Scheduling & Waiting Line Management

Scheduling & Waiting LineManagement• Scheduling and Control Functions• Flow Shop Scheduling• Job Assignment• Shop Floor Control• Waiting Line ManagementScheduling Process接 單備 料排 程執 行交 貨MPSMRP Purchasing投 料 日 期 工 單 編 號 工 作 內 容 加 工 時 間 交 貨 日 期20120120220215131151431521215340轉 軸 100螺 栓 300螺 栓 100鋼 棒 15011.410.64.38.6212220218214202 15312 轉 軸 60 6.5 220203 15293 鋼 棒 120 7.5 222Production SchedulingManufacturingExecutionShop Floor Execution System21

Scheduling and Control FunctionsProcesses are either machine-limited or labor-limited1. 指 派 工 單 、 設 備 、 人 員 (short-run capacity planning)2. 安 排 工 單 處 理 順 序 (sequencing)3. 根 據 既 定 時 程 與 現 場 狀 況 投 入 工 單 (dispatching)4. 監 控 生 產 進 度 與 異 常 狀 況 (monitoring) Shop Floor5. 跟 催 工 單 流 程 (expediting)Control• 準 時 交 貨 meeting due dates• 降 低 流 程 時 間 minimize flow time• 降 低 重 置 成 本 minimize i i set up time or cost• 降 低 在 製 品 庫 存 minimize WIP inventory• 提 高 人 員 / 設 備 的 使 用 率 improve utilizationDo not try to maximize this3Key Concepts of Scheduling1. Infinite Loading vs. Finite Loading2. Forward Scheduling vs. Backward Scheduling3. Machine-limited vs. Labor-limited42

Scheduling Approaches for Different ProcessesContinuous process,High-volumemanufacturingFinite forward,Machine limited產 品 種 類 單 純 , 自 動 化 程 度 高 , 生 產 速 度 穩 定Med-volume and low-volume manufacturingInfinite forward, Laboror Machined limitedi 產 品 種 類 多 元 , 很 難 掌 握 瓶 頸 與 等 候 時 間5Sequencing and Priority Rules延 誤 程 度 Tardiness (lateness)、 流 程 時 間 Flow time現 場 在 製 品 庫 存 WIP、 設 備 使 用 率 UtilizationFCFSPriority rules 工 單 處 理 優 先 法 則先 來 先 處 理SPT (SOT) 小 工 作 先 處 理 有 效 降 低 平 均 流 程 時 間 與 現 場庫 存EDD 交 期 早 的 先 處 理 有 效 改 善 交 貨 延 誤 程 度STR 寬 放 時 間 少 的 先 處 理 寬 放 時 間 (slack)= 距 離 交 期 天 數 - 工 作 所 需 天 數Critical CR 值 小 的 先 處 理 CRRatio= 距 離 交 期 天 數 / 工 作 所 需 天 數Random 隨 意 挑 選A good sequencing rule should be dynamic and based on slack.63

Forward Scheduling, Finite Loading到 達 順 序 A B C D E加 工 時 間 3 4 2 6 1交 貨 天 數 4 7 8 10 3slack 1 3 6 4 2FCFS 順 序 流 程 時 間 延 誤 天 數 SPT 順 序 流 程 時 間 延 誤 天 數A 3 0 E 1 0B 3+4=7 0 C 1+2=3 0C 7+2=9 1 A 3+3=6 2D 9+6=15 5 B 6+4=10 3E 15+1=16 13 D 10+6=16 6Average 10 3.8 Average 7.2 2.2EDD 順 序 流 程 時 間 延 誤 天 數 STR 順 序 流 程 時 間 延 誤 天 數E 1 0 A 3 0A 1+3=4 0 E 3+1=4 1B 4+4=8 1 B 4+4=8 1C 8+2=10 2 D 8+6=14 4D 10+6=16 6 C 14+2=16 8Average 7.8 1.8 Average 8.6 2.87Johnson’s rule for n/2 flow shop從 尚 未 安 排 之 工 單 中 選 擇 單 站 作 業 時 間 最 短 者 *若 該 站 為 第 一 站 , 安 排 該 工 單 於 最 前 的 空 位若 該 站 為 第 二 站 , 安 排 該 工 單 於 最 後 的 空 位? ? ? A重 複 以 上 步 驟 直 到 所 有 工 單 均 排 入 , 總 工 作 時 間 (makespan) 最 短? ? D AC ? D AOperation 1 Operation 2A 3 2*B 6 8C 5 6D 7 4Forward Scheduling, Finite Loading84

LEKIN Scheduling Systemhttp://community.stern.nyu.edu/om/software/lekin/download.html9Job Assignment•Scheduling n different jobs on m different machines.•All jobs start at the same time.•Each job must be assigned to one and only one machines.• 分 配 訂 單 至 各 生 產 線 、 分 配 工 作 給 團 隊 的 員 工• 每 個 人 做 不 同 工 作 有 不 同 的 成 本 ( 效 益 ), 每 個 工 作 給不 同 人 做 也 有 不 同 成 本 ( 效 益 )• 最 佳 化 的 目 標 是 降 低 總 成 本 或 是 提 高 總 效 益• 不 一 定 能 達 到 完 美 的 分 配 : 有 些 人 要 做 比 較 不 擅 長 的工 作 , 有 些 工 作 要 給 成 本 較 高 的 人 負 責 。•Minimizing opportunity cost105

Hungarian methodTeam/MachineA B C D EI 5 6 4 8 3II 6 4 9 8 5III 4 3 2 5 4IV 7 2 4 5 3V 3 6 4 5 5Scheduling n jobs on m machines with n=mTeam/MachineA B C D EI 2 3 1 5 0II 2 0 5 4 1III 2 1 0 3 2IV 5 0 2 3 1V 0 3 1 2 2Team/MachineA B C D EI 2 3 1 3 0II 2 0 5 2 1III 2 1 0 1 2IV 5 0 2 1 1V 0 3 1 0 2What if n>m or n

Tools of Shop Floor ControlDispatching 確 認 工 單 之 相 關資 訊 , 檢 查 工 單 所 需 各 項 資源 已 經 完 備 , 根 據 現 場 狀 況 ,控 制 訂 單 釋 出 的 時 機Anticipated Delay Report預 期 會 延 誤 之 訂 單 , 查 明 原因 並 訂 出 因 應 措 施Input/Output Control Report各 單 位 實 際 生 產 進 度 與 預 定生 產 進 度 之 差 距13Principles of Work Center Scheduling• work flow=cash flow• 現 場 管 制 的 效 能 取 決 於work flow 的 速 度• work flow 的 速 度 取 決於 瓶 頸 機 台 的 改 善• 減 少 插 單 , 避 免 中 斷 進行 中 的 工 作• 儘 量 降 低 現 場 的 不 確 定性 與 突 發 狀 況• 排 程 配 合 各 機 台 的 每 日實 際 進 度 每 日 重 新 排 程 Exhibit 19.9147

Scheduling Service Systems(1) Scheduling customers 調 整 顧 客Appointment systems control the timing of customer arrivals.Reservation systems estimate demand for a given time period.How to deal with process delay, emergency, late arrivals, no shows?(2) Scheduling workforce and equipment 調 整 資 源(3) Waiting Line Management 等 候 線 管 理15CostService Capacity vs. Waiting Line Trade-OffTotal CostCost of CapacityminimumCost of WaitingSmallService CapacityLarge168

Actual Wait Time vs. Perceived Wait TimePerceived Wait Time• 顧 客 認 知 的 等 候 時 間 長 度不 等 於 實 際 等 候 時 間• 對 顧 客 滿 意 度 較 有 影 響Satisfaction10.80.60.4敏 感 度0.20t*perceived wait容 忍 臨 界 值17等 候 的 類 型公 平 與 不 公 平 的 等 待舒 適 與 不 舒 適 的 等 待可 理 解 與 不 可 理 解 的 等 待有 同 伴 與 無 同 伴 的 等 待等 待 高 價 值 或 低 價 值 服 務建 設 性 與 無 建 設 性 的 等 待主 動 與 被 動 的 等 待Suggestions for Managing Queues1. 評 估 顧 客 願 意 接 受 的 等 侯 時 間 長 度2. 轉 移 顧 客 的 注 意 力3. 提 前 告 知 顧 客 可 能 的 狀 況4. 不 讓 顧 客 誤 認 服 務 人 員 怠 職5. 將 顧 客 分 類 進 行 服 務6. 訓 練 服 務 人 員 表 現 友 善 與 關 懷7. 鼓 勵 顧 客 使 用 離 峰 時 段8. Take a long term perspective.189

How to Reduce Actual Wait Times• Appointment• Segment impatient customers (pay more)• Encourage customers to come during theslack periods• Provide limited service or self-service• Provide 24x7 service or internet access• Flexible servers and flexible work hours• Technology: bar-code, OCR, RFID (ETC),Fast Lane, customer database19Conclusion• Workflow equals cash flow. Scheduling lies at theheart of this process.• Software packages are available to schedule jobsto determine bottlenecks and adjust job priorities.• Scheduling now relies heavily on simulation toestimate the flow of work through the system.• Waiting line management must balance the cost ofwaiting with the cost of adding more resources.2010