第十六章 排程

學習目標 解釋排程所包含的範圍與其重要性。 討論大量系統與中量系統的排程需求。 討論零工式生產的排程需求。 使用並解釋甘特圖，以及使用工作負荷的指派方法。 討論常用的優先法則並舉例。 描述服務系統會發生的特殊問題，並探討服務系統中的排程方法。

15.1 作業排程 排程(scheduling)指在組織中建立使用設備、設施與人員活動的時程。 不論活動的本質為何，每個組織都會產生排程。 在決策的階層架構下，排程決策是在開始實際生產前之轉換過程的最後步驟。

作業排程 排程工作和系統產出量有很大的關係，會隨著系統的生產量大小而有差異。 本章將探討大量系統、中量系統和低量系統（零工式）排程。

大量生產系統的排程(1/3) 特色 以標準化的設備與活動，通過系統提供相同或相似的作業給顧客或產品。 目的 使商品或顧客能以順暢的流速通過系統，以獲得人工與設備的最大利用率。 大量系統常被視為流程系統(flow system)；該系統的排程稱為流程工廠排程(flow-shop scheduling)。

大量生產系統的排程(2/3) 在設計流程系統時，設計者必須考量： 生產線平衡 員工潛在對於專業分工的潛在不滿 在滿足技術（順序）限制與平衡每個工作站的工作時間相等之條件下，分配工作到各工作站。 高度平衡的系統可以讓設備與人員得到最大效用與最大產出率。 員工潛在對於專業分工的潛在不滿

大量生產系統的排程(3/3) 在排程時，要注意： 系統中的可能中斷，會造成產出比預期產出少。 這些原因可能是設備故障、物料不足、意外事故發生和員工曠職等。 大量生產系統通常在流程與處理上需要自動化或專業化的設備，而且大量生產系統適合大量或一致產出。

中量生產系統的排程(1/2) 落在大量生產系統的標準產出與零工式接單生產之間。 與大量生產系統相同，典型的中量生產系統也是標準產出。 其產出量不夠大到可以連續性生產，故常採用較經濟的間歇性生產方式。 相對於零工式生產，其批量大小較大。

中量生產系統的排程(2/2) 三個基本作業運作： 工作批量大小 工作時程 工作順序 經濟訂購批量模型：

15.2 低量生產系統的排程 低量系統的產品是接單式生產。 零工式排程 零工式排程有二個基本議題： 在需求上有很大不同的低量生產系統的排程。 如何分配工作負荷給工作中心？ 該使用何種製程順序？

負荷 負荷(loading)指將工作分配給工作中心。 負荷決策包含安排特定工作給工作中心與在工作中心的不同機器。

甘特圖的形式 甘特圖的限制： 負荷圖 描述一組機器或部門的負荷與閒置時間。 排程圖 顯示進度內的工作或訂單及其進度。 需要持續更新以反應現在的情況。 無法顯示不同負荷的相關成本組合。

負荷圖 負荷工作中心有兩種方法： 無限負荷(infinite loading) 有限負荷(finite loading) 安排工作給工作中心時，不會考量工作中心的產能限制。 管理者需要對負荷過度的工作中心做回應。回應方式包括移轉工作到其他時期或到其他工作中心、加班或取消訂單等。 有限負荷(finite loading) 計畫每一個工作中心的實際工作開始與停止時間時，會考慮每一個工作中心的產能與工作的加工時間，所以不會超出產能。 能反映產能上的固定上限限制。

指派模型 指派模型 一種線性規劃模型，決定工作與資源與工作的最佳分配。 構想是為了使工作與資源獲得最佳搭配，一般常用的準則包括成本、利潤、效率和績效。

匈牙利法(1/3) 一種尋找能最小化成本的工作與機器搭配的方法。 假設： 每個工作只能指派給一台機器。 每台機器都能夠處理每一件工作。 每一個指派組合的成本或價值為已知且固定的（即不會變動）。 行與列的數目必須一致。

匈牙利法(2/3) 基本程序： 每列中每個數字都要減掉此列中最小的數，稱為列的縮減，並填入新表格。 每行中每個數字都要減掉此行中最小的數，稱為行的縮減，並填入新表格。 檢查是否有最佳安排存在。找出能將所有 0 劃到的最少線數（直的或橫的）。如果線數剛好等於列數，表示有最佳解存在，並進行第 6 步驟，否則進行第 4 步驟。

匈牙利法(3/3) 如果線數少於列數，以下列程序修改表格： 重複步驟 3 跟 4，直到產生最佳解。 在未被劃線的數字中挑一個最小的數，所有未被劃線的數都要減掉這個最小數。 在有交叉線的數字上加上這個最小數。 被線劃過但不是交叉處的數字保持不變。 重複步驟 3 跟 4，直到產生最佳解。 決定指派。先從只有一個 0 的列或行開始；有很多 0 的，等其他指派完後再作指派，在指派後消除該行與列。

排序 排序(sequencing)是用來決定工作的加工順序。 工作排序的方法： 決定工作中心內工作的加工順序，亦可決定工作在工作中心內各個工作站(workstation)的加工順序。 工作排序的方法： 優先法則(priority rules)

優先法則(1/2) 優先法則 一種簡單的啟發式法則，用來選擇欲加工工作的順序。 這些法則通常依據與加工程序無關的工作整備成本和時間假設。 使用這些法則時，工作加工時間和到期日是訊息中重要的一環。 工作時間(job time)通常包括整備時間和加工時間。

優先法則(2/2) 優先法則的假設： 已知工作項目；處理開始之後就沒有新的工作送達或取消。 整備時間和處理順序是獨立的。 整備時間是確定的。 處理時間是確定的而不是變動的。 在處理過程中沒有機器故障、意外或員工生病等中斷情形。

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效率評估 最常用的效率評估： 完成一組工作所需的總時間，從第一個工作開始到最後一個工作完成的時間長度。 工作流程時間：總流程時間/工作數 工作延遲時間 總完工時間(makespan) 完成一組工作所需的總時間，從第一個工作開始到最後一個工作完成的時間長度。 平均工作數 平均工作數 = 總流程時間 ÷ 總完工時間

經由二個工作中心的工作排程 強森法則(1/2) 將一組工作以二部機器或是二個工作中心來處理，以最小化總完工時間之方法。 強森法則必須滿足以下條件： 在每個工作中心的工作，工作時間（包括整備與處理時間）必須已知而且固定不變。 工作時間必須與工作順序無關。 所有的工作，都必須依照相同的二步驟工作順序。 不能使用工作優先順序法則。 在移到第二個工作中心之前，該工作在第一個工作中心的所有單位數必須皆已完工。

強森法則(2/2) 決定最佳的順序如下： 列出各工作中心內的工作及其時間。 選擇有最短時間的工作。若最短時間在第一個工作中心，則將該工作排在第一個；若是在第二個工作中心，則將該工作排在最後；若同時有最短時間，則任意安排。 進一步考慮排除該工作及其時間。 重複步驟 2 與 3，朝著順序的工作中心繼續進行，直到所有的工作排程完畢。

15.3 服務排程 排程服務系統與製造系統不同之處在於： 服務系統中的排程，可能涉及安排： 無法儲存服務 顧客要求的服務是隨機的 顧客的時程 工作人員的時程 設備的時程

(1) 預約系統 預約系統(Appointment Systems) 當達到高度的產能利用時，為了縮短顧客的等待時間，將利用預約系統來管制顧客到達的時程。 例如：醫生可利用預約系統安排病人的看診時間，而將早上時間留給處理其他事情之用。

(2) 預訂系統 預訂系統(Reservation Systems) 設計讓服務系統在特定時期內，能準確地估計系統需求，以及使顧客因為等待太久或是無法獲得服務所產生的失望最小化。 預訂系統大量應用在娛樂場所、旅館和汽車旅館、餐廳，以及某些運輸公司。

(3) 產出管理 產出管理(Yield Management) 一種訂價策略的應用，對不同種類的需求分配產能。 目標是在固定產能的情況下，使收入最大化。 預測必須結合季節變動因素和計劃，使目前隨機變動更具彈性。

(4) 人力排程 顧客排程屬於需求管理，而人力排程則是屬於產能管理。 藉由交叉訓練員工可以調整產能，當需求在尖峰時期，可以暫時安排員工到瓶頸站協助幫忙。 影響人力排程彈性的因素包括合法性、行為、技術以及預算限制。

(5) 循環排程 循環排程(Cyclical Scheduling) 在許多服務業(例如：醫院、警察局、消防局、餐廳和超級市場)中，在重複性或循環性的基礎下，必須批定員工輪班或休假，這是一種決定排程以及最小化員工數目需求的方法。

(6) 多資源排程 多資源排程 當服務的需求變異遇到瓶頸時，效率會逐漸下降。 例如：醫院必須排定外科醫生、手術室人員、恢復室人員、特別設備、護士等。教育機關必須排定課程、教室、教師、學生、視聽設備等。