製造系統管理第九章預習重點(1)

製造系統管理第九章預習重點(1)

以下Q代表Question、T代表Translation、A代表Answer、E代表Explanation

2016/12/11 更新部分內容Part1.3、1.4、1.6及戴明漏斗實驗的管理意涵。

Q：What is the trade-off for the existence of an inventory buffer?

T：為了要有庫存緩衝存在，我們必須做出什麼取捨?

A：為了要有庫存的緩衝存在，我們必須有額外的空間存放庫存、花費額外的費用來保存存貨。也因此可能需要比顧客實際需求更多的產品，作為存貨緩衝。

Q：What is the reason to have a buffer design?

T：為了什麼理由需要有緩衝的設計?

A：因為流程中存在變異，而為了使變異不影響產出結果，達到預期的績效指標。就必須設計緩衝來吸收變異。

 

Q：What are the three types of buffer?

T：有哪三種類型的緩衝?

A：存貨、產能、時間(Inventory, Capacity, Time)

Q： Fill in the blanks in the following table

T：填寫下表的空格處

Buffer type	Discrete Parts Flowline	Batch Chemical Process	Moving Assembly Line
Buffer type
Inventory
Time

A：

Buffer type	Discrete Parts Flowline	Batch Chemical Process	Moving Assembly Line
Inventory	RMI、WIP between process、FGI	RMI、WIP in tank、FGI	在線存貨
Capacity	設備負荷、加班、人員調配	設備閒置時間	加班、重工循環、保固修復
Time	凍結時間	LT in supply chain	LT in quotes(與顧客議定交期時預留緩衝)

Q：What are the commonly seen performance measures for a serial line? Name at least four items.

T：那些是我們經常看到用於衡量績效一條連續生產線的指標?至少寫出4項

E：可以根據第七章我們定義過的一些績效指標回答本題，詳細的說明可回顧此篇文章。

A：產出、CT、存貨、LT(Lead time)、服務水準、品質

Q：How do the following serial-line performance do measures link to business strategy?

• Inventory reduction

• Cycle time reduction

• Quality improvement

• Throughput increase

T：
下列列舉出的生產線績效所做措施如何連接到商業策略?

(編按：原先將measure作為動詞，翻譯為量測；但根據此處應該要將do作為動詞，measures視為名詞，翻譯為措施、手法、方法。

先前翻譯版本：下列舉出的生產線績效所做的量測如何連結到商業策略?)

A：

Inventory reduction(庫存降低)：庫存可能為在製品、完成品或是物料，在尚未售出前都代表生產線上的成本，因此庫存降低也就是代表企業的成本也能降低。

Cycle time reduction(週期時間降低)：CT的縮短，代表產品產出時間縮短，因此與顧客議定交期時所考慮的前置時間也能縮短，使企業能快速反應市場需求。

Quality improvement(品質改進)：品質改進可以降低品質異常對應的處理次數，如：重工、加工不良品等浪費。可能可以帶來產出提升等益處，可回顧先前考慮良率對系統產出的影響案例。

Throughput increase(產出增加)：產出增加代表單位時間內平均產出的數量增加，代表生產線有能力滿足更多顧客需求，因此業務可以開拓市場，創造更多利潤。

Q：What are the two essential elements for supply chain management?

T：對供應鏈管理來說，哪兩個為必要的要素?

A：需求、轉換(Demand, Transformation)

 

Q：What will happen when the above two elements are not properly aligned?

T：當上述兩種要素不能適當的對齊時會發生什麼事情

A：當我們的轉換(生產過程)不能滿足需求時，需要不同形式的緩衝來彌補之間的差異(存貨、時間、產能)。

Q：What is the most common cause of this lack of alignment?

T：什麼是最常見造成缺乏一致性的原因

A：變異(Variability)

Q：What is the managerial insights that we learned from Ford and GM in 1920s~1940s? Answer this question in the aspect of variability. You need to provide adequate details to get full credit

T：我們可以從福特汽車與通用汽車在1920年到1940年間的例子，學習到什麼管理上的現象。回答以變異的面相來回答此問題。需要提供適度詳細內容來獲得全部分數。

A：福特汽車導入連續輸送帶組裝線，生產同一款式的汽車，由於車種間的變異變少，使作業變簡單、有效率，因此大幅縮短週期時間，提高產出速率，快速滿足顧客需求，缺點是產品種類單一。GM汽車則選擇生產多樣的產品種類，滿足顧客多樣性的需求，使得福特的市占率大幅下降。

故從此例子，我們可以知道企業的目標是創造價值。當產品種類變少，可以縮短週期時間，滿足顧客需求，則會選擇降低變異來達成；當增加產品多樣性(增加變異)能夠獲得更多收益，則會選擇增加變異。

Q：For the examples of bad variability, fill in the blanks in the following table.

T：針對不好的變異的例子，填滿下表的空格處：

A：

Cause	Example
Planned outrages	setups
Unplanned outrages	machine failures
Quality problems	Yield loss and rework
Operator variation	skill differences
Inadequate design	engineering changes

Q：For the examples of good variability, fill in the blanks in the following table.

T：針對好的變異的例子，填滿下表的空格處：

A：

Cause	Example
Product variety	GM in 1930s and 1940s
Technological change	Intel in the 1980s and 1990s

 

Q：What is the definition of control chart? Use statistical terms for your answer.

T：管制圖的定義是什麼?請用統計的專有名詞來回答。

A：管制圖是監控變異的一種工具，並判定它何時超出自然震盪的界限時。管制圖會有管制的界線，可以區分是自然的震盪或是顯著的改變造成的影響。

當觀察直落於管制界線內，則表示落於穩定可接受的範圍內，當超出管制界線代表母體的平均值已經偏移。

管制界線為穩定可接受的範圍內，超出管制界限代表母體的平均數已經偏移；管制界線也代表能容許的變異範圍

 

Q：Explain clearly for the managerial insights from Deming’s Funnel experiment.

T：解釋從戴明漏斗實驗所帶來的管理意涵

A：

以下為詳細的實驗規則內容與結果，簡而言之，系統本身就會有自然的變異，若是當一有變異，就進行調整、修正，整體來說，結果不會變得更好。在實務上的例子為品質管理的管制圖，當超出管制界限才進行修正，而非逐次修正。

一.規則一的整體結果最好；如果我們還不滿意它產生的現象，希望有更好的結果，而好意採用了規則二、三或四，所得結果卻是一個比一個差。這就像一個人看到某一不符規格或瑕疵的情況，通常他的反應會把它視為特殊情況，而非系統的正常變異；他會覺得應該對它有所行動，如此總比束手不動來得安心，因而對系統加以干預，但卻使系統變異增大。

二.針對規則一的改善行動，其實不是另外制定調整規則，而是設法從系統本身著手，才能真正縮小變異。比如，設法降低漏斗高度，縮短落下距離；又如，也可以改用較粗糙的桌布，增加彈珠落下後滾動的摩擦力。

三.規則二的實例=>例如，根據每次產出後的測量誤差，來調整設備，卻反而讓產出變異的分佈範圍增加了41%(根據理論)；就算不是每次調整，而是等看到產品不合規格後再馬上調整製程，還是很可能會使變異增加。類似情形也發生在組織的制度辦法上，只要有人抱怨或發生單一失誤，就趕快調整修改制度辦法。

四.規則三的實例=>例如，把過去累積的銷售目標差距，希望通通加到下一次目標上來達成。又如，把賭金加高，希望把前面所有輸掉的錢贏回來。

五.規則四的實例=>例如，產品調色是依據前一批產品的顏色，而不是原始標準色，導致顏色的差異就愈來愈大。又如，新手接續訓練下梯新手，導致完整的知識不斷的流失。再如，管理層級愈多，層層傳遞的訊息就更多扭曲與誤解。

Q：According to Variability Law: increasing variability always degrades the performance of a production system as illustrated in the following equation.  Explain clearly about its definition. [Hint: You need to show the associated equation, too.]

T：根據變異定律：增加變異總會降低生產系統的表現，就如同以下方程式所描述的。清楚解釋他的定義。[提示：你需要展示出相關的方程式]

A：

由上述公式就可以看出變異的影響有多大，是來自於需求變異、加工時間的變異、利用率或是加工時間，對於CT所造成的影響

Q：What are the three forms of buffer? Use ball point pens, ambulance service, and organ transplants for the illustrations.

T：有哪三種的緩衝?請用藍色鋼珠筆、救護車的服務與器官移植作說明。

A：有三種的緩衝，分別是庫存、產能、時間。

藍色鋼珠筆屬於庫存緩衝：因為鋼珠筆屬於便宜易取得之物品，若發生缺貨的情況，顧客可能會改向其他供應商購買現有存貨，而非等待補貨。為了避免這種情形發生，業者為了留住顧客，筆筒裡都會一定數量的存貨來避免缺貨。

ㄧ般在醫院都會停滯多輛救護車，大多數的時間是沒有被使用的，這些停滯的時間也就是產能的緩衝，用來應付緊急救護。而存貨部分，並無法預先知道哪裡需要救護車而先排定，時間也因為是緊急狀況，不可能設置時間緩衝。

器官移植是利用時間做為緩衝，讓需要接受器官移植的人申請、等待，若有吻合的捐贈器官才可移植。因為產能部分是藉由捐贈，無法有固定的產能；存貨部分現有技術無法長時間維持單一器官，故無法存貨等待。

Q：How did TPS reduce variability with respect to demand, manufacturing, and supplier? Please use at least two examples for each variability type.

T：TPS(豐田生產系統)如何就需求、製造、供應三個方面降低變異?請用至少兩個例子來解釋每個變異種類。

A：

需求部分：

限制生產汽車種類的數量(Limit the number of options of car produced)

預先建立生產每月的生產排程(Establish a production schedule months in advance)

節拍時間滿足需求(Isolate any remaining demand variability by using a “takt time”)

製造部分：

設置減少(Setup reduction)

標準化工作規範(Standardizing work practices)、

全面品質管理(Total Quality Management, TQM)、

防呆(Error proofing, 日文：Pokayoke)、

全員生產維修(Total preventive maintenance, TPM)

供應品部分：

豐田可以在它需要的時機點取得供應品(Toyota got the supplies it needed when it needed them)

供應商採用豐田所提供的建議技巧來降低變異(Suppliers adopted variability reduction techniques “suggested”to them by Toyota)

供應商保有需要的緩衝庫存(The suppliers carried any necessary buffer inventory)

E：

本題目參考自教科書Factory Physic第三版的第310頁，針對上述幾個例子有以下的解釋：

需求部分第一點，可能與我們認知TPS可以生產多樣化的產品有些微牴觸，但課本說明的案例是，在單一產品的製程盡量不受到選配件的影響，而部分是供應商可以自行安裝的，這樣在工廠內生產變異自然就會降低。

第二點所指的應為與業務或客戶先進行產銷確認的步驟，讓顧客臨時抽單、更改的因素降到最低，這樣才能生產的都為客戶所需。

第三點的節拍時間是根據第二點確立的需求下去算出產出該品項的間隔時間，屬於維持一天生產的配額，完成顧客需求。

製造部分這部分與精實生產的內容非常相似，就不再贅述。

供應品部分或與供應商的關係，通常豐田會派任顧問定期巡視或監督供應商的製造，使供應商的變異降低，也確保供應商有能力依約繳交供應品。

Q：How did TPS schedule the production hours in order to gain the capacity buffer?

T：為了要達到產能的緩衝，TPS在生產時間的排定上做了何種措施?

A：8-4-8-4 Schedule，意即正常上班8小時，預留4小時的加班時間作為產能的緩衝。

 

Q：If you cannot pay to reduce variability, you will pay in terms of wastes. Name at least four examples

T：如果無法付出心力去降低變異，未來就將要承擔浪費的後果。請說出至少4種例子。

A：產出損失、產能浪費、CT增長、存貨水準增加、交期增長

Q：The following chart is a three-shift production line. Answer the following questions.

T：下圖是三班制(3-shift)生產線，試著回答下列問題。

Q：What is the theoretical capacity for the following production line?

T：下列產線的理論產能是?

E：假定每一班的上班時間為8小時/班，此生產線每天有三班，故總工作時數為24小時/天。而此生產線為平衡的生產線(為二工作站的TH相同，因此瓶頸可為1或2)，以下以Station為範例做計算。(補充)課本上是直接假設瓶頸為Station1，因此Station2則不納入考慮。

A：產能為總生產時間除以產出速率，總生產時間為8*3(hr)*60(min/hr)，產出速率為20 min/job。因此產能為=1440/20=72(job)，又50 pcs/job，故產能又可記做72*50=3600(pcs)。

Q：The following table represents four system scenarios as—1) Balanced, moderate variability, large buffer; 2) Balanced, moderate variability, small buffer; 3) unbalanced, moderate variability, small buffer; and 4) Balanced, low variability, small buffer. Why? [Hint: You need to use the numerical results from the table for your answer.]

T：下表呈現了4種系統狀況，1)平衡、適度變異、很大的緩衝；2)平衡、適度變異、小的緩衝；3)不平衡、適度變異、小的緩衝；4)平衡、低變異、小的緩衝。為什麼?[提示：你需要使用從表中的數字結果來做你的回答]

A：

為了達到產出，而付出高WIP與長CT的代價。原因是站間變異使得站間的緩衝經常被填滿。此系統利用WIP作為主要緩衝，來應付變異。

利用小的緩衝，達到降低WIP，同時降低CT，然而TH也連帶地降低、收益也會降低，對一般系統是不會接受這樣的狀況。

將機台二改為較短的加工時間機台，在緩衝只有1時不會時而站點二缺料，也不會站點一被停下。而是機台一能夠快速消化緩衝內的庫存。如此一來可以同時降低CT與WIP，然而機台二會有浪費掉的產能，是一般系統不會接受的，尤其當較快的機台是較為昂貴時，更不會允許。

讓變異降低，可以同時達到高產出、低CT、低庫存，且不用憑藉犧牲產能。

Q：What are the managerial insights from the above table?

T：從上表中，可看出什麼管理意涵?

A：詮釋了pay-me-now-or-pay-me-later的情形。4個狀況付出的代價都不相同。狀況一需要付出高WIP的代價達成高產能、狀況二降低WIP和CT，付出降低產出的代價、狀況三要達到高產出、低CT和WIP，則要換較快的機台且犧牲第二台機器產能，而狀況四則是要降低變異才能達成。