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第一章 製造企業. 第一章 製造企業. 1.1 簡 介 1.2 外部挑戰 1.3 內部挑戰 1.4 世界級的贏得訂單準則 1.5 問題與解答 1.6 學習電腦整合製造概念 1.7 邁向全球 1.8 摘 要. 製造的定義是一連串息息相關的活動包含. 產品設計 文件、物料選擇 規劃 生產 品質保證 管理以及商品行銷. 製造的基本目標.
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第一章 製造企業 • 1.1 簡 介 • 1.2 外部挑戰 • 1.3 內部挑戰 • 1.4 世界級的贏得訂單準則 • 1.5 問題與解答 • 1.6 學習電腦整合製造概念 • 1.7 邁向全球 • 1.8 摘 要
製造的定義是一連串息息相關的活動包含 • 產品設計 • 文件、物料選擇 • 規劃 • 生產 • 品質保證 • 管理以及商品行銷
製造的基本目標 • 製造的基本目標：是採用這些活動將原料轉換成可以獲利的商品，有效地進行此轉換的能力決定企業是否能夠成功，過去許多大大小小的製造企業無法生產出在成本、品質、及時運送至市場上等方面具競爭力的產品。
製造衰退的三個階段(1) • 第一階段開始於越戰時期並持續衰退好幾年。新品牌如Panasonic及Sony的產品頻繁地出現在美國市場上，並取代了美國通用(GM)及RCA等大公司。 • 美國製造業錯誤地以為廉價勞工及中央政府的支援是日本可以生產低成本商品的原因，雖然日本的確有勞工成本的優勢，但其製造業也發展出有效的製造方法以及品質系統。
製造衰退的三個階段(2) • 第二階段起源於日本複製美國的成功商品，在這一時期，日本抄襲美國產品且以低價提供相似及高品質的產品給美國消費者。 • 除了圖1-1所示例子外，汽車工業的轉變尤其明顯，而其他國家遵照此模式進入美國市場。 • 1973年石油短缺，美國消費者轉向較便宜且更省油的進口車時，日本與德國的汽車製造業進入了美國市場，消費者發現這些產品在各方面遠比美國國產車更好。
製造衰退的三個階段(3) • 第三階段開始於 1980年末期國外公司的產業競爭，這些公司提出高級產品快速的產品發展以及製造面貌。 • 生產這些產品時，外國公司開始引進世界級的品質、設計及表現以獲取高價錢，舉例來說，這些產品包含Toyota及Mercedes-Benz的汽車、Sony及Phillips的音響及影音設備、醫療及金屬加工設備等。 • 這些具高度競爭力的世界級公司證明了它們可以在生產領域中扮演任何角色。
美國製造優勢重生的重要因素歸納如下: • 回歸強勢(Return to power)由於許多商業、經濟及其他政治因素等理由，美國再度於 1990年獲得製造領導者的地位: • 經濟因素 (Economic Factors) • 能源與通訊市場的管制撤銷。 • 工資滑落壓力、原料價格與能量市場管制撤銷造成低通貨膨脹的結果。 • 過去十年後半期間的利率滑落。 • 由於金融機構於管理房地產及貸款過量所造成亞洲經濟的崩潰。
美國製造優勢重生的重要因素歸納如下: • 商業因素 (Business Factors) • 彼此競爭或產品互補的公司間之合併。 • 美國整體的調整。 • 新穎和擴張技術的領導地位。 • 美國和海外公司之間的合夥關係。 • 許多工業團體採用電腦整合製造的概念。 • 由於合併、重建、技術、CIM及更好的勞資關係所增加的生產力。 • 政治因素 (Political Factors) • 歐洲團體的聯合。 • 打開封閉市場的壓力。
1.2 外部的挑戰來自於企業外的因素，如圖1-2所示的主要外部挑戰包含： • 縫隙市場進入者 • 傳統競爭 • 供應商 • 合夥與結盟 • 消費者 • 全球經濟 • 金錢成本 • 網際網路
1.3 內部挑戰(lnternal ChalIenges) • 內部挑戰就是發展一個如下所描述的製造策略(manufacting strategy) • 製造策略是使得企業方向及行銷目標與公司生產能力一致的規劃或程序。 • 滿足上述定義對許多公司而言是主要的問題。在許多組織中，企業行銷與生產部分其有明顯的製造分歧 (圖1-3)，行銷部分是從金錢的角度來衡量，而生產部門的指是根據生產容量而定。
檢視一個典型的企業規劃順序如下: 1.定義企業目標。 2.發展滿足企業目標所需要的行銷策略。 3.分析市場並決定產品如何與市場條件及競爭相配合。 4.決定製造產品的流程。 5.提供生產所需的製造建設。
產品生命週期 • 對於產品設計與壽命的要求仍具備高品質的標準。採用持續改進、跳躍及改革 三種方法之一所提出的新穎或更好的產品樣式將刻意地縮短生命週期。 • 第一種方法持續改進乃針對現有模式加以改進，例如改進團隊被要求在產品出生期的12個月內必須產生一種可降低10%成本的新樣式。
產品生命週期 • 第二個方法跳躍嘗試去發展與原有產品相似之外型、配合性及功能的不同產品，Sony隨身聽就是將原始錄音機利用此技術的最佳例子。 • 最後一個方法改革則是採用全新的產品發明去區別後續的商品。
滿足內部挑戰 • 達成內部一致性的簡單步驟如下: • 1.對於每個產品在產品生命的每一階段，分析並協調出產品合格訂單及贏得訂單的準則。 • 2.對每一個的產品，規劃出產品生命週期中未來階段的贏得訂單準則。 • 3.決定製造所需程序能力和等級與現有能力之配合性。 • 4.更改行銷目標或升級製造程序與硬體設備以達成內部一致性。
1.4 世界級的贏得訂單準則 • 企業的製造部門有責任經常滿足此準則，製造部門必須提出如圖1-4中第3欄所列的大部分準則。製造為了滿足此責任，許多工作場所標準的改善是必需的。 • 由Coopers及 Lybrand所提出的製造標準如圖1-6所示;比較了美國平均與世界級的標準。公司與世界最好的比較可顯示出此公司是否準備好提供贏得訂單的準則。
準備時間(Setup Time) • 準備時間是機器準備生產所需的時間，較長準備時間將使得生產工件的最少數目或稱批次量增加。 • 除此之外，較長準備時間將因為較多庫存導致較高的製造成本，更多的時間花在準備機器，使得生產時間減少，因此需要更多的設備與機器而使得資本需求增加。
範例1-1：機器的負擔比率為每小時$150元(生產中機 器每小時的成本 )，生產在3次輪班中所需要三個準備分別為45、90及50分鐘，對於每週生產六天的準備時間其每年成本為何? • 解答：每天浪費總時間:(45+90+50)分鐘=185分鐘(3.08小時) • 每年浪費時間：3.08小時x6天x5O週=961小時 • 每年成本：961小時x$150每小時=$144,150
範例1-2：一個生產系統的負擔比率為每小時$300，每台機器的準備時間為3.6小時，此系統每六分鐘完成一個工件。a.對於一批500個工件而言，每一個工件準備成本為何?b.為了降低庫存量，最理想批次量是100個工件，欲維持相同的工件準備成本，新的準備時間應為多少?c.完成一個工件的成本包括工件生產成本，準備成本以及30%的裕度。對於 500及100個批次量的生產，準備時間的成本佔總成本的百分比為多少? • a.準備時間成本=準備時間×負擔比率 =3.6X$300=$1080 • 每個工件準備成本=準備時間成本/批次量=$1080/500=$2.16 • b.對於批次量為100的每個工件準備成本為$2.16，計算其總準備時間成本。 • 準備時間成本=批次量X一個工件的準備成本=100X $2.16 =$216
品 質(Quality) • 品質代表瑕疵工件的百分比或如圖1-6所列三種數字的百分比。發現品質代表產品運送給顧客前任何時間發現百萬個工件中的瑕疵數目或百分比。 • 保證品質代表產品運送給顧客後所發現的瑕疵數目。 • 總品質代表品質成本所佔企業的成本銷售總成本的百分比，簡易有用的計算原則就是，銷售中不良品所佔的總成本百分比通常是三倍的發現品質成本加上保證品質成本。
製造空間比例 • 製造空間比例標準是製造空間如何被有效地運用，機器所佔的位置加上增加產品價值的工作站區域除以製造總區域。此比例越大則代表生產操作更有效率。 • 製造工作場所中被分配於物料搬運、物料運送、原料與製成品儲存、在製品的排隊、檢驗、發送以及管理監督等區域都會降低此比例，因此，沒有附加價值要素所佔空間愈小，則比例越高，因此，影響贏得訂單的準則是價格。
庫存:速度 /停留時間 • 所有待加工或待運送給顧客的原料、半成品、半組裝件以及製成品都代表庫存。 • 製造庫存可歸為兩類:移動和編制庫存。 • 移動庫存或運輸庫存有時也稱為運送庫存，因為需要時間製造產品或從一個位置到另一個位置運送貨物，所以運送庫存是需要的。製造中的移動庫存稱為在製品庫存。
編制庫存分成三類﹕週期庫存、安全庫存及預期庫存。編制庫存分成三類﹕週期庫存、安全庫存及預期庫存。 • 週期庫存﹕當生產量或採購量超過現有需求量。 • 安全庫存﹕提供了對抗不規則與不確定性需求或供應流的保護，最常見的例子是由於原料生產品質的不確定性所衍生的需求量。 • 預期庫存﹕是由於市場存在季節性需求以及供應流是相對固定，但每星期或每月生產足夠的產品以滿足季節性的需求在經濟上經常是不可行的;例如，明年的耶誕玩具、月曆以及春天的割草機之庫存。
減低製造中與滿足顧客訂單所產生的干擾之庫存是必需的成本。然而，當欲保持持續且平穩的生產以及即時完成訂單運送時，持續地降低庫存量仍是目標。減低製造中與滿足顧客訂單所產生的干擾之庫存是必需的成本。然而，當欲保持持續且平穩的生產以及即時完成訂單運送時，持續地降低庫存量仍是目標。 • 庫存是由庫存運轉或速度以及停留時間所衡量，一個產品庫存運轉值等於所賣出產品的年度成本除以平均庫存價值。 • 停留時間是工件或原料花在生產過程中的平均天數。降低庫存量，那麼庫存運轉的數目應該增加而停留時間應該減少。 • 此標準可以確實執行，則工件及原料在工廠停留的時間會更少，因此，贏得訂單準則是價格、品質、運送速度以及運送可靠度。
例題1-5 • 一家製造業的年度銷售量為$500百萬元;而銷售貨物成本(COGS)為每銷售$ 1 元中的$0.90元，平均庫存價值為$25百萬元。則此工廠的庫存運轉值為多少? • 解答﹕銷售貨物成本(COGS) = $500,000,000 × $0.90 = $450百萬元 • 庫存運轉值 = $450百萬元/ $25百萬元=18
彈性(Flexibility) • 彈性︰是指同一台機器所能生產不同工件的數量之評量。 • 良好的工件設計、創新的夾治具以及規劃完善的生產機器採購可使得上述效率增加。 • 彈性的優勢主要是輔助價格之贏得訂單準則。 • 彈性也是在短時間生產新產品設計的能力評量。 • 為了達成縮短產品生命週期，企業必須把彈性視為一種贏得訂單準則。
距離(Distance) • 距離標準代表工件從原料到成品運送在工廠內所行走的總直線長度，越長的距離代表工件有更多無附加價值時間以及由於搬運所降低的品質;因此，生產的成本越高。 • 所以保持低距離標準值有益於價格與品質之贏得訂單準則。
運轉時間(uptime) • 運轉時間︰是一台機器可以生產的時間相較於生產排程總時間的比例，運轉時間減少代表相同的生產量需要更多的設備。 • 工業界指出每增加1%的運轉時間就會使得資本設備成本減少10%，因此，這種改進可幫助價格之贏得訂單準則。
1-5問題與解答(The Problem and Solution) • 一個企業必須體認到現存外部挑戰(縫隙市場進入者、傳統競爭、供應者、合夥與聯盟、消費者、全球經濟、金錢成本及網際網路等)，並發展一個以現在市場為準則的製造策略去贏得訂單。 • 問題是贏得訂單準則會帶動市場，而企業不能改變這些準則且產生這些外部挑戰的環境並未改變。因此，企業必須改變。
什麼都不做的代價(The Cost of Doing Nothing) • 圖 1-7 說明了製造者忽略市場上現存問題的結果，下一個產品會比前一個更無競爭力，所以利潤持續降低。
製造業應該進行下列七個世界級的評量 • 1. 產品為導向的設計與製造前置時間。 • 2. 產品為導向的庫存運轉。 • 3. 生產設備的準備時間。 • 4. 產品為導向的生產效率。 • 5. 雇員生產量/產品的生產力。 • 6. 全體品質與再造。 • 7. 每天每個雇員所提出的生產改進建議之數目。
電腦整合製造的定義 (Computer-Integrated Manufacturing Defined) • 美國製造工程師協會 (SME)中的電腦與自動化系統協會 (CASA)將CIM定義如下: • CIM是透過採用整合系統與資料交換的整體製造企業之整合;並伴隨著可增進組織與人事效率的新管理哲學。
ClM對於製造、管理及公司經營提供了一個新的方法。雖然CIM系統包合許多先進的製造技術如機器人、電腦數值控制 (CNC)、電腦輔助設計(CAD)、電腦輔助製造 (CAM)以及及時 (JIT)生產，但ClM更超越了這些技術。 • CIM是一種新的商業方法;包括對整體企業品質的保證、持續進步、顧客滿意、每個製造與生產決策的單一產品資料庫之使用、所有部門問溝通障礙之排除以及企業資源的整合等。
1.6 學習電腦整合製造概念 • 如同企業輪將 CIM的操作範圍分成幾個主要部分，學習ClM將分成三個相關部分。 • 第一部分介紹並定義CIM。 • 第二部分描述三種程序並論及自動化項目。 • 第三部分談論結合資訊系統與人力資源管理的執行。
圖1-9說明CIM結構包括三個互相重疊且資料與資源共用的程序部分。圖1-9說明CIM結構包括三個互相重疊且資料與資源共用的程序部分。 • 舉例而言，產品設計資料對於製造規劃與控制 (MPC)是需要的，重疊的程度由於彼此資訊分享的程度有所不同。除此之外，三個程序區域圓是由包含它們的包絡圓所構成。新產品開發通常開始於設計圓並朝著圖1-9的箭頭方向移動。每一個部門所需要的CIM概念都同等重要地。
1.新產品的設計與文件工作，此部分稱為產品/程序且包括了營業定義、系統設計、元件設計、持續改進及文件與發行。1.新產品的設計與文件工作，此部分稱為產品/程序且包括了營業定義、系統設計、元件設計、持續改進及文件與發行。 • 2.第二個程序部分叫做製造規劃與控制 (MPC)如圖1-9所示，包含所有的程序規劃、排程、庫存管理及有效製造所需的生產力規劃。 • 圖1-9中生產圓包括物料管理、組裝與測試、零件加工、作業規劃及資源規劃。 • 製造資源規劃(MRP-Ⅱ)的概念及軟體經常被應用於管理此生產流程。 • 3.圖1-9的最後一個部分稱作生產;包含了生產相關的活動及工作場所。
