如何做好生产作业排程

作業排程測試生產部蘇德柏•建立執行作業、使用資源或分配設備的時間表•訂單加工流程(JobShop)–每件訂單依功能需求，被指派至各工作站進行加工作業–當一件作業抵達工作站時，即加入工作站的等候線內，等待被加工–排程•決定作業被加工的順序，及指派作業至機器作業排程排程的產能考量•無限負荷(InfiniteLoading)–工作指派時至工作站時•只考慮作業的需求•不考慮工作站是否有足夠的產能•有限負荷(FiniteLoading)–工作指派時至工作站時•考慮作業的需求•加工機器的設置時間與加工時間•正向排程(ForwardScheduling)–接到訂單後–向前排定各項作業的完成時間–可得知各作業的最早完成時刻•反向排程(BackwardScheduling)–以未來的某特定日期（可能是交期）–開始反向往前排定各作業的時間–可得知最晚開始時刻•MRP系統是物料無限負荷、反向排程•機器導向排程–機器是最重要的資源，故排定機器的時間•人員導向排程–人員是最重要的資源，故排定人員的時間常用的排程與控制功能•分配訂單、設備和人員至工作中心–短期的產能規劃•決定訂單執行的順序•派工(dispatching)–啟動排程工作之執行•現場管制–控制訂單之進度–已延誤與緊急訂單之跟催生產控制領班等候之訂單電腦等候之訂單工作站排程的目的•滿足交期•使前置時間最小化•使設置時間或設置成本最小化•使在製品庫存最小化•使設備利用率最大化–保持所有設備忙碌，並不是最有效之流程管理工作排序•排序(sequencing)•優先排序(prioritysequencing)–決定工作在機器或工作站上執行的優先程序•排定工作順序的法則–依據一種資料•加工時間、交期、或訂單到達順序–經運算取得某種指標數字•最小閒置時間法則排程績效的衡量標準•滿足客戶交期或下游生產的需求•使流程時間最小化•使在製品最小化•使機器與工作人員之閒置時間最小化排程法則與技術單機對n項工作之排程例16.1n項工作在單機上作業MikeMorales是法律影印快遞公司的主管，這家公司為洛杉磯市中心區的法律事務所提供影印服務，有五個客戶在本週的剛開始時，提出他們的訂單，排程資料詳列於下：工作依到達之順序處理時間（天）交期（從現在起之天數）A35B46C27D69E12所有的訂單都需要使用僅有的彩色影印機，Morales必須決定這五個訂單的處理順序，評估準則是使流程時間最小化FCFS法則導出下列之流程時間：工作處理天數（天）交期(從現在起之天數)流程時間（天）A350+3=3B463+4=7C277+2=9D699+6=15E1215+1=16流程時間合計＝3＋7＋9＋15＋16＝50天平均流程時間＝50/5＝10天僅有工作A將能準時交貨工作B、C、D、E則將分別延誤1、2、6、14天，平均一項工作將延誤（0＋1＋2＋6＋14）／5＝4.6天考慮SOT法則。給予加工時間最短之訂單第一優先處理，導出之流程時間：工作處理天數（天）交期(從現在起之天數)流程時間（天）E120+1=1C271+2=3A353+3=6B466+4=10D6910＋6＝16流程時間合計＝1＋3＋6＋10＋16＝36天平均流程時間＝36/5＝7.2天只有工作E和C在交期前完成，工作A僅遲了一天平均工作延誤（0＋0＋1＋4＋7）／5＝2.4天使用DDATE(交期)法則，則排程之結果是：工作處理天數（天）交期(從現在起之天數)流程時間（天）E120+1=1A351+3=4B464+4=8C278+2=10D6910＋6＝16流程時間合計＝1＋4＋8＋10＋16＝39天平均流程時間＝39/5＝7.8天工作B、C、D之交期將延誤平均一項工作將延誤（0＋0＋2＋3＋7）／5＝2.4天工作處理天數（天）交期(從現在起之天數)流程時間（天）LCFS排程E120+1=1D691+6=7C277+2=9B469+4=13A3513+3=16流程時間合計＝46天平均流程時間＝9.2天平均延誤＝4.0天RANDOM排程D690+6=6C276+2=8A358+3=11E1211+1＝12B4612＋4＝16流程時間合計＝53天平均流程時間＝10.6天平均延誤＝5.4天工作處理天數（天）交期(從現在起之天數)流程時間（天）STR排程E120+1=1A351+3=4B464+4=8D698+6=14C2714+2=16流程時間合計＝43天平均流程時間＝8.6天平均延誤＝3.2天剩餘寬裕時間(STR;slacktimeremaining)法則流程時間合計（天）平均流程時間（天）平均延誤（天）FCFS50104.6SOT367.22.4DDate397.82.4LCFS469.24.0Random5310.65.4STR438.63.22機對n項作業之排程•n／2流程工作站•作業必須以相同的順序經過2部機器•Johnson法則•讓第一項工作的開始至最後一項工作的結束為止之間的流程時間最小化•步驟–列示每項工作在兩台機器上之作業時間–選擇最短之作業時間–如果最短之作業時間是在第一台機器上作業，則優先處理該工作；如果最短之作業時間是在第二台機器上作業，則最後處理該工作–對所有剩餘之工作重覆步驟２和３例16.24項工作在雙機之作業步驟1：表列作業時間工作在機器＃1上之作業時間在機器＃2上之作業時間A32B68C56D74步驟2和3：選擇最短的作業時間並將其分派工作A在機器2上之作業時間最短，所以應優先被分派與最後被執行。（刪除工作A）步驟4：重覆步驟2和3，直到排程結束剩餘的工作中選擇最短的作業時間，工作D在機器2上之作業時間是第二短，所以它被排在倒數第二個執行工作A和D已被安排或已被刪除，在剩餘之工作中，工作C在機器1上有最短的作業時間，故工作C被安排在第一個執行現在僅剩下工作B，而且其在機器1上的作業時間最短執行順序的答案是C→B→D→A，流程時間為25天機器1機器2作業C閒置作業C作業B作業D作業B作業A作業D作業A閒置但可做其他作業0511192325累積天數機器數與工作數相同之排程•指派方法(assignmentmethod)•線性規劃運輸模式(Transportation)•目的是使衡量績效最小化或最大化–最小成本、流程時間，最大利潤•適用條件–有n項「東西」被分派至n個「目的地」–每項東西必須被分派至一個，而且僅有一個目的地–僅使用一個（績效）準則例17.3指派方法假設有五項工作，可以在五台機器中之任一台上執行（N＝5）機器工作ABCDEI56483II64985III43254IV72453V36455規劃一個最小成本的分派方法步驟1：列之減法每列各數減去該列最小之數機器工作ABCDEI23150II20541III21032IV50231V03122步驟2：欄之減法每欄各數減去該欄最小之數機器工作ABCDEⅠ23130II20521III21012IV50211V03102步驟3：利用直線驗證以最少直線劃過所有的0，計算直線數是4，因需五條直線，故繼續步驟四機器工作ABCDEI2３13０II2０52１III２１０１２IV5０21１V０３１０２步驟4：沒有被直線劃過之各數減去它們之中最小之數字，並在直線交叉上的每個數加上被減去之數機器工作ABCDEI1３020II1０411III２２０１３IV4０101V０４１０３藉由「直線測試」得最佳解工作ABCDEI１３０２０II１０４１１III２２０１３IV４０１０１V０４１０３工作站現場控制•ShopFloorControl的主要功能–指定每項工作站訂單之分派優先順序–維持在製品數量之資訊–傳送工作站訂單之現況資訊至辦公室–提供確實產出之資料以利產能控制–提供在製品庫存及會計所需之數量資料–提供人力及機器的生產力等衡量指標甘特圖•規劃與追蹤工作站內的工作工作星期一星期二星期三星期四星期五ABC作業開始作業完成預計作業之時間實際進度預先排定之非生產活動如：修理、例行維修、缺料現在時刻維修V工作站現場控制的工具•每日之分派清單•異常報告–定期之延誤報告（每週填寫一或二次）–報廢報告–重工報告–提供按日程表之績效綜合報告•完工訂單之數量與比例•無法充分供應訂單之延誤、產量等•缺貨清單–投入/產出控制報告•監督每個工作站之工作負荷與產能投入/產出(I/O)控制•基本概念：投入工作中心的工作，不應該超過工作站的產能•投入超過產出時–工作中心擠滿了積壓待發之訂貨–作業變得無效率新的訂單未分派訂單投入速率生產管制生產之前置時間產能產出/完成訂單在製品（負荷）資料完整性•工作站現場控制系統電腦化–使用條碼及光學掃描器•加速報告處理速度與減少資料輸入錯誤•資料不精確會造成整個控制系統回饋之資料是錯誤的–工作站紀律(shopdiscipline)•盤點錯誤•零件加工路徑之改變工作訂單訂單排程訂單跟催產能需求計畫途程及工作中心現場派工WIP管制人立及設備需求標準生產成本等候之次序投入/產出分析圖表17.9惠普之工作站現場控制系統工作站排程的原理•工作流量與現金流量直接相等•工作站的效率，都應以流經工作站的速度來衡量•工作訂單的排程應排得像一串唸珠，可按部就班的完成•一個已經開始作業的工作訂單不應該被中斷•藉由集中注意力在瓶頸之工作中心和工作訂單上，最能有效的達成流量的速度•每天重新排程•每天取得每個工作中心未完工之工作訂單的資訊回饋•使工作中心之投入資訊與工作者確實能做的相配合•當尋求產出的改善時，查看工程設計與執行處理間之不一致•在工作站中要求確定之路徑、標準之路徑等等是不大可能的。但是，我們總是朝著這個方向去做服務業之人員排程•目的–每周工作五天及連續休假2天的情況下•所需人數最少之排程表•且必須滿足每日之人力需求•步驟–首先從一星期中每一天所需之人力著手，再一次加入一個工作者至排程表•將第一位作業員指派給需要工作的每一天–即複製每天之需求人員數–因為第一位作業員被指派上7天班，故圈選連續兩天需求人力最少（小）的，這兩天即為放假日ＭＴｕＷＴｈＦＳＳｕ人力需求４３４２３１２工作者１４３４２３１２工作者２３２３１２１２工作者３２１２０２１１工作者４１０１０１１１工作者５００１００００圈選連續兩天需求人力最少（小）的一對就是其圓圈內最大之數字必須小於或等於（即不大於）任何一對圓圈內之最大數字確保在人員需求量最高的日子不會缺人–第二位作業員在未被圈選的正整數中•（剩餘的五天都沒有被圓圈圈住）都減去１•步驟重覆使用於第二位、第三位工作者等等