作業管理

CYUT IM 陳隆昇

作業管理

Chap 10 Strategic Capacity Planning 策略性產能規劃

• 定義策略產能管理

• 產能利用及最佳作業水平

• 規模經濟與規模不經濟

• 經驗曲線

• 產能焦點 、彈性與規劃

• 決定產能的需求

• 決策樹

• 產能利用與服務品質

目標

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作業管理 Ch10

策略產能管理

• 產能

系統所能達成的目標產量。

– 特定時間內，系統所達成目標產量

• 策略產能管理

設備以及整體人力的規模。

– 產能過多：降價、超額存貨 – 產能不足：損失商機

產能使用率

• 何處

• 產能使用

–

真正達到的產出率

• 最佳作業水準(設計產能)

–

設計具有最小的單位成本之製程產能

產能利用率=使用的產能／最佳作業水準

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最佳作業水準

範例: 工程師設計引擎並且在一個理想的組裝生產線上作業或

「最佳作業水準」 以達到最大的產出及最小的花費。

範例: 工程師設計引擎並且在一個理想的組裝生產線上作業或

「最佳作業水準」 以達到最大的產出及最小的花費。

量 過低利用率

最佳作業水準 產出平均

單位成本

過度利用率

產能使用率的範例

• 在一週的生產作業中，一個廠房生產 83 個單 位的產品，在過去的產能中最高或是最佳記 錄是每週120個單位，這個工廠的產能使用率 為何？

• 在一週的生產作業中，一個廠房生產 83 個單 位的產品，在過去的產能中最高或是最佳記 錄是每週120個單位，這個工廠的產能使用率 為何？

•

答：

產能使用率 = 使用的產能 最佳作業水準

= 83/120

=0.69 或 69%

• 答：

產能使用率 = 使用的產能 最佳作業水準

= 83/120

=0.69 或 69%

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規模經濟與規模不經濟

• 規模經濟：隨著產量增加，可降低每個產 出的平均成本。

規模經濟與規模不經濟

100單位 工廠

200單位

工廠 300單位 工廠

400單位 工廠

量 產出平均

單位成本

規模經濟與經驗曲線作用 規模經濟與經驗曲線作用

規模不經濟開始產生作用 規模不經濟開始產生作用

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經驗曲線or 學習曲線

當工廠製造更多的產品時，它們 得到最佳的生產方法並且減少每 個單位的生產成本。

當工廠製造更多的產品時，它們 得到最佳的生產方法並且減少每 個單位的生產成本。

累積生產單位總數 每個單位

的成本或 價格

昨天

今天

明天

規模經濟與經驗曲線

• 大型工廠有兩個優勢

– 經濟規模：成本較低

– 較佳經驗曲線：增加的銷售可快速降低經驗曲 線

– 例：鴻海

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產能焦點

• 焦點工廠的概念是當生產設施集中於特定 有限的生產目標時，將會有最佳的作業表 現

• 廠內廠（PWP）（ 出自Skinner所提出）

－延伸焦點概念至作業水準

產能彈性

• 彈性工廠：最終目標是零轉換時間工廠，

使用可移動設備等，可快速適應任何改 變。

• 彈性流程：彈性製造系統或易於整備的設 備。

• 彈性員工：多能工，可輕易轉換不同任務

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產能管理：平衡

階段 1 階段2 階段3

單位/月

6,000 7,000 5,000

階段不平衡的生產線 階段不平衡的生產線

階段1 階段2 階段3

單位/月

6,000 6,000 6,000

階段平衡的生產線 階段平衡的生產線

維持系統平衡：某個階段的產出精確符合下一個階段 所需的投入。

產能管理

• 產能增加的頻率

– 不頻繁擴充與頻繁擴充

• 產能的外部資源

– 外包

– 分享產能：航空公司聯營

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決定產能的需求

• 1. 使用預測技術來預測每一條生產線的個 別產品銷售量。

• 2. 估計達到預測的目標所需之設備及勞力

• 3.預估規畫時程內，人力與設備的供應狀況

• 通常會保留產能緩衝(capacity cushion)

產能需求的範例

一家具有兩條生產線生產芥茉的製造商，分別是 FancyFine 和 Generic 生產線，每一種銷售的尺 寸都是小號和家庭號的塑膠瓶。

下面的表格所顯示的是預測未來四年的需求量

年: 1 2 3 4

FancyFine

小號 (000s) 50 60 80 100

家庭號 (000s) 35 50 70 90

Generic

小號 (000s) 100 110 120 140

家庭號 (000s) 80 90 100 110

以千為單位

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產能需求的範例（續）:

以產能為觀點的生產

• 問題:就以產能需求的觀點而言我們是否真 正能夠生產兩種不同型式的芥茉？

• 答: 不行，它是相同的產品，只有包裝不一 樣。

• 問題:就以產能需求的觀點而言我們是否真 正能夠生產兩種不同型式的芥茉？

• 答: 不行，它是相同的產品，只有包裝不一 樣。

產能需求的範例（續）：

設備和勞力的需求

年: 1 2 3 4

小號 (000s) 150 170 200 240 家庭號 (000s) 115 140 170 200

•三部每年生產100,000個單位小瓶裝產品的機器，用 來的產品，每一部機器需要2名作業員。

•2部每年生產 120,000單位瓶裝家庭號產品的機器，

每一部機器需要3名作業員。

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年: 1 2 3 4

小號 (000s) 150 170 200 240

家庭號 (000s) 115 140 170 200

小號 機器產能 300,000 勞工 6

家庭號 機器產能 240,000 勞工 6

小號

產能利用百分比 50.00%

機器需求 1.50

勞工需求 3.00

家庭號

產能利用百分比 47.92%

機器需求 0.96

勞工需求 2.88

問題：第一年的產能、機器及勞工的數值為何？

問題：第一年的產能、機器及勞工的數值為何？

150,000/300,000=50%

當2名作業員生產

100,000單位，它使用了 3 名的作業員生產

150,000單位

當 1 部機器生產100,000單位 它使用了1.5部機器生產 150,000單位

©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

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年： 1 2 3 4

小號 (000s) 150 170 200 240

家庭號 (000s) 115 140 170 200

小號 機器產能 300,000 勞工 6

家庭號 機器產能 240,000 勞工 6

小號

產能利用百分比 50.00%

機器需求 1.50

勞工需求 3.00

家庭號

產能利用百分比 47.92%

機器需求 0.96

勞工需求

問題：下列表格中第2、3、4 欄的數值為何？

問題：下列表格中第2、3、4 欄的數值為何？

56.67%

1.70 3.40 58.33%

1.17 3.50

66.67%

2.00 4.00

70.83%

1.42 4.25

80.00%

2.40 4.80 83.33%

1.67 5.00

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範例－決策樹問題

某家專門生產水晶玻璃的玻璃工廠經驗是有實質存貨，以及工廠 的管理者考慮動作的三個方向：

A) 安排轉包工作 B) 建構新的設備

C) 什麼都不做 (沒有改變)

正確的選擇高度的依賴需求的變動，有可能是低、中或高度需求

。大多數管理評估各別的機率如 0.1、0.5和0.4。

某家專門生產水晶玻璃的玻璃工廠經驗是有實質存貨，以及工廠 的管理者考慮動作的三個方向：

A) 安排轉包工作 B) 建構新的設備

C) 什麼都不做 (沒有改變)

正確的選擇高度的依賴需求的變動，有可能是低、中或高度需求

。大多數管理評估各別的機率如 0.1、0.5和0.4。

範例－決策樹問題（續）: 報酬表

0.1 0.5 0.4

低 中 高

A 10 50 90

B -120 25 200

C 20 40 60

管理人員也會評估在不同的機率水準下選擇三個方 案（A、B、C）所獲得的利潤，這些利潤（以千元 計）如下表所示：

管理人員也會評估在不同的機率水準下選擇三個方

案（A、B、C）所獲得的利潤，這些利潤（以千元

計）如下表所示：

作業管理 Ch10

範例－決策樹問題（續） : 步驟 1. 我們開始 畫出三個決策

A B C

範例－決策樹問題（續） 步驟 增 加我們可能的自然狀態、機率及報酬

A B C

高需求 (0.4) 中需求 (0.5) 低需求 (0.1)

$90k

$50k

$10k

高需求(0.4) 中需求(0.5) 低需求(0.1)

$200k

$25k -$120k

高需求(0.4) 中需求(0.5) 低需求(0.1)

$60k

$40k

$20k

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範例－決策樹問題（續） :步驟 3. 確認每 個決策的期望值

高需求(0.4) 高需求(0.4)

中需求(0.5) 中需求(0.5)

低需求(0.1) 低需求(0.1)

AA

$90k$90k

$50k$50k

$10k$10k

EV

=0.4(90)+0.5(50)+0.1(10)=$62k

$62k $62k

範例－決策樹問題（續）:步驟 4. 制定決策

高需求(0.4) 中需求(0.5) 低需求 (0.1) 高需求(0.4) 中需求(0.5) 低需求(0.1)

A B C

高需求(0.4) 中需求(0.5) 低需求(0.1)

$90k

$50k

$10k

$200k

$25k -$120k

$60k

$40k

$20k

$62k

$80.5k

$46k

方案 B 產生最大的期望利潤，因此我們選擇 B 或是建構新設備。

方案 B 產生最大的期望利潤，因此我們選擇 B 或是建構新設備。

作業管理 Ch10

規劃服務產能V.S.製造產能

• 時間: 產品不能夠儲存下來供稍後使用，並

• 區位: 服務必須是在顧客的需求點並且服務

• 需求變動: 遠大於製造業。

產能利用及服務品質

• 最佳的作業點是接近產能的70%

• 從 70% 到 100% 的服務品質，你認為服務 品質所帶來的是什麼？以看醫生為例

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參考文獻

• Chase et al., Operations Management: For Competitive Advantage, 10e, McGraw Hill

• MIT開放課程