簡化型限制驅導式排程法(Simplified Drum-Buffer-Rope, S-DBR)

簡 化 型 限 制 驅 導 式 排 程 法 (Simplified Drum-Buffer-Rope, S-DBR) 最 初 是 由 Schragenheim et al.，在 2000 年於 Constraints Management Special Interest Group (CMSIG) 技術研討會中首次提出，隨後於2001 年出版之 「Manufacturing at Warp Speed：Optimizing Supply Chain Financial Performance」中有更詳盡完整的論述。書中提到傳統的 DBR 雖 然是有效的，卻似乎複雜了點，並列舉出了多項傳統DBR 應用的困難，如(1) Spreading buffer time ; (2) More buffer time; (3) Superfluous buffer; (4) Operator confusion; (5) Stealing; (6) Schedule stability; (7) Need for data automation，於是提出了 S-DBR【11】。

Schragenheim 認為 DBR 有以下優點：(1)較簡易且有效的生產計劃方法；(2)專注於 產能受限資源(Capacity Constrained Resource, CCR)有限產能的排程，以耗盡 CCR 的產 能；(3)利基於業務接單；(4)準時的訂單交期；(5)能提供最佳的生產計劃。然而，

Schragenheim 亦認為：(1)即使企業內部產能限制實際存在，但系統最主要的限制仍來自 於市場需求；(2)排程使得系統降低回應市場的彈性，但若為了回應市場而變更排程，則 會增加管控負擔與複雜度；(3)建立緩衝保護的最終目的，就是要有效地使用緩衝，以確 保訂單順利出貨，故只需要具有整體性保護的單一緩衝即可；(4)複雜的生產環境，如迴 流、多機台、多瓶頸，對於排程是一大挑戰【11】【12】【13】。因此，S-DBR 主張，即 使企業內部產能限制實際存在，系統最主要的限制仍來自於市場需求，而 2006 年 Schragenheim 則提出以下細部的操作方法。

1. 決定可靠的訂單交期

要允諾客戶一個可靠且具競爭力之交期，首先得作到不讓產能受限資源(Capacity Constrained Resource, CCR)負載過高，因為根據 Little’s Law【8】可知在製品(Work In Process, WIP)數量愈高，則生產前置時間(Manufacturing Lead Time, MLT)愈長，故若讓 CCR 負載過高，將造成 MLT 增加而直接傷害向客戶允諾之交期，S-DBR 使用了「已規 劃負載(Planned Load)」的觀念，作為衡量訂單交期與投料日期之依據。所謂的「已規劃

負載」定義為：在某一規劃期間內，所有已確認訂單(Firm Order)於 CCR 所需之累積負 載，如圖2-3 所示，其中已確認訂單包含已投入現場的在製品，以及已規劃但尚未投入 生產線之訂單。

今天 時間(天)

Load 100%

已規劃之負載 (Planned Load)

可自此時間點 承諾產能 生產系統內所有已確認

訂單所需的累積負載

Effective max

圖2-5 已規劃負載示意圖

在決定交期前，需先了解訂單的生產緩衝大小，生產緩衝時間(Production Buffer, PB) 是指一個最小可接受的生產批量，從投料到產出所需的時間，包含實際加工時間、等候 時間、搬運時間、機台設置時間與預防內部變異的時間，因此，新訂單的可允諾交期即 是將已規劃負載加上二分之一的生產緩衝時間，此時間點即是很有把握的交貨日期，如 圖2-4 所示。

生產緩衝時間有兩項基本假設：(1)排除所有追求效率指標的策略限制 (Policy Constraints)，如併批、搬運批量等於加工批量、提早投單等；(2)生產緩衝時間短於市場 所需前置時間(Quoted Lead Time, QLT)，因為 QLT 必須考慮當 CCR 已有許多已確認訂 單時，新訂單須等候投入生產線的時間，而生產緩衝時間只需考慮足夠WIP 確保 CCR 工作順暢。

由於S-DBR 是根據 CCR 的負載以抑制投單，控管 WIP 總數，即可避免生產緩衝時 間樂觀預估而傷害到客戶交期。

今天 時間(天) Load

100%

Effective max ½PB

有把握在此

Effective max ½ PB

此時間點投料

½PB

有把握在此 時間點交貨

Production Buffer

圖2-7 投料日期示意圖（1）

Production Buffer

實際 投料日期

圖2-8 投料日期示意圖（2）

3. 決定加工訂單的優先順序

S-DBR 對於訂單於工作站之加工優先順序，使用了緩衝管理(Buffer Management, BM)作為管控的機制，除了給予一個清楚判斷訂單優先順序的指標－緩衝狀態(Buffer Status, BS)，緩衝管理亦提供預警的機制。

生產現場各工作站皆依據訂單的緩衝狀態，決定孰先孰後，而所謂的緩衝狀態即是 緩衝的耗用比例，以百分比計之，而緩衝耗用比例愈高，表示該訂單有愈高的優先加工 權，其計算公式如下：

生產緩衝時間

距交期剩餘日 生產緩衝時間

緩衝狀態 ( )

) BS

( = − _(2-1)

由圖2-7 亦可得知，同 DBR 的緩衝管理，S-DBR 將緩衝分為三區，依其耗用的程 度分為綠、黃、紅三區，除可直接表示優先程度外，亦可直接從其瞭解訂單的緊急程度。

今天 時間(天)

Load 100%

Effective max ½ PB ½PB

Production Buffer 此時間點投料

有把握在此 時間點交貨

圖2-9 緩衝狀態示意圖