1、生產活動管制概念生產活動管制概念PAC在在PPC架構中的角色架構中的角色現場管制系統架構現場管制系統架構生產線平衡生產線平衡採購採購生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-3生產活動管制概念生產活動管制概念生產規劃系統生產規劃系統原物料流原物料流生產活動管制生產活動管制物流物流資訊流資訊流生產什麼？生產什麼？何時生產？何時生產？何時完成生產？何時完成生產？多少成本？多少成本？執行執行輸入輸入問題的確認問題的確認製單完工與殘料形成製單完工與殘料形成製單與現場資產狀況製單與現場資產狀況現場績效現場績效規劃規劃輸出輸出生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-4PAC在在PPC
2、架構中的角色架構中的角色生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-5現場管制系統架構現場管制系統架構 簡單地說，現場管制即是處理實際製造中的相簡單地說，現場管制即是處理實際製造中的相關作業管制問題，如圖所示，其主要功能包括關作業管制問題，如圖所示，其主要功能包括有有(Melnyk et.al,1985)：生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-6生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-7生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-8現場管制功能現場管制功能製單檢閱與發放製單檢閱與發放(Order releasing)現場作業排程現場作業排程(Shop
3、floor operations scheduling)資料蒐集與監督資料蒐集與監督(Data collection/monitoring)控制與回饋控制與回饋(Control/Feedback)製單完工處理製單完工處理(Order disposition)生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-9製單檢閱與發放製單檢閱與發放 此階段活動的主要目的有：此階段活動的主要目的有：決定訂單進入生產現場的速度與順序，以保持生產現場決定訂單進入生產現場的速度與順序，以保持生產現場的生產效率。的生產效率。生產訂單的確認，以確定生產訂單提供生產所需的各項生產訂單的確認，以確定生產訂單提供生產所需
4、的各項資料。資料。考量各生產訂單所需要的生產資源考量各生產訂單所需要的生產資源(如：加工機台、原物如：加工機台、原物料、刀具配件需求及加工時間等料、刀具配件需求及加工時間等)，以及生產現場的負荷，以及生產現場的負荷能力，以確定生產現場的生產能力能滿足生產訂單的需能力，以確定生產現場的生產能力能滿足生產訂單的需求。求。生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-10現場作業排程現場作業排程 現場作業排程模組：指分派生產製單到工廠內各個不現場作業排程模組：指分派生產製單到工廠內各個不同的工作中心，緊隨著製單檢閱與發放模組之後。同的工作中心，緊隨著製單檢閱與發放模組之後。現場作業排程功能的目
5、標為：藉著分配與協調，來現場作業排程功能的目標為：藉著分配與協調，來妥善有效的利用製造現場有限的資源妥善有效的利用製造現場有限的資源(如機器、人員、如機器、人員、工具、物料等工具、物料等)，以滿足生產目標的要求。，以滿足生產目標的要求。其中的目標可以訂為其中的目標可以訂為 滿足訂單交期滿足訂單交期 產出量最大產出量最大 瓶頸資源使用率最高瓶頸資源使用率最高 生產前置時間最短等。生產前置時間最短等。生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-11資料蒐集與監督資料蒐集與監督 為了將現場實際作業透過監督，以了解工廠內各個為了將現場實際作業透過監督，以了解工廠內各個不同製單的狀態、在製過程與
6、加工設備狀態，從而不同製單的狀態、在製過程與加工設備狀態，從而收集各製單與設備的生產進度與績效。收集各製單與設備的生產進度與績效。透過工廠資料收集系統將工廠的生產資訊透過人工透過工廠資料收集系統將工廠的生產資訊透過人工或自動化收集為現場資料庫。或自動化收集為現場資料庫。進而提供有用的資訊給工廠管理階層，或回饋予現進而提供有用的資訊給工廠管理階層，或回饋予現場監控模組，即為資料蒐集與監督的主要目的。場監控模組，即為資料蒐集與監督的主要目的。生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-12控制與回饋控制與回饋 包含有四個主要目的：包含有四個主要目的：將資訊回饋給其他階層。將資訊回饋給其他階
7、層。定義現場所產生的各種問題，若為可解決的問定義現場所產生的各種問題，若為可解決的問題，則產生解決方案。題，則產生解決方案。調整並改善現場所產生的問題。調整並改善現場所產生的問題。根除問題發生的發生源。根除問題發生的發生源。生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-13製單完工處理製單完工處理 此項功能的主要目的為：此項功能的主要目的為：根據上述分析結果，定義及解決相關之現場問題。根據上述分析結果，定義及解決相關之現場問題。製造命令單的解除。製造命令單的解除。解除該製造命令單的所有資源分配。解除該製造命令單的所有資源分配。評估該製造命令單的生產績效。評估該製造命令單的生產績效。定義及
8、解釋該製造命令單的一些非預期狀況發生。定義及解釋該製造命令單的一些非預期狀況發生。生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-14生產線平衡生產線平衡(Line Balancing)問題問題 1/2 生產線平衡的目的是使一條生產或組裝線的工生產線平衡的目的是使一條生產或組裝線的工作切割成數個獨立且有序的工作站，且每一獨作切割成數個獨立且有序的工作站，且每一獨立工作站的作業時間接近相同以達到同步作業。立工作站的作業時間接近相同以達到同步作業。也就是將組裝作業中眾多工作單元也就是將組裝作業中眾多工作單元(work element)予以群組化為一獨立工作站，使得工予以群組化為一獨立工作站，使
9、得工作站時間更趨於相等，因而在生產線完全平衡作站時間更趨於相等，因而在生產線完全平衡下的工作流程將很順暢。下的工作流程將很順暢。生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-15生產線平衡生產線平衡(Line Balancing)問題問題 2/2生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-16生產線平衡範例生產線平衡範例編號編號單元描述單元描述Tej必須先完成的前序單元必須先完成的前序單元1將框架置於工作架上並以鉗子夾緊將框架置於工作架上並以鉗子夾緊0.22裝上插頭，加上固定電線用索環裝上插頭，加上固定電線用索環0.43在框架上組裝在框架上組裝L型托架型托架0.714裝設電線供馬
10、達使用裝設電線供馬達使用0.11.25裝設電線供開關使用裝設電線供開關使用0.326在在L型框架上組裝機制金屬板型框架上組裝機制金屬板0.1137在在L型框架上組裝螺旋槳葉型框架上組裝螺旋槳葉0.3238在在L型框架上組裝馬達型框架上組裝馬達0.63,49排整螺旋槳葉，並與馬達相速排整螺旋槳葉，並與馬達相速0.276,7,810組合開關與組合開關與L型框架上的馬達型框架上的馬達0.385,811架上外殼，檢驗並測試架上外殼，檢驗並測試0.59,10120.1211表表 9.1 工作單元工作單元生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-17 專有名詞定義專有名詞定義為了將工作分配到各工
11、作站，工作必須被劃分為許為了將工作分配到各工作站，工作必須被劃分為許多小單位。多小單位。最小合理化工作單元為實際上可行最小不可再分的最小合理化工作單元為實際上可行最小不可再分的工作，意指這些工作不能再作更細部的劃分。工作，意指這些工作不能再作更細部的劃分。最小合理化工作單元最小合理化工作單元(Minimum Rational Work Element)舉個例子，一般將鑽孔的動作視為最小合理化單元。在舉個例子，一般將鑽孔的動作視為最小合理化單元。在人工組裝作業裡，當進行螺帽與螺絲這兩個組件的旋緊人工組裝作業裡，當進行螺帽與螺絲這兩個組件的旋緊動作時，我們將這些動作視為一體是合理的，因此這個動作時
12、，我們將這些動作視為一體是合理的，因此這個組裝工作被認定為最小合理化工作單元。組裝工作被認定為最小合理化工作單元。生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-18圖圖 9.1 順序圖順序圖1243510876911120.110.20.40.30.10.70.320.60.380.270.50.12以圖示的方法來表現出工作單元間的次序作業限制。以圖示的方法來表現出工作單元間的次序作業限制。一般是以節點一般是以節點(nodes)表示工作單元，以箭號連接各表示工作單元，以箭號連接各個節點代表工作單元間的加工順序，單元時間則標個節點代表工作單元間的加工順序，單元時間則標記在各節點的上方。記在
13、各節點的上方。順序圖順序圖(Precedence Diagram)生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-19生產線平衡的方法生產線平衡的方法 生產線平衡的方法相當多，有生產線平衡的方法相當多，有最佳解最佳解啟發式解法，此處僅以啟發式解法說明：啟發式解法，此處僅以啟發式解法說明：最大候選法則最大候選法則(Largest-candidate rule)Kilbridge and Westers法法相對位置加權值順位法相對位置加權值順位法(Ranked positional weights method)生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-20最大候選法則最大候選法則
14、1/5此種方法非常容易理解，以此種方法非常容易理解，以Te值大小作為分配值大小作為分配工作單元給工作站的依據，下面是實施該法則工作單元給工作站的依據，下面是實施該法則的步驟，範例的步驟，範例9.2係延續範例係延續範例9.1而來，為下列而來，為下列步驟的實際演算應用。步驟的實際演算應用。生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-21最大候選法則最大候選法則 2/5從列表的上方依序分配單元到第一個工作站，選擇第一從列表的上方依序分配單元到第一個工作站，選擇第一個適合的單元給工作站，適合的單元是指滿足優先權要個適合的單元給工作站，適合的單元是指滿足優先權要求且其在工作站求且其在工作站Te的
15、總和沒有超過週期時間：的總和沒有超過週期時間：Tc。步驟步驟 二二直到直到Te的總和超過週期時間：的總和超過週期時間：Tc。步驟步驟 三三在生產線上其他工作站重複步驟步驟二與步驟三，直到在生產線上其他工作站重複步驟步驟二與步驟三，直到所有單元都已被分配。所有單元都已被分配。步驟步驟 四四依依Te值降冪列出所有單元，值降冪列出所有單元，Te值最大者會排在列值最大者會排在列表的最上端。表的最上端。步驟一步驟一生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-22最大候選法則最大候選法則 3/5工作單元工作單元Te先行關係先行關係30.7180.63,4110.59,1020.4-100.385,
16、870.32350.3290.276,7,810.2-120.121160.11340.11,2表表 9.2 最大最大-候選法依候選法依TE值降冪排列工作單元值降冪排列工作單元生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-23最大候選法則最大候選法則 4/5表表 9.3 根據最大根據最大-候選報則指派工作單元至工作站候選報則指派工作單元至工作站工作站工作站單元單元Te合計合計120.450.310.240.11.00230.760.110.81380.6100.380.98470.3290.270.595110.5120.110.62生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-2
17、4最大候選法則最大候選法則 5/5生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-25Kilbridge and Westers法法 1/6範例範例 9.3依照行的順序排列單元，第一行會在列表的上方。如果有依照行的順序排列單元，第一行會在列表的上方。如果有單元可以排列在不同行，則列出所有可轉移的行。表單元可以排列在不同行，則列出所有可轉移的行。表9.4為為此步驟的結果，其中也包含了此步驟的結果，其中也包含了Te值及行值及行Te值總和。值總和。步驟二步驟二建立順序圖，其中將加工順序可互換的工作單元排列建立順序圖，其中將加工順序可互換的工作單元排列在同一行。以圖在同一行。以圖9.3作說明，單元
18、作說明，單元1及及2排在第一行，排在第一行，單元單元3、4及及5在第二行，其他依此類推。要注意的是，在第二行，其他依此類推。要注意的是，單元單元5可以排在第二行或第三行，並不會違反前序作可以排在第二行或第三行，並不會違反前序作業限制。業限制。步驟一步驟一生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-26Kilbridge and Westers法法 2/6從第一行開始分派工作單元至工作站，按照行的順序進行從第一行開始分派工作單元至工作站，按照行的順序進行分派的工作直到已達週期時間，週期時間：分派的工作直到已達週期時間，週期時間：Tc1.0分鐘。分鐘。行行Te值總和將幫助我們判斷每行所包含
19、的週期時間，第一值總和將幫助我們判斷每行所包含的週期時間，第一行單元時間總和為行單元時間總和為0.6分鐘，所以第一行全部的單元皆可以分鐘，所以第一行全部的單元皆可以排入工作站排入工作站1，可以發現不能將第二行的單元都排入工作，可以發現不能將第二行的單元都排入工作站站1，我們必須從第二行選擇即使加入工作站，我們必須從第二行選擇即使加入工作站1，Ts也不會也不會超過超過Tc的單元，所以單元的單元，所以單元3就不列為考慮，原因是就不列為考慮，原因是Te30.7分鐘，當使其加入工作站分鐘，當使其加入工作站1，Ts將大於將大於1.0分鐘。因此加入分鐘。因此加入單元單元4及及5到工作站到工作站1，使得該站
20、總加工時間等於，使得該站總加工時間等於Tc。不同於。不同於最大最大-候選法則，在這裡並不需要自行判斷前序作業限制，候選法則，在這裡並不需要自行判斷前序作業限制，因為這部份的問題已經由運用將加工順序可互換的工作單因為這部份的問題已經由運用將加工順序可互換的工作單元排列在同一行的技巧解決了。元排列在同一行的技巧解決了。步驟三步驟三生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-27Kilbridge and Westers法法 3/6將第二行的單元將第二行的單元3優先排入工作站優先排入工作站2，緊接著將第三行，緊接著將第三行的單元列入考慮，其中單元的單元列入考慮，其中單元6是唯一可排入工作站是
21、唯一可排入工作站2的的工作單元。工作單元。步驟四步驟四生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-28Kilbridge and Westers法法 4/6工作單元工作單元行行Te行總和行總和Tes110.2210.40.6320.7420.152,30.31.1630.11730.32830.61.03940.271040.380.651150.50.51260.120.12生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-29Kilbridge and Westers法法 5/6生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-30Kilbridge and Westers法法
22、 6/6表表 9.5 根據根據Kilbridge and Westers法，將工作單儿指派至工作站法，將工作單儿指派至工作站工作店工作店單元單元Te合計合計110.220.440.150.31.00230.760.110.81370.3280.60.92490.27100.380.655110.5120.120.62生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-31相對位置加權值順位法相對位置加權值順位法 1/4相對位置加權值順位法是由相對位置加權值順位法是由Helgeson及及Birnie在在1961年提出的，就某方面來說，它綜合了最年提出的，就某方面來說，它綜合了最大大-候選法則及候
23、選法則及Kilbridge and Westers法兩者的法兩者的優點。優點。相對位置加權值相對位置加權值(RPW)係根據同時考慮各單元係根據同時考慮各單元的的Te值及單元在先行圖中的位置計算出來的，值及單元在先行圖中的位置計算出來的，而後依照相對位置加權值將單元排入工作站。而後依照相對位置加權值將單元排入工作站。生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-32相對位置加權值順位法相對位置加權值順位法 2/4計算各單元相對位置加權值；依據先行圖中箭頭所指示的計算各單元相對位置加權值；依據先行圖中箭頭所指示的路徑，將路徑上的所有工作單元之路徑，將路徑上的所有工作單元之Te值加總，即為最前
24、端值加總，即為最前端節點節點(工作單元工作單元)之相對位置加權值。之相對位置加權值。步驟一步驟一依相對位置加權值降幕排列單元，為了方便起見，也列出依相對位置加權值降幕排列單元，為了方便起見，也列出單元的單元的Te值及其先行關係。值及其先行關係。步驟二步驟二根據相對位置加權值分派單元至工作站，須注意不能破壞根據相對位置加權值分派單元至工作站，須注意不能破壞前序作業限制及時間週期的假設。前序作業限制及時間週期的假設。步驟三步驟三生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-33相對位置加權值順位法相對位置加權值順位法 3/4工作單元工作單元RPWTe先行順序先行順序13.300.2-33.0
25、00.7122.670.4-41.970.11,281.870.63,451.300.3271.210.32361.000.113101.000.385,890.890.276,7,8110620.59,10120.120.1211表表 9.6 相對位置加權值順位法，依相對位置加權值順位法，依RPW值降冪排列工作單元值降冪排列工作單元生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-34相對位置加權值順位法相對位置加權值順位法 4/4工作站工作站單元單元Te合計合計110.230.70.9220.440.450.360.110.91380.670.320.924100.3890.270.65
26、5110.5120.120.62表表 9.7 根據相對位置加權值順位法指派工作單位至各工作站根據相對位置加權值順位法指派工作單位至各工作站生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-35改進生產線平衡的其他方式改進生產線平衡的其他方式工作單元分割工作單元分割(Dividing Work Element)改變自動化工作站之工作速率改變自動化工作站之工作速率方法分析方法分析(Methods Analysis)組件的先前裝配組件的先前裝配(Preassembly of Components)工作站間的存貨緩衝工作站間的存貨緩衝(Inventory Buffers Between Statio
27、ns)平行工作站平行工作站(Parallel Stations)生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-36採購循環採購循環需求確立與需求描述需求確立與需求描述 選擇供應商與詢價作業選擇供應商與詢價作業 訂單開立、發放與跟催流程訂單開立、發放與跟催流程 發票核定與退貨處理作業發票核定與退貨處理作業 結案與維護相關紀錄結案與維護相關紀錄 生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-37供應商評估或選擇供應商評估或選擇品質與品質保証品質與品質保証交期與前置時間交期與前置時間存貨政策存貨政策價格價格服務服務地點地點彈性彈性生產計畫與管理 Chapter 9 生產活動管制9-38Q&A
