主要的原則是計畫投入工作中心的作業不應該 超過計畫的作業產出，當投入大於產出時，工 作中心將會累積待補的訂貨，工作上游的前置 時間會因此而增加。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 17.9 工作站產能負載

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 資料正確性 維護資料的正確性必須要有健全的資料蒐 集系統，但更重要的是，每個與系統互動 的人員都能確實遵守這項原則。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 工作中心排程的原則 1. 工作流直接等同於現金流。 2. 任何工作中心的效率，應以通過工作中心流量的速度來 衡量。 3. 工作的排程就像是一連串連續的步驟。 4. 工作一旦開始作業後便不能夠被中斷。 5. 提升流程速度最有效的方法，是將管理的重點放在瓶頸 工作中心和工單上。 6. 每天重新排程。 7. 取得每天工作中心未完成工作的回饋資訊。 8. 工作中心的投入資訊必須是工人確實能完成的作業。 9. 當尋求產出的改善時，應檢視工程設計和執行程序間是 否存在不一致的情況。 10. 雖然在工廠中要完全確立工作標準和途程不太可能， 但仍必須朝這個方向努力。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 服務業的人員排程 連續假日排程  目標 在滿足每日人力需求下，找出每週工作 5 天休假 2 天的最少人員數目排程。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 範例 17.4 ：休假的排程

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 每日工作排程 基本上，管理者想要的人員配置是：  以最少的人數完成每日的工作。  實際產出與計畫產出間的差異最小。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 每日工作時間排程的人力需求

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 圖 人力規劃

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 計時工作排程 像餐廳這類隨時面臨需求變動的服務業，尖峰時段需要較 多的人力，非尖峰時段又需要較少的人力，管理人員必須 不斷地調整以應付變動的需求。 分割輪班或許會有較小的生產批量與更多的整備工作 。

© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008 結論 對於執行製造作業的工作中心，相當依賴 模擬進行排程，以估計通過系統的工作流 量，從而決定瓶頸並調整工作的優先順序。 對於服務業，通常是基於期望的顧客要求， 利用數學工具進行人員的排程。