二章節(jié)制造系統(tǒng)課件

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

2、g System Classifications)所有生產(chǎn)作業(yè)的製造系統(tǒng)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(chǎn)線式(Line)5.連續(xù)式(Continuous)。將公司分類這些型態(tài)需要仔細(xì)地分析與評估生產(chǎn)作業(yè)。分類過程中，必須了解如圖1-9中三個(gè)主要程序(設(shè)計(jì)、製造規(guī)劃與控制及生產(chǎn))的活動(dòng)。如此採用自動(dòng)化軟硬體可成功地符合企業(yè)需求。每一種分類的不同特性描述如下：1.專案式(Project)：這個(gè)範(fàn)疇的最大特性是具有許多零件的複雜產(chǎn)品及經(jīng)常是屬於同一種類產(chǎn)品。例如油料提煉廠、大型辦公室、巡航艦及大型飛機(jī)等。此類的另一個(gè)

3、特徵是工廠配置為固定位置圖2-2(a)，設(shè)計(jì)圖形是複雜的且前置時(shí)間是長的，而且生產(chǎn)排程通常使用專案式管理技術(shù)。2.工單式(Job shop)工單式通常由低銷售量與批次量之生產(chǎn)數(shù)量來加以區(qū)分。因此，工件被移動(dòng)或按照固定路線傳送至製造程序中固定的生產(chǎn)工作單元，車床、銑床、磨床和鑽壓床是此類最常採用的機(jī)器。工單式圖2-2(b)的工廠佈置經(jīng)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(tǒng)有獨(dú)特性質(zhì):重複生意訂單幾乎佔(zhàn)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(chǎn)機(jī)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(chǎn)品流動(dòng)佈置。這些生產(chǎn)機(jī)器通常是專用機(jī)器稱作轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器。圖2-2(c)產(chǎn)品流動(dòng)佈置4.生產(chǎn)線式(Line)生產(chǎn)線式的製造系統(tǒng)有數(shù)個(gè)不同特性:(1)顧客要求的交貨時(shí)間或稱前置時(shí)間比產(chǎn)品製造的總時(shí)間還短。(2)產(chǎn)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(shè)備通常採用產(chǎn)品流動(dòng)之工廠佈置方式圖2-2(c)。5.連續(xù)式(Continuous)連續(xù)式 製造系統(tǒng)有下列特性:製造前置時(shí)間比顧客預(yù)期的前置時(shí)間來得長、可預(yù)期產(chǎn)品的需求量、可維持製成品的庫存量、高銷售量及產(chǎn)品的選擇性較少。此類生產(chǎn)系統(tǒng)總是採用產(chǎn)品流動(dòng)工廠佈置圖2-2(c)，其生產(chǎn)線侷限於少數(shù)不同的生產(chǎn)模型，例子包括尼龍地毯的生產(chǎn)、早

5、餐穀類的生產(chǎn)、及石油生產(chǎn)與化學(xué)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品生產(chǎn)過程從原料開始進(jìn)入系統(tǒng)一端，成品從另一端出來的連續(xù)式生產(chǎn)。生產(chǎn)策略分類 (Production Strategy Classification)製造商所採用的生產(chǎn)策略根基於好幾個(gè)因素;最重要的兩個(gè)是顧客前置時(shí)間及製造前置時(shí)間。顧客前置時(shí)間是指一般顧客下訂單後所願(yuàn)意等待產(chǎn)品運(yùn)送的最長時(shí)間。製造前置時(shí)間是指收到訂單後到成品運(yùn)送中間的最長時(shí)間。製造前置時(shí)間與顧客前置時(shí)間必須配合。當(dāng)顧客向經(jīng)銷商採購特別規(guī)格車子時(shí)，顧客只願(yuàn)意花幾星期時(shí)間去等待汽車之運(yùn)送，因此汽車製造業(yè)必須採取可使得製造前置時(shí)間與顧客需求相一致的生產(chǎn)策略。針對訂單設(shè)計(jì) (engineer

6、to order ，ETO)針對訂單設(shè)計(jì) (ETO)此類製造商生產(chǎn)的產(chǎn)品是位於生命週期曲線第一階段，或者產(chǎn)品本身複雜、獨(dú)特而且數(shù)量是個(gè)位數(shù)目。ETO的例子包含建設(shè)工業(yè)產(chǎn)品 (化學(xué)工廠及汽車生產(chǎn)線 )及必須在固定地方生產(chǎn)具特殊功能之大型產(chǎn)品(商務(wù)飛機(jī)、船舶、蒸氣渦輪機(jī) )。由於產(chǎn)品的性質(zhì)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)是整個(gè)流程的一部分，所以顧客願(yuàn)意接受較長的製造前置時(shí)間。針對訂單製造 (make to order ，MTO)針對訂單製造 (MTO)MTO技術(shù)是指所有工程與設(shè)計(jì)已經(jīng)完畢而且認(rèn)可其生產(chǎn)過程。當(dāng)需求無法預(yù)期及顧客前置時(shí)間允許接受訂單後才開始生產(chǎn)時(shí)，製造業(yè)可採用此種策略。新住宅就是此類生產(chǎn)策略例子，某些電腦

7、公司針對顧客的要求規(guī)格製造個(gè)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(yè)採用ATO策略最主要理由是顧客前置時(shí)間少於製造前置時(shí)間。對於生產(chǎn)線式製造系統(tǒng)如上節(jié)所描述的汽車工業(yè)即為最佳例子，當(dāng)產(chǎn)品的功能組合可以用統(tǒng)計(jì)方法預(yù)期時(shí)可採用此策略:例如每星期生產(chǎn)四門與兩門汽車的百分比。除此之外，產(chǎn)品所需的半組裝件與零件已經(jīng)加工完成置於在倉庫，因此根據(jù)顧客訂單決定最後組裝的排程範(fàn)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(gè):(1)顧客前置時(shí)間比製造前置時(shí)間較

8、短;(2)產(chǎn)品具有固定特性且較少選擇性，因此需求可以正確地預(yù)測。假如贏得訂單準(zhǔn)則是保持庫存量永遠(yuǎn)不會(huì)為零，應(yīng)該採用此策略。這些產(chǎn)品經(jīng)常儲(chǔ)存於主要人口中心的分發(fā)倉庫中。此種選擇經(jīng)常是進(jìn)入到產(chǎn)品生命週期最後階段，而且經(jīng)常是銷售量最高的時(shí)候。圖2-4 生產(chǎn)策略與製造前置時(shí)間圖2-5 生產(chǎn)策略2.2產(chǎn)品發(fā)展週期 (Product Development Cycle)如圖2-7所示的週期顯示出將產(chǎn)品送到市場上的線性流程。顧客會(huì)持續(xù)影響贏得訂單與合格訂單準(zhǔn)則。每個(gè)活動(dòng)方塊的形態(tài)與等級直接影響到製造系統(tǒng)與生產(chǎn)策略之型態(tài)。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(gè)主要程序部分。因此，產(chǎn)品發(fā)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(tài)的產(chǎn)品發(fā)展:開發(fā)新產(chǎn)品與改變現(xiàn)有產(chǎn)品。改變現(xiàn)有產(chǎn)品(Existing Product Changes)有效地改變現(xiàn)有產(chǎn)品的過程幾乎等同於開發(fā)新產(chǎn)品的流程，唯一差別就是圖2-7的發(fā)展週期中其活動(dòng)開始點(diǎn)不同。改變現(xiàn)有產(chǎn)品的程序可以從其中任何一個(gè)方塊開始，然後必須按照順序檢視。產(chǎn)品發(fā)展週期指出有次序的生產(chǎn)資料是必須的，包括CIM系統(tǒng)所支援的部門與設(shè)計(jì)製造過程。改變現(xiàn)有產(chǎn)品需要一個(gè)可從週期中任何開始點(diǎn)工作的介面。既然設(shè)計(jì)與改進(jìn)產(chǎn)品是不可避免，CIM系統(tǒng)應(yīng)該以有次序且可控制的方式，去適應(yīng)在發(fā)展週期中的任一點(diǎn)開始的產(chǎn)品改變。圖2-7產(chǎn)品發(fā)展週期2.3 企業(yè)

10、組織(Enterprise Organization)圖2-8所呈現(xiàn)的企業(yè)模式指示出大部分製造組織的功能區(qū)塊，連接這些區(qū)塊的直線代表企業(yè)功能間經(jīng)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(dòng)，並提供將產(chǎn)品賣給顧客所需的各部門間討論之平臺(tái)。圖2-8 製造組織2.3 企業(yè)組織1.銷售和行銷 (Sales and Promotion)2.財(cái)務(wù)與管理 (Finance and Management)3.產(chǎn)品/程序定義 (Product/Process Definition)4.製造規(guī)劃與控制 (Manufactuing Planning a

11、nd Control)5.工作區(qū)域 (shop Floor)6.支援機(jī)構(gòu) (Support Organization)2.3.1銷售和行銷 (Sales and Promotion)銷售與行銷最基本的任務(wù)就是開發(fā)顧客，為了達(dá)成此目標(biāo)，許多公司中包含九個(gè)內(nèi)部功能:1.銷售2.顧客服務(wù)3.廣告4.產(chǎn)品研發(fā)5.價(jià)格6.包裝7.公關(guān)8.產(chǎn)品分配9.預(yù)測圖2-8中企業(yè)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(wù)部門主要有三個(gè)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(chǎn)品規(guī)格的改變2.產(chǎn)品數(shù)量的改變 3.運(yùn)送日期與需求2.財(cái)務(wù)與管理 (Finance and Management)財(cái)務(wù)與管理負(fù)責(zé)設(shè)定公司目標(biāo)、實(shí)施財(cái)務(wù)功能以及執(zhí)行中長期的規(guī)劃。財(cái)務(wù)部分包括四個(gè)主要的內(nèi)部功能:a.現(xiàn)金管理 (cash management)b.財(cái)務(wù)規(guī)劃(financial planning)c.財(cái)務(wù)分析(financial analysis)d.策略規(guī)劃 (strategic planning)。財(cái)務(wù)規(guī)劃是公司作業(yè)的長期規(guī)劃。財(cái)務(wù)分析單元根據(jù)過去與現(xiàn)在財(cái)務(wù)狀況對末來設(shè)定方向，他們通常根據(jù)三個(gè)來源以資規(guī)劃:平衡表、收入報(bào)表及報(bào)表變化。策略規(guī)劃部分包含兩個(gè)方面:

13、中期與長期。1.中期規(guī)劃包含針對生產(chǎn)目標(biāo)的年度預(yù)算計(jì)畫、公司結(jié)構(gòu)以及製造建設(shè)。2.長期規(guī)劃包含企業(yè)長期目標(biāo)與完成這些目標(biāo)所需的策略。會(huì)計(jì)(accounting)部門負(fù)責(zé)三個(gè)部分:a.一般會(huì)計(jì)(general accounting)b.成本會(huì)計(jì)(cost accounting)c.相關(guān)功能(related functions)會(huì)計(jì)部門所支援部分包括到期帳目、應(yīng)收帳務(wù)、一般總帳以及製造、產(chǎn)品與經(jīng)常開銷三個(gè)成本帳目。3.產(chǎn)品/程序定義 (Product/Process Definition)圖2-9指出分享產(chǎn)品與程序定義的正式介面單元，注意此單元是企業(yè)輪(圖1-8)中三個(gè)程序區(qū)段的其中一個(gè)，而且是圖

14、1-9中的設(shè)計(jì)部分。此單元包括：產(chǎn)品設(shè)計(jì) 生產(chǎn)工程 工程發(fā)表 產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了三個(gè)主要功能:(1)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和觀念化(2)物料選擇 (3)設(shè)計(jì)文件3.產(chǎn)品/程序定義 (Product/Process Definition)生產(chǎn)工程部分建立三組標(biāo)準(zhǔn)1.工作 (work)2.程序 (Procecc)3.品質(zhì) (quality)工程發(fā)表管理企業(yè)中每個(gè)生產(chǎn)零件的工程改變，對於產(chǎn)品或生產(chǎn)過程的改變，工程發(fā)表必須得到整個(gè)企業(yè)中各部門的同意。圖2-9 產(chǎn)品與程序定義 之工程4.製造規(guī)劃與控制 (Manufactuing Planning and Control)製造規(guī)劃與控制 (MPC)單元 (圖2-10)具有

15、與企業(yè)中其他單位部門間的正式資料資訊介面。此單元是企業(yè)輪 (圖1-8)與圖1-9中的第二個(gè)程序部分，此MPC單元必須負(fù)責(zé):1.經(jīng)由將管理計(jì)畫轉(zhuǎn)換成製造項(xiàng)目替企業(yè)提出方向。2.提供支援整個(gè)計(jì)畫的詳細(xì)物料流動(dòng)與銷售量的規(guī)劃。3.透過詳細(xì)的工作排程以及採購動(dòng)作去執(zhí)行這些計(jì)畫。圖2-10 製造規(guī)劃與控制 圖2-1l 資訊流動(dòng)的MPC模式5.工作區(qū)域 (shop Floor)工作區(qū)域單元的介面如圖2-12所示，此單元是第三個(gè)程序部分如圖1-9中之生產(chǎn)部分。工作區(qū)域活動(dòng)通常包括：工作規(guī)劃及報(bào)告(Job planning and reporting)物料移動(dòng) (material movement)製造程序

16、(manufacturing process)工廠區(qū)域控制(Plant floor control)品質(zhì)控制(quality control)。圖2-12 工作區(qū)域 (shop Floor)6.支援機(jī)構(gòu) (Support Organization)如圖2-8所示的支援機(jī)構(gòu)在不同企業(yè)間會(huì)有重大差異，其功能大多包括：保密人事維修人力資源開發(fā)電腦服務(wù)基本上支援機(jī)構(gòu)必須負(fù)責(zé)其他部門無法提供的功能。2.4 人工生產(chǎn)作業(yè) (Manual Production Operations)前面企業(yè)組織的討論中指出了每個(gè)單元間的連結(jié)以及所提供的功能。然而，尚未指出生產(chǎn)是如何進(jìn)行的。圖2-13顯示出如何將產(chǎn)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(yè)的符號以及電腦驅(qū)動(dòng)程序的符號。當(dāng)描述系統(tǒng)的生產(chǎn)流程時(shí)，經(jīng)常必須參考此圖。圖2-13 生產(chǎn)順序2.5 摘 要 (Summary)由於製造的產(chǎn)品或生產(chǎn)過程的技術(shù)不同，使得每一家公司都是獨(dú)特的。這些公司的差異使得電腦整合製造的實(shí)施也是不同的，為了挑選適當(dāng)?shù)腃IM解答型態(tài)，必須知道公司是屬於哪種製造系統(tǒng)與生產(chǎn)策略的分類。生產(chǎn)製造系統(tǒng)分類將所有生產(chǎn)作業(yè)區(qū)分為五個(gè)族群: 專案式、工單式、重複式、生產(chǎn)線式以及連續(xù)式。所採用的生產(chǎn)策略區(qū)分為四個(gè)範(fàn)疇:針對訂單設(shè)計(jì)、 針對訂單製造、針對訂單組裝以及針對庫存製造。生產(chǎn)策略在產(chǎn)品生命