109 專技高考高等考試 工業工程技師 生產管理 考古題詳解
第 1 題20 分
請解釋何謂長鞭效應？企業應如何解決此一問題，請至少提出兩種因應方法。
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核心觀念
長鞭效應（Bullwhip Effect）是指供應鏈中，需求資訊由終端消費者往上游傳遞時，訂單量的波動逐層放大。零售商的銷售變化即使不大，批發商、製造商及原料供應商收到的訂單仍可能劇烈起伏，形成「愈往上游，需求變異愈大」的現象。
長鞭效應描述的是訂單波動，不一定代表終端市場的實際需求同幅度變動。它會造成上游過量生產或備貨、下游缺貨、庫存成本與加班成本上升，也使產能與人力規劃更困難。
解題方法
作答時先說明「波動沿供應鏈往上游放大」的定義，再指出造成放大的管理因素，最後提出至少兩種能直接改善資訊傳遞或訂購行為的方法，並交代其作用機制。
長鞭效應常見成因包括：
- 需求預測逐層修正：各層只依據下游訂單預測需求，未掌握終端銷售資料，因而反覆調整預測與訂貨量。
- 批量訂購：為降低訂購、運輸或處理成本，企業集中下單，使訂單呈現大批、間歇的波動。
- 價格促銷與折扣：買方趁低價大量進貨，造成訂單短期暴增；促銷結束後又減少訂購。
- 短缺時配給及囤貨：買方擔心缺貨而超額下單，取得配額後再取消或縮減訂單，使供應商誤判真實需求。
因應方法
- 共享終端需求與庫存資訊 供應鏈成員即時分享銷售點資料（POS）、庫存水位及補貨狀況，讓上游依據實際消費需求安排生產與補貨，減少各層只看訂單、重複預測所造成的資訊失真。
第 2 題30 分
說明何謂前置時間（Lead Time）？何謂週期時間（Cycle Time）？比較兩者的差別及使用場合。
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核心觀念
本題考查生產管理中兩種時間指標的定義、衡量範圍與用途。兩者都以時間為單位，但觀察角度不同：
- 前置時間（Lead Time）：某項需求從起點到終點所經過的總時間。依管理情境，起點可能是顧客下單、採購需求提出或工單釋出；終點則可能是交貨、物料到廠或產品完成。前置時間通常涵蓋等待、搬運、加工、檢驗等時間。
- 週期時間（Cycle Time）：生產系統完成一個單位產品，或連續兩個成品產出的時間間隔。用來描述製程的實際產出節奏。
若以穩定生產線的產出衡量週期時間，且期間沒有停線等特殊情況，可寫成：
例如一條產線每小時完成 60 件，平均週期時間為每件 1 分鐘。
解題方法
作答時先界定兩種時間各自回答的問題，再比較範圍與用途：
- 前置時間問「從需求提出到需求完成，總共要等多久？」 它以一筆訂單、工單或物料需求為觀察對象，通常包含流程中的等待與處理時間。
- 週期時間問「製程多久產出一件？」 它以生產作業或產出節奏為觀察對象，重點是單位產出的時間間隔。
因此，週期時間可視為製程或產線的一項時間特性；前置時間則是需求在整個指定流程中經歷的總時間。前置時間通常會受到週期時間影響，但也受到排隊、排程、搬運、檢驗及行政處理等因素影響，不能直接視為週期時間。
差別與使用場合
第 3 題20 分
試述可承諾量（Available To Promise, ATP）的用途與意義。
如果每週需求量是指預測與顧客訂單中較大者，現在每期的預測量為 70 單位，期初存貨為 0；若 MPS 代表這家工廠每次預計的生產批量，而 MPS 法則是預計現有庫存量為負值時，則安排生產批量為 100 單位。下表顯示已承諾的訂單，請填寫 (a)、(b)、(c)、(d)、(e) 的數字。
| 項目 | 6 月 1 | 6 月 2 | 6 月 3 | 6 月 4 | 7 月 5 | 7 月 6 | 7 月 7 | 7 月 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 預測 | 70 | 70 | 70 | 70 | ||||
| 顧客訂單（已承諾） | 80 | 50 | 30 | 10 | 2 | |||
| 預計現有庫存量 | 20 | (a) | (b) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| MPS | 100 | 100 | 100 | |||||
| ATP | (c) | (d) | (e) |
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核心觀念
可承諾量（Available To Promise, ATP）是尚未被顧客訂單占用、可再承諾給新訂單的供應量。它以主生產排程（MPS）及期初可用存貨為基礎，扣除已承諾訂單；一般不扣預測量，因為預測量用於生產規劃，ATP計算要確認的是尚未被訂單承諾的數量。
預計現有庫存量則依各期需求推算。本題需求量取預測與顧客訂單兩者較大者，計算式為：
解題方法
先逐期計算預計現有庫存量：
- 6月1日：期初存貨為0，MPS為100，需求為 ，所以期末庫存為 。
- 6月2日（a）：需求為 ，所以 ，故 (a) = 50。
- 6月3日（b）：需求為 ，所以 ，故 (b) = 80。
- 6月4日：需求為 ，沒有安排 MPS，所以 ，與表列相符。
第 4 題30 分
在兩個工作中心的工作排序常用強森法則（Johnson’s rule）來處理：
(一) 試述強森法則的方法。
(二) 如上表所示，請利用強森法則決定經過工作中心 A 和 B 的最佳工作製程順序。
(三) 請以甘特圖（Gantt Chart）呈現流程時間與閒置時間，並求兩個工作中心的總完工時間。
（此題原卷文字擷取不全，請參考原卷。）
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核心觀念
本題考兩部門流程型生產排序。每項工作都依序經過工作中心 A，再經過工作中心 B；目標是安排工作順序，使全部工作在 B 完成的時間，也就是總完工時間，盡量縮短。
強森法則的適用條件是：每項工作都依相同順序通過兩個工作中心，且各工作在 A、B 的加工時間已知。法則步驟如下：
- 找出尚未排定工作中最短的加工時間。
- 若最短時間在 A，將該工作排在最前面尚未填入的位置。
- 若最短時間在 B，將該工作排在最後面尚未填入的位置。
- 刪除該工作，重複以上步驟，直到所有工作排定。
解題方法與計算
題目加工時間如下：
| 工作 | 工作中心 A（小時） | 工作中心 B（小時） |
|---|---|---|
| a | 2.50 | 4.20 |
| b | 3.80 | 1.50 |
| c | 2.20 | 3.00 |
| d | 5.80 | 4.00 |
| e | 4.50 | 2.00 |
依強森法則逐次排定：
- 全部工作中最短時間為 b 在 B 的 1.50 小時，將 b 排在最後。
- 剩餘工作中最短時間為 e 在 B 的 2.00 小時，將 e 排在倒數第二。
- 剩餘工作中最短時間為 c 在 A 的 2.20 小時，將 c 排在最前面的空位。
- 剩餘工作中最短時間為 a 在 A 的 2.50 小時，接在 c 之後。
- d 排入剩餘空位。
因此，最佳工作順序為：
依此順序計算各中心的開始與完成時間。B 的開始時間須同時等候該工作完成 A 的加工，以及 B 前一項工作完成：