問題定義

本研究考慮一訂單式生產且有固定合作委外代工廠商之製造廠商，生產 A、

B 兩種產品。兩種產品製程如圖 3.1.1 所示：

圖 3.1.1 產品 A、B 製程圖

此製造廠商將在考慮生命週期不同階段的需求不確定下進行 T 期的同步產能規 劃，假設顧客需求必須完全滿足，並以最小化規劃期內產能購置期望總成本為目 標。這裡所說的產能即為機台，包括廠內機台及外包機台，因此同步產能規劃就 是希望能夠同時決定最佳廠內機台購置量及最佳外包機台租用時數。

以下將本研究提到的各種機台做詳盡的分類及介紹。

依據來源可以分為廠內機台及外包機台：

1. 廠內機台：企業本身所擁有的固定機台，不會隨著需求波動而變化。

2. 外包機台：企業向委外代工廠商租用之機台，因應需求波動。

依據生產特性可分為特定機台及共用機台：

1. 特定機台：只生產特定產品之機台，如圖 3.1.1 中的特定機台 A，只生產產 品 A。

2. 共用機台：生產產品 A 及 B 製程中，共用的機台，如圖 3.1.1 中的共用機台 C。

特定機台A

特定機台B

共用機台C

產品A

產品B 原料

原料

製造廠商採訂單式生產，產品製造導期為一期，訂單需全部達交。在廠內 機台負荷之外的顧客需求，以委外代工的方式滿足，對委外代工廠商必須在顧客 下單的前一期下單。下單時點示意圖如圖 3.1.2 所示：

圖 3.1.2 下單時點示意圖

由圖 3.1.2 可知，顧客實際需求在 t 時點顧客訂單到達時才知道，然而，製造廠 商在 t-1 時點必須預測顧客在 t 時點的需求，對委外代工廠商下達 t 時點的外包 機台租用時數。因此，委外代工廠商有二期的製造導期。

製造廠商可以在 t 時點，依據顧客實際需求，增加或減少對委外代工廠商下單 的數量。但由於委外代工廠商的製造導期由二期縮減為一期，因此必須付出較高 的訂單修改成本，假設容許的修改幅度為 α，0<α<1。

例如：α=0.2，製造廠商在 t-1 時點對委外代工廠商下達了 100 單位的訂單，在 t 時點確認實際顧客需求後，欲將訂單作 20 單位的更改（將訂單改為 80 單位-120 單位）是可以被委外代工廠商所允許的；若製造廠商欲對訂單做超過 20 單位的 大幅度修改則必須付出額外的訂單修改費用。

圖 3.1.3 委外代工容許範圍示意圖 100

80 120 α=0.2 示意圖：假設委外代工訂單為 100 單位

容許範圍：

不需付出額外成本

不容許範圍：

需付出額外成本 不容許範圍：

需付出額外成本

委外訂購量 出貨時點

顧客下單時點

t 對委外代工廠商下單時點

t-1 時間

本研究在上述的問題情境之下，考量以下相關成本：

(1) 廠內機台的購置成本。

(2) 外包機台的訂購成本。

(3) 外包機台閒置的取消懲罰：企業高估顧客需求，使外包機台閒置，造成 委外代工廠商損失。因此，企業必須受到懲罰，負擔委外代工廠商部分 損失。

(4) 外包機台不足的追加成本：企業低估顧客需求，使外包機台不足以滿足 顧客需求，企業必須以較高的價格加購機台。

假設顧客需求必須完全滿足下，最小化規劃期內產能購置期望總成本，構建出此 同步產能規劃問題的數學模式，決定最佳廠內機台購置量及最佳外包機台租用時 數，本研究問題情境如圖 1.3 所示：

圖 3.1.4 製造廠商委外代工示意圖 委外代工 製造廠商

廠商 下游顧客端

環境因素：

委外代工相關成本(2)、(3)、(4)

製造廠商內部生產成本(1)

需求波動

決策變數：

廠內機台購置量 外包機台租用時數