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1、國立中山大學企業管理系碩士專班生產與作業管理期末報告題目:生產決策過程中協調者支援系統雛型 之建立與個案授課老師:盧淵源教授第八組學生:楊誌欽m9141301 王耀慶 m9141306 馮國恩 m9141307 尤正昌 m9141311 李宗倚 m9141324Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,01壹緒論*日本的決策型態1.參與式2.共識達成3.由下而上之決策方法*共識之建立-透過一稱為Nemawashi的過程來達成-一個人或一小的群體,扮演著協調者(coordinatorr)的角色-獲取各個參與者的觀點-完成協調及致力於說服-達成共識Chih Chin Yang,NSYSU,
2、MBA,02壹緒論*支援此決策過程-提出了一數學模式-承襲多元決策準則(MultipleCcriteriaDecisionMarking,MCDM)-考慮了參與者的不同觀點-根據專家及參與者之準則設定-幫助協調者於眾多方案中,篩選至較少方案*在Nemawashi決策過程中,引進DSS之觀念,以改善此過程可能費時之缺點,來增進決策之效能,為本研究之動機。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,03壹緒論*研究之目的有二:1.面對不同之決策,選出較易達成共識之方案,減少時間浪費,迅速達成共識作成決策。2.搜集個案驗證協調者支援系統。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,04貳
3、文獻探討一.Nemawashi/Ring決策過程-日本企業,用稟議制度逐層上報做成決定-這是所謂由下而上(Bottom-up)的決策方式-美國是由上而下(Top-down)-非正式會議中,與實施此方案有關人員交換資訊-當主管的部門判斷已獲得其它有關部門的非正式同意及取得共識-稱Nemawashi過程-擬出一份正式文件(Ring-sho),送有關部門經理認可為獲取授權之正式程序-此過程稱稟議過程(Ringiprocess)-最後交最高階主管授權執行Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,05貳文獻探討二.達成共識途徑*在日本組織中,獲得共識及作成一正式決策之五個步驟:Step1.資訊蒐
4、集Step2資料分析和可行方案之產生Step3.方案選擇Step4.協商與說服Step5,文件輪流簽署Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,06貳文獻探討三.協調者支援系統之理念基礎*多元準則決策(MCDM)的方法一直被使用來做選擇之分析*MCDM也可以應用於多人決策支援(multipersonDSS)*幫助整合多人對某一問題的觀點*透過交談方式來修正個人或群體之意見。*提出一可視為MCDM的擴充之數學模式*將決策參與者期望,專家評論及組織環境因素納入考量,來支援協調者選擇建議方案Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,07貳文獻探討*於資訊蒐集時,得知方案評估矩陣-各個
5、方案在各項準則上的評估分數*以及個人準則優先矩-各個決策參與者對於各項準則之重視程度*然後將此二矩陣相乘可得各個方案在各決策參與者心中之分數。*協調者再依據所處之組織環境*選用偏好差異最小和,將偏好差異大中取小*將門檻值外最小不滿意度,及排除極端值後最小不滿意度等方案選擇策略。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,08參協調者支援系統雛型之建立一.各種矩陣*方案評估矩陣(E):1.由專家,協調者,及決策參與者針對欲決策之專家,訂出數個評估準則,然後將這個候選方案依這些準則,把評估分數客觀的決定後,便形成方案評估矩陣2.表示每一方案在每一準則上之評估,eij,可以是定性。3.E能夠視
6、為一個有專家,專案,協調者,及其它參與者元素之函數。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,09參協調者支援系統雛型之建立*個人準則優先矩陣(C):1.為考慮參與者之意見所建立(Individualcritteriaprioritymatrix)。2.決策參與者對各項評估準則之重視程度作初步評估。3.每一參與者對每一準則所給之權數。4.Cij之元素為參與者j對於準則i之重視。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,10參協調者支援系統雛型之建立*個人影響力量(I):1.協調者根據每一參與者在組織內所處之職位階級,部門,及其專業知識與聲望等,估計出個人影響力量(I)來代表各個
7、決策參與者對於此決策之影響力。2.一參與者對於一決策之影響力量。3.I之元素ij表示第j個參與者之影響力。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,11參協調者支援系統雛型之建立*個人說服度向量(P):1.根據參與者個性,參與者對此決策所負的責任,及人際關係,建立一個人說服度向量(P)來代表各個參與者的說服困難度。2.pj表示第j個參與者的說服困難度。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,12參協調者支援系統雛型之建立*方案支持矩陣(S):1.代表每個方案在各個決策參與者心目中之分數。2.S=E*C3.sij代表參與者j對於方案i之贊同程度。Chih Chin Yang,N
8、SYSU,MBA,13參協調者支援系統雛型之建立*共識矩陣(S(k):1.S(k)=E*C(k)2.S(k)表示所有參與者均支持方案k,有達成共識的一支持方案矩陣。3.C(k)表示能使所有參與者均支持方案k的一個人準則優先矩。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,14參協調者支援系統雛型之建立*偏好差異矩陣:D(k)(differenceofpreferences)=Cij(k)-Cij1.利用作業研究領欲中的線性規劃(LP)方法,來求得C(k)之觀念及過程。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,15參協調者支援系統雛型之建立Example:準則決策者123123方16
9、97準16106E=24710C=2448案31043則31066solution:決策者123方1142138150S=2152128140案3106134110Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,16參協調者支援系統雛型之建立-由於無一方案獲全體決策參與者支持,表示無共識,所以需進行求C(k)之過程。今假設能使所有決策參與者均支持方案1之矩陣-C(1),且S(1)=E*C(1),得選擇方案1之條件為,8106C(1)=448866另可得C(2)and,C(3)Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,17參協調者支援系統雛型之建立二.加權方法.1.只考慮準則之加權方式
10、(C)2.考慮準則和個人影響力之加權方式(CandI)3.考慮準則和個人說服困難度之加權方式(CandP)4.考慮準則,個人影響力和個人影響力之加權方式(CandI)Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,18參協調者支援系統雛型之建立三.方案選擇策略客觀的選擇最佳方案是非常重要的,所以協調者通常思考能在一適時的作法下產生共識的方案,協調者可能有選擇使整體說服難度降至最低,或是保留每一個人面子的頃向。1.偏好差異的最小和:這種策略是使參與者的整體不滿意度維持最小,在說服參與者以達成共識的方向中,這可能是協調者可選之途徑。2.將偏好差異大中取小:為了達成共識,協調者所選的方案,必需使滿
11、意度最小的參與者,僅作最小的偏好改變。此種策略不會造成有參與者極端不滿意,並且同時留住了所有參與者的面子。*設門檻值*選整體小不滿意度較小之方案Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,19參協調者支援系統雛型之建立四.協調者支援系統雛型架構1.資料管理組成單元:使用者可透過使用者界面,利用功能鍵的選擇,來查詢,新增,刪除,修正,儲存每一決策專案之E,C,I,P矩陣資料。2.模式管理組成單元:在模式管理組成單元中,建有四種方案選擇策略和四種加權方法,可產生16種結果供協調者作參考。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,20參協調者支援系統雛型之建立n協調者支援系統雛型架構C
12、hih Chin Yang,NSYSU,MBA,21建議方案使用者資料管理組單元方案選擇與加權參協調者支援系統雛型之建立n系統執行流程Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,22開始顯示所建議方案產生矩陣S求出C(k)方案選擇加權顯示所建議方案結束輸入矩陣E,C,I,P之值有無方案獲全體支持參協調者支援系統雛型之建立n策略與加權Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,23策略策略1策略1策略2策略2策略3策略3策略4策略4加權CCICCICCICCI正確個數13131313141467肆.系統驗證之設計及結果設計:蒐集個案資料來驗證其可行性。結果:1.經系統執行。2.求出S
13、。3.設有48個建議方案,正確者39個。4.進一步求C(k),由方案選擇策略提供建議方案18個。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,24伍.結論1.因採用門檻值概念來選取門檻值外最小不滿意度方案,故策略三為較高正確率。2.策略一屬日本組織中較普遍方案。3.C及P屬日本組織中較普遍加權。4.提供協調者一完整之決策支援系統。5.對於急迫性之決策,提供一適時之可行支援。6.由於Nemawashi過程較緩,可利用電腦支援,及使用此協調者決策支援系統,可降低達成共識時間。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,25第六章 鋼鐵業個案研究 一、提要*鋼鐵市場自給率只有50%左右。.
14、*成長空間仍大。.*為達世界級經濟規模。.*積極汰舊換新設備。.*檢討生產流程。.*引進專家系統及人工智慧於鍊鋼排程。.*期提升生產排程效率。.*提高產量。.*降低成本。.Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,26第六章 鋼鐵業個案研究 二、個案背景2-1台灣鋼鐵需求大1.一年兩千多萬噸粗鋼需求有一千多萬進口。.2.成長空間仍大。.3.投資興建一貫作業大鋼廠。.2-2中鋼61年成立,650萬噸/年,800億營業額1.中鋼精神已受不少國內鋼廠威脅與挑戰。.2.積極採取策略進行第四期擴建。.Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,27第六章 鋼鐵業個案研究 2-3為革新公司達
15、世界級經濟規模1.採用1993,M.Hammer提出企業改造關鍵-成本；-品質；-服務；-速度。.2.企業改造關鍵定義有四個關鍵詞根本-自問為什麼要改造。.徹底-根本改造。.戲劇性-非健進式改造。.流程-製造產品之一連串活動。.3.流程為最重要關鍵因子。.Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,28第六章 鋼鐵業個案研究 2-4中鋼公司進行企業改造包括1.組織扁平化。.2.部門人力簡化。.3.生產流程改善-為最主要關鍵活動。.2-5先前以人工方式進行鍊鋼排程之限制1.先天人腦思維方式。.2.記憶能力。.3.工作經驗。.4.決策模式差異。.Chih Chin Yang,NSYSU,MB
16、A,29第六章 鋼鐵業個案研究 2-6專家系統應用於生產排程之改善進行研究與系統開發1.提高排程爐數及降低製程等待時間。.2.因每爐鐵水之起始溫度是取決於製程總等待時 間,故愈能降低製程等待時間,減少能源損失 成本。.3.提高合理排程爐數,增加產能。.4.引進生產排程專家系統(productionexpertschedulingsystem,PESS)Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,30第六章 鋼鐵業個案研究 三、個案目的3-1排程問題1.牽涉複雜數學問題。.2.造成很高困難度。.3-2影響排程問題有1.生產設備多元化。.2.產品多樣化。.3.產量高。.4.交期短。.Chih
17、 Chin Yang,NSYSU,MBA,31第六章 鋼鐵業個案研究 3-3解決影響排程問題,需借重完善排程功能達成,使工廠生產流程無以下狀況產生,達生產線平衡狀態1.停頓。.2.等待。.3.閒置。.3-4應用專家系統預期功能1.提升資源充份利用。.2.應付生產作業因素改變。.3.處理物料供應短缺不良。.4.縮短設備等待與週轉時間。.5.提高產量。.Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,32第六章 鋼鐵業個案研究 3-5個案目的1.了解鍊鋼生產排程專家系統之功能與應用。.2.探討中鋼鍊鋼廠生產排程問題。.3.引進專家系統解決中鋼現有之鍊鋼排程問題。.4.評估專家系統對中鋼鍊鋼廠之生
18、產績效。.Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,33第六章 鋼鐵業個案研究 四、個案範圍與限制4-1引用專家系統於鍊鋼排程上之問題解決與績效成果做探討。.1.如縮短上下游製程等待時間,提高產能。.2.研究只限於中鋼鍊鋼廠生產排程個案。.Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,34第六章 鋼鐵業個案研究 五、問題描述5-1鍊鋼生產排程為何需要專家系統之支援,實際生產前,那些生產因素與要件,必需先有慎密策劃。.1.種類2.數量3.品質4.價格5.生產方式6.生產程序7.生產期限Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,35第六章 鋼鐵業個案研究 5-2由於人腦思維方式
19、與記憶容量有限,故使得一般鍊鋼排程效果不夠完整,並會產生如後問題。1.無法在有限時間下,完成一個最佳排程。.-很難在最短時間內計算出最佳排程。.2.無法縮短生產設備週轉時間生產設備不能被充份利用。3.再排程時效不能配合。.-由於生產期間常有一些非預期的事件發生如鋼液成份不合連鑄爆湯設備故障。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,36第六章 鋼鐵業個案研究 5-3現有生產排程專家系統具有三大特性1.問題表示容易-可應付組織及資源多變。2.容納不同之衡量規範-衝突排程之解決。3.合理時間內有效率產生一可行解決方案。-有再排程能力及處理設備問題Chih Chin Yang,NSYSU,M
20、BA,37第六章 鋼鐵業個案研究 5-4鍊鋼生產排程目前急需改善之問題,鍊鋼排程方面尚有一些急待改善的瓶頸1.以人工方式做生產排程既費時又每次只能排5至6爐。-化學變化之鍊鋼作業及多變之生產設備狀況是不易掌握的。2.不易及時應付緊急訂單-現今之客戶需求改變。-因限人工作業只排三小時左右之短期徘程。-須下一次排程週期時才能排入。3.設備突發事故時或生產製程變動頻繁時,排程不易修改配合。-如連鑄瀑湯,設備故障,重新排程,更改製程再排程。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,38第六章 鋼鐵業個案研究 4.鍊鋼上下游各工廠缺乏預知性整合功能,導至生產設備等待時間過長,造成資源浪費影響產能
21、。-缺乏即時性生產溝通。5.上游鐵水供應常不能配合鍊鋼作業的需求。-鐵水供應出現過多或不足現象,導至資源浪費,增加生產成本。6.每日排程與再排程次數太多。-三小時的短期生產排程。-影響生產主管對生產之控制。-影響產品品質。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,39第六章 鋼鐵業個案研究 7.鋼液成份不合或回爐時缺乏訂單轉用功能。-爐內鋼液變化多端且不易掌握。-缺乏完善訂單管理功能。8.人為習慣為主之排程決策缺乏客觀性。-訂單需求之優先順序。-整體獲利之策略考量亦無法充份配合。9.現場隨機操作之原則無法滿足主排程原先之構想。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,40第六章
22、 鋼鐵業個案研究 5-5營業部門主電腦做訂單處理並存入生產訂單1.每週二五合爐出“半週之排程訂單”。2.鍊鋼現場常因實際生產狀況與各排程主管各有不同的決策模式。3.以致造成交期延遲與存貨。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,41第六章 鋼鐵業個案研究 5-6解決鍊鋼排程問題之期望假說應用於中鋼之鍊鋼排程專家系統應能滿足下述的假設,否則排程問題還是無法有效的解決。假設一:好的排程系統能提供複雜調度作業下有效 沙盤推演工具。-可改善缺乏客觀性之人為決策習慣。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,42第六章 鋼鐵業個案研究 假設二:即時排程,生產進度的溝通,生產單位預知性配
23、合。-可使整體運作1.更有準備。2.更有效率。3.提高排程爐數。4.降低排程與再排程爐數。5.降低設備等待時間。6.應付緊急狀況。7.減少錯誤。8.提高生產力。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,43第六章 鋼鐵業個案研究 假設三:建立一完整及即時之生產排程間控系統。-可使上游鍊鐵廠之鐵水供應適合鍊鋼廠之需求1.降低生產成本。2.提高產能。假設四:至少能產生一天期之排程系統,才可滿足主排程之 原先構想。-短暫的變動亦有如下問題產生1.不至使生產結果與主排程原先之構想不同。2.不會造成交期延遲或存貨問題。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,44第六章 鋼鐵業個案研究
24、假設五:以簡單而有效的方式輸入排程系統之生產 因素,以應付生產控制變動之問題。1.如設備狀況。2.維護計劃。3.品質評估結果。4.盛鋼桶/分配器。5.物料供應。6.生產製造。7.訂單要求。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,45第六章 鋼鐵業個案研究 六、問題處理6-1問題一:以人工方式作生產排程寄費時又每次只能牌5-6爐。.解決:資訊系統採用連鑄組排程模式，首先將一些可合併在一起澆鑄之訂單組成一串串的連鑄組，每串連鑄組的盧數依照產品而異，然後依照排程程序排出一天的排程計畫，使排程計畫量提高至65-75爐左右。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,46第六章 鋼鐵業個
25、案研究n問題一Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,47交期緊急訂單混爐標準連鑄組合標準連鑄生產計畫換修計畫連鑄組排程模式排程程序分配器交換第六章 鋼鐵業個案研究 6-2問題二:不易即時應付緊急訂單。.解決:人工作業只排了3小時左右之短期排程，因此常找不到相同鋼種與製程可以供插入生產，故需等待至下一個排程週期方能排入。資訊系統提供一日之排程，應有足夠之單元足供選擇，再透過在排程推論解除製程時間之衝突，然後通知各程控電腦進行生產控制。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,48第六章 鋼鐵業個案研究n問題二Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,49連鑄組排程模式
26、訂單插入再排程推論排程執行通知各程控電腦第六章 鋼鐵業個案研究 6-3問題三:設備突發式事故時獲生產製程變動頻繁時，排程不易修改配合。解決:人工作業無再排程功能，需緊急調往非排程之設備進行生產，使程控電腦無法銜接控制。資訊系統可以透過製程改變功能，找符合標準處理路徑之另一個製程或改為標準製程處理路徑。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,50第六章 鋼鐵業個案研究n問題三:Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,51生產設備改變製程改變異常製程改變再排程推論通知各程控電腦第六章 鋼鐵業個案研究 6-4問題四:煉鋼上下游各工廠缺乏整合功能，導致生產設備等待時間過長。解決:資
27、訊系統整合主電腦與各個程序控制電腦，將資料與狀況及時更新於排程圖上，構成生產監控系統，控制站人員可及時了解生產進度與設備狀況。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,52第六章 鋼鐵業個案研究 6-5問題五:上下游鐵水供應常不能配合煉鋼作業需求。解決:資訊系統前置處理子系統預估鐵水需求，而且以魚雷車調度電腦控制魚雷車送至各需求點。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,53第六章 鋼鐵業個案研究6-6問題六:每日排程與再排程次數太多。解決:人工作業只能排約3小時之短期生產排程，每天約排8次以上，資訊系統排程系統每天只排一次。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,
28、54第六章 鋼鐵業個案研究6-7問題七:鋼液成分不合或回爐時，缺乏及時訂單轉用功能。解決:利用資訊系統訂單用轉用模式。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,55第六章 鋼鐵業個案研究6-8問題八:人為習慣為主的排程決策缺乏客觀性。解決:主電腦依照生產前置時間、交期、吹煉週期、軋研順序、半成品庫存等因素執行訂單之合爐工作，而且將訂單送至資訊系統存入訂單檔內，資訊系統再進行訂單排序，再以此結果開始排程。解決每一排程人員因經驗不足，狀況認知不同及偏好不同之排程決策不一致之問題。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,56第六章 鋼鐵業個案研究七、績效評估與分析:應用專家資訊系統
29、前與使用後之績效比較為排程爐數增加60爐、每日排程數降低7次、每日排程時間減少3小時、每日再排程次數降低10次、每日實際生產爐數增加1爐、生產總等待時間減少20分鐘、每噸鋼品淨利增加、投資報酬率為186%、回收年限為6.5月。Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,57第六章 鋼鐵業個案研究n績效評估與分析:Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,58每次排程數每日排程數每日排程時間每日再排程數每日生產爐數生產總等待時間應用前5-6爐8次以上3小時左右10次以上61.6爐 208分應用後63-75爐 1次15左右 15分左右62.3爐 192分生產決策過程中協調者支援系統雛型之建立與個案謝謝蒞臨敬請指教Chih Chin Yang,NSYSU,MBA,59演讲完毕，谢谢观看！