ChaPter 1 以SLP程序規劃佈置（產品與流程）

章節概要 導論 設施規劃概論 規劃產品 發展生產流程 結論

導論 設施佈置（facility layout）的優劣，對企業生產力非常重要。 設施規劃應用一套系統化的佈置規劃（systematic layout planning, SLP）程序來實施。

1.1 設施規劃概論 會影響作業時間與成本的決策： 1.設計不適當的佈置 2.大量(Mass)重覆性作業和少量多種零工式(Job-shop)作業的設施 3.物料搬運系統與設備的選擇 4.採用自動化搬運機具(EX.AGVS & ASRS) 5.銜接直接生產的儲存（storage）與倉 儲（warehouse）作業

1.1 設施規劃概論 5S 設施規劃的基礎目標，是縮短物料流動 （material flow）的距離，降低生產週期時間，以降低成本。 縮短設施內物流的原則： 1.剔除 2.合併 3.重排 4.簡化 5S

圖1.1 系統化佈置規劃（SLP）的流程步驟 種類&數量 From-To matrix Blocks 活動關係圖 工(模)具架 U-形

R 圖1.2 SLP需蒐集的資料

1.2 規劃產品 規劃新設施或改善現有設施，生產的產品都是最重要的核心，應經由適度的評估 — 如市場調查 — 來收集產品資訊。 產品設計決策涉及長期的產能規劃，進而影響設施內的實質佈置效率。

1.2.1 確認產品需求量 市場調查使目的方式有兩大類： 1.定性方法：基於對產品的知識與經驗， 主觀且不確定，如問卷調查、電話訪 問及人員訪問。 2.定量方法：較科學化，主要以統計方法 收集和分析顧客的需求資料，找出和 公司可能生產產品之間的關係。

1.2.1 確認產品需求量 定量預測法： 1.移動平均法：一種簡單的預測方法。 2.加權移動平均法 3.指數平滑法：此種方法的預測需求量與 實際需求量之間的差異，可能是由非 機遇性原因及機遇性原因所造成。 4.最小平方法（ordinary least square method, LS）：是一種時間數列法，適 用於長期預測。

1.2.1 確認產品需求量 y = 20.63x + 128.8；其中，x為獨立變數（時 間），y為相依變數，長期的預測趨勢是逐期 平均增加20.63（斜率）。 圖1.4 最小平方法的線性趨勢直線

1.2.1 確認產品需求量 從預測的結果中，可找出顧客態度、購買習慣、以及預期的產量，以適當規劃設施規劃設施內的產能。 企業內的行銷部門負責提供市場資訊，包括：銷售價格；銷售量；季節性因素、景氣循環因素。 銷售數量可決定每天需生產的產品數量，進而決定所需的機器設備產能，同時影響設施的佈置。

例題1 若根據市場調查，某產品的年需求量為168,000箱。 生產設施每天以兩班次（shift）生產，每班8小時，人員 的效率為80%，一年以250個工作天計，其中，機器有 10%的停工時間。請計算設施生產該產品的速率為何？ 解答： 每天有兩個班次，效率為80%，故每天的有效工時為60 * （8*2）* 80% *（1-10%）= 691.2分鐘 每年有250天，故每天需生產168,000 ÷ 250 = 672箱產品， 即為設施的生產速率：

例題1 R箱 = 691.2分鐘 ÷ 672箱 = 1.029分鐘/箱 若每箱內裝有24單位的產品，則每單位的生產速率為： = 2.571秒/單位 也就是說，設施內的生產機器每分鐘平均須完成的產 品數為： 1分鐘 ÷ 0.0429分鐘/單位 = 23.3單位/分鐘 假設每部機器每分鐘可加工4單位產品，則可估算出生 產該產品至少需要23.3 ÷ 4 = 5.83台機器。

1.2.2 設計產品 讓設施規劃人員瞭解所規劃產品基本資料的工具，通常是工程藍圖（blueprint）、物料清單（bill of material）、組裝圖（assembly drawing）、以及產品樣品等。 組裝圖的目的是為了顯示出各個組裝件以及其間的組合關係。 爆炸圖（exploded drawing）特別能展示出產品的硬體結構及零件的裝配順序。 企業組織會衡量各種因素，如技術、品質、成本、數量和交貨期等，來決定自製或外購。

1.2.3 管理政策 在規劃前，除了生產現場的流程為佈置的考量外，還要決定一些重要的管理政策： 1.存貨政策 JIT是以及時化和零庫存為目標 2.投資政策 企業的投資政策通常是以投資報酬率 （return of investment）的觀念來表達。 3.實施排程

1.2.3 管理政策 4.自製或外購（make & buy）政策 先決定生產產品物料清單中的各個零 件，是自製或是外購。 決定自製或外購的因素： （1）成本 （2）數量 （3）品質 （4）技術 （5）其他因素

例題2 自製或是外購的方案選擇 某製造果汁的公司有一項設計方案，需要 在馬達和切刀之間使用連接齒輪（硬塑 膠）。有3種方案可取得這種零件，如表所 示： 方案 期初成本 每1,000件成本 A 向外部的射出成型廠購買，每次最低訂購20,000件 $2,000 $500 B 自製（用單一功能的射出成型模具） $50,000 $200 C 自製（用多功能的射出成型模具） $100,000 $150

例題2 方案A 某專業射出成型廠可以每1,000件$500元的價格供應這種零件，其中包括設計與製造齒輪的必要成本，而每次最低訂購量是20,000件。同時，公司必須在供應商開始生產前，花$2,000元進行相關的整備工作。 方案 期初成本 每1,000件成本 A 向外部的射出成型廠購買，每次最低訂購20,000件 $2,000 $500 B 自製（用單一功能的射出成型模具） $50,000 $200 C 自製（用多功能的射出成型模具） $100,000 $150

例題2 方案B 該公司的工程師可以花$50,000自行設計和製造單一功能的射出成型模具，使得廠內的小型自動射出成型機能以每$1,000件$200的成本（人工、物料等變動成本）自行生產齒輪。 方案C 該公司的工程師針對在大型自動射出成型機上運轉，以$100,000自行設計和製造多功能的射出成型模具，其成本為每1,000件$150。 方案 期初成本 每1,000件成本 B 自製（用單一功能的射出成型模具） $50,000 $200 C 自製（用多功能的射出成型模具） $100,000 $150

例題2 解答 A（外包）： vc = $500 FC = $ 2,000 QA≧20,000 B（自製1）： vc = $200 FC = $ 50,000 C（自製2）： vc = $150 FC = $100,000

例題2 從圖中可看出，使方案成本最低的數量範圍有兩個交點， 分別為A和B的交點，以及B和C的交點 1.外購零件（A）或自製單一功能射出成型模具（B） 2,000 + 500y1 = 50,000 + 200y1 300y1 = 48,000 ∴損益平衡點y1 = 160（1,000件） 2.自製單一功能射出成型模具（B）或多功能射出成型 模具（C） 50,000 + 200y2 = 100,000 + 150y2 50y2 = 50,000 ∴損益平衡點y2 = 1,000（1,000件）

例題2 我們可以得到的結論為： （1）數量低於160,000件時：選擇向供應商購買的方案。 （2）數量在160,000件到1,000,000件之間時：選擇自製單 一功能射出成型模具的方案。 （3）數量大於1,000,000件時：選擇自製多功能射出成型 模具的方案。

1.3 發展生產流程 所謂生產系統，是把各種必要的投入，經由特定的轉換過程，化為實體的產出。 不同類型的生產系統，就有不同的設施配置方式，可能是傳統的零工式工廠(Job-shop)，或現代的彈性單元（Cellular）製造，也可能是將機器分組（group）成工作單元以針對有類似特徵或製程的零件族（family）加工的群組佈置。

1.3.1 生產系統的類型 零工式生產：適合生產多樣少量的企業 由類似的機器群集成一個部門（或工作站），而物籿則依循所需的作業流程在部門之間移動。

1.3.1 生產系統的類型

1.3.1 生產系統的類型 優點 缺點 設施的自動化程度低，有高度的彈性 刀具與夾具多樣化，成本高 市場需求多樣化，對於生產不同產品應變能力高 機器與負荷之間很難平衡 零組件的移動會有大量的物籿搬運作業 造成堆積半成品所需的龐大空間 每種或每批零組件需要專用的生產途程表 視order而定

1.3.1 生產系統的類型 批量(Batch)生產：介於零工式與大量(mass)生產之間的，適用於產品種類變化的程度不太大者。 典型採用批量生產系統者，如傢俱、電器用品等製造業者。

1.3.1 生產系統的類型 大量生產：生產極少種類的產品，非常專業化與快速。 缺點：指派給個人的工作重覆性高， 易感到厭煩和疲倦。 大量生產的生產力高，主要歸功於自動化。

1.3.1 生產系統的類型 優點：降低生產單位成本。 成本分為：固定成本 變動成本－EX.人工與物料 如果不一定每種物項都是大量時，則適用於 單元與彈性製造以及群組技術。

1.3.1 生產系統的類型 單元與彈性製造：單元製造系統有多個共同的零件聚集成群，而構成單元的，是生產該群組所需的全部機器，近乎完全自動化，故稱為彈性製造。 群組技術的概念是辨識出相似零件後聚集成零件族，以獲得設計與生產方法上有共同特徵的優勢。

1.3.1 生產系統的類型 群組技術的效益，在觀念上是先把機器和零件分成群組，然後對不同零件流經的機器進行適當排序。(醫院) 單元製造系統的優點： 1.可降低機器整備時間，提高產出率。 2.避免多種重複的工具，可降低工具成本。 3.員工的技能專注於特定零件，可改善工作 品質與生產力。

（fixed-position layouts） 1.3.2 佈置的類型 佈置型態 生產系統 1.產品式佈置 （product layouts） 適用於重複性加工 大量生產系統 2.製程式佈置 （process layouts） 適用於間歇性加工 小批量或零工式生產系統 3.固定位置佈置 （fixed-position layouts） 適用於特殊專案的佈置 4.群組佈置 (group layouts） 適用於單元製造 混合佈置 （mixed layouts） 由三種佈置型態組合而成

1.3.2 佈置的類型 產品式佈置，又稱為生產線（production lines）或裝配線（assembly lines）佈置。 LOB

1.3.2 佈置的類型 優點 缺點 1 產出率高 過細的分工常導致工作呆板而重複，難以進步，因而士氣低落及增加工作壓力。 2 大量生產能降低單位成本，且能把專業化設備的昂貴成本均攤到許多單位數。 生產系統對於產量或產品“製程設計的變更缺乏彈性。 3 員工的專業化減少了訓練成本與時間，並使監督幅度變寬。 生產系統常因設備故障或高缺席率而中斷。 4 單位物料搬運成本很低，且因為產品作業順序相同，故可簡化物料搬運作業。 必須負擔預防性保養、迅速修復的能力，與備份件存量的成本。 5 高度利用人工與設備。 不適合依照個人產出實施獎勵計畫，因為會引起個別員工間的產出差異，而不利於系統中工作的順暢流動。 6 會計、採購，與存貨管制都例行化。

1.3.2 佈置的類型 製程式佈置又稱為功能式佈置，是把實施類似功能的機器設備群集在一起，乃針對多種少量加工的需求而設計。 機械工廠是典型製程式佈置的例子。

1.3.2 佈置的類型 Scheduling

1.3.2 佈置的類型 優點 缺點 1 由於依作業類型來配置機器設備，而非依加工順序，故比較不會因機械故障或高缺席率而中斷。 必須持續安排途程與日程，以符合各種加工需求。 2 在系統中，可由閒置的設備替代因故障而暫時中斷的機器。 物料搬運效率低，且單位搬運成本比產品式佈置高很多。 3 由於產品依批量生產，故連續兩作業間的相互依存關係比較小。 由於是批量加工，故在製品存貨較多。 4 因為設備較不專業化，故維修成本較低。 由於要處理各種不同的製程需求，故途程與排程的複雜性高，設備使用率偏低。 5 類似的機器群集，使維修人員較容易維修同類型的設備，故降低了備份件的存貨成本。

1.3.2 佈置的類型 固定位置佈置的特色，是必須把人員、物料，與設備帶到「產品」的所在地，而產品本身靜止不動。 缺點： 1.缺乏儲存空間。 2. 大型專案的活動多樣化及需要的技術廣泛。 3.管理幅度很窄。 4.要特別考慮物料搬運因素。

1.3.2 佈置的類型 群組佈置適用於單元製造（cellular manufacturing），是以機器群組成單元（cell），的佈置型態。 混和佈置：實務上，多數設施內同時包含了幾種基本佈置類型，以產品的種類和數量（P-Q）決定。

1.3.2 佈置的類型

1.3.2 佈置的類型 所謂P-Q分析，就是分析要製造的產品（product）種類和數量（quantity），以歸類各產品的作業類型。 通常，以直方圖（橫座標為「種類」，縱座標為「數量」）或圓餅分布圖來表示其結果。

1.3.2 佈置的類型 編號 產品型號 產品名稱 年銷量（個） 產品單價（元） 年銷售額（萬元） 1 33030 水箱進水器 760,000 35 2,660 2 24313 塑鋼 550,000 40 2,200 3 32010 水箱出水器 470,000 25 1,175 4 08011 三段式蓮蓬頭組 101,000 100 1,010 5 08001 豪華型蓮蓬頭組 90,000 110 990 6 306 水波器 185,000 740 7 334 水箱把手 225,000 10 225 總計 9,000

1.3.2 佈置的類型

1.3.3 描述流程的工具 為了便於瞭解產品的生產流程，會用圖表來幫助說明製程中的活動，其中較常用都為：（1）操作程序圖；（2）流程程序圖 在操作程序圖中，只以「○」（操作）及「□」（檢驗）兩種符號來表示各個作業之間的順序關係。

1.3.3 描述流程的工具

1.3.3 描述流程的工具 流程程序圖是以工作研究的方式，把作業流程合理化的工具。 流程中所有活動時間的加總，就是單位完成個加工的週期時間（cycle time）。 以操作程序圖中的「操作」為基礎，額外以搬運、延遲、檢驗，及儲存活動連貫起來。

1.3.3 描述流程的工具 基本活動符號 1.○：操作 2. ：搬運 3.□：檢驗 4. ：遲延 5.▽：儲存

1.3.3 描述流程的工具 5W1H 1.作業內容（what） 2.為什麼做（why） 3.何時做（when） 4.由誰來做（who） 5.在何處做（where） 6.如何做（how） 可用碼錶時間研穵、MTM、或標準預定時間表法等來估計各種活動的時間。

1.3.3 描述流程的工具 流程程序圖 數據彙整  搬運數 □ 以人為準 □ 以物為準 填表人： □ 目前方法 □ 建議方法 日期：　　　　　　　　 共 　　　　　　 頁，第 　　　　　　 頁   數據彙整 加工作業 ( 零組件 )： 目前方法 建議方法 改善量 時間 ( 秒 ) 距離 (m) 距 離 ( m ) 起始作業： ○ 操作數  搬運數 結束作業： □ 檢驗數 遲延數  儲存數 合計 步　驟 內容說明 符　號 備　註 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

1.4 結論 生產系統和設施佈置的類型，主要是依照生產的種類和數量來區分。 除了連續大量生產和數量極少的零工式生產外，一般而言，以適合製程佈置的中等批量生產較普遍。 度專對化或自動化的大量生產，通常配置成產品式佈置。 同一個設施內有數種生產型態，則考慮混合式佈置。