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1、生產與作業管理,產品設計與製程選擇-製造業,組員M994012032 鍾睿瀚M994012024 陳霈瑀M994012019 林俊賢M994012014 林士超M994012038 李峻瑋,指導教授:盧淵源 教授,流程選擇,流程類型（依據流程的作業內容來分類）,流程選擇,流程結構,Hayes與Wheelwright定義四種主要的流程結構,小量生產多樣的產品，且大部分產品的製造步驟並不相同,標準化的零工式流程，應用於產品線相當穩定的企業，不論是依據顧客訂單生產或是計劃生產，每樣產品是以週期批次的方式生產,流程選擇,流程結構,Hayes與Wheelwright定義四種主要的流程結構,各工作站間以非
2、連續、固定的速度，按照一定的順序完成產品的生產方式,對同性質的物料，進行加工處理,流程選擇,產品流程矩陣,損益平衡分析,特定流程設備的選擇,鑽孔機,轉印機,一般用途,特殊用途,損益平衡分析,設備選擇的主要決策變數,損益平衡分析,適用的情況,Break-even analysis是選擇流程或設備時的分析工具，且透過損益平衡圖我們可以清楚的了解到，產品在不同銷售量或產量下的利潤或損失。,損益平衡圖,損益平衡分析,範例6.1,有一家製造商有下列幾種方案取得生產所需的機械零件,向外購買零件，成本為200美元/單位使用半自動車床之成本：固定成本為80000美元，變動成本為75美元/單位。使用加工中心之成
3、本：固定成本為200000美元，變動成本為15美元/單位。,總成本$200 X需求量,總成本$80000$75 X需求量,總成本$200000$15 X需求量,損益平衡點 A 之計算80,000+75xQ=200,000+15xQQ=2,000,TC=80,000+75xQ,TC=200,000+15xQ,TC=200 xQ,利潤最大化原則,B,D,C,A,收益,外購,加工中心,半自動化車床,損益平衡點 B 之計算200 xQ=80,000+75xQQ=640,成本極小化,Sales=300 xQ,結果依需求生產量來選取方案(成本極小化)0 640 單位時，選方案一，外購 640 2000 單
4、位時，選方案二，半自動化車床 2000單位 以上時，選方案三、機器中心,損益平衡分析,範例6.1,損益平衡分析的延申,損益平衡分析使用方法一、方程式法二、圖解法三、邊際貢獻法,損益平衡分析的假設,總成本區分為不隨產出水準變動之固定成本及會隨產出水準變動之變動成本兩部分。在攸關範圍內，總收入及總成本與產出單位之關係呈線性。只產銷單一產品，如有多種產品時，其產銷售組合比例維持不變。,損益平衡點 A 之計算80,000+75xQ=200,000+15xQQ=2,000,TC=80,000+75xQ,TC=200,000+15xQ,TC=200 xQ,利潤最大化原則,B,D,C,A,收益,外購,機器中
5、心,半自動化車床,損益平衡點 B 之計算200 xQ=80,000+75xQQ=640,成本極小化,Sales=300 xQ,邊際貢獻法下損益平衡點之計算1.外購：0(300-200)=02.半自動化車床：80,000(300-75)3563.機器中心：200,000(300-15)702,356,702,損益平衡分析使用方法一、方程式法(equation method)銷貨變動成本及費用固定成本及費用利潤銷貨（TR）單位售價（UR）銷量（Q）總成本（TC）單位變動成本（UVC）銷量（Q）固定成本及費用（TFC）損益兩平時TRTC即URQUVCQTFC,二、圖解法,畫圖步驟：(1)標示出座標圖
6、，橫座標表示銷售單位，縱座標表示金額。(2)畫出總成本線。(3)畫出總收入線。(4)總成本線與總收入線交會點即為損益兩平點。,利量圖（PV graph）的功用,透過利量圖可以顯示出產出水準改變時，對營業利益的影響。（表達售價或變動成本改變，對利潤與損益兩平點所造成之影響）邊際貢獻率(單位邊際貢獻/單位銷貨收入)利量率,利量圖,畫圖步驟：1.橫座標為主，先畫出一條以0為起點以目前銷貨為終點之基本線(銷售線)。2.找出產出水準為0的固定成本，此即為在此產出水準時的營業損失點。3.找出損益兩平點。4.連接2與3兩點此線即為利量線。5.超過損益兩平點時，每單位增加一單位邊際貢獻的營業利益。,三.邊際貢
7、獻法(contribution margin method)UR Q UVC Q TFC 0(UR UVC)Q TFC TFC TFC 固定成本 Q UR UVC CM 每單位邊際貢獻,CONTRIBUTION INCOME STATEMETN Benchmark Paper Company Contribution Income Statement For a Monthly Volume of 5,400 CartonsSales(5,400*$8.00).銷貨收入$43,200Less variable costs:減:變動成本 Direct materials(5,400*$1.00)
8、.直接原料.$5,400 Direct labor(5,400*$0.25).直接人工.1,350 Manufacturing overhead(5,400*$1.25).變動製造費用.6,750 Selling and administrative(5,400*$0.50)變動銷管費用.2,700(16,200)Contribution margin邊際貢獻.$27,000Less fixed costs:Manufacturing overhead固定製造費用$5,000 Selling and administrative 固定銷管費用10,000(15,000)Profit.$12,0
9、00,Dollar break-even point,unit contribution margin,Break even unit sales volume,公式應用(一),=,Fixed costs,損益兩平銷售量點,總固定成本,每單位邊際貢獻,contribution Margin ratio,Fixed costs,=,=,Multiple-product cost-volume-profit analysis,損益兩平銷售額,=,總固定成本,邊際貢獻率,=,15,000,5,=,3,000 unit,=,15,000,0.625(62.5%),=,$24,000,TYPICAL C
10、OST-VOLUM-PROFIT GRAPH,PROFIT-VOLUM GRAPH,邊際貢獻法（考慮到營業利益目標）總固定成本期望獲利Q 單位邊際貢獻 總固定成本期望獲利TR 單位邊際貢獻/單位售價 邊際貢獻率邊際貢獻法（考慮到所得稅）期望獲利 總固定成本(1 t)Q 單位邊際貢獻,unit contribution margin,Break even unit sales volume,公式應用(二),=,Fixed costs+Desired Profit,損益兩平銷售量,總固定成本+期望獲利,單位邊際貢獻,=,=,15,000+18,000,5,=,6,600 unit,期望獲利18,0
11、00,期望稅後獲利18,000(假設稅率40%),Fixed costs+(Desired after-tax profit/1-Tax rate),unit Contribution margin,Break even unit sales volume,=,損益兩平銷售量,=,總固定成本+期望稅後獲利,單位邊際貢獻,=,15,000+18,000*/(1-40%),5,=,9,000 unit,高變動低固定 vs 高固定低變動,製造流程設計,評估工廠內移動原物料、零件、組件等特定製程 之方法,規劃工具,裝配圖,製造流程設計,組裝程序圖,製造流程設計,製造流程設計,程序單,製造流程設計,流程
12、圖,製造流程設計,某公司提供幾家大型汽車製造商零件，這個零件是由15位工人每天工作8小時，以每小時150件的速度進行組裝。員工薪水採小組式按件計酬，每完成一個合格的零件，可獲得0.3美元，且這些工資平均分配給每位員工，如果管理者認為需要則額外增加生產班次(15人)。該公司所提供零件分為兩種，一為鑄模部門所生產，另一項則委外生產。公司有11部機器可供生產零件，而同時間只能有六部機器運作，每部機器每小時可生產25件，每完成一件合格成品每作業員即可獲得0.2美元。作業員的加班成本比正常班多50%，亦即每完成一成品工資為得0.3美元。鑄造人員可以彈性工作，現有6名作業員，公司可以至多從其他部門調度4名
13、員工。鑄造每一零件的物料成本為0.1美元，電力成本為0.02美元；而委外生產的零件成本為每件0.3美元廠房租金每星期100美元，管理、維護和行政人員週薪為1000美元，生產機器折舊每星期50美元。,範例6.2,範例6.2解說-生產流程,該流程的產能(每週生產的零件數目)，每一流程階段的產能是否能平衡？鑄模流程的產能6部機器每小時25件每天8小時每周5天 每周6000件 裝配流程的產能每小時150件每天8小時每周5天 每周6000件如果鑄模流程所使用的機器，從原來的6部增加為10部，而最後的組裝作業不變，則全部流程的產能是多少？10部機器鑄造產能10部機器25件/每小時8小時/每天5天/每週 1
14、0000件/每週 由於最後組裝人員不變，因此即便產能增加為10000件，組裝成品為6000件，因此整體產能仍為6000。假如公司將增加第二班的組裝作業時間，每天增加8小時，則新產能為何？依第2題看來鑄造產能為10000件 而增加後的組裝產能150件/每小時16小時/每天5天/每週 12000件/每週 由於產能最最小產出決定，因此產能為10000件，而根據實際的情況，仍有其他因素影響。,範例6.2解說,當產能分別為每週6000件及每週10000件時，分別計算其產出的單位成本。,單位成本=每週總成本/每週生產數量=6670/6000=1.11,單位成本=每週總成本/每週生產數量=10350/100
15、00=1.04,當以較大的產量分攤固定成本時,每單位的成本可因此而降低,CIM系統(Computer Integrated Manufacturing System)利用先進電腦控制網路與管理技術，將工廠從原料投入到成品產出之所有生產活動過程與控制功能，完全整合於一套龐大資訊系統之中，CIM的電腦及網路系統整合工廠內生產過程的資訊流與物流功能，以期在最短時間內，用最低成本產出品質最佳之產品。,物料及存貨控制,財務,產品分析研發,市場與銷售,製造CAM,設計CAD,其他功能,主電腦,資訊系統,設備,人員,CIM系統概念圖,表:CIM系統基本系統及功能模組,CIM具代表性的重要功能模組,1、產品追
16、蹤功能(Tracking)(1)CIM系統大量運用1維條碼(Barcode)及2維條碼(Vericode)於在製品及載具上，生產機台及自動搬運系統讀取資料，並對CIM系統作回報/查詢的動作(WIP Tracking功能)。(2)CIM系統能夠蒐集現場生產情報，也可以下達生產指示，並將相關資訊透過現場工作站通知現場作業人員。,2、生產活動監控功能(Monitoring)(1)利用即時SPC(Statistic Process Control)功能，CIM系統隨時將製程的狀態與設定的標準加以比較，如發生異常則立即中斷生產，並透過通知相關人員處理。如此可以避免大量品質異常，造成工廠不必要的損失，並確
17、保產品品質。(2)利用EMS(Equipment Management System)系統，工廠管理人員可以針對關鍵生產設備或是瓶頸機台(Bottleneck)作嚴密的監察，有異常或是閒置(Idle)的狀況，可以隨時回報相關負責工程師或主管，以機動調整現場生產活動。(3)利用EMS系統可以收集並分析機台的稼動率及MTTR(Mean Time To Repair)等相關績效指標，或是安排機台保養及相關備品更換的時程規劃，紀錄保養工時及耗材使用頻率，幫助工程主管做出正確的決策。,3、生產流程控制功能(Controlling)因為CIM系統進一步將製程中各個獨立的自動化物料搬運備，自動檢測設備及自動
18、化生產設備整合起來，構成一套完整的自動化系統。生管人員只需要使用CIM系統的基本設定功能SIS(Setup Interface System)搭配RTD(Real Time Dispatch)，便可以掌握致成排程規則(Dispatch Rules)及設定各種產品的生產目標。ex：調整生產優先度(Priority)或是暫停出貨(Hold)等。而製程研發人員可以根據工程變更通知(ECN,Engineering Change Notification)透過SIS系統 調整各機台生產製程條件及檢驗規格，以提升 整廠的生產效率及生產品質及良率。,(4)生產報表管理功能(Reporting)現場資訊自動即時收集除了提供做現場監督、控制之外，最重要的功能是做為現場管理之用。RPT系統(Reporting)將現場即時收集的資料，以及監督控制的狀況都存入資料庫中，不但有最新的狀況，也有長期儲存的歷史資料，利用資料庫強大的查詢、分析、報表功能，使得傳統 人工方式無法達到的管理功能得以實現。,Network,PC,UTC,Server,DB,UIS,手動生產模式CIM系統架構圖,Network,PC,Server,UIC,UIS,DB,CIM手動生產模式系統元件相依性關係圖,
