生物学第1章

第7章限制管理7.1管理組織內限制7.2限制理論7.3瓶頸的確認與管理7.4長期產能規劃7.5產能時機與規模策略7.6長期產能決策的系統化方法7.7產能規劃工具4/7平常考am9:104/14期中考am9:107.1管理組織內限制所謂限制即是阻礙系統或組織達成最高績效(與目標有關)的事件；任一組織或系統都至少存在著一個或一個以上的限制。產能（capacity）–表示程序或系統的最大產出率主要限制有：–市場需求限制–物料限制–產能限制–後勤限制–管理限制–行為限制等六類。管理組織首重“限制”的管理。Srikanth與Umble（1997）定義三種限制的類別：實體（physical）限制機器、勞工、工作站產能或是物料短缺市場（market）限制需求低於產能管理面（managerial）限制會產生妨礙工作流程的限制因素，例如政策、慣例以及心態等。P.244第7章限制管理7-2限制理論1980年代，EliyahuGoldratt博士發展出一套系統-最佳化生產技術(OptimizedProductionTechnology,OPT)，在學術上常將此技術以限制理論(TheoryofConstraint,TOC)稱之。該系統主要是透過生產加工過程，並考慮所有的限制因素來規劃排程。TOC主要是藉由產能的分析，找出整個製程的瓶頸，而瓶頸的產能決定了整個生產流程的產能。TOC的基本原理就是藉由對瓶頸的控制與管理，來達成增加產出、降低庫存及作業費用的目標。瓶頸（bottleneck）是一種直接與程序中產能短缺因素相關的特別限制型態因此在某些特定的情況下稱為產能限制資源（capacityconstraintresource；CCR）整體上，產能少於或無法滿足需求的資源。每一個商業系統或是程序當中，至少都存在一個限制或是瓶頸，否則即代表產出沒有限制。管理者負責確保公司產能能夠符合現在及未來的需求，否則公司就會喪失成長和獲利的機會，因此調整策略以克服限制因素是一項極為重要的工作。P.244第7章限制管理本章藉由討論不同時程之限制管理決策，引導管理者應該如何做出好的決策。本章第一部分專注於如何在短期規劃內善用可得的產能利用率第二部分則是針對長期規劃，如何修正產能並決定何時應該增加或是減少產能水準。P.245第7章限制管理TOC基本原則生產要平衡的焦點不是負荷(Load)，也不是產能(Capacity)，而是平衡流量(Flow)。瓶頸資源一小時的損失就是整個系統一小時的損失。非瓶頸資源一小時的節省只是一種假象。非瓶頸資源的利用程度不是由自己決定，而是由系統之瓶頸資源決定。瓶頸資源決定整個系統的產出和存貨。解決實體限制問題確認系統或組織之瓶頸所在決定如何善用瓶頸盡全力配合步驟2所做的決定提昇瓶頸產能假如瓶頸在步驟4被提昇，回到步驟1，不要讓惰性(Inertia)變成你的限制應用限制理論的步驟如下：1.確認系統瓶頸以耙子為例，其瓶頸是焊接流程，因為此流程限制了公司準時交貨的能力，同時也阻礙了達成總資金增值的目標。2.提升瓶頸利用率運用排程使瓶頸產出量極大化；在耙子製造流程的範例當中，應該針對焊接流程使其利用率極大化，同時也需確保只有良好品質的產品通過此流程。P.248第7章限制管理3.全力配合步驟2之決策非瓶頸作業的流程應支援瓶頸作業，並且生產量不應超過瓶頸產能。也就是說，沖壓流程的生產量不應該高於焊接流程可以處理的數量，而清潔和後續的流程也應該以焊接流程的處理量為基準4.突破瓶頸當步驟1到步驟3的流程改善到極限，而瓶頸作業仍然對系統產生阻礙時，管理者必須考慮提升瓶頸的產能。舉例來說，如果在流程改善達到極限之後，焊接流程仍然為限制因素，就該考慮運用增加輪班次數或是增購焊接機器，以提升焊接流程的產能，而若是有其它直接或是間接輔助限制資源的方式或設備，則稍後亦導入輔助。P.249第7章限制管理5.不讓惰性產生Ø藉由步驟3與步驟4的改善，焊接流程的情況可獲得很大的幫助，通常來說，此時限制會轉移至其它地方，而管理者必須重新回到步驟1來審視整體流程，別讓惰性成為限制。7.3瓶頸的確認與管理瓶頸可能存在於公司內部或是外部，並且通常是流程或是製程步驟中最低的產能或是最長的產出時間（throughputtime），其中產出時間指的是整個流程從開始到結束的時間。在服務或是製造過程中辨識瓶頸的方法有許多種，瓶頸可能發生在工作站中每單位製程所花費最長的時間，或是最高的平均利用率與工作負荷，亦或是在工作站中每分鐘的節省能減少整體流程產出時間的部分，這些都會是瓶頸。P.251第7章限制管理範例7.1在服務程序中辨識瓶頸第一社區銀行（FirstCommunityBank）的經理正嘗試縮短顧客貸款申請流程的時間，圖7.1的流程圖顯示出數個不同的活動，每項活動都由不同的銀行員工負責。貸款申請的步驟1是核對申請資料的完整性並排入流程當中。步驟2依照貸款申請為個人需求或是商務因素分為不同類別。當步驟3檢查信用評等時，步驟4同時將貸款申請資料輸入至系統當中，這些資料將會儲存在銀行系統中，即使申請被拒絕也不會刪除。步驟5則會決定是否核准貸款申請；如果申請通過，步驟6會將所有的文件工作設立新的貸款帳目。各流程所需時間如括號內所示。假設任何流程步驟皆沒有等待時間，則哪一步驟是瓶頸？銀行經理同時也對於銀行在每天5小時的工作時數下，最大的貸款處理件數為多少十分感興趣。P.251第7章限制管理範例7.1(續)解答我們定義所謂瓶頸資源為該步驟每分鐘的節省，能轉換為組織整體流程平均產出時間的節省。在此定義之下，因為步驟2每分鐘節省能夠節省整體產出時間，所以步驟2為此貸款申請流程的瓶頸。完成此申請流程的總時間為10＋20＋max(15,12)＋5＋10＝60分鐘；雖然本題假設沒有等待時間，但實際上如此理想的狀況很少；所以實際完成貸款申請流程的時間，往往因為不一致的申請遞交時間、實際流程時間的變異以及相關的因素，而比60分鐘還要久。P.252第7章限制管理範例7.1(圖7.1)第一社區銀行的貸款申請流程。P.252第7章限制管理範例7.1(續)完成貸款的產能衡量是將「服務每位顧客分鐘數」轉換為「每小時服務顧客數」。在第一社區銀行的產能為每小時服務3位顧客，這是因為瓶頸步驟2的處理時間在每20分鐘內只能服務一位顧客（60/3）。決策重點步驟2是瓶頸限制，如果在貸款申請核准的情況下，銀行每小時最大的處理件數只有3件貸款業務，而在每天5小時的工作時數下產生15件新貸款業務。P.252第7章限制管理範例7.2在製造程序中辨識瓶頸資源Diablo電子生產四種產品（A、B、C、D），這些產品由五種不同的工作站（V、W、X、Y、Z）小批量組裝製造，每一工作站配置一名單班制操作員，批量的設置時間可以忽略不計，圖7.2所顯示的是個別流程圖，包含產品價格、每週需求、以及每單位處理時間等；倒三角型代表的是個別工作站中原物料及外購零件的單位價格。Diablo能製造及銷售出每週需求的極限，而且若是未達到需求並不會罰款。V、W、X、Y、Z這些工作站當中，哪一機台的工作負荷最重，而成為公司的瓶頸？P.253第7章限制管理範例7.2(圖7.2)產品A、B、C、D的流程圖。P.253第7章限制管理範例7.2(續)解答使用利用率來決定瓶頸並非是必要的，因為利用率公式當中的分母對於每個工作站皆相同，所以我們藉由整合工作負擔來找出瓶頸。公司想要盡可能的滿足所有產能訂單，每週有2,400分鐘的生產時間，每週需求的產品數乘上產品在個別工作站時間，再除以產能負荷；這裡的產能負荷指的是所有產品通過工作站的時間，並且與每週2,400分鐘的產能做比較。P.254第7章限制管理範例7.2(續)決策重點工作站X為Diablo電子公司生產線的瓶頸資源，因為其總負荷超出公司生產線可負荷的2,400分鐘。P.254第7章限制管理範例7.3利用瓶頸決定產品組合Diablo電子的資深管理階層想要藉由接單選擇來提高公司的獲利率，並蒐集附加的財務資料。每個工人時薪為18美元，變動日常開銷為每週8,500美元，工廠以單班制每天運作8小時，也就是每週40小時的產能。一般而言，一般決策都會盡可能選擇高獲利的訂單（直到產能限制為止），接著是獲利其次的訂單，然後再遞減直到產能用盡。由於公司無法滿足所有需求，產品組合必須審慎選擇。新上任的生產經理PedroRodriguez熟知限制理論與瓶頸排程的知識，他相信若將瓶頸資源概念用在產品組合上，能對公司利潤有明確的幫助。相較於Diablo電子使用已久的傳統方法，Pedro選擇由瓶頸基礎來決定產品組合對於利潤有何改變？P.255第7章限制管理範例7.3(續)傳統法解答決策法則1：依據個別產品最高獲利排序，從最高者開始選擇。步驟1：計算個別邊際利潤如下表。依序排列順序為B、A、C、D。P.255第7章限制管理範例7.3(續)步驟2：依照步驟1所決定的排序V、W、X、Y、Z，一一滿足需求，直到瓶頸資源X產能用盡。依序算出各工作站由可用時間2,400分減去需求時間後的剩餘時間。所以最佳的生產批量為60A、80B、40C、100D。P.256第7章限制管理℃範例7.3(續)步驟3：計算所選擇的產品組合利潤。這裡要注意的是勞力成本並未考量到加班成本，所以勞工成本固定為每週3,600美元。公司製造60A、80B、40C、100D的產品組合，並且獲利1,560美元。P.256第7章限制管理範例7.3(續)瓶頸法決策法則2：依據單位獲利除以使用瓶頸資源X時間的大小來排序，此法則是依據限制理論的概念而來，並且能增加瓶頸資源的獲利率。步驟1：計算個別產品的每分鐘邊際利潤：當依照上表將個別產品的每分鐘邊際利潤依序排列，則生產順序為D、C、A、B，且與前一法則所排列出的順序相反；產品D為首先製造的原因在於其並未使用瓶頸資源，故先滿足需求。範例7.3(續)步驟2：依照步驟1所決定的排序V、W、X、Y、Z，一一滿足需求，直到瓶頸資源X產能用盡。依序算出各工作站由可用時間2,400分減去需求時間後的剩餘時間。所以最佳的生產批量為60A、70B、80C、100D。P.257第7章限制管理範例7.3(續)步驟3：計算所選擇的產品組合利潤。公司每週製造60A、70B、80C、100D的產品組合，並且獲利2,490美元。決策重點藉由專注於瓶頸資源排程決定產品組合的方法，生產順序由B、A、C、D轉為D、C、A、B；同時，產品組合也由60A、80B、40C、100D變成60A、70B、80C、100D。使用瓶頸排程的產品組合的獲利比傳統方法多了930美元（$2,490－$1,560），相當於多出60%的利潤。P.257第7章限制管理