107 地方特考三等 工業工程 設施規劃 考古題詳解

核心觀念

本題評量服務業設施規劃（Service Facility Planning）中兩大核心支柱：「設施選址（Facility Location）」與「設施布置（Facility Layout）」之實務應用能力。

1. 服務業選址的本質——收益極大化導向： 製造業設施選址多以「成本最小化」（運費、土地成本、勞動力成本）為核心；便利超商（C-Store）等零售服務業則以「收益極大化（Revenue/Profit Maximization）」為首要目標。選址之成敗取決於商圈人口密度、客群購買力、人潮動線與可及性（Accessibility），亦受重力模型（如赫夫模型 Huff Model，分析顧客前往某商店之機率 $P_{ij} = \frac{S_j / D_{ij}^\lambda}{\sum_k S_k / D_{ik}^\lambda}$）之商圈吸引力原則所支配。
2. 服務業布置的本質——服務場景（Servicescape）與坪效極大化： 超商設施布置兼顧「行銷誘因」與「營運作業效率」。首要考量包含顧客行進動線（Customer Circulation）、商品接觸率、衝動性購買（Impulse Buying）、商品陳列空間配置（Space Allocation），以及收銀台防竊視線、後場補貨作業流暢度與單位面積營業額（坪效）。

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解題方法

回答本題應採層次分明、學理與實務扣合的系統化論述架構：

1. 子題 (一) 選址考量： 採取由「巨觀商圈環境」至「微觀基地條件」的邏輯切入，依序從「商圈人口與消費特徵」、「人流車流與可及性」、「同業競爭與群聚效應」、「成本與法規實體條件」四個維度歸納論述。
2. 子題 (二) 布置考量： 採取「顧客端（銷售與體驗）」與「營運端（效率與安全）」雙軸交會架構，依序由「動線規劃與格局」、「商品配置與磁石理論」、「結帳櫃檯與安全監控」、「後場物流與支援設施」四項核心要素展開說明。

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選項分析

本題為典型專業申論問答題，無選擇題選項。評分重點在於是否具備工業工程「服務作業系統」視角，而非僅憑直覺作答。閱卷給分標準如下：

• 子題 (一)（10 分）：能完整論述商圈、人流、可及性、競爭態勢與營運法規等 4～5 項關鍵選址因素，且凸顯超商「便利、可及、高接觸」特性者，得 9～10 分；僅列出一般工廠選址因素者，給分不超過 5 分。
• 子題 (二)（10 分）：能精準提出格子式布置、動線深度、商品磁石引導、防竊視線死角控制及補貨後場支援者，得 9～10 分；若僅泛談「擺整齊、走道通順」等空泛形容詞，得 4～6 分。

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解題技巧

1. 切中服務業特質：作答時切忌生搬製造業觀念（如原料取得、大宗貨運節點、地基承載力）。每一項考量都必須圍繞「顧客進入超商的便利性」與「顧客進店後的購買行為」。
2. 善用學理專有名詞破題：

• 選址：融入「商圈分析（Trading Area）」、「可及性（Accessibility）」、「視認性（Visibility）」。
• 布置：融入「格子式布置（Grid Layout）」、「磁石理論（Anchor/Magnet Merchandising）」、「衝動性購買（Impulse Buying）」、「坪效（Sales per Unit Area）」。

3. 常見失分陷阱：忽略「後場作業」（如冷藏後補庫房 Walk-in Cooler）與「安全防竊」。超商高工時、少人化營運，櫃檯能否掌控全場視線是考題的重要鑑別點。

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【答案】

(一) 便利超商「位址選擇」主要考量因素（10 分）

設立便利超商時，選址決策以「創造來客數」與「營業收益極大化」為核心，主要考量因素如下：

1. 商圈人口結構與消費潛力（Demographics & Purchasing Power）：

• 人口密度與日夜間人口差：評估半徑 300～500 公尺核心商圈內的常住人口、上班族或學生人數。
• 目標客群消費屬性：分析商圈年齡層、所得水準與生活型態（如住宅區、文教區、辦公商務區或交通轉運區），決定其商品組合匹配度。

核心觀念

本題評量理查・繆瑟（Richard Muther）提出的「系統化布置規劃」（Systematic Layout Planning, SLP）核心架構與實務推導程序。重點涵蓋：

1. SLP 之基本輸入資料（P-Q-R-S-T 要素）：定義產品、產量、製程途程、輔助服務與時間的工程意義。
2. 質化資料轉換與活動關聯分析：利用活動關聯圖（Activity Relationship Chart, ARC / REL Chart）將非物料流之定性關聯轉化為標準密切度等級（A、E、I、O、U、X），並與定量物料流整合成活動關聯圖解（Activity Relationship Diagram, ARD）。
3. 空間需求計算與工程決定法：將空間需求系統化分解為設備本體、操作人員、物料與在製品、維修保養等空間，並加計通道寬放，結合轉換法與空間標準建立整體空間需求表。

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解題方法

本題為標準三等國家考試申論題，作答策略採「條列定義、闡明機制、工程公式化推導」三步驟推進：

1. 子題 (一)：以 Muther 的五大基本要素「P-Q-R-S-T」為骨幹，逐一說明內涵，並從「布置型態選擇」、「動線形成」、「機能完整性」及「產能與彈性」四個層面闡述其必要性。
2. 子題 (二)：說明活動關聯圖（ARC）的結構，列出六大等級代號、線段標示與工程意涵，說明理由代碼之配合機制，並進一步闡述質化資料如何與定量物料流進行加權整合，最後繪製活動關聯圖解（ARD）以決定相對位置。
3. 子題 (三)：以實務常用的「設備分析綜合法（Calculation Method）」建立空間計算數學模型，將各部門空間拆解為設備、人員、物料、維修四項子空間及通道寬放率，並輔以轉換法（Converting Method）與空間標準法（Space Standards Method），最後納入可用空間限制進行折衝。

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選項分析

本題為申論題，無選項分析。

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解題技巧

1. 記憶口訣：輸入資料務必以「P-Q-R-S-T」為標題作答，並列出英中文對照，閱卷老師能於數秒內確認核心知識點到位。
2. 質化標準化技巧：說明活動關聯等級時，標準等級 $A, E, I, O, U, X$ 應伴隨其代表線段數（$4, 3, 2, 1, 0,$ 鋸齒線）與評分權重（常見為 $4, 3, 2, 1, 0, -4$），展現工工專業量化轉換能力。
3. 空間計算公式化：避免僅以文字描述「長乘寬」，建立標準工程加總公式，納入通道係數（Aisle Allowance）與在製品（WIP）緩衝，能顯著拉開與一般考生的分數差距。
4. 常見陷阱：

• 誤以為輸入資料僅有定量物料流，遺漏支援服務（$S$）與時間變數（$T$）。
• 計算空間時只計算設備靜態投影面積，忽略操作員作業空間、設備門扇開啟與保養空間，以及走道係數。

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【答案】

(一) SLP 之輸入資料與需要此資料之原因

在系統化布置規劃（SLP）中，一切規劃程序皆奠基於五大基本輸入資料，統稱為 P-Q-R-S-T 要素：

1. 五大輸入資料內容：

• P（Product，產品或物料）：指廠內所製造、裝配或加工之品項，包含原材料、半成品、在製品、零件、副產品及成品之形狀、重量、尺寸及理化特性。
• Q（Quantity，產量或體積）：指各項產品或零件在規劃期內的生產數量、批次大小或搬運總量。
• R（Routing，途程或製程程序）：各產品之加工工序、作業順序、設備種類及使用的工裝模具與製程規範。
• S（Supporting Services，輔助服務）：生產支援與周邊設施，包含機具維修保養、品檢品保、工具庫房、倉儲收發、廠房動力配電、廢棄物處理，以及員工福祉設施（辦公室、更衣室、餐廳、盥洗室等）。
• T（Time，時間或生產時程）：產品的生產週期時間、標準工時、交期要求、換線頻率、產能擴充時程與各時段之產量波動（如季節性高峰）。

2. 需要此等資料的原因：

• 決定基本布置型態（P-Q 分析）：利用 $P$-$Q$ 曲線分析產品多樣性與產量關係，決定採用產品別布置（大量少樣）、製程別/功能式布置（少樣多量）、細胞式布置（中樣中量）或固定位置布置。
• 決定物料流動路徑（R 之作用）：製程途程決定了作業單位之間的先後順序與實體移動動線，是建構「製程作業程序圖」與「從至表（From-To Chart）」以進行物料流分析的基礎。
• 確保工廠整體機能之完整運作（S 之作用）：製造系統無法脫離輔助設施獨立存在；充分掌握輔助服務資料，方能預留足夠且區位相稱之支援空間，避免後續重大變更。
• 決定設備數量與動態緩衝（T 之作用）：工時與節拍時間結合產量決定了各製程所需的機台數與作業員人數，時程與批次特性亦決定了工序間在製品（WIP）之暫存需求與未來產能彈性。

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(二) 部門間活動關聯等質化資料之處理方式

在工廠環境中，許多部門間的相互關係無法以具體的「物料搬運量」衡量（如：品管與製程的溝通便利、主管對現場的監督、噪音與震動隔離、粉塵與危險防護、共用公用管線等）。SLP 處理此類質化資料的程序如下：

1. 建立活動關聯圖（Activity Relationship Chart, ARC / REL Chart）：

• 採用三角形網格矩陣，將所有規劃部門分別列於矩陣兩側，由跨功能小組（工程、製造、安全、管理）對每對部門之間的相互相鄰需求進行評定。
• 評定採用六大標準等級（Closeness Rating）：

核心觀念

本題考核設施規劃（Facility Planning）中「基本廠區布置型式（Basic Layout Types）」之定義、結構、決策準則與經濟特性，核心評量重點包括：

1. 布置型態本質：

• 製程別布置（Process / Functional Layout）：依「作業機能（Function）」集中同類型設備，工件依個別製程路徑移動，屬於間歇性生產系統（Intermittent / Job Shop）。
• 產品別布置（Product / Line / Flow-line Layout）：依「特定產品加工順序」連續排列專用或專用化設備，工件依固定單一流向移動，屬於連續性生產系統（Continuous / Repetitive / Assembly Line）。

2. 產品－製程矩陣（Product-Process Matrix, Hayes & Wheelwright）： 生產系統的配置由「產量（Volume）」與「多樣性（Variety）」決定。高多樣少量對應製程別布置；少樣大量對應產品別布置。
3. 作業與經濟特性比較：包含設備專用性（Dedicated vs. General-purpose）、在製品水準（WIP）、物料搬運複雜度（Material Handling）、系統排程難度與設備容錯彈性。

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解題方法

本題為經典比較型申論題，評分標準重在「結構清晰」、「圖示精確」與「因果邏輯完整」：

• 第(一)小題（圖形說明）： 繪製具備明確「部門劃分」與「物流路徑」之示意圖。製程別布置須呈現多種產品在各功能部門間交錯穿梭的「錯綜流向（Jumbled Flow）」；產品別布置須呈現專屬流水線上工件單向移動的「線性流向（Linear Flow）」。
• 第(二)小題（使用時機與舉例）： 立足於「產品需求特徵（產量、規格、生命週期）」界定時機，再分別輔以製造業或服務業之實務案例佐證。
• 第(三)小題（優點論述）： 針對各布置型式提出兩項關鍵優勢，並說明其「成因」與「管理效益」（例如：為何 WIP 低？因為工序緊湊且流向固定），避免僅列出空泛名詞。

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選項分析

本題為申論題型，無選擇題選項。作答時須依題號分(一)、(二)、(三)條列，答題比重配合配分（各 10 分）平均分配，論述精確到位。

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解題技巧

1. 圖形繪製訣竅： 國考閱卷時間極短，製程別圖形務必標註至少 2 種產品（如產品 A、產品 B）且路徑交錯；產品別圖形則畫出直線型（Line）或 U 型配置，標明進料、加工站點順序與出料。
2. 陷阱避開：

• 「使用時機」不可只寫「少量多樣」或「少樣多量」，必須進一步闡明「設備成本承受度」與「需求穩定性」。
• 「優點」切忌重疊敘述（例如將「搬運距離短」與「搬運成本低」拆成兩點），應從「生產效率／成本」與「彈性／可靠度」等不同維度切入。

3. 延伸加分關鍵詞：適度帶入「在製品（WIP）庫存」、「產距時間（Takt Time）」、「瓶頸作業（Bottleneck）」、「通用型設備（General-purpose machines）」。

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【答案】

(一) 以圖形說明此兩種布置

1. 製程別布置（Process Layout / 機能別布置）

將執行相同功能或操作相近技術的機台設備、作業人員集中在同一區域（部門）。工件依個別加工程序在各部門間穿梭，流向呈交錯網狀。

核心觀念

本題出自設施規劃權威教科書（J. A. Tompkins 等人所著《Facilities Planning》）之「倉儲系統與作業運作」（Warehouse Operations）核心單元。考查重點在於釐清現代供應鏈中倉儲系統的策略定位（機會）​與作業機能（功能）​之本質差異：

1. 倉儲任務之機會（Warehouse Missions & Opportunities）：指從供應鏈巨觀（Macro）策略角度出發，倉儲存在於網絡節點時，能為整體企業創造哪些競爭優勢、成本效益與市場適應力。
2. 倉儲之功能（Warehouse Functions & Activities）：指從倉儲微觀（Micro）實體運作角度出發，物料與資訊由進廠至出廠所經歷的實體處置、轉化與管理流程。

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解題方法

本題屬標準的「雙層次問答題」，切入點必須將兩小題做清晰的層次切割，避免內容重複重疊：

• 第 (一) 小題（宏觀策略面）：從供應鏈整合綜效出發，從「運輸經濟」、「製程支援」、「顧客響應」、「彈性客製（延遲）」及「風險緩衝」等構面條列說明其創造的策略機會。
• 第 (二) 小題（微觀作業面）：依據設施規劃標準之物流物料流程（Material Flow Sequence），依時序從「收料、入庫、儲存、揀選、包裝、出貨、資訊流」七大作業功能展開定義，展現工工領域對流程工程的嚴密性。

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選項分析

本題為申論問答題，無選擇題選項。批閱時之配分結構與各要點拿分關鍵如下：

• 第 (一) 小題（10 分）：須至少列舉 5 項策略機會，每點 2 分。切忌僅回答「可以放東西、堆庫存」，必須結合供應鏈專有名詞（如：整併、越庫、延遲製造、平準化）。
• 第 (二) 小題（10 分）：須完整交代物料生命週期歷程。各項作業功能的專有名詞（如 Put-away、Order Picking、Consolidation）需精確，特別應強調「揀選作業」是耗費工時與成本最高的關鍵機能。

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解題技巧

1. 名詞辨析防呆法：

• 「機會（Opportunity）」＝ 為什麼要有倉庫？它能帶來什麼利益與價值？
• 「功能（Function）」＝ 倉庫內部在做什麼？它提供哪些具體流程與作業？

2. 答題結構化原則：每一論點採「標題專有名詞＋英文對照＋一句核心定義＋供應鏈效益說明」格式呈現，方便閱卷老師迅速找到評分關鍵字（Keywords）。
3. 記憶口訣：

• 機會口訣：【運、造、客、時、逆、延】（運輸規模、製造平準、客戶滿意、時令季節、逆向物流、延遲加值）。
• 功能口訣：【收、驗、架、存、揀、包、發】（收料、驗收、上架、儲存、揀取、包裝、發貨）。

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【答案】

(一) 倉儲系統任務所提供之機會（Opportunities Provided by Warehouse Missions）

在現代供應鏈環境中，倉儲系統不再僅是靜態存放貨物的成本中心，而是創造時間效用（Time Utility）與地點效用（Place Utility）的動態策略節點。其任務主要提供以下 6 項機會：

1. 實現運輸規模經濟與整合機會（Transportation Economies of Scale）：

• 混載拼裝（Consolidation）：將來自不同供應商的小批量零擔貨物（LTL, Less-Than-Truckload）集中整併為整車貨物（TL, Full Truckload），大幅降低單位運輸成本。
• 拆解轉運（Break-bulk）與越庫作業（Cross-docking）：將大批量製造端產品快速拆解並依各通路需求重組，縮短流通時間並減少囤積成本。