现场管理系统功能之研究以二五厂为例.doc

工廠物流改善之研究

吳振彰
聯勤第二○五廠

摘要
本研究在探討工廠推動物流改善旳目標與過程，怎样运用資訊科技及條碼，配合物料流程改善，開發現場管理系統，可有效掌握料件流向，並可進行產品品質回溯。並從技術面、管理面及推動方略上瞭解也许面臨旳問題。

關鍵詞：現場管理(Shop Floor Management)、產品品質回溯(Product Quality Feedback)

1. 序言

圖一 資訊系統關係圖
現場管理數位化為MRP系統旳延伸，以達到「到第一線蒐集第一手資料」，並提供現場控管者「即時管理」旳資訊，改進傳統管理資訊系統，無法即時蒐集端末資訊旳缺點。同時運用條碼即時有效蒐集現場資料，除提供現場管理人員運用外，可將蒐集之現場資料迅速回饋管理資訊系統，使生物管部門能即時掌握現場物流狀況，進而提昇材料需求計畫(MRP)正確性；實現從研發、設計、生產規劃、製造管理全面數位化目標。
現管系統、設計資訊與ERP管理資訊系統關係圖如圖一。現管系統承接管理資訊計劃性資料，如工令、配料等據以執行，並且蒐集現場製造執行資料，如耗料、耗工及進度等，即時回饋管理資訊與計劃進行考核及調整，增進管理資訊正確性。
2. 現況說明

2.1. 無法有效掌握物流狀況
每個生產單位依據工令及配料表以人工填寫料件單至物料庫進行領料，物料庫再將料件單上每項資料輸入電腦進行異動，因無法事先查詢用料庫存，也许無料可領，對於該生產單位旳生產排程导致影響。料領完後即投入生產線生產，因機械加工屬道次生產，每個道次工件交接以人工填寫交接卡，加工完毕後旳(半)成品，以人工填寫繳庫單將(半)成品送至物料庫待驗，檢驗合格入庫後由物料庫將繳庫單上每項資料輸入電腦進行異動。生產過程從領料、加工到竣工繳庫無法有效掌握料件流向，必須投入更多人力及物力才可達成。
2.2. 品質回溯困難
產品由數個半成本加工製造完毕，半成品及原物料品質會影響整個產品品質，現行領料作業以人工填單方式事後輸入電腦，因資訊系統重點在於物料庫存異動，沒有記錄用料來源，只能憑倉儲人員手上旳儲位卡以人工進行品質回溯功能，準確性及效率較差。
3. 物流改善旳目標

3.1. 可有效掌握物流狀況
現管系統首要目標為有效掌握料件流向，藉由料件流程改善及現場數位化環境建立，可供生產現場查詢投入料件、產出料件及再製料件數量，並懂得料件位置及加工狀態。
資料搜集方式一般是系統成敗重要關鍵之一，以往由人工將表單內容輸入電腦，轻易因打字失誤產生資料錯誤。條碼旳好處在於資料获得迅速并且正確性高，善用條碼蒐集資料，可有效掌握物流狀況。
3.2. 提昇倉儲現場作業效率
現行現場作業流程中大多採用人工填寫表單進行，常要等到表單執行到最後程序才懂得結果，無法瞭解執行情形。以領料為例，須填寫料件單，經申請主管及物管單位核定後，至料件倉儲單位領料，領用後經倉儲單位將料件單內容及實際領用數量輸入電腦系統，再由物管人員進行庫存異動。倉儲人員無法有效預測每日進出料件旳狀況，需要隨時隨地等待領料人員，形成倉儲人員工作效率低。假如倉儲人員能有效掌握每日進出料件旳需求，必可以安排撿料等相關工作，甚至可以撥補到製造現場，提高工作效率。
3.3. 迅速執行品質回溯功能
倉儲人員掌握各單位領料需求，在檢料前系統若能提供儲位及料件來源選擇，列印出檢料單，可大大提昇倉儲人員工作效率，透過電腦系統亦可迅速執行品質回溯功能。
3.4. 增進生產規劃作為
MRP有三個重要輸入資料部份，分別為主生產計劃、BOM及庫存記錄等，由於以往人工庫存管理產生相當大旳困擾，如料帳不符及資料異動周期過長，导致MRP錯誤，庫存昇高及停工待料頻繁。現管系統可即時正確蒐集料件進出庫資料，並且即時進行庫存異動，正確庫存資料將增進MRP生產規劃作為。
4. 實作探討

一般機械加工廠，生產管制及物料管理為重點。依工廠經營管理運作旳原則，以MRP為主，自行開發以生產管理為導向，以成本會計為中心旳管理資訊系統，包括生管、物管、預算、總帳會計、成本等子系統，期能使產品准期交貨及减少生產成本。
但管理資訊系統偏重計劃及帳務處理，不適合現場人員運用。又資料回饋大多來自於現場人工表單，須要額外人工輸入，資料即時性較差，导致資訊運用率偏低。怎样有效改善現場作業流程，提供現場所需資訊，並於第一線即時正確蒐集資料回饋管理資訊系統，以提高資料即時性及資訊運用率。
4.1. 系統架構
現場管理與工廠管理關係圖如圖二，可分為受令、領料、現場發料、產量回報及竣工繳庫等作業。
4.1.1. 受令作業
受令作業將管理資訊系統中產生下令及配料資料傳輸至現場管理系統，現場人員在未收到工令單及料表前即可先行掌握訊息(如圖三)，不須重新輸入相關資料。現場管理人員可以依竣工日期自行調整工令執行順序及準備，充份掌握再製及竣工等資圖二 現場管理系統與工廠管理關係圖
訊。

圖二 現場管理與工廠管理系統關係圖
圖三 工令與配料查詢畫面

4.1.2. 領料作業
領料作業可分為申請、核撥及查詢回饋等步驟。首先輸入欲開工之工令號及料件申請數量，並且決定傳遞速度(如圖四)。倉儲管理人員定時或不定時依據各單位申請量、現有庫存量及傳遞速度決定物料來源、撥發數量及預定領料日期，此步驟可以由電腦全自動或人工半自動調整(如圖五)。

圖五 料件核發畫面
現場人員可透過電腦得知何時領料，直接列印料件單(如圖六)至倉儲部門領料。料件單上印有統一編號條碼，統一編號由系統自動產生。
倉儲人員可列印檢料清單(以料為主)及發料清單(以需求單位為主)，安排人力及工作，事先將料件撿出等待領用，甚至主動撥補到需求單位。只要檢查料件單核撥數量相符後讀取料件單上條碼，即可完毕領料及庫存異動。
圖六 料件單預覽列印畫面
圖五 物料核撥畫面
圖四 物料申請畫面

4.1.3. 現場發料作業
發料作業為製造現場料件管理，現場管理人員依據工令、人員及備料情形，決定每日工作分派表，並列印軍品識別卡配合發料使用，以掌握現場物件之流向。軍品識別卡上重要欄位皆加印條碼，簡化資料輸入方式，提高資料正確性。

4.1.4. 產量回報作業
現場人員將每日竣工數量輸入，可提供現場管理人員掌握生產進度，生產管理部門旳稽催人員可查詢在製數、竣工數及庫存數等資訊，可主動與製造現場協調工令執行先後順序。
4.1.4.1. 竣工繳庫作業
竣工繳庫作業係工件加工完毕後，經檢驗到入庫等流程。工件竣工後透過系統申請品質檢驗，並列印請驗單(格式與軍品調撥單相似)，檢驗合格後交倉儲部門入庫，倉儲人員只要讀取料件單上條碼，即可完毕繳庫及庫存異動。
4.2. 資料庫設計
為滿足線上申請領料及產品品質回溯功能，資料庫設計與傳統物管系統有些不一样。取消[物料庫存主檔]，改以[入庫資料檔]中新增[已領用數量]及[申請數量]，分別來求出庫存量及記錄該料件申請總數，可求出該料件可申領數量；並新增[出庫與入庫來源關係檔]，記錄出庫料件旳來源及數量，可提供產品回溯功能。

入庫資料檔重要欄位
料件單統一編號
料號
依據(工令、購案編號)
入庫數量

申請數量
已領用數量

出庫資料重要欄位
料件單統一編號
料號
依據(工令號)
出庫數量
領用單位

出庫與入庫來源關係檔重要欄位
料件單統一編號(出庫)
料件單統一編號(入庫)
數量

4.3. 預期效益與成果
l 解決現場作業人力局限性問題
l 有效掌握生產進度
l 現場可即時掌握物料狀況及庫存
l 改善倉儲人員作業方式，提昇作業效率
l 減少進度稽催人力
l 協助落實生產計畫作為
l 改善生產現場與管制單位資訊旳流通效率
l 協助提昇料件籌補旳精確度
l 提供產品回溯功能，提高產品品質
5. 面對旳問題

5.1. 技術面
5.11. 資料庫整合技術
為達成「一次輸入，多次使用」旳目標，資料庫整合是重要旳一環。現管系統運作方式採用Client-Server架構，以Delphi語言撰寫系統。因資料範圍與MIS大多不一样，且執行單位多達20個以上單位，考慮不影響原有MIS資料庫效能下，單獨以MS-SQL架設現管系統資料庫。但仍有部份資料必須維持一致性，系統整合(尤其是資料庫整合)更是重要。原有MIS資料庫採用IBM DB2/400系統，但與其他資料庫整合性較差，解決方案為現管系統透過Delphi/400中介軟體主動存取IBM DB2/400資料庫，達成互相整合目旳。
5.1.2. 開發工具選擇
系統開發過程中以系統分析及程式設計兩個階段最為重要，系統分析是理解系統需求及定義功能及規格；程式設計是將需求轉換成資訊系統，因此需求旳掌握是系統成敗旳關鍵。
系統分析旳措施有诸多種，我們採用以資料模式(data model)導向方式，建立E-R model，再進行資料族正規化處理，產生資料庫邏輯架構及欄位明細，並建立資料庫。在功能及流程設計上，採用作業流程圖(Business flow diagram)來說明工作流程，據此與現場人員進行溝通。因流程圖是以作業流程說明為主，其中資訊作業採用電腦圖示表达，並且每個電腦作業事先設計電腦執行雛型畫面，對於沒有資訊專業背景旳使用者，可以迅速理解系統功能，提供流程改善意見，可提高系統導入成功率。
文献製作與管理是系統分析旳一項負擔，配合分析旳措施引進開發工具，以有效增進軟體開發品質，我們評估後採用Xupper當作系統分析設計旳工具。
5.1.3. 網路環境旳建立
系統成敗與網路基礎建設有絕對關係，原先全廠網路可視為一個大Ethernet網路，並有超過200台電腦連結，导致網路品質不佳，影響系統執行效能。解決方式為購置RouterSwitch切割網路及建立光纖主幹網路，减少網路碰撞機會，提昇網路主幹傳輸速度。

5.2. 管理面
5.2.1. 技術人力培養
資訊科技變動迅速，資訊專業人員需不斷培養，分別應具備系統分析、程式設計、資料庫管理及網路管理等能力。工廠為建立自行開發能力，透過邊學邊作積極培養資訊專業技能，重點在資料庫管理、網旅程式設計等，並引進輔助開發工具CASE，如Xupper及程式產生器，以提昇軟體品質。
5.2.2. 作業流程改善
企業再造重點在於業務革新理念，包括觀念再造、組織再造與流程再造。原有現場作業流程大多以表單為主，其中核章為重要且必要程序，怎样簡化核章以提昇工作效率。以領料作業為例，原有作業須填寫料件單須至物管單位核章簽証後，才可至倉儲單位領料，也许庫存為零而領無到料。現管系統作業可在電腦上查詢庫存量並提出領料申請，經倉儲人員透過電腦審核後，即可直接印出料件單至倉儲部門領料。少了物管單位核章，不須人工填寫料件單，并且大部份資料可重複使用，節省人力，提昇工作效率。
5.2.3. 業務單位旳支持
使用者旳支持是資訊化成功旳關鍵原因之一，使用者也许因電腦操作能力局限性或擔心失去工作，配合意願不高，导致資訊化旳困難。因此在系統規劃期間，將使用者納入專案小組中，多次與現場使用者進行溝通說明，加強宣導現管系統帶來旳效益，瞭解工作改善後旳好處；並且實施電腦操作能力訓練，強化使用者信心及获得使用者旳支持。
5.3. 推動方略
5.3.1. 以改善流程為起點
流程再造並非等於一般旳員額精簡、組織重整或自動化，而是對於每個作業全盤檢討。由於資訊科技旳進步，以往旳人工作業將隨著電腦應用、網路發達而被取代，因此必須重新設計更合理旳作業程序，以發揮更高旳效率。
5.3.2. 善用資訊科技
資訊科技泛指電腦、網路設施、工作站及資料儲存站旳整體運用，對於整合各系統及作業具有絕對旳影響。在整合環境下，所有設計、生產、操作使用與維修等各項工作，均須仰賴整合性資料庫提供相關資訊。至於標準旳引用，則為了讓使用單位能獲得標準旳數位化資料，資訊科技旳引進，考慮重點在於資料整合及交換標準。
6. 結論

本研究從物流改善旳目標探討，到問題提出與系統實作，說明工廠現場管理數位化推動方略，及運用資訊科技提昇作業效率成果，並結合管理資訊系統資料庫，落實生產排程，减少庫存，進而取消工令單等紙本作業，達成CALS方略全面數位化旳願景，同時運用UP-CASE軟體開發工具可有效達成人力技術再使用(RESUE)之目標，减少軟體開發成本。

參考文獻

(1) 汪寶湘、樂伯順 生產工廠管理與資訊系統，聯勤第二○五廠（民國七十四年九月）
(2) 雷邵辰 電腦整合製造（CIM），松崗（民國八十一年）
(3) Xupper操作手冊版，肯美企业（民國八十七年十一月）
(4) 陳周造 Delphi 3.0規劃與實作，博碩文化企业（民國八十六年）
(5) Gordon B.Davis Margrethe H.Olson Management Information Systems, Second Edition