生产规划与控制ppt课件

生產規劃控制,1,綱要,環境變化與發展 MTO/BTO、MTS/BTS、ATO/CTO 供應鏈訂單管理系統 需求管理 MPS、 MRP、 JIT 產能規劃 生產活動控制排程與派工 範例生產作業流程分析 結論,2,環境變化與發展,供應鏈環境 以快取勝 團對與團隊的對抗 資訊透通,3,亞洲主要國家經濟成長狀況(1991-2001),4,1999年及2000年全球經濟成長率 單位：%,資料來源：WEFA, Executive Summary：World Outlook, Second Quarter, 2001。,5,北美、歐盟、亞洲之間貿易量(1990/2000),NAFTA,NAFTA總計 各國之間,2000 1,214,233 2,821,485 214,394 1,289,000 (17.7%) (45.7%),EU,EU總計 各國之間,2000 2,796,688 4,593,227 1,828,923 2,759,870 (65.4%) (60.1%),ASIA,ASIA總計 各國之間,2000 1,564,467 3,674,988 503,189 1,533,982 (32.2%) (41.7%),2000 114,228 245,384 (4.1%) (5.3%),2000 124,232 205,783 (10.2%) (7.3%),2000 473,793 529,145 (30.2%) (14.4%),2000 203,781 270,111 (16.7%) (9.6%),2000 74,282 142,504 (2.6%) (3.1%),2000 116,721 250,918 (7.5%) (6.8%),單位:百萬美元,6,1998年至2000年兩岸經貿往來概況 單位：百萬美元；%,註：括弧中為占出（進）口的比率。 資料來源：1.財政部，中華民國台灣地區進出口貿易統計月報，2001年2月。 2.中國海關統計。,7,過去十年來的改變,International and globalization of business activities國際化全球化企業活動 Growth of competition and increasing concentration 整合分工 More customer orientation (design to customerdesign by customer)顧客導向、由顧客設計產品 Improved productivity resulting from Business process reengineering 企業流程再造 Rising significance of IT and logistics重視資訊技術與運籌管理,8,Global Supply Chain 全球供應鏈示意圖,Cross Company, Cross Boarder, within Business Units,工廠,配銷中心,客戶,協力廠,總部,9,企業電子供應鏈流程管理模式範例,10,資訊技術的沿革,Collaboration 協同合作,Re-engineering 企業再造,Integration 工業自動化,Automation 自動化工業,Supply chain integration Leverage eCommerce as a key competitive weapon Rapid reconfiguration and integration,Integrated ERP External integration (EDI, etc),MRP II Initial ERP developments Systems integration,MRP Optimisation of individual functions,1970s 1980s 1990s 2000,SAP,11,資訊於我的啟示,Data integration資料整合 Data analysis and then Information management資料分析及資訊管理 Information must be able to support different levels decision-making資訊應能支援各階之決策.,12,製造業的問題範例,預測困難 前置時間短、交貨急迫 設計變更難以控制 相關活動協調困難 生產排程經常變動 對於生產排程表的改變回應不良 製造現場生產進度不明 製造現場績效衡量困難 製造成本不正確 缺乏管理決策所需資訊 供應商交期難以控制 供應商品質不穩定,13,產業在快速變動環境下所面臨的問題與目標,短,的,產,品,生命週期,多,樣,化,產,品,品,質,要,求,企,業,環,境,適,時,交,貨,降,低,成,本,快,速,應變能力,委,外,廠,商,原,料,廠,商,原,料,倉,裝插,/,加工,測試,半,成,品,現場儲區,自製,排程,最後組合,製,造,業,(,以加工、組裝業為例）,裝 配,成,品,倉,加工,外包,裝 配,客,戶,原料中心,製造中心,半成品中心,裝配中心,成品中心,國,際,化,人,工,成,本,提,高,全球供應,與,分,工,匯率問題,市場需求,的不確定,擴,大,生,產,規,模,品,質,的,問,題,成本追蹤,高,存,貨,現場生產狀,況難控制,華茂科技,14,改善循環圖,Less Inventory in the Supply chain,Reduce,Lead time,Relaxed Bullwhip,Effect,Less Pipeline,Inventory,Reduce Scheduling,Uncertainty,Better On-time,Delivery/Customer,Service,Fewer Mtl Shortage /,Unexpected Setup,Reduce Forecast Error,Less Safety Stock,降低排程不確定性,減少物料短缺及非預期的設置,較佳達交和客戶服務,降低預測錯誤,低安全庫存,鬆弛長鞭效應,減少管路存量,減少供應鏈內存量,減少前置時間,15,庫存,準備作業,批量,前置時間,產品出貨 頻率,預測正確性 計劃正確性 排程穩定性,製程和 人員的 彈性,紙上 作業,材料搬運 移動距離 運輸成本,產品及製 程品質,與其他部 門的溝通 與供應商 的溝通 與客戶的 溝通,供應商數目,預防維護,強迫,帶來,零件數目,改善作業相關圖(二)範例,16,MTO vs. MTO vs. ATO/CTO,17,生產接單方式,訂單生產(Make-to-Order, MTO; Build-to-Order, BTO)： 在收到顧客的訂單後，才進行產品的生產。最終產品通常包含標準項目和針對顧客需求特別設計的項目。 接單組裝(Assemble-to-Order, ATO; Configuration-to-Order, CTO)： 關鍵零組件根據客戶需求預測，事先計劃、採購、生產、並儲存在倉庫中，在接到客戶訂單時，領出客戶指定的關鍵零組件，組裝成最終完成品。 計劃生產(Make-to-Stock, MTS; Build-to-Stock, BTS)： 在客戶訂單抵達前，產品就已事前生產完成，接到客戶訂單後直接從倉庫出貨。 接單設計(Engineer-to-Order, ETO)： 接到客戶訂單後才展開設計的工作，每張客戶訂單都會產生一套新的件號、材料表、和途程表。,18,ATO與FAS(最終組裝排程),19,20,Supply Chain Order Management vs. Demand Management,21,流程模式,在產品供應的過程中，將買方與供應商連結在一起，以達到生產與銷售間產品,服務與銷售間產品服務與資訊的快速傳遞,產品,組合,/,促銷,物流,配送,需求,導向生產,自動,/,及時,補貨,銷售點,/,零售商,經銷商,/,物流中心,製造,/,代工商,供應商,透過不同企業的聯合來提供更好、更快及更,便宜的產品與服務以共同達到顧客的需求,創造消費者需求,有效資源的整合與應用,改善成本組合,顧客,消費者,增加,營業額,生產,力提昇,降低營,運成本,物流,/,資金流,資訊流,華茂科技,22,23,Order Management: Order Splitting,Order Routing,Consider: Capability,Capacity, and Inventory Status,24,需求(規劃)管理主要在彙整企業外部的市場需求，以作為生產規劃擬定長期生產計畫的依據。,25,Demand Management in the Production Planning and Control System,Production planning,Demand management,Resource planning,MPScheduling,Front end,Marketplace 市集 (customers and other demand sources),-Forecasts -Orders,26,New Customer Orientation: from Push to Pull Principe 顧客導向概念:從推到拉的原則,Manufacturer,Push 推,Pull 拉,Demand,Vendor orientation High stock risks in supply chain,Customer orientation Demand-based replenishment through supply chain,Weaker product loyalty,High fluctuations in Demand,27,Reality of Demand/Supply Gap 供應與需求間的間隙,Quantity,Time,Source: Tom Mc Guffry, Electronic Commerce and Value Chain Management, 1998,Manufacturers Sales Forecast,生產計畫,客戶需求,銷售預測,依據經銷商的預測,28,Quantity,Time,Source: Tom Mc Guffry, Electronic Commerce and Value Chain Management, 1998,29,Demand Planning,Sales Plan, orders Advanced Statistical Forecasting Collaboration Consensus Forecasting,30,協同合作,接單機率,100%,生產可用時間增加,31,32,MRP 物料需求規劃歷史,Begun around 1960 as computerized approach to purchasing and production scheduling 電腦的到來. Joseph Orlicky, Oliver Wight, and others. APICS launched “MRP Crusade” in 1972 to promote MRP (MRP時代).,33,Production Planning and Control System Schema,Production planning 生產規劃,Demand Management 需求管理,Resource Planning 資源規劃,MPScheduling 主生產排程,Detailed material planning 細部物料規劃,Material and Capacity plans 物料與產能計畫,Vendor Systems供應商,Shop floor Systems廠區,Detailed capacity Planning 細部產能規劃,Front end,Engine,Back end,34,製造規劃與控制主體簡圖,35,主生產排程,36,37,太陽眼鏡組,38,材料主檔,件,號,品,名,LLC,前,置,時,間,在,庫,量,A,0,1,5,B,太陽眼鏡,1,1,40,C,鏡片,2,2,0,D,腳架,2,3,50,太陽眼鏡組,39,主生產排程,Remark: MPS is the demand of end product requested by the sales department. MRP of the materials are derived from MPS.,40,MPS的資料來源,客戶訂單 銷售預測 廠際調撥 配銷倉庫需求,41,MPS的目的,協調各單位的活動，尤其是產銷之間的配合。 驅動其他的計劃，如採購、製造 、 人力、 設備、 資金等。 衡量各單位的績效。 調和客戶需求和工廠能力，提供可靠的客戶訂單交期。 評估計畫變更的影響。,42,MPS 和 MRP,MPS 是MRP最主要的輸入資料。 MRP把MPS中的完成品生產排程轉變成零組件的需求數量及時間 。 MPS是否合理可行決定了MRP 是不是能發揮作用。,43,MPS和PP (生產規劃),生產規劃是針對產品群或平均產品而作； 而MPS是針對個別完成品而作。 生產規劃是一種總和(體)規劃，通常以月為時段長；而主生產排程通常以週為時段長。 生產規劃的計劃期間較主生產排程長。 生產規劃視產能為決策變數；主生產排程則視產能為限制條件 。,44,生產規劃,Product family: X,PAB: Projected Available Balance預計可用量,45,G,R,28,30,32,32,38,44,40,36,MPS,36,36,36,36,36,36,36,36,C,PAB,100,108,114,118,122,120,112,108,108,MPS,250+150+100=500,90x4+54x4+36x4=720,46,MPS 技術(1),需求時柵(Demand Time Fence, DTF): 在DTF之前不能再有新的需求，因為必來不及交貨。 因此MPS只考慮訂單不考慮預測。 MPS的修改必須經過仔細的分析及授權。 計劃時柵(Planning Time Fence, PTF): 在DTF和PTF之間，新的訂單還是會進來，若某期預測大於訂單，表示尚有訂單會進來，MPS考慮預測量；若訂單大於預測，表示預測低估，MPS取訂單量。在PTF之後，MPS只考慮預測量。,47,時柵,Now DTF PTF End of Planning Horizon,Contains frozen customer orders only 客戶訂單.,Contains orders and forecasts. Customer orders replace forecast Quantities 客戶訂單及預測.,Contains forecasts only 僅預測.,48,MPS 技術(2),預計可用量 (PAB) 表示若採行MPS建議的行動訊息及計劃訂單，各期期未的預計庫存量。 可答應量 (ATP): 在庫量、 在途量及計劃訂單量中，尚未承諾給客戶的部份 。 ATP出現在MPS報表中的第一期及有在途訂單或計畫訂單的時段 。 負的ATP扣抵前期的ATP 。,49,最終組裝排程(FAS),FAS在接到客戶訂單後才安排， 考慮到材料及產能限制。 FAS安排從在庫的MPS項目到最終完成品的生產。 在ATO的環境裏，MPS安排完成品組件的生產(即為關鍵零主件而作)，FAS安排可出貨之完成品的生產。 MPS含蓋數月； FAS只含蓋數天或週。 MPS 根據客戶需求預測；FAS根據實際客戶訂單。,50,需求管理及MPS柵欄 Forecasts Consumed by Orders,Customer orders客戶訂單,Current date,Time in future,Capacity,Demand Fence 需求時柵,Planning fence 規劃時柵,Frozen凍結期,Slushy融化(泥濘)期,Liquid流動期,Forecast orders預測,Make to order,Assemble to order,Make to stock,51,Replacing Forecast with Knowledge,Orders,Knowledge,Forecast,Current date,Time in future,Capacity,訂單,知識,預測,產能,現在,52,主生產排程員,比較實際需求與預測需求，提出預測與MPS的修訂建議。 把預測與訂單資料轉成MPS。 使MPS能配合出貨與庫存預算、行銷計畫、與管理政策。 追蹤MPS階層產品安全庫存的使用、分析MPS項目生產數量和FAS消耗數量之間的差異、將所有的改變資料輸入MPS檔案，以維護MPS。 參加MPS會議、安排議程、事先預想問題、備好可能的解決方案、將可能的衝突搬上檯面。 評估MPS修訂方案。 提供並監控對客戶的交貨承諾。,53,MPS人人責任,需求預測是行銷部門的責任，產品排程則由製造部門負責。 原材料、在製品、及已完成的零組件庫存責任在製造部門；行銷部門須對完成品的存貨負責。 若選用零件高於總成本的某個比例，則行銷部門須負責規劃選用零件的需求，製造部門則根據過去實際用量的統計分析來預測其他零件的需求。 工程設計不只考慮到產品功能也要顧及製造的方便性，因此設計工程師須和BOM的使用者合作，取得所需資訊並減少或避免未來的設計變更，以確保MPS能有效執行。 財務部門負責提供資金、估算存貨、及提供決策所需成本資料。,54,建立合乎實際的MPS,主生產排程是計畫的工具而非執行的工具。它用於協調整合企業各部門的活動，因此各部門都要參與。 MPS最好由行銷、製造、設計與財務等部門共同研擬，再經高層管理者修訂。 善用粗略產能規劃(RCCP)協助主生產排程員建立一個合乎實際的MPS。,55,56,57,MRP 物料需求規(計)劃,58,MRP,MRP可用來規劃(物料)資源的未來需求。 主生產排程(MPS)記錄完成品的生產計畫, 驅動各項資源的需求。 材料表(BOM)人力表(BOL)定義完成品與材料或人力的關係. 資源表(BOR)定義BOM中各零件與所需設備產能的關係。 MRP利用BOM將MPS轉成未來各期的材料需求,其中的自製零件再透過BOL及BOR轉成人力及設備需求. 其中,人力及設備需求亦使用相同的MRP邏輯。 利用MPS中的完成品總需求及MRP中的採購/外包零件計畫, 可算出未來各期的資金需求。,59,需求的本質,獨立需求(Independent demand) 產品或零件的需求和其他產品或零件的需求並沒有關係，也就是此種產品或零件的需求不會受到其他產品或零件需求的影響。 依賴需求(Dependent demand) 產品或零件的需求是來自其他產品或零件的需求，後者是前者的父件(parent item)，前者是後者的子件(component item)。,60,MRP Engine Deployment,Time-phased Requirement records,Material and Capacity plans,Vendor systems,Shop floor systems,Detailed capacity planning,Detailed material planning,Master production scheduling,Inventory status data,BOM,Routing file,61,MRP輸入資料,主生產排程(MPS)：完成品的生產預定量及時間 材料表(BOM)：做成一個父件的所有子件 庫存狀態：在庫量(on-hand)，在途量(scheduled receipt)，保留量(allocated). 材料主檔：件號，前置時間，安全存量，批量法則，最低階碼等 工作曆：以時段(time bucket)將連續的時間分成斷續的時間，有以週為單位的(00-99)也有以日為單位的(000-999),62,A,B(qp=1),C(qp=1),D(qp=2),C(qp=2),太陽眼鏡例之產品結構圖,63,MRP 彙總表,64,再論材料需求規劃,65,材料需求規劃邏輯,66,保留量,發出製令單時，MRP將製令單的量當作在途量(SR)，而不會對其下階子件產生淨需求此時若子件領料單尚未執行領料動作，該部份的子件庫存記為保留量 實際領料時，在庫量(OH)及保留量(AL)同時扣除 保留量不是可用量，計劃時應從在庫量中剔除，以免少計補充量,67,安全時間,由於前置時間會變，因此只能估計其平均值為了讓材料能在使用之前交進來，在前置時間外，加上安全時間 安全時間讓計劃訂單發出(POR)及計劃訂單收料(PORC)同時提早，而不是只提早發出訂單 用安全時間比加長前置時間較能有效解決遲交問題,68,逾期時段,MRP計算過程中，所有日期在第一期以前的資料項目均累計至逾期時段(past-due) 正的GR表示應出貨(完工入庫)未出貨(完工入庫) 正的SR表示供應商遲交，應收料而未收料 正的POR表示需緊急補充材料 負的GR、SR、POR可以不必理會,69,欄式MRP報表,70,MRP不安定性,高階項目的小改變造成低階項目的大改變。 MRP系統做出的排程若經常改變將傷害MRP的可信度。 變化的原因：MPS變化、供應商遲交、品質問題、記錄錯誤、意外的異動。,71,降低MRP不安定性的方法,與客戶有更好的溝通：改善銷售預測、避免緊急插單、減少MPS的變動。 與供應商有更好的溝通：確保交期、改善品質、維持良好關係。 更好的資料處理紀律：減少資料錯誤。,72,MRP不安定性的處理-Pegging,在MRP計算過程中，溯源檔記錄每一個GR的來源(上階POR或客戶訂單、銷售預測) ，以及每一個POR的來源(該項目的GR)。 當POR/PORC依序變成SR(PO/MO)時，原POR的溯源資料記錄轉記為SR(回溯檔的POR代號轉記為SR單號) 。 當某SR有問題時，從溯源資料可追蹤到受影響的MPS或客戶訂單，以採取因應措施。,73,可針對特定POR或將時柵(time fence)內的POR設為固定訂單(firmed planned order) ，電腦無法改變它。 MRP原本是在PAB不少於SS(Safety Stock)的前題下，算出PORC/POR；FPO使PAB有可能低於SS。 當PAB低於SS時，由計劃員決定是否修改計畫。若要修改，可由被設為FPO的POR利用溯源檔追蹤出需修改的項目。,MRP不安定性的處理-FPO,74,再生法和淨變法,再生法所考慮的GR,淨變法所考慮的GR(止於GR沒變之項目),75,OH、SR變化(止於GR沒變之項目),BOM變化(BOM碼有變之POR重新展開， 止於GR沒變之項目),淨變法MRP,76,再生法與淨變法之比較,時間觸發的、週期性的。 所有的MPS項目都被展開了。 每個生效的(active)材料都被利用到。 每個項目的庫存和訂單狀態都被重新計算。 執行頻率低、每週批次執行。 系統自動清除檔案錯誤。 資料處理相對比較有效率。 產生大量輸出報表。,異動觸發的、連續性的。 只有有變動的MPS項目被展開。 只有部份BOM被利用到。 僅重算與庫存異動有關的產品項目。 執行頻率高、每日批次或線上即時執行。 維持MRP不斷地最新。 MPS修訂後，計劃作業的負荷減到最少。 需要更嚴格的紀律。,再生法,淨變法,77,產能規劃,78,產能與負荷,79,相關資源資料,途程表(Routing)：製造某項目所需方法的詳細資料. 人力表(Bill of Labor)：製造某項目所需之加工、裝配、檢驗人力 資源表(Bill of Resource)：製造一單位特定項目或產品族所需關鍵資源的產能列表。 產品負荷表(Product Load Profile)：考慮到資源需求前置時間沖銷的資源表。,80,產能,理論產能(Theoretical capacity)：一個製造系統在特定時段內的最大輸出量。 評估產能(Rated capacity)：一個資源或系統的預期輸出能力。 預算產能(Budgeted capacity)：在特定時段，一個設定財務預算及建立費用攤提率的製造系統，預計生產的產品組合的總量。 驗證產能(Demonstrated capacity)：已證明的產能，從真實的作業資料計算而來, 並且通常以平均輸出的標準工時表示。,81,不同階的Capacity Planning,長期: Resource planning Rough-cut capacity planning (RCCP)-幾種估算法: capacity planning using overall planning factors (CPOF, 產能規劃總體因素法), capital bills (產能清單法), resource profiles(資源剖析法) 中期: Capacity requirements planning 短期: Finite loading Input/output analysis,82,個案資料：材料表和途程表,83,個案資料: MPS,84,RCCP ：CPOF/產能規劃總體因素法,85,RCCP： capital bills (產能清單法),86,生產活動控制,87,Production Activity Control Located level,Detailed material planning,Material and Capacity plans,Vendor scheduling And follow-up,SF scheduling and activity control,Detailed capacity planning,Engine,Back end,Purchasing,Order release,PAC,88,Scope - shop Concept smooth work flow and production along with customer orders satisfaction (due date) Scheduling domain concept Scheduling vs. sequencing vs. loading排程/排序/負荷 Induction / routing / dispatching control導入/路程/機器派工、選擇,89,限制理論之DBR控制技術,目的：使生產線的瓶頸(constraint)之總產出率(throughput)為最大。 鼓(Drum)：由瓶頸決定的生產速率。 緩衝(Buffer)：彌補不確定性使瓶頸速率極大。 繩(Rope)：從瓶頸到最前製程(gate way operation)的溝通，用以調節投料速度，使瓶頸製程的速率極大。,90,DBR 控制,up-stream operations,Gateway Operation,rope,buffer,drum,down- stream operations,constraint,(pull),91,範例與討論,92,(1) Material Requirement with Uncertainty,With quantity uncertainty With timing uncertainty,93,平均庫存量vs.服務水準with quantity uncertainty,-,94,平均庫存量vs.服務水準with timing uncertainty,-,95,(2) 流程分析,96,結語,97,Suppliers,Manufacturing Processes,Customers,Build to Stock Environment,Build To Stock,Deliver To Order,Response Buffer,MTS Environment,Delivery Process,98,Suppliers,Manufacturing Processes,Customers,Build to Order Environment,Build To Stock,Deliver To Order,Response Buffer,Delivery Process,BTO Environment,99,混線生產條件: 快速換模/降低設置成本/小批量,Q0,Total cost (TC),持有成本,設置成本,DCG-20,Q1,100,Peoples Decision Problems,Sales,Manufacturer,Planner,Which plant can fulfill customers order at the lowest cost in time Can I still change my customers order I have conflicting orders - how can I solve conflict?,I have a new market forecast What load does it create for my suppliers? Which manufacturing capacity runs critical,What is the order load for my next shift? If I have limited resources - how can I reschedule without breaking commitment?,101,KPI,What are those key performance indices to different levels? Are they consistent? How to deploy top level decisions down to the lower levels?,102,Be a Winner,善用資源 講求效應效益 effectiveness 在供應鏈的環境中做個贏家,103,Thank you!,104,105,106,