1.1 研究背景與動機
在變化莫測的大環境下,客戶的需求急劇變化,常有淡旺季之別。由於需 求的不確定性,造成產能規劃上的困難。因此,為避免淡季時產能閒置過多,固 定設備投資過多造成固定資產金額太大,使得每股盈餘變少,不利於股東投資,
企業除自有廠內機台外,當旺季產能不足時,可採用外包方式,由代工廠生產。
為利於產能規劃,一般代工廠會要求製造商下單的時點必須在製造商確認 顧客訂單之前,如圖 1.2 所示。製造商在 t-1 時點依據顧客需求預測向代工廠下 單,在 t 時點確定顧客需求,若顧客需求與之前的預測有差異,代工廠允許製造 商部份彈性修改幅度,因此在 t 時點,可部份追加或減少訂單量。代工廠允許的 訂單量修改本研究稱之為「產能修改幅度」。
依預測客戶 需求下單
製造商 顧客
代工廠 下單
圖 1.1 研究情境示意圖
旺季時,代工廠因產能不足,無法滿足顧客需求。該代工廠為避免淡季產 能閒置,其旺季時產能分配的原則是依據於淡季時客戶的訂單量的某個倍數來分 配,在本研究中稱之為「倍數」。
在訪談企業的過程中發現,代工廠旺季時的需求遠大於產能供給量,代工 廠分配給製造商的產能低於製造商的需求量;因此在旺季時,製造商會接受代工 廠分配給他的所有的產能。
本研究將代工廠提供產能修改幅度及倍數,稱之為產能調整彈性。製造商 的產能包含自有產能及外包產能。自有產能屬固定產能,外包產能可視為變動產 能以因應客戶需求的變化。考慮自製價格與外包價格的差異,及產能調整彈性,
在最低生產成本的目標下,如何決定自製產能與外包水準,是一值得探討的課題。
t-1 向代工廠 下單時點
t 顧客需求確定
t+1 出貨時點 圖 1.2 向代工廠下單時點示意圖
1.2 問題限制與定義
本研究考慮某一製造商其生產環境為訂單性生產,有一家固定合作的代工 廠。假設該製造商的淡季及旺季需求不確定,且為一已知的機率分配。本研究將 顧客的需求轉換為對某種機型的產能需求,該產能分為自有購置的機台及委外的 產能。
旺季時,代工廠也因產能不足,無法滿足顧客需求,該代工廠為避免淡季產 能閒置,本研究假設其旺季時產能分配的原則是依據於淡季時客戶的訂單量的倍 數來分配。由於旺季時需求逺超過產能,因此假設企業在旺季時向代工廠下的訂 單量即為「 代工廠願意提供的最高產能」,如圖 1.3 所示。
假設淡季時製造商在 t-1 時點向代工廠下單量為 ,則旺季製造商向代工廠 的下單量則為
K
1* K1
β
(β 為倍數),此下單量即為代工廠願意提供的最高產能,此 倍數不受顧客在 t 時點時,是否有修正其訂單量影響。(a)淡季向代工廠下單示意圖
向代工廠下 訂單量
K1
製造商依據修改幅度及確定 的客戶需求,可向代工廠追 加或是減少 t-1 時點的下單 量
t-1 向代工廠 下單時點
t
顧客下單時點
t+1 出貨時點
(b)旺季向代工廠下單示意圖
製造商旺季時不能追加產 能,只能依據彈性修改幅 度α,減少 t-1 時的下單量。
向代工廠下
β * K
1 的訂單量,此為代工 廠願意提供的最大t-1 向代工廠 下單時點
t
顧客下單時點
t+1 出貨時點
圖 1.3 下單時點示意圖 在本研究中,所考量的生產成本如下:
(1) 廠內機台的購置成本。
(2) 外包機台的訂購成本。
(3) 外包機台閒置的成本。
(4) 淡季時外包機台不足的追加成本。
(5) 旺季時外包機台不足的缺貨成本。
在需求急遽變化不確定的環境下,外包環境如上所述,如何決定最佳廠內機 台購置量及外包機台租用時數,以最小化生產成本的目標,為本研究探討的問題。
1.3 研究目的
本研究目的為在上述外包環境下,構建數學模式,以最小化生產成本,決定 最佳廠內機台購置量及外包機台租用時數。此外並探討在不同外包條件下(外包 機台單位成本、修改幅度及倍數)對製造商最佳產能配置決策之影響。
1.4 論文架構
本論文之章節如下:1. 緒論
2. 文獻回顧 3. 模式構建 4. 案例分析
5. 結論與未來研究