結合專案管理與限制理論之生產排程法

結合專案管理與限制理論之生產排程法

學 生 ： 游 為 舒 指 導 教 授 ： 李 友 錚 博 士

摘 要

近年來，速度已成為提升企業競爭力的關鍵因素之一，對製造業而言，

如何縮短接單至交貨的時間，尤其重要。然而，大量客製化與量身訂做的生 產趨勢，卻使得生產排程的困難度增加，因此生產排程與現場管理已成為工 廠管理的重要工作。

為了能同時解決生產排程與現場管理的問題，本研究提出結合專案管理 與限制理論的排程方法。專案管理與限制理論的結合將可去除現有排程方法 所面臨的流程複雜、費用昂貴與曠日費時等三大缺點。我們使用限制理論所 提出的現場排程技巧，來解決複雜的產品種類所導致的生產排程。並運用專 案管理的任務時程控制，來管理、監控限制理論所提出的生產排程，使其發 揮最大的效益。

本研究的目的是想建立限制理論生產排程導入專案管理的模式。並針對 現場管理，探討如何以專案管理時程控制功能，達到多目標管理及全面監控 的成效。藉由結合專案管理的工具，以使得限制理論生產排程發揮最大的功 能。

關鍵詞：專案管理、限制理論、生產排程

目 錄

摘 要 … … … . . . i

誌 謝 ………..ii

目錄………iii

圖目錄………..v

表目錄………vii

第一章 緒論………1

1.1 研究動機………...1

1.2 研究背景………..………….………2

1.3 研究流程………...3

第二章 文獻探討………5

2.1 限制理論(TOC)………...………..………...5

2.1.1 限制理論(TOC)之介紹………...…………..………5

2.1.2 限制理論(TOC)之重要觀念簡介………...…………..7

2.2 專案管理理論……….11

2.2.1 專案之定義………..11

2.2.2 專案之特性………..12

2.2.3 專案管理之定義………..13

2.2.4 專案管理之程序………..13

2.2.5 專案管理之九大領域………..14

第三章 將專案管理導入 TOC 生產排程之可行性研究……….17

3.1 生產排程在限制理論(TOC)之重要觀念探討………..17

3.2 TOC 排程方法導入專案管理之可行性分析…..………19

3.3 TOC 排程方法導入專案管理之步驟………..22

3.4 TOC 排程方法導入專案管理之優缺點探討………..28

第四章 模式驗證………30

4.1 參數設定……….30

4.2 模式驗證………...………..38

4.2.1 生產排程控制………..38

4.2.2 迴流控制………..49

4.2.3 批量控制………..57

第五章 實例探討………..63

5.1 Microsoft Project 簡介…………..………63

5.2 實例說明……….67

5.3 專案管理軟體提供之平台功能………….………...……….80

5.3.1 排程功能………..……….………80

5.3.2 進度追蹤功能………..……….………85

5.3.3 圖表(報表)功能………..……….……….………85

第六章 結論與未來方向………..87

6.1 結論……….87

6.2 未來方向……….88

參考文獻………...……….89

圖目錄

圖 1.1 研究流程圖………..4

圖 2.1 產出鍊………..……….……...8

圖 2.2 批量觀念……….….…8

圖 2.3 搬運時間觀念……….……….9

圖 3.1 導入模式………22

圖 3.2 迴流控制－時間關係圖………24

圖 3.3 批量控制(1)－時間關係圖………24

圖 3.4 批量控制(2)－時間關係圖………25

圖 3.5 批量控制(3)－時間關係圖………25

圖 3.6 批量控制(4)－時間關係圖………26

圖 3.7 搬運時間控制－時間關係圖………26

圖 4.1 迴流控制之重疊圖………31

圖 4.2 迴流控制之推平圖………32

圖 4.3 迴流控制之順序圖………33

圖 4.4 批量控制之前製程＞後製程………34

圖 4.5 批量控制之前製程＝後製程………35

圖 4.6 批量控制之前製程＞後製程………36

圖 4.7 加工環境圖………38

圖 4.8 產出鍊圖………39

圖 4.9 設定工作時間………42

圖 4.10 資源工作表………..………42

圖 4.11 甘特圖編輯區………..………43

圖 4.12 甘特圖………..………45

圖 4.13 任務資訊圖………..………47

圖 4.14 資源撫平圖………..………48

圖 4.15 資源分配狀況………..………48

圖 4.16 迴流控制之結果………..50

圖 4.17 限制機台生產排程圖(未推平)……….………...51

圖 4.18 限制機台生產排程圖(推平中)……….………...51

圖 4.19 限制機台生產排程圖(推平後)………52

圖 4.20 設定工作時間………..…………52

圖 4.21 專案資訊………..53

圖 4.22 資源工作表………..………53

圖 4.23 甘特圖編輯區………..………54

圖 4.24 甘特圖………..………54

圖 4.25 任務資訊圖………..………55

圖 4.26 資源撫平圖………..………56

圖 4.27 資源分配狀況………..………56

圖 4.28 批量控制之結果………..………57

圖 4.29 限制機台生產排程圖………..………58

圖 4.30 生產次序圖………..………..…..………58

圖 4.31 設定工作時間………...……….……..………59

圖 4.32 資源工作表………..………59

圖 4.33 甘特圖編輯區………..………60

圖 4.34 甘特圖………..………60

圖 4.35 任務資訊圖………..………61

圖 4.36 資源撫平圖………..………61

圖 4.37 資源分配狀況………..………62

圖 5.1 個案產出鍊………..………..………67

圖 5.2 加工環境圖………68

圖 5.3 限制機台生產排程圖(未推平)………..………...70

圖 5.4 限制機台生產排程圖(推平中)………..………...71

圖 5.5 限制機台生產排程圖(推平後)………..………...71

圖 5.6 設定工作時間………...……….……..………..……72

圖 5.7 資源工作表………..………..……72

圖 5.8 前、後製程之批量特性的間距時間………73

圖 5.9 M30 產品之批量控制的間距時間………74

圖 5.10 甘特圖編輯區………..………75

圖 5.11 甘特圖………..………76

圖 5.12 任務資訊圖………..………78

圖 5.13 資源撫平圖………..………78

圖 5.14 資源分配狀況………..………79

圖 5.15 甘特圖………..………80

圖 5.16 資源分配狀況………..………80

圖 5.17 資源工作表………..…..………..……81

圖 5.18 任務資訊圖………..………81

圖 5.19 前置任務………..………82

圖 5.20 資源圖表………..………82

圖 5.21 專案資訊………..………83

圖 5.22 變更工作時間………..………83

圖 5.23 任務資訊表………..………84

圖 5.24 資源分派檢視………..………84

圖 5.25 資源撫平………..………85

表目錄

表 2.1 機台每週產能與每週負荷分析………...………7

表 4.1 參數轉換表……….30

表 4.2 生產次序表………...………..40

表 4.3 產能負荷表…..………..40

表 4.4 生產次序表…………...………..41

表 4.5 A 產品之製程表……….………49

表 4.6 B 產品之製程表………49

表 4.7 訂單順序表……….50

表 4.8 M1 與 M2 加工表……….57

表 5.1 任務關係表……….65

表 5.2 訂單需求………...……….……….68

表 5.3 機台每週產能與每週負荷表………..….…………...………70

第一章 緒論

1.1 研究動機

針對目前的市場趨勢，已由賣方市場轉變為買方市場，當一切都由消費 者的喜好來決定產品生命週期時，工廠所面臨的訂單，不但製程複雜度高，

且種類多到應接不暇。因為市場需求變化迅速，客戶下單模式不固定、訂單 確認後又緊急改變訂單內容或將交期提前，增加工廠生產規劃的難度。對工 廠而言，因應客戶需求，才能生存。面對客戶訂單的變化會造成工廠生產系 統的混亂，提高生產活動控制管理與執行的困難度、降低競爭力。故工廠需 要一套速度快且彈性佳的生產排程控制系統。

工廠要在如此激烈的環境保持競爭力，除了「速度」外、還要保持「彈 性」。因此一套速度快且彈性佳的生產排程控制系統，就應需要而產生。而 在科技發達的21世紀，電腦軟體日新月異，隨時隨地都有新的生產排程軟體 被寫出來，但也是因為生產排程軟體的多元化，造成人員需要學習不同的生 產排程軟體，進而降低了工廠的競爭力。既然市面上有那麼多電腦軟體，何 不利用現成又廣被人們所接受的軟體來排生產排程，既可以降低成本又方便 使用。因此引發我們希望用一現成的軟體來排生產排程，達到既便宜又具有 彈性，而且方便使用的目的。

而一般企業都委外或由企業內部資訊部門，設定一套專屬工廠的生產排 程控制系統。現有生產排程控制系統將會面臨到如下缺點：

1.成本過高。一套為工廠量身訂做的生產排程控制系統軟體，不論 是委外或企業內部資訊部門製造，其耗費的成本高、時間也多。

2.變更不易。一旦要變更製造程序或系統功能，需要請資訊部門變 更，但資訊部門人員不一定懂生產排程，可能還需要請生管人員加以溝 通，一旦溝通不良，豈不事倍功半。

3.缺乏共通性。因為每家企業所量身訂做的生產排程控制系統皆不 同，缺乏共通性。新進人員需要重新學習生產排程控制系統的操作介面

。就算聘用有資歷的員工，一樣需要時間學習。

以上三個缺點，都將造成企業競爭力低落。與一開始，希望以速度快且 彈性佳的生產排程控制系統來提升企業競爭力的需求互相矛盾。本研究希望 用一現成的軟體來排生產排程，達到既便宜又具有彈性，而且方便使用的目 的，去補足以上三個缺失。

1.2 研究目的

本研究想要用一現成的軟體來排生產排程，達到既便宜又具有彈性，而 且方便使用的目的。搜尋了市面上的軟體，發現專案管理的時程管理部分符 合生產排程的時間管理，而且專案管理的追蹤管理專案的功能也很適合來管 理生產排程的現場作業。為了因應市場由賣方市場轉變為買方市場，我們應 用限制理論(TOC)的思維來設計生產排程的規劃。

本研究的研究目的如下：

1.將限制理論(TOC)在生產排程上的生產觀念加以說明，例如限制 產能控制、迴流機制、批量控制、搬運時間等常用觀念。

2.將限制理論(TOC)之生產排程觀念導入專案管理，分析其可行性

，並發展限制理論(TOC)導入專案管理之步驟。

3.應用專案管理軟體驗證，專案管理軟體可以達到以上生產排程的 一些基本生產觀念。完成我們所希望發展一套生產排程控制系統，具有 彈性又便宜，而且方便使用的目的。

4.為提供實務界使用方便，我們將針對專案管理所提供的時程管控 與追蹤功能的管理平台，加以說明。

1.3 研究流程

本研究之研究流程如圖1.1所示，流程說明如下：

1.研究動機。第一章說明本研究動機、研究目的及研究流程。

2.文獻探討。第二章蒐集、整理有關限制理論(TOC)之生產排程、

專案管理之理論的相關研究文獻。

3.將專案管理導入限制理論(TOC)生產排程之可行性研究。第三章 介紹專案管理之所以可以導入限制理論(TOC)之生產排程的可行性原因 為何並規範其研究假設。再發展出專案管理導入限制理論(TOC)生產排 程之模式步驟。

4.將專案管理導入限制理論(TOC)生產排程之參數設定。第四章敘 述專案管理導入限制理論(TOC)之生產排程，必須將一些名詞作轉換及 定義，並依其步驟所用到之公式作說明。

5.方法驗證。第五章應用專案管理軟體來實行限制理論(TOC)之生 產排程。並依限制理論(TOC)之生產排程常用的三個觀念，加以驗證專 案管理是可以導入限制理論(TOC)之生產排程。

6.實例探討。第六章是運用一完整的生產線來套入第三章所發展出 的模式步驟實際演練一次，並將專案管理軟體提供之平台功能，與生產 排程相關的功能加以介紹，希望能提供業界參考。

7.結論與建議。第七章是歸納研究的成果，並提出未來的研究方向 與建議。

圖1.1 研究流程圖

研 究 動 機

文 獻 探 討

將 專 案 管 理 導 入 限 制 理 論 生 產 排 程 之 可 行 性 研 究

模 式 驗 證

排 程 觀 念 迴 流 觀 念 批 量 觀 念

實 例 探 討

結 論 與 建 議

將 專 案 管 理 導 入 限 制 理 論 生 產 排 程 之 參 數 設 定 方 法

第二章 文獻探討

2.1 限制理論(TOC)

本章分別就限制理論(TOC)之生產排程、專案管理及相關文獻進行回 顧，從中瞭解此研究領域之發展現況。

2.1.1 限制理論(TOC)之介紹

限制理論(Theory of Constraint , TOC)為Goldratt博士於1986年所創立的 一種新的管理方法。其基本精神為任何組織皆有其「限制」，限制是阻礙組 織達到較高績效的事務，因此管理一組織必須要注重限制的管理【6】【12

】。在每一組織中必有其限制存在，限制組織的發展，若不設法找出這些阻 礙，組織的競爭力會因而減弱，無法達成組織設立的目標【3】。

任何限制資源上的損失相當於整個生產系統的損失，而在非限制資源上 所進行的改善，對於整體生產系統是沒有任何貢獻的。另一方面，限制驅導 式的生產排程與管理技術適用在解決實體限制的問題，至於政策限制則必須 藉由因果邏輯的思考程序，來求得改善，而政策限制往往較實體限制更難發 覺且改善【3】。

限制理論(TOC)提出解決實體限制的五個步驟如下：【13】

步驟一：找出系統之限制（Identify the system's constraints）

系統限制代表該限制對於整體目標的影響程度為最大，找出系 統限制之後，只須考慮限制項目，因限制項目決定了整個系統的產 出。

步驟二：決定如何利用系統限制（Decide how to exploit the system's constraints）

限制確認後，接下來的問題是要如何管理該限制，而管理的方 式為不得浪費限制的產能，因為一旦浪費產生，將造成整體系統的 損失。

步驟三：非限制必須支援步驟二的決策（Subordinate everything else to the above decision）

系統的績效是由限制所決定，其餘非限制對於系統績效影響較 不明顯，所以限制所需用到的資源，必須由非限制充分配合，以限 制為優先，確保系統達到高績效。

步驟四：改善系統的限制（Elevate the system's constraints）

經由不斷的提升改善，原先的限制將不再是系統的限制，而由 新的限制所取代。

步驟五：假如步驟四的改善打破了原先的限制，則再回到步驟一，

不可讓惰性成為系統的限制。（If in the previous steps a constraint has been broken , go back step 1, but do not allow INERTIA to cause a system's constraints）

若原先的系統限制被打破之後，則必須回到步驟一，重新開始 新的循環動作。

在第一至第三步驟為立即可執行的部分，而第四至第五步驟則是長 期的改善活動，而限制產能的排程方法便是架構在第一至第三步驟的基 礎下發展出來的。本研究討論的排程範圍只包括第一至第三步驟，且第 三步驟將用專案管理來替代。限制理論為一種新的生產管理概念，同時 其被認為是一種能有效幫助現場排程的方法。

2.1.2 限制理論(TOC)之重要觀念簡介

1.限制產能觀念【3】

限制產能排程方法中，限制產能的確認，由以下步驟所產生：

步驟一：找出系統之限制。負荷最重或產能不足的資源限制。

例如：假設一機台每天工作8小時，共有A、B、C、D四種機 台，其各機台產能負荷如表2.1。由表2.1中可看出機台 B的每週負荷大於每週產能，因此機台B產能不足，是 此系統的限制。

表2.1 機台每週產能與每週負荷分析

台 機台數 單機產能 每週產能 每週負荷 負荷產能比 A 2 2400m 4800m 2196m 45.8％

B 1 2400m 2400m 2716m 113.2％

C 3 2400m 7200m 918m 12.8％

D 3 2400m 7200m 2071m 28.8％

步驟二：決定如何利用系統限制。

產能限制之產品，必須充分利用該產能限制之機台，所 以必須為限制機台設計限制驅導節奏，以期不浪費任何產能

。因此在具有限制產能的排程中，最重要的條件即不浪費限 制產能。

例如：如表2.1，機台B為系統限制，因此針對機台B的生產排 程做管理，以期不浪費機台B的產能。

2.限制產能回流觀念【3】

所謂限制產能回流的製程觀念，是指一個產品的製造流程需要經過 限制產能兩次或兩次以上的製程觀念。

例如：某產品的生產製程如下圖2.1（假設B機台為受限產能）。此 產品需要經過限制產能(B機台)兩次。

圖2.1 產出鍊

3.批量控制觀念

所謂批量控制，是指將一大的生產數量切割成較小生產數量，一旦 加工完成的數量達到切割的數量，就搬運至下一站加工，不必等整批加 工完成才搬運。

例如：如圖2.2，M1機台（前製程）加工3個產品後傳遞至下一站 M2機台（後製程）加工3個產品；施行批量控制後，M1機 台（前製程）加工1個產品後便傳遞至下一站M2機台（後 製程），可加速完成整條生產線的完工時間。

圖2.2 批量觀念

因為前後製程有依存關係，故在生產時間上，有下列三種情形：

(1)前製程批量加工時間大於後製程批量加工時間。

(2)前製程批量加工時間等於後製程批量加工時間。

(3)前製程批量加工時間小於後製程批量加工時間。

投料 A

B

B

M1 機台 M2 機台 批量控制

4.搬運時間觀念【3】

所謂搬運時間，是指當機台完成指定數量的工件後，要搬運至下一 站，所花的時間。

例如：如圖2.3，M1機台（前製程）加工後，須經過搬運才能到M2 機台，所以應將搬運時間也加入生產排程。

圖2.3 搬運時間觀念

有關專案管理方面之相關研究，茲整理如下：【7】

李育民(1998)提出以限制驅導式排程法在工具機製造廠之運 用，並以「訂單交其答覆」為研究方向，希望發展一個快速可行的 排程模式來決定訂單生產順序。

黃瑞仁(1998)運用限制理論(TOC)建立新產品開發績效評估模 式之研究，利用限制理論(TOC)之邏輯思考模式來進行績效評估分 析，並發展系統化績效指標選擇方法，以進一步建立合理之績效評 估模式。

李漢星(1998)研究以限制理論(TOC)的利潤衡量方式作為訂單 成本計算方式之基礎，研究目的即在於提出「考量企業利潤，並有 效協調分配供給鍊資源之訂單管理系統架構」。

林憲宗(1996)研究把限制理論(TOC)的觀念運用於MRP中，以 改善MRP系統中不合理的缺失，並以一個製造機電壓縮機的公司為 例，針對MRP、TOC與兩者之整合模式做系統績效的比較，結果績 效分析顯示，在不對現況做重大改變時，整合模式的績效確實比 MRP模式來的好，而且平均在製品的數量是三個模式中最低的。

M1 機台

M2 機台 搬運時間

覃崇耀(1993)研究V型生產系統之排程，在系統之規劃、設計 與運轉過程中，如何均能評估V型生產系統。當前製程為瓶頸設備 或產能限制資源時，其排程是決定系統績效的主要關鍵。

2.2 專案管理理論

本節就專案、專案管理分別加以定義其意義及特性。

2.2.1 專案之定義

在學術上，專案的定義尚有待一統。不同的學者或不同的專業專案顧問

，各有其不同的見解，給予了專案不同的定義。以下是較廣為人所接受的專 案定義:【22】

1.專案是一回了結的工作。起始和完結的時日乃至經費等，都有了 設預先定;目標和範圍亦有預設。【16】

2.專案是按日程處理難題的工作。【17】

3.專案是一回了結具有十分明確的一整套目標、成果的工作活動。

這些活動以不同層次來進行，旨在達成預定的目的。【18】

4.專案是一項或一系列項目的工作。它有始有中也有終。專案經理 必須在有限定的時間和經費的條件下，按期把它完成和交付。【19】

5.專案是一項承諾，保證在某指定的時日內，按照一些明確並可處 理的步驟來進行必需的活動，以完成某指定的項目。【20】

6.專案是人的奮鬥，在有限資源和設定時程的條件下達至指定的目 標。【21】

綜合以上的定義，我們可以說：專案是有人事組織的一回了活動，

在有限資源和時間的約束下完成早經確定的目標。

2.2.2 專案之特性

綜合來說，專案具有以下特性：【8】

1.特定的目標（Goal）。

目標不限大小，可為有形的結果，亦可為無形的勞務；但必須 具體而明確。

2.明確的時程（Schedule）。

在整個活動過程中，標明起迄的時間。

3.限制的成本（Cost）。

依時程及所使用資源來估算成本，具有獨立的成本預算。

4.複雜性（Complexity）。

因涉及各項不同領域的技術與知識，需運用來自不同事業或部 門的人才，所以整合時往往非常複雜。

5.非經常性（Impermanence）。

為一臨時性組織，有明確的終結點。一旦目標達成或確定目標 無法達成，專案即告結束。

6.無經驗（Unfamiliarity）。

工作內容通常無例可循，在人員、方法、設備、時間、環境等，

往往與先前不同。

7.不確定性（Uncertainty）。

因具非重複性，工作進行時，隨時可能有新的情況發生。影響 品質、進度、成本、安全甚至最終的成敗。

2.2.3 專案管理之定義【23】

根據美國「專案管理協會(Project Management Institute, PMI)」 所編訂「專 案管理知識體系範本(PMBOK Guide)」的定義：「『專案管理』乃是將管理 知識、技術、工具、方法綜合運用到任何一個專案行為上，使其能符合或超 越『專案利害關係者(Stakeholder)』需求與期許的一種專門科學；在執行過程 中它必須兼顧：

1.專案的範疇、時程、成本與品質目標的達成。

2.尋求「專案利害關係者(Stakeholder)」間不同的需求與期許。

3.確認的「需求」與不確認的「期許」間之均衡。

簡言之，「專案管理」是一既有效率又有效益地將專案成功執行的 一種程序與方法；而其所關切的是如何將一項任務能如期、如質及如預 算的達成並充分滿足需求目標。

2.2.4 專案管理之程序【23】

專案管理包括五大重要程序，包括起始程序、計畫程序、執行程序、控 管程序與結案程序。

1.起始程序（Initiating）：需求產生，定義任務進行方式。

2.計畫程序（Planning）：明確定義目標、階段、限制因素及達到目標之 手段。

3.執行程序（Executing）：協調人員及其他資源以實現計畫。

4.控管程序（Controlling）：定期監控執行結果，控制變數，確保目標之 達成。

5.結案程序（Closing）：審視並接受專案執行結果，儲存專案知識。

2.2.5 專案管理之九大領域【23】

專案管理包括的九大重要領域相關知識：

1.整合管理：確保專案內所需執行的各項活動均能協調與有效整 合。

2.範疇管理：確保所需執行的工作與活動均能包含在專案中。

3.時程管理：確保能如期完成專案所需之工作與活動的一系列程序 及方法。

4.成本管理：確保專案能如預算地完成所需之工作與活動的一系列 程序及方法。

5.品質管理：確保專案能如質地滿足所有的需求的一系列程序及方 法。

6.人力資源管理：確保以最有效的方式運用人員完成專案所需之工 作與活動的一系列程序及方法。

7.溝通管理：確保能適時妥當地將專案相關資訊予以蒐集、保存、

彙整、發佈及傳送給所有專案利益關係人的一系列程 序及方法。

8.風險管理：用以辨識、分析、和回應專案風險的一系列程序及方 法。

9.採購管理：用以確保專案外購的物品或委外的服務能順利獲得的 一系列程序及方法。

有關專案管理方面之相關研究，茲整理如下：

Chang(2001)提出分別在里程碑層級(Milestone Level)與專案層級 (Project Level)等兩個層級中，運用進度績效指數(SPI)與成本績效指數 (CPI)評估專案進度與成本執行績效。【9】

Seiler(1983)提出以最小平方法的公式，求算 SPI 與 CPI 兩個指數的 趨勢，並以上述結果之平均值預測專案的完工工期與完工成本。【9】

蔡楊進(1998)研究以限制理論(TOC)的觀念為基礎，就以往的專案 管理方法與限制理論(TOC)的方法進行有系統的歸納探討，並具體化的 應用限制理論(TOC)在資源衝突下的專案排程問題，希望達到以下兩個 目標：

1.在資源衝突下，以限制理論(TOC)應用在專案管理的排程規 劃觀念，建立具體做法，使專案管理者對限制理論(TOC)的運用，

有更合理與更明確的模式可供依循。

2.對於運用改良式的限制理論(TOC)方法在專案管理方面，提 出執行上應注意的條件，績效衡量指標(時間、成本與品質)的相關 影響性，以強化管理者在使用上的效果。【7】

羅佳斌(2001)研究為了使工廠能以有效的排程方法快速地去面對客 戶多變的訂單，因而提出以限制理論(TOC)的觀念作為排程的依據，配 合專案管理之管理手法並配合軟體的應用，主要則是利用各製程優先權 之設定及其前後製程關係來設計排程，達到提高產能彈性、交期準時、

縮短出貨時間及降低無謂在製品存貨等目的。羅佳斌(1992)證實了限制 理論(TOC)導入專案管理在排程方面是可行的。【10】

賴政旭(2002)研究受限產能再回製的問題，以專案管理的管理技 術，結合限制驅導式的管理方法，提出確認瓶頸(限制資源)，安排組織 最佳排程之方式，並配合專業的應用軟體，將此限制資源發揮其最大的 效能，驅導整個系統，來決定組織限制資源最佳排程順序，以建構一現 場排程管理決策，提昇該生產系統之效益，使系統獲得最大的生產效 能，並達成企業整體經營目標。賴政旭(1993)證實了限制理論(TOC)導入 專案管理在受限產能再回製方面是可行的。【11】

由以上文獻所提，可以發現限制理論(TOC)導入專案管理的應用，

只研究證實了基礎排程及限制產能再回製的問題，無一完整的限制理論 (TOC)導入專案管理步驟模式。本研究將提出一套完整步驟，並將生產 排程內的基礎排程、限制產能回製、批量分析和搬運時間都考量進去，

加以證實。希望能提供一套完整的模式步驟，使本研究更加具價值及實 用性。

第三章 將專案管理導入TOC生產排程之可行性研究

本章的目的在說明限制理論(TOC)的生產排程系統如何導入專案管理，

以構建一個完整的現場排程及管理系統。並建立一套完整的導入模式步驟，

供實務界使用。

3.1 生產排程在限制理論(TOC)之重要觀念探討 1.限制理論(TOC)之生產排程觀念

限制理論(TOC)的排程方法中，著重在管理限制機台。必須充分利 用該產能限制之機台，所以必須為限制機台設計生產順序、生產排程，

以期不浪費限制產能。因此在具有限制產能的生產排程中，最重要的條 件即不浪費限制產能，因為限制產能決定了全廠產能。為了不浪費限制 產能，所以在生產排程上，就以限制機台為首，去排定生產排程。其他 非限制機台就是採取配合的態度。

2.生產排程之迴流觀念

限制理論(TOC)的排程方法中，迴流的觀念是指一個產品的製造流 程需要經過限制機台兩次或兩次以上的製程特性，流經限制產能具迴流 觀念的前、後製程必須有一定的間距，且前製程一定要排在後製程的前 面完成加工，是排程上需要注意的地方。因為迴流的觀念，前、後製程 要有一定的間距，但又不能浪費限制機台的產能，因此在具迴流觀念的 前、後製程間距中，要插入其他產品加工，且加工時間最好大於間距時 間，確保具迴流觀念的後製程不能及時迴流時，限制機台的產能不中斷。

3.生產排程之批量觀念

限制理論(TOC)的排程方法中，批量觀念是指將一個大數量的產品 分成若干小數量加工，一旦加工完成便移轉至下一站。批量觀念常用在 趕工的情況，其目的是在縮短完工時間。批量在排程所須注意的是，在 小批量與小批量之間要連續生產，不可有其他產品插入生產。一旦完成 的小批量要立即移轉至下一站，不可延遲。因為前、後製程有依存關係，

故在生產時間上，有下列三種情形：

(1)前製程加工時間大於後製程加工時間。

當前製程加工時間大於後製程加工時間時，即前、後製 程分割成相同數量的小批量，前製程加工一小批量，便送至 後製程加工。但是由於前製程一小批量加工時間仍大於後製 程一小批量加工時間，所以前製程可連續生產。而後製程因 加工一小批量時間較短，便會產生加工一小批量後停工等待 下一小批量的到達。

對限制理論(TOC)來說，萬一後製程是限制產能，礙於批 量控制而後製程必須加工一小批量後停工等待下一小批量的 到達。但是等待下一小批量，便是浪費了限制產能。與步驟 二所追求的不浪費產能相違背。所以，限制理論(TOC)以後製 程最後一小批量為標準，由前往後拉，使後製程不須等待也 可連續生產。

(2)前製程加工時間等於後製程加工時間。

當前製程加工時間等於後製程加工時間時，即前、後製 程分割成相同數量的小批量，前製程加工一小批量，便送至 後製程加工。前製程可連續生產，而後製程因加工一小批量 時間同等於前製程加工一小批量時間，所以後製程也可連續 生產。

對限制理論(TOC)來說，以後製程最後一小批量為標準或 者以前製程第一小批量為標準都可以，不須調整，因為後製 程原本就可以連續生產。

(3)前製程加工時間小於後製程加工時間。

當前製程批量加工時間小於後製程批量加工時間時，即 前、後製程分割成相同數量的小批量，前製程加工一小批量，

便送至後製程加工。但是由於前製程一小批量加工時間仍小

於後製程一小批量加工時間，所以後製程可連續生產。而前 製程因加工一小批量時間較短，便會產生加工一小批量搬運 至後製程等待加工。所以後製程也可連續生產。

對限制理論(TOC)來說，因前、後製程皆可連續生產，所 以不須做調整。

4.生產排程之搬運時間觀念

搬運時間是指產品由前製程搬運到後製程所花費的時間。搬運有些 是靠人力、有些是靠機器來搬運產品；不論人力或機器，搬運時間對生 產排程來說，它需要花費一定的時間。所以在生產排程上也要考慮到搬 運所花費的時間。

3.2 TOC 排程方法導入專案管理之可行性分析

本研究之所以認為限制理論(TOC)的生產排程系統可以導入專案管理是 基於以下原因：

1.時間軸的觀念相容。

限制理論(TOC)的生產排程是具有時間觀念的，舉凡何時投 料、何時開始加工、加工多久、何時加工結束、搬運時間多久等，

都可在時間軸上對應出一時間。使生產人員可依時間來行事，達到 管理的效能。

專案管理在規劃階段就必須將專案細分成各項任務，並在甘特 圖上依序輸入任務的工期、開始時間、完成時間等。因此每一任務 在時間軸上，也可以找出一對應時間，提供專案執行人員作為依據。

本研究整理其相容性如下：

(1)限制理論(TOC)的「機台何時開始加工」等於專案管理 的「任務的開始時間」。

(2)限制理論(TOC)的「機台加工多久」等於專案管理的

「任務的工期」。

(3)限制理論(TOC)的「機台何時加工結束」等於專案管理 的「任務的完成時間」。

基於以上時間軸的相容性，我們可將專案管理的任務取代限制 理論(TOC)的機台加工程序。

2.前、後任務皆具依存關係。

限制理論(TOC)在生產排程上，加工必須依照一定的程序加 工，形成一條生產線(產出鍊)，因此前、後機台具有依存關係，前 一機台加工完成才可運至後一機台加工。

專案管理的任務，同樣具有依存關係，某些任務未完成就不能 執行下一任務。例如：作一市場調查專案，問卷設計未完成就不能 執行發放問卷；發放問卷未完成就不能執行問卷統計。

本研究整理其相容性如下：

(1)限制理論(TOC)的「前、後機台依存關係」等於專案管 理的「前、後任務依存關係」。

基於以上前、後機台皆具依存關係，我們可將專案管理 的甘特圖取代限制理論(TOC)的生產線(產出鍊)。

3.資源指派問題。

限制理論(TOC)的產出練，除了要確定何時開始加工、加工多 久、何時加工結束，也要指派機台及人員。不同的加工程序需要不 同的機台及人員。

專案管理在任務上，必須指派人員或資源給予任務。

本研究整理其相容性如下：

(1)限制理論(TOC)的「資源機台」等於專案管理的「資源

指派」。

基於以上資源指派具有相容性，我們可將專案管理的資 源工作表取代限制理論(TOC)的機台配置。

由於時間軸的觀念相容，以致我們可以用甘特圖描繪出 產出練，並可以清楚的安排前、後製程的依存關係及指派相 關負責人員及機台。基於以上三項原因，本研究認為限制理 論(TOC)的生產排程系統導入專案管理是可行的。

3.3 TOC排程方法導入專案管理之步驟 TOC排程方法導入專案管理步驟模式如圖3.1：

圖3.1 導入模式 步驟一：確認限制所在。

此部分屬於限制理論(TOC)的排程方法，一開始必須確認工廠的實 體限制為何？實體限制又區分為產能不足的資源限制，市場需求限制與 原物料不足限制。本研究是針對產能不足的資源限制。因此我們要計算 機台的產能，找出系統的限制機台。而產能負荷比最高，即為限制機台

。產能負荷比是每週(月)實際負荷產能除以每週(月)理想產能所得。

步驟二：設計限制理論(TOC)生產次序。

確認限制後，為了不浪費產能，必須以限制機台為主，排出限制機 台的生產排程順序，以期不浪費任何一分鐘的限制產能。本研究希望借 用專案管理的任務時程監控手法來管理限制理論(TOC)的生產排程。因

確認限制所在

校正 撫平生產線 設計限制理論生產次序

專案管理之相關參數設定

建立生產甘特圖

設定優先次序

限 制 理 論

專 案 管 理

此在排定生產排程時，不能像限制理論(TOC)一個、一個產品去推算花 費了多少限制產能的時間，再決定下一個加工的產品。這樣就與本研究 希望利用專案管理來簡便管理生產排程的目的相違背。所以這裡我們只 借用限制理論(TOC)排定生產排程的規則，來決定產品的加工順序。至 於各規則間的優先次序端看使用者所處之製造業，而有異同。基本上，

不要破壞限制產能無料可加工的大原則皆可。常見的規則如下：

1.決不浪費瓶頸機台產能，故能優先加工，先加工(如WIP產品)。

2.考慮產品組合，以利潤高的產品組合先加工。【3】

3.以交期先後，決定加工次序。

步驟三：專案管理之相關參數設定。

本研究是將生產排程當作是專案一樣加以管理，所以必須給予專案

（生產排程）起迄時間。再者為了達到有效的管理生產排程，本研究直 接使用專案管理軟體加以管理生產排程。

1.建立專案管理之工作時間設定。

設定排程開始時間及每天工作時間的時數。

2.建立專案管理所需之資源工作表。

將此排程，所需機台數(資源)作設定。

步驟四：建立生產甘特圖。

將要加工的產品，所形成的產出鍊依次序一一輸入專案管理的甘特 圖編輯區，以便在專案管理軟體上，形成甘特圖。對專案管理來說，任 務與任務間必須有一定的依存關係，而這依存關係在專案管理上是用時 間軸來界定。例如：前一任務何時開始、任務工作多久、何時結束與下 一任務相距多少時間；對生產排程來說就是前一機台加工何時開始、加 工多久、何時結束與下一加工機台相距多少時間。因此本研究利用製程 的特性，將前、後加工製程的依存關係找出來並將其用時間來表達。決

定前、後製程依存關係的製程特性如下：

1.設定迴流控制。我們利用專案管理內任務與任務間的關係，

可使前製程與後製程保持一定的距離並且要確保前製程未加工時

，後製程不可加工的前提下。我們可以定義迴流控制的前、後製程 時間關係圖。如圖3.2。

圖 3.2 迴流控制－時間關係圖

2.設定批量控制。批量控制在製程上的依存關係，有下列三種 情形：

(1)前製程批量加工時間大於後製程批量加工時間。

限制理論(TOC)以後製程最後一小批量為標準，由前 往後拉，使後製程不須等待也可連續生產。而專案管理 藉由限制理論(TOC)的依存關係，將任務加以連結，此關 係為：前製程結束時，後製程延後單一批量加工時間也 結束。我們可以定義批量控制(前製程批量加工時間大於 後製程批量加工時間)的前、後製程時間關係圖。如圖 3.3。

圖 3.3 批量控制(1)－時間關係圖

＊前製程開始時間

＊加工時間

＊結束時間

＊後製程開始時間

＊加工時間

＊結束時間

＊間距時間

＊前製程開始時間

＊加工時間

＊結束時間

＊後製程開始時間＝結束時間－加工時間

＊加工時間

＊結束時間＝前製程結束時間結束時，

後製程延後單一批量加工時間也結束

(2)前製程批量加工時間等於後製程批量加工時間。

限制理論(TOC)以後製程最後一小批量為標準或者 以前製程第一小批量為標準都可以，後製程不須等待也 可連續生產。而專案管理藉由限制理論(TOC)的依存關 係，將任務加以連結，此關係為：前製程結束時，後製 程延後單一批量加工時間也結束；同等於前製程開始 時，後製延後單一批量加工時間也開始。我們可以定義 批量控制(前製程批量加工時間等於後製程批量加工時 間)的前、後製程時間關係圖。如圖 3－4、3－5。

圖 3.4 批量控制(2)－時間關係圖

圖 3.5 批量控制(3)－時間關係圖

(3)前製程批量加工時間小於後製程批量加工時間。

限制理論(TOC)以前製程第一小批量為標準。而專案 管理藉由限制理論(TOC)的依存關係，將任務加以連結，

此關係為：前製程開始時，後製延後單一批量加工時間 也開始。我們可以定義批量因子(前製程批量加工時間小

＊前製程開始時間

＊加工時間

＊結束時間

＊後製程開始時間＝結束時間－加工時間

＊加工時間

＊結束時間＝前製程結束時間結束時，

後製程延後單一批量加工時間也結束

＊前製程開始時間

＊加工時間

＊結束時間

＊後製程開始時間＝前製程開始時，後製 程延後單一批量加工時間也開始

＊加工時間

＊結束時間＝後製程開始時間＋加工時間

於後製程批量加工時間)的前、後製程時間關係圖。如圖 3.6。

圖 3.6 批量控制(4)－時間關係圖

3.設定搬運時間控制。我們利用專案管理內任務與任務間的關 係，可使前製程與後製程保持一定的時間，當作搬運時間。我們可 以定義搬運時間控制的前、後製程時間關係圖。如圖 3.7。

圖 3.7 搬運時間控制－時間關係圖 步驟五：設定優先順序。

產出鍊輸入專案管理後，生產排程會依其最有利方式排列，故會造 成資源（機台）過度分派或資源（機台）衝突，例如：同時有兩個產品 要使用同一機台。為了讓限制機台照我們步驟二已經決定的加工順序進 行，需要在專案管理上，將步驟二訂定的優先順序加以設定。

1.設定排程控制。希望排程可以照表操課，達到控管限制機台，不 浪費任何一分鐘的產能。

＊前製程開始時間

＊加工時間

＊結束時間

＊後製程開始時間＝前製程開始時，後製 程延後單一批量加工時間也開始

＊加工時間

＊結束時間＝後製程開始時間＋加工時間

＊前製程開始時間

＊加工時間

＊結束時間

＊後製程開始時間

＊加工時間

＊結束時間

＊搬運時間

步驟六：撫平生產線。

我們在步驟五設定完工件的優先次序後，還需要進行「撫平」的功 能，工件才會照我們所排的順序重新排列。專案管理的撫平功能是以「優 先權」為優先、「標準」為次優先，來進行順序的排列。

步驟七：校正。

檢閱專案管理的甘特圖及資源分配狀況，檢查是否有不合理的地 方。

1.檢查資源分配表，看限制產能是否中斷。

2.檢查甘特圖，看是否有延遲交期或加工次序顛倒的情形。

3.檢查資源分派檢視，看限制產能排列出的加工時間是否延遲或及 時到達。

為了確保限制機台不斷料，在限制機台的加工次序上，皆希望有產 品在限制機台前等待加工，因為若是限制機台加工完成時，下一個加工 產品才及時剛好送達。如此剛好的排程，萬一前製程稍一延遲，那麼限 制機台就有斷料的危機。

3.4 TOC排程方法導入專案管理之優缺點探討

本研究希望以速度快且彈性佳的生產排程控制系統來提升企業競爭 力。而在我們以限制理論(TOC)排程方法導入專案管理達到目的時，也有其 利弊得失，分述如下。

限制理論(TOC)排程方法導入專案管理之優點如下：

1.限制理論(TOC)排程方法導入專案管理，可提供使用者更方便的時 程控制系統，來控管生產排程。專案管理提供了簡便的操作介面，省去 了複雜的程式修改。專案管理提供之時程控制功能如下：

(1)專案管理之甘特圖提供了整條生產線的產出順序時程圖，

便於使用者分析及管理。

(2)專案管理之資源分派狀況提供了每一台機台所需加工的工 件順序。藉由得知機台所排定的加工順序與實際加工順序比較，來 管理生產排程的現場。

(3)專案管理之資源圖表提供了每日每一機台的使用率，提供 使用者用以評估機台是否還可以插單。

(4)專案管理之資源分派檢視，可以看出每一工件的可寬延時 間，提供給使用者得知工件延後多少時間，會造成交期的延誤。

(5)專案管理之投入比導向的設定，當相同機台有兩台以上 時，其中一台機台當機或因意外原因不能運作時，投入比導向的設 定會自動將工作分配到其他正常運作的機台。此功能方便使用者運 用在當機管理上，不需將生產排程停止整個重新排列，只須從當機 處重排即可。

(6)專案管理之資源撫平，可快速排列出生產排程。

2.限制理論(TOC)排程方法導入專案管理，具有進度追蹤的功能，便 於使用者變更及管理生產排程。專案管理提供之進度追蹤功能如下：

(1)專案管理之儲存比較基準的功能，可提供使用者變更生產 排程後，與原先理想的生產排程做比較。

(2)專案管理之篩選落後進度的任務，可提供使用者重點式管 理進度落後的工件。

3.專案管理有現成的軟體，可省去訂做的生產排程控制系統軟體，

不但成本高也費時。專案管理現有的軟體也較量身訂做的生產排程軟體 便宜。

4.限制理論(TOC)排程方法導入專案管理，具有圖表(報表)的功能，

便於使用者整理生產排程的資料與分析。專案管理提供之圖表(報表)功 能如下：

(1)專案管理之現階段作業報表，報表中包括尚未開始的工 件、快要開始的工件、進行中的工件、已完成工件、應該以開始的 工件與進度落後的工件。

(2)專案管理之工作分派報表，報表中包括機台在做什麼，機 台在何時做什麼、每週待辦事項與過度分派的機台。

(3)專案管理之工作分派報表，報表中包括工件使用機台狀況 報告表與機台使用狀況。

限制理論(TOC)排程方法導入專案管理之缺點如下：

1.專案管理中的工件加工時間和機台等資料，都需要人工輸入 電腦，工程浩大。

2.當專案管理未與現場及時資訊相連時，變更專案管理資訊也 需要人工變更。建議使用者可與現場及時資訊的資料庫相連接，以 便及時更新專案資訊。

第四章 模式驗證

4.1 參數設定

我們要將TOC之排程轉換成專案管理時，須要作一些參數上的轉換與定 義。如表4.1：

表 4.1 參數轉換表

專案管理 TOC 排程 摘要 訂單 任務 訂單中單一製程 工期 單一製程的加工時間 資源 機台 將整個「專案管理」視為限制理論(TOC)的生產排程。專案中的「摘要」

視為單一個訂單。摘要中包含許多「任務」就視為生產排程訂單所需加工的 單一製造程序。任務中需要的時間叫「工期」就視為生產排程單一製程所需 的加工時間。任務中需要人或機器來執行叫「資源」就視為生產排程單一製 程的加工機台。

步驟一：確認限制所在。

我們為了要確認限制所在，必須找出產能負荷最大的機台。藉由以 下公式找出產能負荷最大的機台，即為限制產能。

公式 4.1 計算出每週(月)機台實際加工時數等於每週(月)機台加工 工件的數量乘以每週(月)耗費機台加工時間。

PT ＝ Q × WT （4.1）

每週(月)實際總加工時間＝加工數量 × 加工時間 (process time)＝ (quantity) × (work time)

設定時間是指機台加工工件前，須要作一些設定或熱機所耗費的時 間。

ST (set up time) 設定時間

總產能是指機台在不考慮意外狀況時，機台理想可加工總時數為 何?

TPT (total process time) 總產能＝每週(月)理想加工時間

產能負荷比是用來計算機台使用率，公式 4.2 計算出每週(月)機台 實際產能負荷比等於每週(月)機台實際加工時間除以每週(月)機台理想 加工時間的百分比。

產能負荷比＝PT / TPT ％ （4.2）

產能負荷比＝每週(月)實際加工時間/每週(月)理想加工時間 ％ 步驟二：設計限制理論生產次序。

迴流的控制規則如下，例題說明：1A－1A，2A－2A 是具迴流的前、

後製程；1B、2B 是單製程。1 是代號、A 是加工機台的種類。

1.建立無推平下，製程的最佳之位置。製程間會產生重疊現象。有 迴流控制的製程，以虛線連接。如圖 4.1。

圖 4.1 迴流控制之重疊圖

2A 2B 2A

1A 1B 1A

2.推平步驟一的重疊現象。重疊現象是說同一時間上，有多個工件 需要同一機台加工，但是機台一次只能加工一個工件，因此我們必須將 多的工件移至空閒的時間加工。至於要往前移或往後移須遵照以下規 則：

(1)有交期的排程，以最後一個製程為優先，其他重疊工件往 前拉。為了不造成工件延期所以有交期的排程，需要將工件往前拉。

(2)無交期的排程，以最前面一個製程為優先，其他重疊工件 往後推。因為無交期的壓力，所以可以將工件往後推。

下列例子，是以有交期為優先，將重疊的工件往前拉至空閒的 時間。如圖 4.2。

圖 4.2 迴流控制之推平圖

「2A、1B、1A」是重疊的部分，以 1A 為優先，將「2A、1B」

往前移至空閒的時間。而「2A、1B」也是以後製程為優先，因此 1B 優先於 2A，所以 2A 需要在移至 1B 前的空閒時間。

「2B、2A」也是以後製程為優先，因此 2A 優先於 2B，所以 2B 需要在移至 2A 前的空閒時間。

2A 2B 2A

1A 1B 1A

(3)移動後，我們可排出限制產能的加工順序。我們將具迴流 控制的前、後製程用線連接起來。如圖 4.3。

圖 4.3 迴流控制之順序圖 步驟三：專案管理之相關參數設定。

1.設定專案管理之工作時間設定。

設定排程開始時間及每天工作時間的時數。

2.建立專案管理所需之資源工作表。

將此排程，所需機台數(資源)作設定。

步驟四：建立生產甘特圖。

設定批量控制，批量控制有下列三種情形：

1.前製程批量加工時間大於後製程批量加工時間。限制理論(TOC) 之生產排程在進行批量控制時，當前製程批量加工時間大於後製程批量 加工時間，前、後製程到底應該相距多少時間?可依本研究的公式 4.3 得 知，後一製程結束時間為前一製程結束時間加上後一製程移轉批量所要 耗費的加工時間。

Mi+1延遲時間＝Mi (FF)＋Mi+1 移轉批量加工時間 （4.3）

M：製程

i =1．2．3．4．5．．．N （愈前面的製程，i 愈小）

FF：（結束－結束）

2A 2B

2A 1B 1A

1A

如圖 4.4，當前製程（M1）移轉批量加工時間大於後製程（M2）

移轉批量加工時間時，前製程（M1）最後一批量完成時間必須剛好是 後製程（M2）最後一批量開始時間。對專案管理來說，兩製程的關係 為當前製程（M1）完成時，後製程（M2）將延遲移轉批量加工時間也 完成。此例子套用公式便是：M2 延遲時間＝M1【結束－結束】（FF）

＋M2 移轉批量加工時間。

圖 4.4 批量控制之前製程大於後製程

2.前製程批量加工時間等於後製程批量加工時間。限制理論(TOC) 之生產排程在進行批量控制時，當前製程批量加工時間等於後製程批量 加工時間，前、後製程到底應該相距多少時間?可依本研究的公式 4.4 得 知，後一製程結束時間為前一製程結束時間加上後一製程移轉批量所要 耗費的加工時間。同等於，公式 4.5 得知，後一製程開始時間為前一製 程開始時間加上前一製程移轉批量所要耗費的加工時間。

Mi+1延遲時間＝Mi (FF)＋Mi+1移轉批量加工時間 （4.4）

Mi+1延遲時間＝Mi (SS)＋Mi 移轉批量加工時間 （4.5）

M：製程

i =1．2．3．4．5．．．N （愈前面的製程，i 愈小）

FF：（結束－結束）

SS：（開始－開始）

如圖 4.5，當前製程（M1）移轉批量加工時間等於後製程（M2）

移轉批量加工時間時，前製程（M1）最後一批量完成時間必須剛好是 後製程（M2）最後一批量開始時間；同等於，後製程（M2）第一批量 開始時間必須剛好是前製程（M1）第一批量完成時間。對專案管理來

後製程(M2) 前製程(M1)

說，兩製程的關係為當前製程（M1）完成時，後製程（M2）將延遲移 轉批量加工時間也完成；同等於，當前製程（M1）開始時，後製程（M2）

將延遲移轉批量加工時間也開始。此例子套用公式便是：M2 延遲時間

＝M1【結束－結束】（FF）＋M2 移轉批量加工時間；同等於，M2 延 遲時間＝M1【開始－開始】（SS）＋M1 移轉批量加工時間。

圖 4.5 批量控制之前製程等於後製程

3.前製程批量加工時間小於後製程批量加工時間。限制理論(TOC) 之生產排程在進行批量控制時，當前製程批量加工時間小於後製程批量 加工時間，前、後製程到底應該相距多少時間?可依本研究的公式 4.6 得 知，後一製程開始時間為前一製程開始時間加上前一製程移轉批量所要 耗費的加工時間。

Mi+1延遲時間＝Mi (SS)＋Mi移轉批量加工時間 （4.6）

M：製程

i =1．2．3．4．5．．．N （愈前面的製程，i 愈小）

SS：（開始－開始）

如圖 4.6，當前製程（M1）移轉批量加工時間小於後製程（M2）

移轉批量加工時間時，後製程（M2）第一批量開始時間必須剛好是前 製程（M1）第一批量完成時間。對專案管理來說，兩製程的關係為當 前製程（M1）開始時，後製程（M2）將延遲移轉批量加工時間也開始。

此例子套用公式便是：M 2 延遲時間＝M 1【開始－開始】（SS）＋ M 1 移轉批量加工時間。

後製程(M2) 前製程(M1)

圖 4.6 批量控制之前製程小於後製程

設定搬運時間，藉由專案管理內設定的延遲功能【結束－開始】

(FS)，我們可使前製程與後製程保持一定的時間，當作搬運時間。

步驟五：設定優先順序。

依步驟二所訂定限制機台的優先順序，輸入專案管理內。訂定生產 排程的優先順序是為了達到照表操課，以便控管限制機台，不浪費任何 一分鐘的限制產能。專案管理的優先順序範圍設定在「0~1000」內，數 字愈大愈優先。

步驟六：撫平生產線。

我們將生產排程輸入後，生產排程會依其最有利方式排列，故會造 成資源（機台）過度分派或資源（機台）衝突，例如：同時有兩個產品 要使用同一機台。所以我們要依步驟五，限制產能的優先順序進行撫平 生產線。專案管理的撫平功能是以「優先順序」為優先、「標準」為次 優先，來進行順序的排列。

步驟七：校正。

檢閱專案管理的甘特圖及資源分配狀況，檢查是否有不合理的地 方。

1.檢查資源分配表，看限制產能是否中斷。

2.檢查甘特圖，看是否有延遲交期或加工次序顛倒的情形。

3.檢查資源分派檢視，看限制產能排列出的加工順序是否延遲或及 時到達。

後製程(M2) 前製程(M1)

為了確保限制機台不斷料，在限制機台的加工次序上，皆希望有產 品在限制機台前等待加工，因為若是限制機台加工完成時，下一個加工 產品才及時剛好送達。如此剛好的排程，萬一前製程稍一延遲，那麼限 制機台就有斷料的危機。

4.2 模式驗證

本章將驗證限制理論(TOC)之生產排程法能否運用在專案管理上。本研 究將依三項生產排程的基本控制手法，運用簡單的實例一一加以驗證。

4.2.1 生產排程控制

本研究引用吳鴻輝、李榮貴所著之限制驅導式現場排程 與管理技術【3】的簡單實例來加以驗證。題目如下：XYZ 公司每週工作五天，每天工作八小時(0~40 小時)。機器良率

均 100％。產品一完成即被客戶買走，直到市場需求滿足為 止。題目已知如下圖 4.7、4.8。【3】

圖 4.7 加工環境圖

機器數

B T

T B

T

C

C

C

P Q A

圖 4.8 產出鍊圖

代號說明：RM（Raw Material）原物料投料點。

FG（ Finished Goods）完成品完成點。

橫軸座標 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I。

縱軸座標 1、 3、 5、 7、 8、 9。

Model 10，產 品 10；(85)35， （單價）需求數 量。

，機台 C，加工 8 分鐘。

(10)，原料投入成本。

吳鴻輝【 3】運用限制驅導式現場排程的方法，排例出結 果。表 4.2 即為排列結果。

表 4.2 生產次序表

FG

9

8

7

5

3

1

RM (10) (5) (15) (15) (10) (10) (5)

A B C D E F G H I Model 10 Model 20 Model 30 Model 40 (85)35 (60)41 (95)20 (110)28

T8 T3

B18 C9

C8 P20 A20 C6 Q17

T5 B12 C11 B14 C7 Q12

T5 T3 T3 C1 B7 B3 P23 P19 P23

A1 B4 Q6

A2 C1 Q1

C8

10 10

次序 作業代碼 批量 開始時間 結束時間 1 C5 10 0：00 3：20 2 G5 16 3：20 8：24 3 H5 16 8：24 14：32 4 C5 15 14：32 19：32 5 G5 22 19：32 26：30 6 H5 12 26：30 31：06 7 E5 10 31：06 34：56 8 C5 20 34：56 41：34

本研究將限制理論(TOC)之生產排程導入專案管理，我 們將用專案管理軟體來證實，專案管理也可以排例出相同的 結果。依 3.4 節提出之 TOC 排程方法導入專案管理之步驟，

來實行一遍。

步驟一：確認限制所在。

計算每一機台的產能負荷比，找出產能限制機台。如表4.3。產能 限制機台為P機台。非產能限制機台為B、T、C、A、Q機台。

表4.3 產能負荷表

機台代號 機台數 單機產能 每週產能 每週負荷 負荷比 B 2 2400 4800 2196 45.8％

T 3 2400 7200 918 12.8％

C 3 2400 7200 2071 28.8％

P 1 2400 2400 2716 113.2％

A 1 2400 2400 1480 61.7％

Q 1 2400 2400 1543 64.3％

步驟二：設計限制理論生產次序。

以限制產能 P 機台為主，依序排出其加工順序。排 序的原則是能先加工的先排(WIP 品)；最賺錢的產品先

排。各公司可依其重視的指標不同而有不同順序的排 列。但其最終目的是不浪費 P 機台的產能。如表 4.4。

表 4.4 生產次序表

次序 作業代碼 批量 開始時間 結束時間 1 C5 10 0：00 3：20 2 G5 16 3：20 8：24 3 H5 16 8：24 14：32 4 C5 15 14：32 19：32 5 G5 22 19：32 26：30 6 H5 12 26：30 31：06 7 E5 10 31：06 34：56 8 C5 20 34：56 41：34

步驟三：專案管理之相關參數設定。

我們要設定生產排程的工作時間，可使用軟體的預 設值「上午 08：00~12：00 下午 01：00~05：00」或是 可以自行設定 12 小時及 24 小時的工作時間。我們依題

目設定每天工作八小時。如圖 4.9。

圖 4.9 設定工作時間

建立資源工作表，將機台代號輸入。「最大可用量」

指的是機台可使用量，因為這裡是假設良率 100％，像 B 機台有兩台所以最大可用量是 200％。如圖 4.10。

圖 4.10 資源工作表

步驟四：建立生產甘特圖。

將步驟二所排的限制機台加工順序，依其所經的產

出鍊輸入甘特圖的編輯區。「任務名稱」－輸入機台代

號、「工期」－輸入產品在機台加工所需的時間、「開始

時間」－輸入開始加工的日期、「完成時間」－電腦自動

依工期長短帶入，不需輸入、「前置任務」－為加工機台

前一製程， （由這裡輸入任務間的關係）輸入前一製程代

號即可、 「資源名稱」－選取加工機台的代號。如圖 4.11。

圖 4.11 甘特圖編輯區

圖 4.11 甘特圖編輯區(續)

圖 4.11 甘特圖編輯區(續)

圖 4.11 甘特圖編輯區(續)

圖 4.11 甘特圖編輯區(續)

編輯完後，會自動帶出甘特圖。如圖 4.12。甘特圖

即是產出鍊，由此可檢視甘特圖是否有照產出鍊排列。

圖 4.12 甘特圖

圖 4.12 甘特圖(續)

圖 4.12 甘特圖(續)

圖 4.12 甘特圖(續)

圖 4.12 甘特圖(續)

步驟五：設定優先順序。

將產出鍊輸入後，各訂單會依其最有利的時間排定 其生產順序，因此會發生個訂單擠在同一天等產能不足 的情形。所以我們必須依步驟二的生產順序，將限制產 能所有的加工作業給予優先順序的設定。如圖 4.13 所圈 的地方，專案軟體所設定為「0~1000」 ，數字愈大愈優先。

其他非限制產能的加工作業，則不予以特別設定。專案 軟體會自動帶入 500 的值。所以限制產能的加工作業皆

須設定在 500 以上，才能優先加工。

圖 4.13 任務資訊圖 步驟六：撫平生產線。

設定了優先順序後，需要執行「撫平」的功能，將 產出鍊依我們所設定的優先次序重新推平排列一次。我 們必須在資源撫平表中選取「優先權，標準」並按下「開

始撫平」的功能。如圖 4.14。

圖 4.14 資源撫平圖 步驟七：校正。

觀看資源分配狀況，觀察限制機台的加工順序及加 工時間，是否與步驟二手排的結果相同，以證實專案管 理可以達到限制理論(TOC)生產排程的效果。如圖 4.15，

加工 41.6 小時，相當於 41 小時又 34 分。且加工順序也 符合步驟二要求。

圖 4.15 資源分配狀況

4.2.2 迴流控制

本研究引用吳鴻輝、李榮貴所著之限制驅導式現場排程 與管理技術【3】的簡單實例來加以驗證，專案管理也可以達 到迴流控制的效果。題目如下：每天上班 8 小時，有 R1~R5 五種機台，各一台。其中 R2 是限制機台。共生產兩種產品，

分別為 A 與 B，而相對的原物料為 a 與 b。【3】表 4.5 即為 生產 A 產品，所需經過的機台順序及加工時間。表 4.6 即為 生產 B 產品，所需經過的機台順序及加工時間。表 4.7 是生

產 A、B 兩種產品的順序及數量表。

表 4.5 A 產品之製程表

作業順序 機器 加工時間 設定時間

010 R1 20 30

020 R2 10 15

030 R3 15 60

040 R2 15 15

050 R4 25 10

表 4.6 B 產品之製程表

作業順序 機器 加工時間 設定時間

010 R1 13 30

020 R2 10 10

030 R5 30 20

表 4.7 訂單順序表

編號 工件 數量 交期

A1 A 20 6/29 8:00 B1 B 20 6/29 8:00 A2 A 20 6/30 8:00 B2 B 20 6/30 8:00

依上述題目所需，進行迴流控制，其排例出來的結果如 下圖 4.16。

圖 4.16 迴流控制之結果

本研究將限制理論(TOC)之生產排程導入專案管理，我 們將用專案管理軟體來證實，專案管理也可以排例出相同的 結果。依 3.4 節提出之 TOC 排程方法導入專案管理之步驟，

來實行一遍。

步驟一：確認限制所在。

題目已經告訴我們 R2 為限制機台。我們先依訂單順 序建立未推平限制機台 R2 的生產排程。如圖 4.17。括號

內的數字，極為機台所需加工時間。

圖 4.17 限制機台生產排程圖(未推平) 步驟二：設計限制理論生產次序。

以限制產能 R2 機台為主，依序排出其加工順序。排 序的原則是有交期的排程，以最後一製程為優先，往前 拉；無交期的排程，以最前一製程為優先，往後推。這 個例子是有交期的產品，所以如圖 4.18 將有重疊的部分

往前移動，才不會影響到交期。移動後，排出限制產能 的順序。如圖 4.19。綠線連接的是具迴流特性的前、後

製程。

2 7 2 8 2 9 d a y 4 8 0 4 8 0 4 8 0 分

2 A (3 4 5 ) 2 B (2 1 0 ) 2 A (2 1 5 )

1 A (3 4 5 ) 1 B (2 1 0 )

1 A (2 1 5 )

2A (345) 2B (210) 2A (215)

1A (345) 1B (210)

1A (215)

圖 4.18 限制機台生產排程圖(推平中)

圖 4.19 限制機台生產排程圖(推平後) 步驟三：專案管理之相關參數設定。

我們要設定生產排程的工作時間，可使用軟體的預 設值「上午 08：00~12：00 下午 01：00~05：00」或是 可以自行設定 12 小時及 24 小時的工作時間。如圖 4.20。

圖 4.20 設定工作時間

這是一個有交期的例子，需要在「專案資訊」選擇 設定排程從「自專案完成日起排程」 。指的是有交期的製

程，排程需要從後往前排。如圖 4.21。

2A (345) 2B (210)

2A (215) 1B (210) 1A (345) 1A (215)