第五章 產品與服務之策略性產能規劃

學習目標 解釋產能規劃重要性。 討論定義與衡量產能方法。 描述有效產能之決定性因素。 討論建立產能替代性的主要考量。 簡單描述有效評估產能替代性方法。

導論 產能 產能規劃中的基本問題： 作業單位所能掌控之最高負荷量(Loading)。 負荷量可以指實體產出數量或是服務表現；作業單位可能為工廠、部門、機器、商店或是工人。 產能規劃中的基本問題： 需要何種產能？(人工小時/機器小時) 需要多少？ 何時需要？

產能決策的策略重要性 產能決策會對組織滿足未來產品或服務需求產生實際的影響；產能實質上限制住可能產出率。 產能決策會影響作業成本。 產能通常能決定初始成本。 產能決策通常意味著長期資源承諾。 產能決策會影響競爭力。 (提高交貨能力) 產能會影響決策難易度。 (彈性生產) 全球化使得產能決策變得更重要且更複雜。 (不確定性存在) 因為產能決策通常涉及財務真實內容與其他資源，所以在計畫時必須先行規劃。

產能定義 產能通常指生產率上限，通常已投入資源為產能衡量標準，例如機器工時、人力工時。 設計產能：在理想狀態下，一個工廠或特定生產設備所能達到的極限產出率。或設計的作業、製程或設備所能最大產出或服務最大產能。 有效產能：在考慮生產設備、產品組合、個人休息時間、品質因素等條件下，工廠或某特定生產設備所能達到的產出率。 即設計產能減去寬放，如個人時間、保養和報廢。 實際產出：在實際生產情況下，可能因設備故障、停工待料、物料短缺或不良品等因素，實際獲得產出率—通常小於有效產能，原因包括機器故障、員工缺席、原料短缺、品質問題等。 See Table. 5.1 next slide

產能衡量

系統測量 不同產能測量有助於定義二種有效的系統測量：效率與利用率。 效率(efficiency)：實際產出與有效產能之比例。 產能利用率(utilization)：實際產出與設計產能之比例。

例題 1 根據下列資訊，計算汽車維修部門的效率與產能利用率： 設計產能 ＝ 每天 50 輛卡車 有效產能 ＝ 每天 40 輛卡車 實際產出 ＝ 每天 36 輛卡車 解答 效率(efficiency) ＝ 實際產出 / 有效產能 ＝ 每天 36 輛卡車 / 每天 40 輛卡車 ＝ 90 % 產能利用率(Utilization) ＝ 實際產出 / 設計產能 ＝ 每天 36 輛卡車 / 每天 50 輛卡車 ＝ 72 % 有效產能會限制實際產出量，故改善產能利用率之關鍵在於藉由改正品質問題、 維護設備、員工訓練、與有效瓶頸管理等措施。

有效產能的決定性因素 設備因素：設施設計與工廠佈置 產品與服務因素：其對產能具有極大影響力，產品或服務產出一致時產能預大(模組化或標準化) 製程因素：產出品質影響產能(不良率高低) 人力因素：技能、純熟度、經驗 作業因素：生產排程、庫存決策、交貨延遲 供應鏈因素：零件、供應鏈上下游整合 外部因素：產品或設備污染標準… See page. 5-8 ~5-9 and Table. 5-2

5.5 策略規劃 組織通常會基於對長期需求型態、技術變化與競爭者的行為的假設或預測來發展產能策略。 典型的因素包括： 需求的成長率與變化性。 建立與運作不同規模大小的設備之成本。 技術創新的方向與速率。 競爭者可能的行動。 資本與其他投入要素的可獲得性。

策略規劃的關鍵決策 資本與其他投入的可用性(additional) 需要產能的多寡。 改變的時機。 需要保持系統產出的平衡。 設備的彈性跟工作力。 資本與其他投入的可用性(additional)

產能緩衝 產能總量(amount of capacity)之決定須考量需求預測與產能成本，在某些情況下，可利用緩衝產能(capacity cushion)避免不確定需求之衝擊。 產能緩衝：因需求不確定性而衍生之額外產能。 產能緩衝 ＝ 100％ － 使用率。 一般而言，不確定性愈高時，產能緩衝就愈大；而提供標準化產品與服務的組織產能緩衝通常較小。 　產能緩衝 – 為因應不確定衍生的額外需求

產能規劃步驟 估計未來產能需求。 計算現有的產能及設備並確認缺口。 確認替代方案以符合需求。 對每個不同的替代方案進行財務分析。 對每個不同的替代方案評估主要特性。 選擇一個替代方案。 執行所選擇的替代方案。 追蹤結果。

預測產能需求 產能規劃決策包含長期與短期考量。 長期考量與產能整體水準(level)有關，例如設施大小。短期則因需求之季節性、隨機性及不規則波動而造成產能需求可能變動。 短期決策考慮的是在產能需求中的可能變數，例如季節性的、隨機的及需求的不規則變動。 不同的產業中，時間所涵蓋的範圍對劃分期間的差別很大。 藉由預測未來需求可轉換成產能需求。了解需求預測型態有助於提升產能預測準確度。 See page. 5-11.

需求預測 當確認需求的確具有趨勢性時，主要的議題包括： 當確認需求的確具有週期性時，主要的議題包括： 趨勢將會持續多久？因為很少有會一直存在的趨勢。 趨勢的斜率為何？ 當確認需求的確具有週期性時，主要的議題包括： 週期的長度為何？ 週期的振幅為何？ 短期產能需求比較不需考慮循環性或趨勢的變動，而需考慮季節性變動或是其他變動。 組織可以藉由標準預測技術來觀察季節性變動。 若時間間隔不足以反應出需求的季節性變動，則可用適當的分配來分析，例如常態分配、卜瓦松分配等。

季節性需求型態

計算製程需求 產品產能需求為評估產能方案之重要資訊。 於評估產能方案時，產品產能需求為重要資訊，了解每種產品所需標準處理時間、每年工作時數、輪班制等。 Example, next slide

計算製程需求：例題 2 某部門一天工作八小時，一年工作 250 天，並已知以下資訊： 一年工作 250 天，一天 8 小時，整年的產能為每年 8 × 250 ＝ 2,000 小時。由此可以計算出所需的機器數量： 5,800 / 2,000 ＝2.9 （台）

服務業產能規劃的挑戰 有三個重要的影響因素，分別為： 服務必須靠近顧客。 服務是無法儲存的。 服務需求是反覆無常的。 在一些情況下，可使用需求管理策略來補償產能上限制。例如以訂價、行銷、折扣等來轉移尖峰需求時間，使組織能達到供需平衡。

自製或外購？ 考量因素： 一旦產能需求決定了之後，組織必須決定要自行生產產品或服務，或是外包給其他組織。 許多組織會因為不同的理由向外購買部分零件或外包服務。 考量因素： 可使用產能：組織具有設備、技能、時間(OEM, ODM, EMS) 專門技術 ：本身公司缺乏技能，則考慮外包 品質考慮 ：須嚴密品質監控，則自行製之 需求的特性：多樣、大量穩定、需求變動大 成本：自製或外購能否節省成本。 風險：外購具有一訂風險，例如無法進行作業控制、或機密外露等。

5.9 發展產能方案 在發展方案時，除了一般因素的考量，還應考慮其他因素，以提高產能管理效能 ： 將彈性設計在系統之中：包括設備佈置、機器設施選擇、產品規劃、排程等。 考慮產品生命週期：產品導入期很難預估市場大小與市佔率，故組織需要考量大額或缺乏彈性之產能投資。 See page. 5-17 for others 以“宏觀”整體觀點來看產能變動：考慮系統各部份如何關聯運作，例如增加客房數須考量停車位、休閒空間、、、

瓶頸作業 於一系列作業過程中，其中有一項作業之產能比其他作業單位來得低，稱之為瓶頸作業站。 5

5.9 發展產能方案 準備處理「整批」產能：產能增加通常為批次(Batch)而非逐步增加，故期望產能與可用產能難以配合。See page. 5-18. 試圖平滑化產能需求：產能需求不平穩將導致諸多問題，例如寒冷天氣下，搭乘大眾運輸系統之顧客增加，造成尖峰與超負荷現象。 See page. 5-18. 確認最佳營運水準： 以單位生產成本而言，生產單位通常有一個最佳營運水準，且其單位成本最低。See next slide 選擇一個在擴展時的策略。

規模經濟 規模經濟：若產出率低於最佳營運水準，增加產出率可降低平均單位成本。 非規模經濟：若產出率超過最佳營運水準，平均單位成本將會愈來愈高。 生產單位數在最低成本時，有最佳的產出率

規模經濟 如果產出率低於最佳水準，產出率增加會導致平均單位成本的降低，原因為： 固定成本分攤至較多單位 設施規模增加，其造價幅度降低 產出率增加時，處理成本降低，或因作業標準化而成本降低

規模不經濟 規模不經濟 (diseconomies of scale) 如果產出率高於最佳水準，產出率增加則會導致平均單位成本亦增加，原因： 複雜度使成本增加 缺乏彈性 官僚問題

最低成本與最佳產出率 最低成本與最佳作業率為生產單位數的函數

5.10 評估方案 成本－數量分析。 財務分析。 決策理論。 等候線分析。 模擬。 損益平衡點：總成本與總收入相等的產量水準。 現金流量是指現金收入與現金支出之間的差異。 現值是指投資方案所有未來現金流量折現後加總的現金總值。 決策理論。 等候線分析。 模擬。

成本－數量關係

例題 3 Old-Fashioned Berry Pies 的老闆西蒙，正考慮要增加一條新的餡餅生產線，而新的生產線需要租借每個月6,000美元租金的新設備；變動成本為每個餡餅2.00美元，售價為每個7.00元。 若要達到損益平衡，需要賣出幾個餡餅？ 如果某個月生產並賣出1,000個餡餅，則損益為何？ 若要達到4,000美元的獲利，需要賣出幾個餡餅？ 假使可以售出2,000個餡餅，並且目標獲利為5,000 美元，則餡餅的售價應改為多少？

階梯式固定成本的損益平衡問題

成本－數量分析 在滿足特定的假設下，成本－數量分析是個非常具有價值的分析工具。假設如下： 涉及一種產品。 所生產的產品皆能被售出。 不論產量為何，單位變動成本皆維持不變。 固定成本不會隨著產量變動而改變，或呈階梯式變化。 單位收入皆維持相同，不隨產量變動而改變。 單位收入必須大於單位變動成本。

財務分析方法 回收年限法：著重於回收投資的初始成本所需的時間長短。 現值法：考慮貨幣的時間價值。 內部報酬率：以等值利率簡化投資的初始成本、預估的年現金流量與未來殘值等。

評估方案 決策理論：在風險與不確定的情境下，進行各方案財務比較的有效工具。 等候線分析 應用在服務系統上，例如機場櫃檯、銀行等。 等候線是瓶頸作業的表徵。 透過分析來平衡顧客等候的成本與增加額外產能的成本，可以幫助管理者決定最具成本效益的產能水準，亦可以計算出各種服務產能水準下的預期成本。 模擬：在分析「若……，會如何？」的情境上是一個實用的工具。

作業策略 彈性 提早擴充策略。 觀望策略。 在產能決策中，彈性是個重要的議題。 彈性可以使組織在面對市場的改變時變得更加靈敏，也減低了依賴長期預測來估計需求的程度。 提早擴充策略。 觀望策略。