排程問題之定義與分類

所謂生產排程，是指在一段時間內於特定的生產條件限制下，配置可用的資源來處 理一群工作並決定其加工的順序，以達成所設定之目標。排程問題在探討如何決定機台 上所有工作的加工開始時間及加工先後順序。而排程於製造工作中最主要功能是在有限 資源的環境下，依照所需完工日期決定各訂單工件生產多少數量，何時開始、何時完成、

於那一台機器上進行加工，並在指定時間內送交至下一個工作站，使其總體績效最佳。

而根據黃俊豪(2009)的文獻提出，ㄧ般而言，排程問題可依據工件到達與作業特性、

加工時間特性、機台數目與製程型態以及績效衡量指標四種資訊加以分類，分別說明如 下：

ㄧ、依工件到達與作業特性分類

1. 靜態(Static)模式：工件數目、作業內容及加工順序均為固定且已知。

2. 動態(Dynamatic)模式：工件數目、作業內容及加工順序隨時間變動而改變。

二、加工時間特性

1. 確定性(Deterministic)模式：工件在各機台之加工時間固定。

2. 隨機性(Stochastic)模式：工件在各機台上之加工時間不固定，但會具有某種機率 分配。

三、機台數目與製程型態 1. 單階製程(Single Operation)

(1) 單階單機(Single-machine)：只有一台機台的排程問題，所有工件經由此機台 加工處理。

(2) 平行機台(Parallel-machine)：多台機器的排程問題，機器間彼此獨立運作，且 每一工件可任選一機台加工。依據機器的加工效率將平行機台分類為等效平行 機台(Identical Parallel Machines)、等率平行機台(Uniform Parallel Machines)以 及非相關平行機台(Unrelated Parallel Machines)三類。

2. 多階製程(Multiple Operation)

(1) 流程型生產(Flow-shop)：為多階的生產系統，工件須經由多階段的加工處理 程式，且所有工件在全部機台上之作業流程相同，此種流程型態就稱之為(Pure) 純粹流程型生產。

(2) 零工式生產(Job-shop)：也屬於多階的生產排程問題，和流程型生產不同點在 於，每個工件有自己的加工途程。

(3) 開放型生產(Open-shop)：是零工式生產的特例，每個工件有各自的加工路徑，

但相較於零工式生產來說，於加工途程上的工件，其加工的先後順序是不可更 改的。

四、績效衡量指標

績效指標的設立，直接影響到排程問題的求解模式，也決定了一個生產系統的表現 結果。因此在決定績效評估標準之前，必須要先了解系統的目標，再選擇適用之法則及 相應之評估標準。一般常見的績效衡量指標，其大致可分為與完工時間相關、交期相關、

機器相關、在製品相關以及成本面相關之共五大類型指標，其相關說明如表2.1 所示。

表 2. 1 常見的績效衡量指標(資料來源: 黃俊豪(2009) )

類別 評估標準

完工時間相關 (Completion time)

最大完工時間(makespan)

總完工時間(total completion time)

總加權完工時間(total weighted completion time) 平均加權完工時間(average weighted completion time) 平均流程時間(mean flow time)

總加權流程時間(total weighted flow time)

交期相關 (Due Date)

最大延遲時間(maximum tardiness) 總延遲時間(total tardiness)

總加權延遲時間(total weighted tardiness) 平均差異時間(mean lateness)

平均早交時間(mean earliness) 平均延遲時間(mean tardiness) 寬放時間(allowances time)

機器相關 (machine measures)

平均機台使用率(average machine utilization) 平均整備時間(average setup time)

平均等候時間(average time in queue) 在製品相關

(WIP)

平均在製品數量(average WIP)

平均等待工作數(average number of jobs in queue)

成本相關 (Cost)

總成本(total cost)

平均等候成本(average cost in queue) 機台設置成本(facility setup cost) 缺貨成本(backorder cost)