第三章 限制驅導式排程要領
3.3 限制驅導節奏設計要領
限制資源生產節奏的設計攸關整過限制驅導式排程的績效,如何有系統的規 劃、執行與管控,實相當重要。對於此關鍵樞紐的設計步驟、排程規則與限制、
執行的回饋與修正則如下所述:
1.
定義製造工單來源及瓶頸排程優先順序:
首先確認瓶頸排程資料的來源,是來自是實際訂單(Make To Order)或計 劃製造工單(Make To Stock),以設計適當的排程介面。以實際訂單而言,通 常必須先衡量瓶頸資源負荷及確認材料供應後應允訂單交期,再正式排入瓶 頸排程,此時通常由訂單決定製造工單。
計劃製造工單原則上是以產銷會議決議後,由主生產排程(MPS)所展開的製 造工單與物料需求計劃,再將製造工單排入排程。此時應力求平準化,以避免 因過度集中生產特定產品,而造成瞬間瓶頸飄移。
若前製程為計劃生產而後製程為接單生產時(Assembly To Order),前製程也 應力求平準化與降低生產批量來縮短產品生產週期。後製程則依接獲實際訂單 後,衡量前製程的生產排程與在製品或半成品,及實際訂單交期後,應允訂單 交期並安排製造工單。
在資訊系統方面,需判斷資料主要來源是直接來自訂單或是經由主生產排 程所轉換的製造工單,製造工單與訂單間應建立關聯性以管理訂單交期。
2.
定義產品製造流程、瓶頸資源限制:
必須確認所有產品的生產製造流程,當產品製造流程差異不大時,可以設 定固定的緩衝時間,並不需特別計算非瓶頸製程的時數。但是當產品製造流程 差異大時,則應依產品製程不同而賦予不同的緩衝時間,就需要足夠的資訊對 非瓶頸製程生產時數予以計算或設定,以推估出適當的變動緩衝時間。
必須提供至個別瓶頸資源的足夠資訊,如各產品生產時所占瓶頸站的負荷 工時,瓶頸資源的機型種類與數量,瓶頸資源的可用狀態及可用時數,是否有 類似如產品特性、客戶認可設備或模治具 … 等限制條件,用以計算各製造工 單的生產負荷時數,以及避免排入無法生產的製造工單。
在 資 訊 系 統 方 面 , 需 建 立 所 有 產 品 的 製 造 流 程 資 訊 即 產 品 工 作 途 程 (Routing),以為製造工單製造流程的依據,也可運用於緩衝管理提供在製品的 位置。瓶頸資源則需建立所有產品的製程條件,例如產品加工工時、換線設置 時間、製程特殊規定、可用機台資源、可用時數等,以計算生產負荷時數及判 斷瓶頸資源排程可行性。如需對非瓶頸資源負荷做概略評估時,非瓶頸資源也 需要建立相對的製程條件資料。
3.
定義瓶頸資源排程的規則與限制
瓶頸排程除了一般的訂單交期限制之外,我們必須先確認瓶頸排程是否有 以下限制,這些排程限制對瓶頸資源的細部排程是相當重要的,因為瓶頸排程 已經安排各瓶頸資源生產製造工單批間的順序與預計開工(完工)時間,並做為系 統的生產節奏控制。
(a) 客戶訂單是否有特殊要求,例如:緊急訂單交期的承諾、出貨數量的承諾。
(b) 瓶頸資源是否有特殊製程條件。
(c) 瓶頸資源是否有治具或模具資源的限制。
(d) 產品在瓶頸製程是否有指定機台生產的條件。
(e) 產品是否有受限於非瓶頸製程的限制,例如:特定產品在非瓶頸製程的治 具數量的限制。
(f) 瓶頸製程是否有回流的情形,例如:瓶頸製程在回流間的優先關係、非瓶 頸資源的配合方式。
(g) 瓶頸製程是屬單機工作站,則應排程至該製程所有的個別機台,而非以訂 單使用機台數來平均負荷,因個別機台間的使用負荷通常會有不同差異存 在,如此將造成瓶頸資源真正負荷難以進行控管。
其次是定義排程規則,來決定排程的優先度:
(a) 評估目前已排程負荷以及待排程訂單負荷狀況。
(b) 有交期及出貨量限制的訂單優先排程。
(c) 如受限產能有多機台,則其訂單或機台優先次序的選擇法則如下:
(1). 訂單優先次序的選擇:
交貨期較晚之訂單先排定,以製造工單交期時間(Due-date)計算最晚 完工時間,加以排序,(由後往前排)。
若交期相同,則負荷較大的訂單先排,也就是說以佔用限制資源時間 較久者或批量大者優先排定。
如果有兩張以上訂單,其優先順序相同,則任意挑。
(2). 機台優先次序的選擇:
能讓訂單排在廢墟理想時段的機台優先。
已排程剩餘負荷時數最小瓶頸機台先排。
如果有兩台以上機台,其優先順序相同,則任意挑。
(d) 長期客戶訂單分批交貨時,以分批交貨時間與數量,分別開立製造工單,並 以為瓶頸排程之依據。
(e) 分批交貨之相關製造工單,如交期相近,原則上以相同機台,依序生產。
(f) 將計劃性工單排入排程。
(1). 交貨期較晚之訂單先排定,以主生產排程預計完工日減去出貨緩衝,計
算最晚完工時間,加以排序。
(2). 最晚完工時間相同以佔用限制資源時間較久者或批量大者優先排定。
(g) 計算製造工單及每一機台生產負荷時數並推估開始加工時間。
(h) 回到(a)直到所有瓶頸機台都排完。
(i) 評估各機台負荷狀況,決定是否做排程調整
(j) 如訂單負荷超出瓶頸站產能,如依下列順序處理:
(1). 利用員工用餐與休息時間,安排輪休以保持瓶頸站繼續生產,提昇產
出。
(2). 利潤高者訂單,優先生產。
(3). 主要客戶訂單,優先考慮,以維持客戶關係。
(4). 安排加班。
(5). 如有必要,請業務部門協調客戶,展延交期。
4.
瓶頸站排程控管要領
現場是動態的,隨時會有不確定因素,影響生產順暢。且因瓶頸資源能否 充份發揮是決定生產系統表現的關鍵,因此瓶頸資源的排程規劃、執行、控制 與修正則需要特別注意,其重點要領歸納如下:
(a) 應定義瓶頸排程作業的負責單位、排程時機以及排程的頻率,排程的時機 與頻率將影響訂單排程順序提前或延後的反應速度,通常交期或生產較不 穩定者,則排程的頻率應越多。
(b) 應定義緊急訂單的容許比率及最早可開始時間,以避免訂單無法在預定開 始加工前到達瓶頸資源站。在充分考慮瓶頸產能負荷下,緊急訂單也應被 適當的規範,若仍有許多緊急訂單,表示訂單需求管理必須加強。
(c) 定義瓶頸資源排程回饋方式:需要建立一套瓶頸資源排程回饋的機制,以 確定瓶頸資源排程與現場調度管理能協同作業。除了能監控現場確實執行 外,也可確保在排程作業所需資訊的正確性,瓶頸資源排程回饋需求項目 如下:
(1). 已完工排程項目回報:透過在製品現場報工或其他回報機制,例
如:現場流程卡、在製品資訊系統等,儘可能即時地更新已完工的 排程到電腦資料庫。
(2). 瓶頸資源狀態更新:當瓶頸資源狀態有所變動時,例如:設備故
障、模具故障等,應建立一套回報機制,讓現場人員在規定的條件 下,要求排程人員調整排程或更新負荷時數等。
(3). 瓶頸資源製程異常處理程序:當製程發生異常時,例如:製程良率
低、製程異常停線等,也應有一套回報機制,讓現場人員在規定的 條件下,要求排程人員調整排程。
排程執行回饋機制,目的在於讓排程人員能隨時掌握瓶頸資源的狀
態,及時做出適當的處置行動。回饋即時的程度視生產環境而定並無特定 的標準,回饋方式也無特定的限制,但必須能回饋至瓶頸資源排程上。
(d) 定義瓶頸資源重新或調整排程規則:由於現場回饋狀態及新增訂單狀況一 直在動態的改變,因此需要對重新排程及調整排程的時機、排程調整幅度 與原則、重新排程的限制條件做出定義,以要求相關人員配合執行。