二章节制造系统课件

1、第二章 製造系統 第二章 製造系統2.1 製造分類 (Manufacturing Classifications)2.2 產品發展週期 (Product Development Cycle)2.3 企業組織 (Enterpise Organization)2.4 人工生產作業 (Manual Production Operations)2.5 摘 要 (Summary)製造定義為一連串導引至商品行銷的活動。物料在此過程中被轉換成產品，完整的輸入/輸出模式如圖2-1所示。五個必要的輸入：原料設備工具與夾具能源勞工傳統的輸出是製成品和廢料。圖2-1 生產模式製造系統分類 (Manufacturin

2、g System Classifications)所有生產作業的製造系統有下列五種分類:1.專案式(Project)2.工單式(Job shop)3.重複式(Repetitive)4.生產線式(Line)5.連續式(Continuous)。將公司分類這些型態需要仔細地分析與評估生產作業。分類過程中，必須了解如圖1-9中三個主要程序(設計、製造規劃與控制及生產)的活動。如此採用自動化軟硬體可成功地符合企業需求。每一種分類的不同特性描述如下：1.專案式(Project)：這個範疇的最大特性是具有許多零件的複雜產品及經常是屬於同一種類產品。例如油料提煉廠、大型辦公室、巡航艦及大型飛機等。此類的另一個

3、特徵是工廠配置為固定位置圖2-2(a)，設計圖形是複雜的且前置時間是長的，而且生產排程通常使用專案式管理技術。2.工單式(Job shop)工單式通常由低銷售量與批次量之生產數量來加以區分。因此，工件被移動或按照固定路線傳送至製造程序中固定的生產工作單元，車床、銑床、磨床和鑽壓床是此類最常採用的機器。工單式圖2-2(b)的工廠佈置經常工單式或程序式佈置。圖2-2(b)程序佈置3.重複式(Repetitive)重複性的製造系統有獨特性質:重複生意訂單幾乎佔百分之百與顧客多年的概括性合約、高且變化大的批次量及生產機器的固定路徑加工。工廠佈置如圖2-2(b)所示之程序佈置或者更像圖2-2(c)所示的

4、產品流動佈置。這些生產機器通常是專用機器稱作轉運機器。圖2-2(c)產品流動佈置4.生產線式(Line)生產線式的製造系統有數個不同特性:(1)顧客要求的交貨時間或稱前置時間比產品製造的總時間還短。(2)產品有許多不同選擇或模式。(3)通常具有半成品庫存。此類的製造設備通常採用產品流動之工廠佈置方式圖2-2(c)。5.連續式(Continuous)連續式 製造系統有下列特性:製造前置時間比顧客預期的前置時間來得長、可預期產品的需求量、可維持製成品的庫存量、高銷售量及產品的選擇性較少。此類生產系統總是採用產品流動工廠佈置圖2-2(c)，其生產線侷限於少數不同的生產模型，例子包括尼龍地毯的生產、早

5、餐穀類的生產、及石油生產與化學產品。這些產品生產過程從原料開始進入系統一端，成品從另一端出來的連續式生產。生產策略分類 (Production Strategy Classification)製造商所採用的生產策略根基於好幾個因素;最重要的兩個是顧客前置時間及製造前置時間。顧客前置時間是指一般顧客下訂單後所願意等待產品運送的最長時間。製造前置時間是指收到訂單後到成品運送中間的最長時間。製造前置時間與顧客前置時間必須配合。當顧客向經銷商採購特別規格車子時，顧客只願意花幾星期時間去等待汽車之運送，因此汽車製造業必須採取可使得製造前置時間與顧客需求相一致的生產策略。針對訂單設計 (engineer

6、to order ，ETO)針對訂單設計 (ETO)此類製造商生產的產品是位於生命週期曲線第一階段，或者產品本身複雜、獨特而且數量是個位數目。ETO的例子包含建設工業產品 (化學工廠及汽車生產線 )及必須在固定地方生產具特殊功能之大型產品(商務飛機、船舶、蒸氣渦輪機 )。由於產品的性質及產品設計是整個流程的一部分，所以顧客願意接受較長的製造前置時間。針對訂單製造 (make to order ，MTO)針對訂單製造 (MTO)MTO技術是指所有工程與設計已經完畢而且認可其生產過程。當需求無法預期及顧客前置時間允許接受訂單後才開始生產時，製造業可採用此種策略。新住宅就是此類生產策略例子，某些電腦

7、公司針對顧客的要求規格製造個人電腦，因此他們採用MTO策略。針對訂單組裝 (assembly to order ，ATO)針對訂單組裝 (ATO)製造業採用ATO策略最主要理由是顧客前置時間少於製造前置時間。對於生產線式製造系統如上節所描述的汽車工業即為最佳例子，當產品的功能組合可以用統計方法預期時可採用此策略:例如每星期生產四門與兩門汽車的百分比。除此之外，產品所需的半組裝件與零件已經加工完成置於在倉庫，因此根據顧客訂單決定最後組裝的排程範例。針對庫存製造 (make to stock ，MTS)針對庫存製造 (MTS)最後一種策略MTS被採用的原因有兩個:(1)顧客前置時間比製造前置時間較

8、短;(2)產品具有固定特性且較少選擇性，因此需求可以正確地預測。假如贏得訂單準則是保持庫存量永遠不會為零，應該採用此策略。這些產品經常儲存於主要人口中心的分發倉庫中。此種選擇經常是進入到產品生命週期最後階段，而且經常是銷售量最高的時候。圖2-4 生產策略與製造前置時間圖2-5 生產策略2.2產品發展週期 (Product Development Cycle)如圖2-7所示的週期顯示出將產品送到市場上的線性流程。顧客會持續影響贏得訂單與合格訂單準則。每個活動方塊的形態與等級直接影響到製造系統與生產策略之型態。方塊3、4及5的名稱看起似曾相識嗎?它們是圖1-9中三個主要程序部分。因此，產品發展週期

9、與稍早描述的CIM模式是一致的。此週期支援兩種形態的產品發展:開發新產品與改變現有產品。改變現有產品(Existing Product Changes)有效地改變現有產品的過程幾乎等同於開發新產品的流程，唯一差別就是圖2-7的發展週期中其活動開始點不同。改變現有產品的程序可以從其中任何一個方塊開始，然後必須按照順序檢視。產品發展週期指出有次序的生產資料是必須的，包括CIM系統所支援的部門與設計製造過程。改變現有產品需要一個可從週期中任何開始點工作的介面。既然設計與改進產品是不可避免，CIM系統應該以有次序且可控制的方式，去適應在發展週期中的任一點開始的產品改變。圖2-7產品發展週期2.3 企業

10、組織(Enterprise Organization)圖2-8所呈現的企業模式指示出大部分製造組織的功能區塊，連接這些區塊的直線代表企業功能間經常性的正式溝通。如同許多書中所提及的，有許多不同種類的製造組織。此模式其備有足夠資訊去展示所有資訊與資料流動，並提供將產品賣給顧客所需的各部門間討論之平台。圖2-8 製造組織2.3 企業組織1.銷售和行銷 (Sales and Promotion)2.財務與管理 (Finance and Management)3.產品/程序定義 (Product/Process Definition)4.製造規劃與控制 (Manufactuing Planning a

11、nd Control)5.工作區域 (shop Floor)6.支援機構 (Support Organization)2.3.1銷售和行銷 (Sales and Promotion)銷售與行銷最基本的任務就是開發顧客，為了達成此目標，許多公司中包含九個內部功能:1.銷售2.顧客服務3.廣告4.產品研發5.價格6.包裝7.公關8.產品分配9.預測圖2-8中企業模式的分析指出銷售行銷與其他公司部門的介面。顧客服務部門主要有三個支援顧客的功能接受:1.訂單 (order entry)2.改變訂單(order changes)3.收送訂單(order shipping and billing)訂單改變

12、介面通常包括:1.產品規格的改變2.產品數量的改變 3.運送日期與需求2.財務與管理 (Finance and Management)財務與管理負責設定公司目標、實施財務功能以及執行中長期的規劃。財務部分包括四個主要的內部功能:a.現金管理 (cash management)b.財務規劃(financial planning)c.財務分析(financial analysis)d.策略規劃 (strategic planning)。財務規劃是公司作業的長期規劃。財務分析單元根據過去與現在財務狀況對末來設定方向，他們通常根據三個來源以資規劃:平衡表、收入報表及報表變化。策略規劃部分包含兩個方面:

13、中期與長期。1.中期規劃包含針對生產目標的年度預算計畫、公司結構以及製造建設。2.長期規劃包含企業長期目標與完成這些目標所需的策略。會計(accounting)部門負責三個部分:a.一般會計(general accounting)b.成本會計(cost accounting)c.相關功能(related functions)會計部門所支援部分包括到期帳目、應收帳務、一般總帳以及製造、產品與經常開銷三個成本帳目。3.產品/程序定義 (Product/Process Definition)圖2-9指出分享產品與程序定義的正式介面單元，注意此單元是企業輪(圖1-8)中三個程序區段的其中一個，而且是圖

14、1-9中的設計部分。此單元包括：產品設計 生產工程 工程發表 產品設計提供了三個主要功能:(1)產品設計和觀念化(2)物料選擇 (3)設計文件3.產品/程序定義 (Product/Process Definition)生產工程部分建立三組標準1.工作 (work)2.程序 (Procecc)3.品質 (quality)工程發表管理企業中每個生產零件的工程改變，對於產品或生產過程的改變，工程發表必須得到整個企業中各部門的同意。圖2-9 產品與程序定義 之工程4.製造規劃與控制 (Manufactuing Planning and Control)製造規劃與控制 (MPC)單元 (圖2-10)具有

15、與企業中其他單位部門間的正式資料資訊介面。此單元是企業輪 (圖1-8)與圖1-9中的第二個程序部分，此MPC單元必須負責:1.經由將管理計畫轉換成製造項目替企業提出方向。2.提供支援整個計畫的詳細物料流動與銷售量的規劃。3.透過詳細的工作排程以及採購動作去執行這些計畫。圖2-10 製造規劃與控制 圖2-1l 資訊流動的MPC模式5.工作區域 (shop Floor)工作區域單元的介面如圖2-12所示，此單元是第三個程序部分如圖1-9中之生產部分。工作區域活動通常包括：工作規劃及報告(Job planning and reporting)物料移動 (material movement)製造程序

16、(manufacturing process)工廠區域控制(Plant floor control)品質控制(quality control)。圖2-12 工作區域 (shop Floor)6.支援機構 (Support Organization)如圖2-8所示的支援機構在不同企業間會有重大差異，其功能大多包括：保密人事維修人力資源開發電腦服務基本上支援機構必須負責其他部門無法提供的功能。2.4 人工生產作業 (Manual Production Operations)前面企業組織的討論中指出了每個單元間的連結以及所提供的功能。然而，尚未指出生產是如何進行的。圖2-13顯示出如何將產品銷售至顧客的一種可能流程。研究本圖並且注意紙張作業的符號以及電腦驅動程序的符號。當描述系統的生產流程時，經常必須參考此圖。圖2-13 生產順序2.5 摘 要 (Summary)由於製造的產品或生產過程的技術不同，使得每一家公司都是獨特的。這些公司的差異使得電腦整合製造的實施也是不同的，為了挑選適當的CIM解答型態，必須知道公司是屬於哪種製造系統與生產策略的分類。生產製造系統分類將所有生產作業區分為五個族群: 專案式、工單式、重複式、生產線式以及連續式。所採用的生產策略區分為四個範疇:針對訂單設計、 針對訂單製造、針對訂單組裝以及針對庫存製造。生產策略在產品生命