第三章、 模式構建
3.4 重點工作站產能分析模組
在「產能估算模組」確認各種機台之產能足以負荷產出需求後，本「重 點工作站產能分析模組」將以序列機台與後段批量機台相互配合之觀念，
求得批量工作站最小載入批量、各工作站平均每一工件產出週期。
本文探討訂單式生產與存貨式生產產品並存之環境，在已知本期訂單 需求之情況下規劃薄膜液晶顯示器面板組立段製程，因此排程規劃之目的 是要在產能足以負荷的前提下，讓產品在生產線上每個加工步驟順利通過 以期順利達交。為了讓序列機台與連續批量機台之銜接諧調，吾人針對批 量工作站前之序列機台提出一派工法則，利用「提高同種產品單位時間產 出」之概念，期能使序列機台之產出能順利轉換為批量機台之產出。由於 批量機台的加工特性是必須累積足夠多同種產品一起加工才能充份運用 其產能，若批量機台處於閒置狀態且沒有足夠多同種產品等候加工，勢必 陷入持續等候而維持閒置狀態，或者不滿批即開始加工之兩難。上述情況 之任何一種皆造成批量機台產能之浪費，而解決上述情況之根本方法就是 避免批量機台於集批時缺料。於是，本文試將前段序列機台之所有產能扣
除產品加工所必要產能後所餘裕之產能，來作產品指派之調整。將某一產 品別原來規劃於某單一機台持續加工之生產批量，分派到兩台以上之機台 同時加工，則該種產品每單位時間所產出之速率可因此提升。此舉將造成 更多次設置時間，因此該縮小生產批量之方式端視機台之產能餘裕程度及 那些產品種類應提升單位時間產出速率。
為求整體生產流程順暢，本文於進行排程之初，先追求配向膜塗佈工 作站與後段批量工作站之生產平順，因此規劃理念是讓系統中設置時間最 長的序列機台和最容易因為閒置時等候工件集批而浪費產能的連續批量 機台相互配合。接下來的規劃方法包含兩個階段，第一階段於「重點工作 站產能分析模組」先作初步分析，第二階段建構「主生產排程模組」運用 數學模式完成規劃。
接下來詳述本「重點工作站產能分析模組」之理念。配向膜塗佈工作 站是所有工作站之中設置時間最長之加工步驟，故排程規劃時應戮力於節 省該工作站之設置時間，宜採用專線生產方式來追求總產出最大化。然而 在產出目標已確認且產品種類多樣化之情況下，系統後段之批量機台工作 站為了累積同種產品於同一批次加工，專線生產方式反而造成批量機台閒 置時等候集批之窘境。因此，對於批量工作站前的序列工作站生產排程，
在產能可允許的前提下應用一動態派工法則，適度的配合後段批量機台之 排程。
本文所提出之重點工作站配合之觀念是先安排後段批量工作站之產能 配置、加工批量，再決定序列機台之配合方式。「重點工作站產能分析模 組」先計算系統瓶頸工作站、連續批量工作站、以及系統瓶頸與批量間之 各工作站平均產出一個工件所需時間，用以判斷瓶頸與批量間之工作站是 否有足夠快速之產出速率來配合批量工作站集批加工之需求，以便在完成 本模組之分析後，於「主生產排程模組」安排重點工作站與其他工作站之
排程。本「重點工作站產能分析模組」流程如下圖3-7所示。
3.4 重點工作站產能分析模組
3.4.1 分析區段內工作站 平均產出週期
3.4.3 連續批量工作站瓶頸辨認機制 3.4.2 計算批量工作站最小載入批量
計算批量工作站所能提供產能 批量工作站所能提供產能 並扣除所有已確定之必要產能 計算各批量機台可不滿批加工之工件數 輸出：批量工作站之最小載入批量
輸出：連續批量機台中不滿批加工工件數最少之工作站
主生產排程模組
輸出：系統瓶頸至連續批量工作站間各工作站之平均產出週期
圖 3-7 重點工作站產能分析模組架構圖
3.4.1 分析區段內工作站平均產出週期
本模組之工作為求算系統瓶頸至連續批量工作站間之各工作站，平均 產出一個產品 之間隔時間 ，稱之為 「平 均產出週期」(Average output period)。吾人定義「平均產出週期」為工作站平均加工產出一個產品所需
時間，即平均加工時間除以加工批量數再除以機台數。若序列工作站中有
「平均產出週期」比批量瓶頸工作站低，代表該站平均產出速率比批量機 台快。計算方法如下：
k k
k k Bsize M OP PT
A = × for k =1,...,8 式 3- 5
3.4.2 計算批量工作站理想載入批量
薄膜液晶顯示器組立廠包含連續四站批量工作站，因其最大可載入批 量的差異，若不控制其集批策略，將使產出速率高的工作站製造過多在製 品，而產出速率低的工作站卻無法如期產出。因此本文計算最小載入批量 之原理即為產出速率平準化，讓物流可以平順地通過中段批量工作站。依 據限制理論，系統的產出受限於瓶頸資源的產出速率，因此本文將依據瓶 頸工作站的平均產出速率，設計各批量工作站之理想載入批量，使產品在 批量工作站的平均產出速率能與瓶頸工作站的平均產出速率同步化，如此 系統方能依據瓶頸工作站同步且穩定的產出。計算方法如下：
k bn ideal k
k AOP M
Bsize PT
= × for k =5,...,8 式 3- 6
3.4.3 連續批量工作站瓶頸辨識機制
本文將後段的連續批量加工機台視為重點工作站，然而這些連續的批 量工作站仍有排程重要度之優先順序。以系統之生產流程順利之觀點來 看，此等連續批量工作站勢必會因為利用率高低與扣除必要加工、設置產 能後所剩餘產能之餘裕程度多寡而有排程重要度之差別。因此吾人將批量 工作站之瓶頸定為：扣除必要加工、設置產能後，剩餘之產能用於不滿批
加工之次數最小者，定義為連續批量工作站之瓶頸工作站(即批量瓶頸工作 站)。計算步驟如下：
步驟一：計算批量機台可浪費於閒置時集批、不滿批加工之產能
本步驟所求即扣除產品加工所需產能、理想換線所需產能、以及利用率 上限之保護性產能後，所剩餘之產能BCAPk，用以辨識出各批量工作站若 採不滿批加工之產能緊迫度，也可作為現場排程人員於機台閒置時之集批 參考依據。其已於式 3- 4 計算，在此不加贅述。
步驟二：計算各批量工作站可採用不滿批加工之工件數
由於批量工作站包含加工批量數不同之特性，為考量加工批量之不同，
因此選擇分析批量瓶頸之計算方式為工件數為單位，以上一步驟求得之剩 餘產能BCAPk除以該批量工作站之平均每個工件加工時間PTk 。
I PT PT
s
i k i k
∑
== 1 , for k =5,...,8 式 3- 7
k k
k k
BSize PT
NANF = BCAP for k =5,...,8
式 3- 8
經過計算後，各批量工作站中可運用不滿批加工之工件數最少者即為連 續批量工作站之瓶頸。