© the mcgraw-hill companies, inc., 2008 第 17 章 作業排程
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第 17章 作業排程
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大綱 製造執行系統 工作中心的本質與重要性 優先法則與技術 現場生產控制 服務業的人員排程 結論
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製造執行系統
製造執行系統（ Manufacturing Execution System, MES ）負責執行工廠排程、派工、追蹤、以及監控生產現場的資訊系統，提供與 MRP 、產品與流程規劃、以及延伸到廠房外的供應鏈管理、 ERP 、銷售和服務管理等系統即時的連結。
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工作中心的本質與重要性
工作中心（ work center ）或稱為工作站，為企業內組織生產資源以完成生產作業的單位。依據零工式生產（ job-shop ）來劃分。依生產流程、裝配線或群組技術單元（ GT cel
l ）來區分。
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工作中心的本質與重要性
排程系統無限負載（ infinite loading ） 有限負載（ finite loading ）
排程正向排程（ forward scheduling ） 反向排程（ backward scheduling ）
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工作中心的本質與重要性
流程 機器導向流程（ machine-limited process ） 勞力導向流程（ labor-limited process ）
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圖 17.1 流程與排程方法的類型
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典型的排程與控制功能 進行作業的排程與控制時，必須執行下面的功能：
分派工單、設備和人員至對應的工作中心或其他特定位置，基本上，此屬於短期產能規劃。
決定工作的先後順序（即評估工作的優先權）。 執行排程工作，此一般稱為派工（ dispatching ）。 工作現場的控制（或生產活動控制），此包含了：
檢視現場狀態並控管作業中訂單的進度。 跟催已延誤或緊急的訂單。
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圖 17.2 典型的排程流程
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工作中心排程的目標
工作中心排程的目標有：配合交期最小前置時間最小整備時間或成本最少的在製品存貨最大的機器或人力利用率
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作業順序
決定機器或工作中心應該優先執行哪一項工作程序即是所謂的排序（ sequencing ）或優先排序。 優先法則（ priority rules ） 最少寬裕時間法則（ least-slack rule ）關鍵比率法則（ critical-ratio rule ）
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作業順序
常用於衡量排程效能的標準，可用以評估優先法則：1. 滿足顧客或下游作業所需的交期。2. 最短流程時間（流程中的作業時間）。3. 最小在製品存貨。4. 最小的機器或工人寬裕時間。
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圖 17.3 工作排程的優先法則
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優先法則與技術 範例 17.1 ：一部機器有 n 個工作
Mike Morales 是 Legal Copy-Express 的組長，這家店提供了洛杉機市區法律事務所影印的服務， 5 位顧客在一週開始時提出了訂單，特定的排程資料如下：
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FCFS 規則
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SOT 規則
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EDD 規則
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LCFS 規則
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隨機規則
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STR 規則
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優先法則的比較
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n 項作業的雙機排程
Johnson 法則（ Johnson’s rule ） 1. 列出 2 部機器上每一個工作的作業時間。2. 選擇最短的作業時間。3. 假如最短時間是在第 1 部機器，則先執行這
個工作；假如是在第 2 部機器，則最後執行這項工作。
4. 對其他剩餘的工作重複步驟 2 和 3 ，直到完成排程的工作為止。
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範例 17.2 ： n 項作業的雙機排程
以下藉由 4 件工作通過 2 部機器的例子說明排程的程序。 步驟 1：列出作業時間。
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範例 17.2 ： n 項作業的雙機排程
步驟 2 與步驟 3 ：選取最短的作業時間並加以指挀。
步驟 4 ：重複步驟 2 和 3 直到排程結束。
圖 17.4 使用 Johnson 法則的最佳化排程
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作業數目與機器數目相同的排程
指派法（ assignment method ） 可適用於解決具有下列特性的問題：
1. 有 n 件「事項」被分配到 n 個「目的地」。 2. 每一事項必須被分配至唯一的目的地。 3. 只能使用一項準則（例如，最小成本、最大利潤
或最小完成時間）。
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範例 17.3 ：指派法
假設排程人員有 5 件工作，可以用 5 部機器中的任一來執行（ n = 5 ），每一種工作和機器組合的成本如圖 17.5 所示，排程人員擬規劃具有最小成本的指派方式。（可能的指派方式有 5!，即 120 種。）
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圖 17.5 每項工作分配至機器處理的成本矩陣
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步驟 1 ：列的解法──每列減去該列最小的數。
步驟 2 ：欄的解法──每欄減去該欄最小的數。
圖 17.6 指派法矩陣的決策步驟
（續下頁）
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步驟 3 ：應用直線測試──劃過所有 0 的直線共 4 條，因為需要 5 條，所以要往下進行步驟 4 。
步驟 4 ：未被劃到的數字中，減掉它們中最小的數字，並在直線交叉的數字上，加上被減掉的數字。如在步驟 3 中，未被劃到的最小數字為 1 。
圖 17.6 指派法矩陣的決策步驟（續）
（續下頁）
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圖 17.6 指派法矩陣的決策步驟（續）
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n 項作業的多機排程
應該使用哪一項優先法則？ 簡單的優先法則，可以合理地滿足大部分製造
業的需求，而這些法則應具備下列原則： 1. 它應該是動態的，即應經常地計算來反映工作變
動的狀況。 2. 應以閒置時間做為判斷的基準（剩餘的作業時間
與所允許剩餘時間的差額）。
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現場生產控制
美國生產存貨控制協會（ APICS ）的字典定義現場控制系統為：利用作業現場的資料與處理後的檔案來維護與傳遞工單及工作中心狀態的系統。
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現場生產控制
現場控制的主要功能是：指派每一張工單的優先順序。維護在製品數量的資訊。傳送工單的現況資訊至辦公室。提供實際產出的資料以進行產能控制。針對在製品存貨及會計的需要，提供各位置或
工單所需的數量。衡量人力與機器的效率、利用率及生產力。
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甘特圖
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現場控制工具
控制現場的基本工具有：每日的派工清單 各種狀態與異常報告 投入／產出控制報告
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圖 17.8 現場控制的基本工具
（續下頁）
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圖 17.8 現場控制的基本工具（續）
（續下頁）
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圖 17.8 現場控制的基本工具（續）
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投入╱產出控制
投入／產出控制（ input/output control ）是製造規劃和控制系統的主要特色 主要的原則是計畫投入工作中心的作業不應該超過計畫的作業產出，當投入大於產出時，工作中心將會累積待補的訂貨，工作上游的前置時間會因此而增加。
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圖 17.9 工作站產能負載
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資料正確性
維護資料的正確性必須要有健全的資料蒐集系統，但更重要的是，每個與系統互動的人員都能確實遵守這項原則。
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工作中心排程的原則 1. 工作流直接等同於現金流。 2. 任何工作中心的效率，應以通過工作中心流量的速度
來衡量。 3. 工作的排程就像是一連串連續的步驟。 4. 工作一旦開始作業後便不能夠被中斷。 5. 提升流程速度最有效的方法，是將管理的重點放在瓶頸工作中心和工單上。
6. 每天重新排程。 7. 取得每天工作中心未完成工作的回饋資訊。 8. 工作中心的投入資訊必須是工人確實能完成的作業。 9. 當尋求產出的改善時，應檢視工程設計和執行程序間
是否存在不一致的情況。 10. 雖然在工廠中要完全確立工作標準和途程不太可能，但仍必須朝這個方向努力。
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服務業的人員排程
連續假日排程目標
在滿足每日人力需求下，找出每週工作 5 天休假 2 天的最少人員數目排程。
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範例 17.4 ：休假的排程
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每日工作排程
基本上，管理者想要的人員配置是：以最少的人數完成每日的工作。實際產出與計畫產出間的差異最小。
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圖 17.10 每日工作時間排程的人力需求
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圖 17.11 人力規劃
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計時工作排程 像餐廳這類隨時面臨需求變動的服務業，尖峰時段需要較多的人力，非尖峰時段又需要較少的人力，管理人員必須不斷地調整以應付變動的需求。
分割輪班或許會有較小的生產批量與更多的整備工作 。
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結論
對於執行製造作業的工作中心，相當依賴模擬進行排程，以估計通過系統的工作流量，從而決定瓶頸並調整工作的優先順序。
對於服務業，通常是基於期望的顧客要求，利用數學工具進行人員的排程。