112 高普考普通考試 工業工程 設施規劃概要 考古題詳解
第 一 題20 分
試說明自動化對設施規劃的衝擊為何?
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核心觀念
本題考查自動化設備與技術導入後,對設施規劃各項決策的影響。設施規劃不只是在廠房中安置機器,還須統整生產流程、設備、人員、物料搬運、空間配置及資訊系統,使整體營運順暢。
自動化是以機械、控制與資訊技術執行原由人員完成的作業,例如機器人、電腦數值控制(CNC)、自動搬運系統(AGV)、自動倉儲系統(AS/RS)及整合式製造系統。導入自動化會改變作業方式與資源需求,因此設施規劃須同步調整。
解題方法
依「製程與設備、物料搬運、空間與配置、人力與安全、資訊整合、投資與彈性」逐項說明,可完整呈現自動化對設施規劃的衝擊,並兼顧效益與限制。
自動化對設施規劃的衝擊
一、改變製程與設備配置
自動化使部分作業由人工操作轉為機器執行,設備的選型、產能、作業順序與設備間的連結都會影響配置。規劃時須考量設備尺寸、操作與維修空間、上下料位置、控制設備,以及設備故障時對整線的影響。
自動化通常要求製程步驟與作業規格較一致,因而促使企業重新檢視流程、標準化作業,並讓相鄰製程更緊密銜接。若設備依製程順序排列,則須確認整線平衡,避免部分設備等待或成為產能瓶頸。
二、提高物料搬運與系統連結的要求
自動化設備須穩定取得原料、零件及搬運容器,也須將成品送往下一站或倉儲區。因此,設施規劃要一併設計輸送帶、AGV、機器人上下料、自動倉儲及出入庫動線,使物流與生產節拍配合。
自動搬運系統對路線、通道寬度、轉彎空間、地面條件及交會點有特定要求。若僅安置生產設備而未規劃搬運路線,容易產生堵塞、等待與人車交錯等問題。
三、影響空間需求與設施配置
自動化可能減少直接操作人員及部分作業區的需求,但會增加設備本體、控制與電力設施、緩衝區、物料供應區,以及維修和安全隔離所需空間。自動倉儲也可能改變倉庫的高度、貨架與出入庫區配置。
因此,不能只以「少用人」推論「所需空間必然變小」;應依設備與物流系統的整體需求重新估算空間,並預留設備更換、擴充及維修的可達性。
四、改變人力配置、技能需求與安全規劃
第 二 題20 分
新產品需要經過兩道作業,先作業 1,後作業 2,每週生產 600 個,其作業資料如下表。該工廠每週工作 5 天,每天工作 8 小時,但會花半小時進行機器之準備。為滿足所需,試求作業 1 之投料量應為多少及其所需機台數應為多少?
| 作業 | 標準時間(分鐘) | 不良率(%) | 操作效率(%) | 機器可靠度(%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 10 | 10 | 90 | 95 |
| 2 | 5 | 5 | 95 | 90 |
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核心觀念
本題考查製程中有不良品時,如何由最後一道作業的需求量倒推前段投料量,以及如何將每週工作時間換算成所需機台數。倒推投料時,前段必須補足後續作業的耗損;計算機台數時,則須把標準作業時間、操作效率與機器可靠度納入有效產能。
解題方法
成品需求為每週 600 個。作業 2 的良率為 ,因此作業 2 的投料量為:
作業 1 的良率為 。作業 1 的合格品須足以供應作業 2 的投料量,因此作業 1 的投料量為:
投料量須為整數,且須確保產量足夠,故作業 1 每週應投料 702 個。
第 三 題20 分
試從 10 項物料搬運原則中,舉例說明任兩項物料搬運原則之意義。
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核心觀念
物料搬運原則是規劃廠房內物料移動、儲存與設備配置時的指導方針,目標在於讓物料以安全、有效率且合理的成本,從起點移至需求地點。常見的十項原則包括:規劃、系統化、物料流動、簡化、重力、空間利用、單位負載、機械化、自動化,以及環境與安全原則。不同教材對原則名稱或分類略有差異。
本題要求從十項原則中選兩項,說明其意義並舉例;重點是把原則轉化成具體的搬運安排。
解題方法
作答時可依「原則名稱 → 意義 → 實際例子」的順序說明。選擇原則時,宜挑選容易用廠內流程解釋的項目,並讓例子明確呈現原則如何減少搬運、改善流動或提升安全。
原則說明與舉例
一、物料流動原則(Material Flow Principle)
意義:搬運系統應配合生產或作業順序,使物料沿著明確、連續的路徑流動,減少逆向、交叉、迂迴與等待,避免不必要的搬運距離與作業干擾。
例子:某零件依序經過切削、檢驗、組裝三站,可依製程順序排列工作站,並讓輸送帶或搬運車沿單一方向運送,使物料由切削區直接送至檢驗區,再送至組裝區,避免成品與待加工品交
第 四 題20 分
一產品需要經過三個步驟之組裝作業(A、B 與 C),其作業資訊如下表,試說明週期時間為何?若需要每小時完成 90 件,試求每步驟作業所需機台數應為多少?
| 作業 | A | B | C |
|---|---|---|---|
| 內容 | 組裝元件 | 檢查外觀 | 測試功能 |
| 所需時間(分鐘) | 5 | 2 | 60 |
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核心觀念
本題考查生產線的週期時間與依產能需求計算各作業所需機台數。
週期時間是生產線相鄰兩件產品完成的時間間隔。若每小時需完成 件,則所需週期時間為:
每項作業所需機台數,則以該作業的單件加工時間除以週期時間計算,並向上取整:
解題方法
以每小時 分鐘、目標產量每小時 件計算,生產線必須平均每隔:
第 五 題20 分
公司要設立新工廠,在選擇設施位址時,試說明需考量有關社區哪些重要之因素?
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核心觀念
本題考查設施位址選擇中的社區因素。廠址不只要符合生產、運輸與成本需求,也要評估工廠與所在地社區能否長期共存。社區環境會影響設廠可行性、招募與留任員工的能力,以及營運所面臨的社會與法規風險。
題目未指定特定產業,因此可從「社區是否接納工廠、是否能支持工廠營運、是否適合員工生活」三個方向整理。
解題方法:依社區關係分項說明
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居民態度與社區接納度 評估居民對設廠的支持程度、社區與企業的互動關係,以及居民是否接受工廠可能帶來的交通、噪音、排放或景觀影響。若社區反對,可能增加溝通、協調及營運上的阻力。
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人口與勞動力條件 考量當地人口規模、人口結構、勞動力供應、技能水準與工作習慣,以及員工通勤是否方便。這些條件會影響招募、訓練、出勤與人力穩定性。
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員工生活品質與生活設施 評估住宅、醫療、教育、商業、休閒及公共服務是否充足,生活成本是否合理。生活條件良好,有助於吸引員工與眷屬遷入並留任。
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社區公共設施與基礎服務 確認道路、公共運輸、供水、排水、電力、通訊、消防及警政等服務的可用性與可靠性。社區服務不足,可能影響工廠日常運作與緊急應變。