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1、新一代的規劃與控制系統-3C和電子看板l 傳統材料需求規劃的問題產品雖然日趨多樣少量化，但在先進的產品設計及製程設計下，零件越來越標準化，共 用性也提高了，製程上的準備作業(se tup )也簡化了。因此，一個生產線雖然生產多種 產品，卻能做到平準化生產(level production)。在作生產計畫時也能以速率而非 訂單量的方式來進行。這種情況稱為重複性生產(repetitive manufacturing)。APICS 對重複性生產的定義是：重複的生產相同的離散(discre te)產品或產品群。藉著生產線、 裝配線、或製造單元的使用，讓準備作業、庫存、及製造前置時間最小化。工令單是不
2、需要的；生產排程與管制是以生產速率為基礎的。在重複性生產的情況下，使用傳統的 材料需求規劃(MRP, mat erial requirement planning)有以下問題：1. 作銷售預測時，沒有考慮到產能的限制。傳統的銷售預測僅根據歷史資料及對市場 的看法，不考慮工廠產能的限制。這種作法把產能限制丟給產能需求規劃(CRP, capacity requireme nt planning)去考慮，因此做出來的銷售預測並不真的能生產得出來。營業 單位做完銷售預測之後，還要等生管單位做出產能需求計畫才能確定銷售計畫。2. 作銷售預測時，把各產品的預測數量當做是確定的(de terminis ti
3、c)。預測總是不準 的，把預測銷售數量當成真的，就無法考慮到萬一預測不準怎麼辦。3. 作主生產排程(MPS, mas ter produc tion scheduling)時，心裡想的是在某一期間某 一產品要生產多少，而不是某一群產品總共要生產多少。個別產品的生產量往往與個別 產品的實際需求量差異甚大；總生產量與實際總需求量的差異必定小很多。4. 作材料需求規劃時，是根據主生產排程向下展開的，每一種材料的採購或製造，亦 即計劃訂單收料(PORC, planned order receipts),都是為了某一完成品的生產而設的。 MRP並未考慮到萬一預測不準，這些材料還是可以用在其他產品上的。在
4、BOM展開過程 中,共用件雖然會合併在一起建議發單,但那只是為了批量的考慮,把相同材料的製造 或採購合併進行而已，實質上還是認為MPS排多少什麼產品，工廠就得生產多少什麼產 品,忽略了人算不如天算、預測永遠是不準的。l 傳統再訂購點法的問題 再訂購點法(ROP, Reorder Poin t)是一種存貨控制方法，可分成定量訂購和定期定購兩 種作法。定量訂購的作法是當庫存降到訂購點(order poin t)時，就訂購一個經濟批量 (EOQ, economic order quan tity)的貨。定期訂購法設有一訂購期間(TBP, ti me be tween purchase),每隔一個訂購
5、期間就發出一張訂單，訂單量為訂至點J (order-up-to)減 當時的可用庫存。本文稍後將再說明訂購點和訂至點的細節。傳統再訂購點法有以下問 題：1. 以過去的材料需求為基礎,不是根據未來的材料需求。因此,市場需求量變動時, 無法調節適當的庫存水準。2. 以材料本身的需求為基礎,未考慮材料表,不是根據完成品的需求而求出材料需求。3. 客戶偏好改變時，影響產品組合(productmix)，進而影響材料需求，傳統再訂購點 法純粹根據資料統計,無法因應客戶偏好的改變。4. 沒有考慮到產能限制,有可能在同時間產生大量訂單而無法達成。5. 由於需求不穩定,統計出來的變異數大,導致安全存量過高,帶來太
6、大的材料庫存l 3C理論簡介1995年，朗訊科技(Lucent Technologies)開始研發3C理論。3C理論的目的是要求出 將材料供應到供應鏈中的材料使用點之最佳方法。生產線就是企業的內部供應鏈(internal supply chain);而供應商則是工廠的外部供應鏈(external supply chain)。 重複性生產的內部供應鏈準備作業可以忽略,但外部供應鏈則仍頇考慮,亦即頇根據準 備作業成本及庫存持有成本計算經濟批量(EOQ)或訂購期間(TBP) 0在重複性生產的環境 中，3C可以用來規劃材料需求，取代傳統MRP。3C指的是產能(capacity)、共用性 (common
7、ality)、和消耗(consumption):1. 產能：以產能作為材料規劃的基礎，以降低製造費用(overhead expenses)並改善材 料補充的績效。傳統MRP未能考慮到產能限制，因此做出來的計畫不一定可行，往往需 要耗費人力來調整,也會造成材料供應不順的現象。2. 共用性：利用材料的共用性來降低庫存投資。傳統MRP雖然是根據未來需求而規劃 材料的補充，理論上材料一進來就會用掉，庫存極低，事實上卻並非如此。因為未來 需求是不可得的，預測是永遠不準的。預測不正確時，傳統MRP會造成大量的庫存。3. 消耗：以材料的實際消耗為採購的基礎，而不是仰賴不準確的銷售預測，以大量縮 短客戶訂單的
8、前置時間。傳統MRP以預測為基礎，因此補充進來的材料經常不是所需要 的，造成客戶訂單交期延誤。在介紹3C理論之前，先來定義幾個專有名詞：1. 最大產出速率(M OR, maximum out put rat e):某產品p在生產單位f的最大可能產 出速率為MORpf。產品及其半成品或零件在流經工廠或生產線時必定會經過幾個機能單 位(function area)，因此可以從途程表(routing)彙總算出各產品在各生產機能的最大 產出速率。2. 最大銷售速率(MSR, maximum sales rate):某產品p的最大可能銷售速率MSRp為 該產品在供應鏈中的產出速率。銷售速率不可能大於產出
9、速率，而產出速率則為該產品 在各機能單位的最大產出速率中之最小者。一條生產線中，最慢的製程決定了整條生產 線的效率，也就是說，具有最小產出速率之製程決定了整條生產線的產出速率。因此MSRp = minMORpf3. 預計銷售速率或需求拉動表(TOP, table of pull):大家一致同意的產品p的尖峰 銷售速率(peak sales rate)為TOPp。TOPp與MSRp不同的地方在後者不考慮客戶需求 只考慮產能，而前者則考慮到客戶需求並且不能超過後者。因此TOPp MSRp4. 實際銷售速率：產品p平均一天的客戶訂單量為COp0 TOPp為預計的尖峰銷售速率； COp則為實際訂單量的
10、統計。5使用率(ut iliza ti on)：機能單位f的使用率為Uf。而Uf = CO1/MOR1f + CO2/MOR2f + CO3/MOR3f +. 16. 彙總材料表(summarized bill of mat erial):彙總一產品結構所用到的所有材料及 其數量的材料表。它並不考慮材料的階層，任一材料只列出一次，其單位用量為總使用 量。在彙總材料表中，一單位產品P使用到材料m的總用量為BOMpm。7. 速率材料表(ra te bill of mat erial):是3C的規劃基礎，考慮產品線中的所有產 品而非個別產品。也就是說，速率材料表是在同一條生產線或工廠中生產的所有產品
11、的 材料表而不是某一個產品的材料表。這個概念將在下文繼續說明。l 速率材料表的計算我們先討論最簡單的情況。假設產品P在所有製程(機能單位)中的最大產出速率(MOR) 都是一樣的，而且預計銷售速率(TOP)也等於最大銷售速率。即：TOPp = MSRp = MORpf上式的意義是整條生產線是平衡的，因此生產線的速率等於各工作站的速率，而且銷售 速率恰等於生產速率。在這種情況下，材料m的速率材料表為RBOMm = maxTOPp BOMpm從每一種產品的預計銷售速率乘以一單位該產品對材料m的使用量可以算出該產品所造 成的材料m的消耗速率，再取各產品對m消耗速率之最大值，即得速率材料表。速率材 料表
12、事實上已考慮了產能(MSR)、消耗(TOP乘BOM)、以及共用性(取各產品消耗m之最 大值)，是整個3C理論的核心。例如，某產品線有3種產品5種材料，如表1和表2所示。表1：產品TOP資料產品TOP110表 2： BOM材料m12345產品105231產品221310產品321022表3:材料需求速率材料12345傳統MRP100100110100503C, RBOM6050904040以上是特例。在一般的情況下，速率材料表可以用以下的演算法求得：1. 設RBOMm = 0,瓶頸產能(MSRp所依據的製程，假設產品有共同的瓶頸製程)之使用 率 CU = 0；2. 計算各產品p對材料m的尖峰消耗
13、量TOPp BOMpm並依計算結果由大而小的順序 排列P；3. 選擇第一個p;4. RBOMm RBOMm + TOPp BOMpm；5. CU CU+TOPp / MSRp6若CU1，計算COMI 才有意義。若P=1則COMI=10以表1、2、3之產品線為例，共用性指標的計算如表4所示。表4： COMI之計算資料材料m12345計RBOMm6050904040Cm21211INVworst20010022010050670INVpract120501804040430從表4可算出該產品線之COMI為：COMI = (3/2)*(1 - 430 / 670) = 0.54l 訂購政策之決定般而言，使用
