新一代的規(guī)劃與控制系統(tǒng)

1、新一代的規(guī)割典控制系統(tǒng)-3C和雷子看板l傅統(tǒng)材料需求規(guī)割的冏題走品員隹然日多檬少量化，但在先逵的走品言殳言十及裂程言殳言十下，零件越來越檬率化，共 用性也提高了，裂程上的率偷作棠(setup)也筒化了。因此，一侗生lffi然生走多彳重 走品，劄?zāi)茏龅狡铰驶?level production)。在作生l言十耋8寺也能以速率而非 言丁罩量的方式來逵行。逼重情兄不再舄重彳復(fù)性生l(repetitive manufacturing)。APICS 堂寸重彳復(fù)性生l的定羲是：重彳復(fù)的生l相同的商隹散(discrete) l品或l品群。藉著生l富泉、 裝配富泉、或裂造罩元的使用，襄率偷作棠、厘存、及裂造

2、前置畤冏最小化。工令罩是不 需要的；生l排程典管制是以生l速率舄基磴的。在重彳復(fù)性生l的情兄下，使用傅統(tǒng)的 材料需求ffl (MRP, material requirement planning)有以下冏題：作金肖售予真淇陽寺，沒有考慮到l能的限制。傅統(tǒng)的金肖售予真淇M堇根披糜史料及堂寸市埸 的看法，不考WXl能的限制。逼重作法把l能限制丟l能需求規(guī)割(CRP, capacity requirement planning)去考慮，因此做出來的金肖售予真測亞不真的能生l得出來。管棠 罩位做完金肖售予真測之彳免遢要等生管罩位做出l能需求言十耋才能碾定金肖售言十耋。作金肖售予真淇冊寺，把各l品的予真

3、測敷量富做是碾定的(deterministic)。予射朗%恩是不率 的，把予真淇臉肖售敷量富成真的，就照法考慮到蔑一予真測不率怎麼瓣。作主生l排程(MPS, master production scheduling寺，心說里想的是在某一期冏某 一l品要生l多少，而不是某一群l品有恩共要生l多少。侗別l品的生l量往往典侗別 l品的8祭需求量差巽甚大；生l量典8祭有恩需求量的差巽必定小很多。作材料需求規(guī)割畤，是根披主生l排程向下展的，每一重材料的探睛或裂造，亦 即言十割言丁罩收料(PORC, planned order receipts)，都是舄了某一完成品的生l而言殳的。 MRP亞未考慮到蔑一予

4、真測不率，逼些材料遢是可以用在其他l品上的。在BOM展遏程 中，共用件ffi然畬合餅在一起建畿罩，但那只是舄了批量的考慮，把相同材料的裂造 或探睛合餅逵行而已，*H是言忍舄MPS排多少什麼l品，工蔽就得生l多少什麼l 品，忽略了人算不如天算、予真測永遞是不率的。l傅統(tǒng)再言籬黑占法的冏題 再言籬黑占法(ROP, Reorder Point)是-ffi存貨控制方法，可分成定量言籬和定期定睛兩 彳重作法。定量言籬的作法是富厘存降到言籬黑占(order point)畤，就言籬一侗經(jīng)潸批量 (EOQ, economic order quantity)的貨。定期言籬法言殳有一言籬期冏(TBP, time

5、between purchase),每隔一侗言籬期冏就畿出一推言丁罩，言丁罩量舄言丁全黑占(order-up-to)成 富畤的可用厘存。本文稍彳爰將再明言籬黑占和言丁全黑占的矣田筋。傅統(tǒng)再言籬黑占法有以下冏 題：以遏去的材料需求舄基磴，不是根披未來的材料需求。因此，市埸需求量燮勤畤， 照法言周筋遒富的厘存水率。以材料本身的需求舄基磴，未考慮材料表，不是根披完成品的需求而求出材料需求。客戶偏好改燮畤，影警走品鮑合(product mix)，逵而影警材料需求，傅統(tǒng)再言籬黑占 法粹根披資料統(tǒng)言十，照法因雁客戶偏好的改燮。沒有考慮到走能限制，有可能在同畤冏走生大量言丁罩而照法建成。由於需求不穗定，統(tǒng)言

6、十出來的燮巽敷大，辱致安全存量遏高，帶來太大的材料厘存。l 3C理筒介1995年，朗科技(Lucent Technologies)始研畿3C理繇3C理的目的是要求出 將材料供雁到供雁中的材料使用黑占之最佳方法。生走富泉就是企棠的內(nèi)部供雁 (internal supply chain);而供雁商刖是工蔽的外部供雁(external supply chain)。 重彳復(fù)性生走的內(nèi)部供affi作棠可以忽略，但外部供雁刖仍演考慮，亦即根披率 偷作棠成本及厘存持有成本言十算經(jīng)潸批量(EOQ)或言籬期冏(TBP)。在重彳復(fù)性生走的璞境 中，3C可以用來規(guī)割材料需求，取代傅統(tǒng)MRP。3C指的是走能(capa

7、city)、共用性 (commonality)、和消耗(consumption):走能：以走能作舄材料規(guī)割的基磴，以降低裂造費(fèi)用(overhead expenses)亞改善材 料*甫充的效。傅統(tǒng)MRP未能考慮到走能限制，因此做出來的言十耋不一定可行，往往需 要耗費(fèi)人力來言周整，也畬造成材料供a不j嗔的現(xiàn)象。共用性：利用材料的共用性來降低厘存投SoffMRPffi然是根撮未來需求而規(guī)割 材料的*甫充，理上材料一逵來就畬用掉，厘存桎低，事上劄亞非如此。因舄未來 需求是不可得的，予射刖是永遞不率的。予射刖不正碾畤，傅統(tǒng)MRP畬造成大量的厘存。消耗：以材料的鯽祭消耗舄微籬的基磴，而不是仰賴不率碾的金肖

8、售予射刖，以大量編 短客戶言丁罩的前置畤冏。傅統(tǒng)MRP以予射刖舄基磴，因此甫充逵來的材料經(jīng)常不是所需要 的，造成客戶言丁罩交期延森。在介務(wù)召3C理之前，先來定seew有名志司：最大走出速率(MOR, maximum output rate):某走品p在生走罩位f的最大可能走 出速率舄MORpf0i品及其半成品或零件在流經(jīng)工蔽或生走富泉畤必定ee能罩 位(function area)，因此可以彳癥途程表(routing)窠盆恩算出各走品在各生走檄能的最大 走出速率。最大金肖售速率(MSR, maximum sales rate):某走品p的最大可能金肖售速率MSRp舄 走品在供雁中的走出速率。金

9、肖售速率不可能大於走出速率，而出速率刖舄走品 在各檄能罩位的最大走出速率中之最小者。一中條生走泉中，最慢的裂程夬定了整中條生走 泉的效率，也就是志兌，具有最小走出速率之裂程夬定了整中條生走泉的走出速率。因此MSRp = minMORpf予言十金肖售速率或需求拉勤表(TOP, table of pull):大家一致同意的走品p的尖峰 金肖售速率(peak sales rate)舄TOPp。TOPp典MSRp不同的地方在彳爰者不考慮客戶需求 只考慮走能，而前者刖考慮到客戶需求亞且不能超遏彳爰者。因此TOPp MSRp祭金肖售速率：走品p平均一天的客戶言丁罩量舄COp。TOPp舄琪言十的尖峰金肖售速

10、率； COp刖舄祭言丁罩量的統(tǒng)言十。使用率(utilization)：檄能罩位f的使用率舄Uf。而Uf = CO1/MOR1f + CO2/MOR2f + CO3/MOR3f +.1窠盆恩材料表(summarized bill of material):窠盆恩一走品條茴啻所用到的所有材料及 其敷量的材料表。它亞不考慮材料的陪凰任一材料只列出一次，其罩位用量舄有恩使用 量。在窠有恩材料表中，一罩位走品P使用到材料m的有恩用量舄BOMpm。速率材料表(rate bill of material):是3C的規(guī)割基磴，考慮走品富泉中的所有走 品而非侗別走品。也就是志兌，速率材料表是在同一中條生走泉或工

11、蔽中生走的所有走品的 材料表而不是某一侗走品的材料表。逼侗概念將在下文明。l速率材料表的言十算我仍先言寸最筒罩的情疝假言殳走品P在所有裂程曜能罩位)中的最大走出速率(MOR) 都是一檬的，而且予真言十金肖售速率(TOP)也等於最大金肖售速率。即：TOPp = MSRp = MORpf上式的意羲是整條生走泉是平衡的，因此生走泉的速率等於各工作站的速率，而且金肖售 速率恰等於生走速率。在逼彳重情兄下，材料m的速率材料表舄RBOMm = maxTOPp BOMpm雀每一重走品的予真言十金肖售速率乘以一罩位亥走品堂寸材料m的使用量可以算出走品所造 成的材料m的消耗速率，再取各走品堂寸m消耗速率之最大值

12、，即得速率材料表。速率材 料表事上已考慮了走能(MSR)、消耗(TOP乘BOM)、以及共用性(取各走品消耗m之最 大值)，是整侗3C理的核心。例如，某走品泉有3重走品5重材料，如表1和表2所示。表1：走品TOP資料走品TOP110表3:材料需求速率材料12345僖統(tǒng)MRP100100110100503C, RBOM6050904040以上是特例。在一般的情兄下，速率材料表可以用以下的演算法求得：言殳RBOMm = 0,瓶走能(MSRp所依披的裂程，假言殳走品有共同的瓶堊頁裂程)之使用 率 CU = 0;言十算各走品p堂寸材料m的尖峰消耗量TOPp BOMpm亞依言十算結(jié)果由大而小的J嗔序 排列

13、？；邀撐第一侗P；RBOMm RBOMm + TOPp BOMpm;CU CU+TOPp / MSRp若CU1,言十算COM【才有意羲。若P=1刖COMI=1。以表1、2、3之走品富泉舄例，共用性指檬的言十算如表4所示。表4： COMI之言十算資料材料m12345言十RBOMm6050904040Cm21211INVworst20010022010050670INVpract120501804040430健表4可算出走品泉之COMI舄：COMI = (3/2)*(1 - 430 / 670) = 0.54l言籬政策之夬定一般而言，使用3C作wa配合看板作控制，但3C也可算出ROP所需的言籬黑占

14、及批 量等資料，舄回ERP系統(tǒng)。本筋先言寸ROP的作法，再探言寸看板系統(tǒng)的作法ROP方面， 3C可探定量言丁9籬法(fixed order quantity)或定期言丁9籬法(periodic order quantity)。定量言丁9法是在厘存降到言丁9黑占(order point) 8寺畿出皇里潸言丁9量(EOQ)的 言丁罩；定期言丁9法刖是言丁98寺冏一到，就參考富畤的厘存亞畿出經(jīng)潸言丁9量)成富畤?yán)宕?量的言丁罩，希望在言丁罩交貨畤，可用厘存量(包括工蔽、供a商、及遑輸中，亦即在厘 量加上在途量)畬提升至目中票厘存水B (target inventory level)或不再言丁至黑占厘

15、存 水 (order-up-to inventory level)。利用8祭材料消耗的資料可以算出經(jīng)潸言丁9量(EOQ)及安全存量(SS)。由於是在重彳復(fù)性 生走的璞境下，3C又考慮到共用性，故EOQ及SS均相富的低。共用性越高的材料，SS 越低。若探用定期言籬法，具信籬期冏(time between purchase)可由以下公式求得：TBPm = EOQm / RBOMm言殳彳能供雁商到工蔽之冏的前置8寺冏(lead time)舄LTm。因材料m的言籬期冏舄TBPm， 其言丁至黑占的算法如下：OUTm = RBOMm * TBPm + SSm材料m的言籬黑占(order point)的算法

16、舄：OPm = RBOMm * LTm + SSm在桎小桎大法中，桎大就是OUTm，ffi小就是OPmD2所示。圄2:定期ST睛法一侗使用3C理作規(guī)割的工蔽，在控制畤通常畬使用看板系統(tǒng)。3C可以夬定看板畿行 張敷，亞隨著需求的燮化隨畤整之。3C搭配看板，可強(qiáng)性筋物流，使供貨不斤亞且 隹持低厘存量。言殳健供雁商(或前裂程)到工蔽(或彳爰裂程)之冏的未甫充畤冏 (replenishment time)舄REPm。*甫充8寺冏包含工蔽通知供雁商、供雁商偷料、出貨、遑 輸、工蔽收料等8冏，除了遑輸以外通常很短。供雁商出貨有一定的批量，因此，看板 必演累稹到批量，供雁商才能交，-段等待8冏舄：LSm /

17、 RBOMm因此，一侗材料m雀被消耗到被甫充所經(jīng)遏的8冏舄：REPm + LSm / RBOMm存在於供雁商和工蔽(或前置程和彳爰裂程)之冏的最大在裂品厘存敷量舄：(REPm + LSm / RBOMm) * RBOMm = REPm * RBOMm + LSm因此，看板弓畏敷的言十算方法如下：看板弓畏敷=REPm * RBOMm + LSm /容器容量最大在裂品厘存量REPm * RBOMm + LSm其就是桎小桎大法中的言丁全黑占以及言籬 黑占。厘存低於言籬黑占(有材料被消耗，走生空看板)8寺，看板流回前裂程，相富於畿出一 推言丁罩使厘存量回到言丁全黑占。l 3C理的假言殳由以上敘述知，3

18、C理亞不是蔑能的，它必演在某些由條件下才能畿撞功能。以下是於 3C理的一些假言殳前題。工蔽的完成品可以分1品富泉，各走品富泉內(nèi)的走品有部份零件具有段高共用性。即使屠於相同的走品械 侗別1品必然畬有部分特殊暮用材料，逼些材料可以用MRP作 規(guī)割。至於共用性高的材料，刖可使用3C作規(guī)割。但有些材料共用性員隹高，其僵值甚 低，刖使用傅統(tǒng)ROP或燮箱法即可。同一1品泉的1品在同一條生1泉上生1，且具相同的瓶裂程。在言十算速率材料 表的演算法中，我仍利用瓶堊頁裂程的使用率(utilization)來夬定要考慮多少彳重完成品 的材料消耗。因此，1品雁具相同的瓶堊頁裂程。以8祭的1棠狀兄而言，以上翩固假言殳

19、均屠合理。堂寸ERP系統(tǒng)來志兌，只要在材料主(item master)中言殳定任一材料的猊割方法舄MRP、ROP、3C、或其他方法，不同的材料用不同 的方法來規(guī)割，就可畿撞效果。納入3C系統(tǒng)管理之1品泉的材料，其COMI雁不低； 若COMI太低，刖雁檢言寸納入3C fflH的材料項(xiàng)目。l 3C典ERP系統(tǒng)之結(jié)合3C必 ERP 入材料表亞1生各1品的窠有恩材料表，即BOMpm。此外，遢演根披材料 表及途程表算出窠有恩途程表，ROUpf，即生1一罩位1品p所需經(jīng)遏的每一工作中心f 的檬率畤冏STpf。檬率畤冏是由率偷畤冏、操作畤冏、及檬率批量(LS)算出來的，其倒 敷就是最大1出速率MORpf，公

20、式如下：stmf = (setup time + run time * LS) / LSSTpf = stlf + st2f + st3f +.MORpf = 1 / STpfSTpf的意思是生1一罩位完成品p需使用工作中心f的畤冏舄STpf0MORpf的意思是 罩位畤冏內(nèi)可以生走的走品P的敷量。利用MORpf即可算出MSRp。欲使用3C，必演透 遏工作改善筒化率偷作棠，降低批量，亞BKS好材料表和途程表的資料。TOPp及RBOMm直接在3C系統(tǒng)中S。透遏走金肖t游周畬夬定TOPp彳爰，即可算出RBOMm。3C系統(tǒng)規(guī)割結(jié)果舄回ERP系統(tǒng)中，包括用於ERP系統(tǒng)之再言籬黑占系統(tǒng)(ROP)的OUTm

21、及 OPm;或是用於ERP系統(tǒng)中的看板系統(tǒng)之看板張敷及批量，。l看板系統(tǒng)一侗企棠中可能生走漿多的走品，逼些走品富中，有些材料是共用的、有些材料是特殊 的。共用性高的材料可以用3C來規(guī)割它仍的需求量；共用性低的材料刖用MRP。富需求 不穗定畤，共用性低的材料就需段高的安全存量來避免缺料，也就是在材料主禧(item master)言殳定段高的安全存量來雁付需求的不碾定性。富MRP言十算材料需求畤，若g祭 需求高於琪言十，可用安全存量弼*甫；若8祭需求低於琪言十，刖下一次OMRP KW不再 言籬。至於共用性高的材料，只要需求有恩敷差巽燮化不大，侗別走品需求量的差巽亞不 畬拉高安全厘存，逼就是所的囤除

22、合4并(risk pooling)效雁-整醴囤除低於侗別 囤除的加有恩。企棠在言殳言十走品畤，雁盈量提高零件的共用性，以降低厘存量。堂寸於不 共用的材料使用MRP規(guī)割其需求，在生走前才甫充(自裂或外睛)逵來。多會余的不共用材 料厘存在次務(wù)及念(secondary stockroom)，亦即集中式念厘，生走8寺才畿料到琨埸。全 於共用性高的材料，由於其需求是速的，材料厘存在生走富泉旁，隨畤消耗、B8寺甫充。 生走富泉旁的材料念厘不再舄基本念(primary stockroom)，其材料來自次務(wù)及念。在基本念 中，每罩位材料容器上均附有一醴看板，亦即一張卡片言己戴件虢、敷量、來自罩位、 送至罩位等

23、SBott*看板就在基本念和次級念之冏流勤。在次級念中，每罩位材 料容器上亦附有一張*醴看板。傅統(tǒng)上tt張*醴看板是在供雁商和次級念之冏流勤的， 但在我仍的系統(tǒng)中，tt張*醴看板在刷入1月鼬寺立刻走生一張1子看板出現(xiàn)在供雁商的 ERP系統(tǒng)中或我仍提供供雁商的站上，作舄通知供雁商甫充材料之依披。琨埸消耗一容器之材料彳爰，看板即被置放於看板架(或糖壁)上，物管人員收集看板亞拿 到次級念，找到典看板內(nèi)容相符的材料，取出原附次級念看板，掛卜在看板架(或糖壁)上， 亞將取自基本念的看板附在容器上，送至基本念。物管人員在次級念交換看板畤，演刷 入兩張看板的儡/萩此畤ERP系統(tǒng)自勤繇錄各看板的狀熊亞S各念厘

24、厘存。亦即， 刷入基本念看板畤，基本念亥材料之厘存量增加，而厘存量的)成少刖由生走泉的完HS 料倒中入幄(back-flush);刷入次級念看板畤，次級念厘存敷量)咸少而亥看板堂寸雁 之1子看板刖立刻出現(xiàn)在供雁商的ERP系統(tǒng)中或我仍提供供雁商的站上，*醴次級 念看板刖暫畤存放在次級念的看板架上。富供雁商的1子看板累稹到一侗交貨批量畤， 供雁商立即交貨到次級念。供雁商交貨前列印亥次交貨的所有看板S料於一弓爵艮表 上，亞B貨送到工蔽。工蔽收貨人員入交貨幸艮表上的中條堿，再入所有相的*醴看 板中條堿，亞一一附掛在材料容器上，完成收貨手富氟 在供雁商和次級念之冏使用1子看板的好虔是，供雁商隨畤了解工蔽堂寸各彳重材料的消耗 情形，可琪作率偷亞率畤交貨。傅統(tǒng)看板作法只能在下一次交貨畤收回已消耗材料的看 板，畤效性段差。l 子看板的特色利用1子看板在工蔽和供雁商之B有以下特色：8寺效性段傅統(tǒng)看板佳。傅統(tǒng)看板是供雁商在交貨畤J嗔