U型线布置文档格式.docx
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此型态适用于下列的情形：
1.大量制造之标准化产品。
2.需求量稳定且可以連续处理者。
3.追求生产货物和服务效率化。
优点：
1.作业流程顺畅、简单且直接，在大量生产下能够降低单位成生产成本。
2.能减少物料搬运时间、成本及设备投资，简化物料搬运程序。
3.产品总生产时间较少，在制品存货较低。
4.人员技术需求低，能够减少教育训練之时间成本。
5.利用专业化设备可提供高效率的产出。
6.制程作业经标准化后，易于监控及处理異常。
缺点：
1.设备故障将造成生产中断，为了提高预防保养及修护能力，必须储存备用
零件。
2.订单需求量不足时，易造成设备闲置、浪费资源。
3.当产品与制程设计变更时，缺乏弹性运用，或经常需要更高的设备投资。
4.过度分工，往往造成员工工作单调乏味，进而导致士气低落。
5.生产线不平衡时，最慢的工作站会影响整条生产线的产出。
6.当原物料短缺來不及供应时，易造成整条生产线停摆。
二、功能式布置
功能式布置（Functionallayout）又称制程布置（Processlayout），是将類似或具
有相同功能之机台设备集中于某依区域的布置方式。
此型态适用于间歇性、低产量的制造环境。
1.增加机器设备的使用率，不易造成生产设备闲置。
2.人员和设备的配置具有更高的弹性。
3.设备投资成本较少，保养及备品费用成本也较低。
4.人员任务分配较多样化。
1.需要更复杂的生产管制与制程安排、协调较困难。
2.物料搬运设备增加。
3.在制品存量较高，所需空间亦较大。
4.生产时间较长，产品单位成本相对亦较高。
5.为完成不同的任务需要较高的技术。
三、固定位置布置
在固定位置布置（Fixed-positionlayout）中，产品因为体型或重量因素难以移动，须将其固定，而将机器设备、物料、工具及作业人员依需求集中在产品附近工作，使该产品制造出來。
此种布置适用于下列情形：
1.产品不易搬动或搬运成本高。
2.产品之搬运会影响制造过程。
3.产品之制造过程较为复杂。
4.项目制造，例如服务器系统组装。
1.工作弹性很大。
1.产出量极低。
2.需要高技术的人力资源。
四、群体技术布置
群体技术布置（Grouptechnologylayout）方式是以群体技术的方法将相同或
類似加工步骤的工件列为同一族群，称为工件族，为同一工件族布置专门的制造流程，以减少生产过程中工件搬运的时间与成本。
这种布置下的生产又被称为单元制造（Cellularmanufacturing）。
群体技术布置适用于下列情形：
1.生产程序類似但少量多样的生产。
2.设计類似但变化较多的产品生产。
3.企业要整合弹性和客制化，又要利用大量生产达到效率和降低单位成本。
1.可提高设备使用率。
2.较功能式布置的流程顺畅，物料运送距離亦较短。
3.能降低制造周期时间，降低在制品存货。
4.生产责任能够集中，部门较具团队精神。
5.能采用通用机器设备。
1.作业人员为多能工，需要较高的技术层次。
2.若流程不平衡，需要有在制品库存。
3.减少专用设备的使用机会。
五、混合布置
所谓混合布置（Combinationlayout），系指将兩种或兩种以上的布置型态加以修改混合，以满足某些特殊情狀况的需求之布置。
举例來說，计算机制造商的主机板生产部门的布置，一般均采产品布置；
但同一公司的成品组立部门的伺
服器系统组装，则可能采固定位置布置，将零组件、机架框、外围设备及工具均集中到系统整合和测试工作站上完成组装和测试，此电子组装厂即是采用了兩种不同布置的混合。
群体技术布置
一、群体技术
Mitrofanov（1966）是第一个提出群体技术（Grouptechnology）的构想，他的构想认为群体技术是适用于制造业的一种技术。
每一个工件借着相同性质分類成不同族群，随后每一个族群再依相似的生产技术來加工。
此构想随着时间的演变，而变成一个制造业的原理，将潜在相似的工件或制程挖掘或識别出來。
所谓群体技术，是将生产过程中的机器，依照工件的制程和生产特性來分群而成數个加工单元（cells），而工件特性或制程相似或相关的工件所组成的工件族群则
在其所属的单元内加工，由这些制造单元所组成的生产系统便称为群体。
其分成數个群体的主要目的，是希望透过相似的制程工件族群，尽量使工作在单元内加工，达到简化和缩短工件移动距離与控制并提高生产力的目的。
所以群体技术可降低整备时间（setuptime）、减少在制品存货（workinprocess）、缩短留置时间（throughputtime）。
二、群体技术之应用范围群体技术最常被应用的范围分为兩類，一个是在厂区布置上，另一个就是
在排程上。
1.应用在厂区布置上
利用群体技术的方法，整合工件与机器设备族群，成为一流线生产制造单元的群体式布置型态（Grouptechnologylayout）。
群体式布置是利用群体技术将产品依加工的相似性加以分類，形成产品族，再针对每一产品族设立一专用之制造单元（manufacturingcell），其中共享之加工机器设备依加工特性摆设，不同
的产品依不同的制程流经不同的机器加工。
<
1>
较短的搬运距離。
2>
平顺的物料流程。
3>
较短的留置时间（throughputtime）。
4>
生产规划与控制简单。
5>
在制品數量减少。
6>
使用较小单一功能的机台，设备投资较低。
限制：
单元内之员工必须为多能工。
单一机台当机可能会造成整条线闲置。
不易做生产线平衡。
整条产线的产出率受限于产出率最低的机台。
使用较多的机台數目。
群体间通常归划为相互独立的单元，在群体间并无工件流动的存在，只有
在制品的流动，因此群体的相对位置并不会受到群体间工件移动的影响。
可以
在估计每一群体所需要的面积大小后，再考虑原物料与在制品及成品的流动方式，來规划群体间的位置及其间的信道。
每一群体内的机器布置可分兩个阶段來进行，第一阶段是生产线分析，以找出机器布置的最佳顺序位置。
第二阶段是依照第一阶段所求得的布置顺序，依序建构U型布置。
2.应用在排程上
群体技术应用在排程上，称之为群体排程（Groupscheduling）。
在排程的研究上，认为有兩种订单下线启发式法则（order-inputsequencingheuristics）可供选
择：
一阶段启发式法则及群体排程启发式法则（Groupschedulingheuristics），这些法则都被用來从安装站（loadstation）的订单等待区（queues）中，选择一个最优先的订单已进行装配作业。
而群体排程启发式法则是兩阶段的启发式程序，第一阶段牵涉到在安装站选择一个次工件族等候线（subfamilyqueue），第二阶段则在选定的次工件族等候线中决定各订单的优先级，以連续处理相似的订单，以避免不同次工件（subfamilies）之间所需的设置时间（setuptime）。
三、群体技术之效益
现阶段制造业的布置型态通常都还是以功能式布置为主流，其布置会有物料搬运不靈活、在制品存货过高、生产途程安排困难、前置时间过长等问题。
目前的生产型态趋。
向少量多样、紧急插单及时效性为主，故功能式布置的制造业皆有困扰存在。
群体技术生产系统，可以取代多种類产品的传统批量生产方法。
其兼具功能式生产的弹性及流线式生产的时效优点，愈來愈受人注意。
群体技术已在各
种制造公司中应用。
非常成功，并有更多的公司正在研究应用此种方式的生产系统。
Burbidge（1996）在实际导入群体技术过程中，将功能式布置及群体式布置做比较，明确指出群体技术本身的特质造成那些优势，如表一。
表一群组技术各项优势表
【资料來源：
Burbidge（1996）】群体技术在规划的第一步骤就是要将全公司产品纳入做考虑，且利用生产流程分析法（PFA）将产品依加工所需设备、工件之制程和生产特性來分群而形成數个加工单元。
因此，在加工单元内都是针对一群相似性极高制程做加工，如此就可以减少整备时间。
在加工单元内部是采流线式生产，机器设备必须靠紧，可减少搬运距離及在制品堆积，另外在此单元内为一群体，作业员皆为多能工，依标准作业施工，工作可以相互支持、帮忙，同僚间产生互相帮助团队合作的精神。
另外，要形成标准作业有三要素：
标准工时（又称周期时间）、作业顺序、以及标准在制品數量等
三项。
群体技术最大的特色于在制造单元（manufacturingcells）的应用，在每个制造单元中，均包含了机器群、刀具、治具、暂存区、操作者及物料搬运设备，能加工一个或一个以上的工件族，因而可以获得以下效益：
1.制程时间缩短：
工件在制造单元内加工，大量减少了搬运和等待的时间制程变得更顺，自然时间就会缩短。
2.留置时间缩短：
从物料投入生产线至产出成品的时间，称之为留置时间（throughputtime）。
因为，工件在机器设备紧靠的制造单元内加工，会减少搬运和等待的时间，带动留置时间的缩短。
3.降低存货水平：
制造单元内将工件搬运、等待时间、制程时间皆缩短，因此制造单元内等待工或加工中的在制品亦大大减少。
4.缩小厂房面积、减少设备投资：
在制品减少及使用针对特定族群设计的设
备，皆可使厂房面积缩小并减少生产设备的投资。
5.提高产能：
制程时间及留置时间均能缩短，代表减少隐藏性成本，则产能必将相对提高。
在群体技术工厂中，将原本功能式布置，以各小群机器或细胞组织所取代，每一个细胞生产一个以制程相似性集合的工件族。
利用此种集合部门的生产方式，提
出以下的效果﹕
1.简化工作流程及减少工作移动。
2.工作可以在细胞以内精密排程，大部分工作为机器到机器連续进行。
3.可以有效应用特别工具配备即夹治具，來减少设定时间。
4.支持工件族生产所需的各种服务可以在细胞以内邻近位置。
5.很容易实现细胞以内的沟通及管制。
6.生产完成工件的细胞目标，与真正的制造需要直接关連。
群体技术的效益除了上述的效益外，在质量管理上亦可以提升。
在群体内是采
用流线生产，作业员是一个接一个制造，假若发现问题可以马上回馈（feedback）给上一站，找出缺失的來源，并迅速地解决问题，进而减少未來重工的可能。
小结：
群体技术并非单是一种制造技术，更是一套管理哲学。
导入群体技术的第一步，就是将工厂现行之全部产品，依单元形成法，产生數个独立的制造单元（manufacturingcells）。
在制造单元间并无工件流动的存在，只有在制品的流动，如此在各单元内可以达到减少整备时间及安装机具时所需的人力、时间。
制造单元内采用流线式生产又可以缩短制程时间及留置时间，且降低在制品堆积，消除隐藏性成本让工厂效益提高。
第二部份：
多能工化
探讨群体技术中，提到群体式布置型态之缺点是受限于作业员必须为多能工。
那何谓多能工，按照技术領域的观点，将作业员加以分類为单能工、专业工、多能工，如图一。
图一多能工定义图
杨平吉（1999）】
单能工是指几乎不需要专业技能而只从事单一作业的作业员；
专门工是指具有
专业技术，而从事需要比较困难的专业技术的单一作业的作业员，一般由于自尊心较强，而有不愿意从事其它种類作业的倾向。
上述的单能工和专业工，原则上都只会做某一种類的作业而已，相对的，会做好几种作业的作业员就称为多能工。
多能工又区分为万能工和狭义的多能工：
所谓万能工，是指不管什么产品的什么作业都能够处理好的作业员，在中小工厂的资深作业员常常可以見到。
狭义的多能工则是指只会做某些限定产品的某些限定种類作业的作业员。
以下就谋求多能工化的优点加以叙述：
1.一人负责多制程成为可能：
一个人对某产品负责几个制程，按照加工程序輪流制造下去的作业方
式，就是负责多制成的作业，由于这作业方式能以流线方式制造物品，制
程中间也不会积存库存，生产期间也会缩短。
2.解除对工作量的能力不平衡：
有几个多能工可以解除因工作量的变动所造成的制程间能力的不平
衡，以互相支持搭配，且不会发生增加人员或增加外包费用的损失。
3.可防止因缺勤或某制程落后而发生交期延误：
多能工支持、帮忙，即可达成日程计划，防止交期延误的发生。
4.提高职场的团队合作：
由于工作需要相互支持、帮忙，同僚间产生互相帮助的精神。
5.可发掘作业员的潜在能力：
让作业员做很多种類的作业，可以满足作业员希望能让自己能力发挥
的欲望，同时可以发掘并发挥作业员具有的潜力。
6.提案件數增加，职场活性化：
由许多作业员交替实施某一种作业，则因为经常用新鲜的眼光來掌握
该作业，所以过去作业员没有注意到的问题点或改善提案，就接連不断出现，亦可以实现职场的活化性。
以下就培育多能工的时代背景加以叙述：
1.少量多样接单不稳定：
在品种的多样化与接单數量的小批量化越來越显著的环境条件下，为
了以有限的人數而零星制造各种产品，确实有需要多能工。
2.现场作业员的高学歷化：
近年來，现场作业员的学歷普遍提高，高中以上毕业者越來越多。
这
些学歷较高的作业员当中，不满意单纯的一种作业，而希望做些更能发挥自己的能力，有刺激而值得做的作业，以达到工作满意。
3.技术革新的进展：
由于技术革新，尤其微电子学（Microelectronics）革新的进展，而使自动
化进步，机械的操作也简单，因此过去只在硬件面的单能工及专业工，其
存在价值已渐渐减弱，作业员为了在企业裡面生存得有价值，成为多能工是必须的。
多能工可以满足群体式布置人员的要求，针对制造单元中相似产品的限定种類
作业，可以使单元中一人负责多制程、解决制程间能力的不平衡及工作上相互支持，
产生职场活化性，让作业员可以满足自己发挥的欲望。
第三部份：
U型线布置
群体式布置中，内部的机器布置可分兩个阶段來进行，第一阶段是找出机器布置的顺序位置。
第二阶段是依照第一阶段所求得的布置顺序，依序建构U型线布置。
而所谓U型线布置，即是指生产线之布置呈U型的形狀。
在此机台之布置型态下，系统中每一位多能工作业员皆可负责數台机器之操作，如此配合产量需求的变化可增减人力成本且可使生产线更具有弹性。
作业员在U型布置的生产线中，物料的入口和完成品的出口是很靠近的，放入物料和取出完成品是由同一个人做的。
U型线内时常采用多能工，因为人员可以靠双脚在U型线内各工作站移动來负责多个作业，
而不会受限直线布置的僵化，如图二。
图二U型线布置图
李友铮（2003）】
U型生产线可简单也可以复杂，而且当生产需求改变时，U型生产线可作周期性的重新平衡，适当的重新把人员配置到机器上。
而通常会采用U型线是因为：
（1）在
群体式布置上，制造单元会排成U字型。
（2）原本僵硬的制造流程因为产品线太广、
客制化服务提高及參观工厂时容易介绍新产品等情况下，要将制造流程改为弹性时，所会考虑的方案。
（3）人员流动量大及旷班率高。
而在建构U型线时，有关U型线的实务经验，提出以下的步骤：
第一步骤：
设计成U字型的生产线；
第二步骤：
训練功能工；
第三步骤：
产品产出有固定的周期时间；
第四步骤：
人员要采站立作业以利于行走；
第五步骤：
使用专用的小型机器设备。
Aaseetal.（2004）研究U型生产线和直线型生产线对人员生产力的影响中，研究出U型生产线的生产力平均优于直线型生产线10%的效益。
另外，对U型生产线推广到企业贡献良多，亦整理出以下的效益。
1.大量的生产（volumeflexibility）：
生产线在少量多样的生产下，时常更改。
这样一个环境，U型生产线会
比直线型生产线好的原因是大量的弹性。
随着增加或调整一条生产在线的
作业员，一个公司可以因为市场需求随时调整生产率，这样的弹性相对于一直线型生产线來說是难以获得的。
2.作业员的弹性（operatorflexibility）：
既然U型生产线相对于直线型生产线所行走的距離较短。
这样更方便一
个作业员去监督多个工作站。
3.工作中心數目（numberofworkstations）：
U型生产线的工作中心數从不多余，有时会少于一个直线型生产线。
这是因为U型生产线有更多可能的机率來指派不同的作业到不同的工作站。
4.物料搬运（materialhanding）：
U型生产线排除（eliminate）了对于特别物料搬运设备的需要（如输送带、特殊的物料搬运机器）。
替代了用生产作业员将产品从搬运设备搬到另
一搬运设备。
5.可見性与团队工作（visibilityandteamwork）：
一个简单扼要的U型生产线增加了可見度与沟通。
这加强了团队工作，
更有归属感，且相对于一个直线行生产线來說，增加了负责与所有权。
6.重工（rework）：
TQM主义是來源的质量，需要尽快修正质量问题。
U型生产线，相对于传统直线生产线退回不良品距離是很短的，在他们发生退回一个劣品回到被生产的工作站中是容易施行的，使得U型生产线很容易遵守TQM主义。
U型线布置为符合所谓JIT（Justintime）生产的基本要求，且规划群体式布置时，在制造单元内部也是采用U型布置。
U型线布置可以做到容易查看制造过程中的质量情形，以掌握制程異常。
另外，U型布置之生产线所需长度通常只是直线生产线的二分之ㄧ，较不占空间。
因此，U型生产线似乎在现今强调弹性制造的时代，的确是不可或缺的帮手。
參考资料：
1.李友铮着（2003），作业管理：
创造竞争优势，初版，台北：
前程企业管理有限公司，pp.215-225。
2.杨平吉译（1999），多种少量生产之新管理模式，初版，台北：
中卫发展中心。
3.李明贤着（1990），群体技术在企业界的应用，初版，台北：
渤海堂文化公司。
4.李建勋（2000），「U型生产线平衡问题之模式建构」，大葉大学工业工程研究所硕士論文。
5.简维志（2004），「一人多工程U型生产线规划流程之研究-以电子组装业为例」，国
立台北大学企业管理学研究所硕士論文。
6.羅晓倫（2002），「U型生产线平衡下人员工作指派之研究」，国立云林科技大学工业工程与管理研究所硕士班論文。
7.Yahoo搜寻网及Google搜寻网。
8.Aase,G..R.,J.R.Olson,andM.J.Schniederjans（2004）,“U-shapedassemblylinelayoutsandtheirimpactonlaborproductivity:
Anexperimentalstudy,”EuropeanJournalofOperationalResearch,Vol.156,No.3,pp.698-711.
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