第四章

作業流程分析

作業流程分析

分析吃角子老虎 作業流程 Process 週期時間 Cycle time 效能 Utilization

作業流程圖

作業流程的種類

緩衝、堵塞、缺貨 Buffering, Blocking, Starving 瓶頸 Bottleneck 訂單生產、計劃生產 Make-to-order, Make-to-stock 混合式製程 Hybrid processes 同步 Pacing 作業流程績效衡量

生產力與效率 Productivity and efficiency 運轉時間、設置時間、作業時間 Run time, Setup time, Operation time 產出時間、產出率 Throughput time, Throughput rate 製程速度 Process velocity or Throughput ratio 增加附加價值時間 Value-added time Little 法則 Little’s Law

作業流程分析範例

製麵包作業 餐廳作業 規劃通勤巴士作業

降低作業流程產出時間

結論

第二篇 產品的設計與製程的選擇

71

個案：分析賭場錢財處理流程

第三篇 產品的設計與製程的選擇

85

五十九秒提供熱食 大部份人喜歡熱的，但沒有人喜歡冷的。

販賣熱與冷速食之間的差異是相當大的。「現在被我丟掉的速

食，比五年前我所賣出去的速食還要好。」一位麥當勞分店主管 Steve Bigari 說道。最近一年內，在他自己的五家餐館內，測試新的食物準備技術應用。

自從他們開始提供新鮮食品，其中兩家店銷售已經成長百分之二

十。他們並未透過廣告來促銷這個改變。Bigari 認為銷售的成長歸功於比較熱的食品。

他的秘訣是：非常迅速的服務。點餐後才開始製作。「以前，你

如果你想要點一份不加醬的漢堡，你必然會被送到禁閉區。」Bigari說：「現在絕對不會。」

Steve 及 USA Today 的記者隨機觀察兩位使用得來速（Drive - through）的顧客購餐狀況：

12:39:00pm 利用買一送一的促銷機會，這兩名工人點了兩份大麥可餐，一名帶著耳機的員工隨即將訊息輸入電腦中。

12:39:07pm負責製造三明治的人員，經由營幕得到訊息，它將兩份麵包送入十秒的烤箱中，並取出四片肉餅，然後開始組裝

漢堡。 12:39:19pm 這兩位開著 Toyota 汽車的工人，緩緩將車子由點餐處移

到取餐處。 12:39:39pm 漢堡製作人員完成兩個大麥可，並包裝好。 12:39:42pm 另一位員工將漢堡打包後，送給在取餐窗口的收銀員。 12:39:48pm 車子開到取餐處，顧客付費並取餐。 12:39:59pm 交易完成，車子離開。 總計五十九秒。記者攔下車子並訪問這兩名顧客：食物是熱的嗎？ 駕駛回答：「假如這食物不熱，我就不會一直來，這是我這個禮拜第

第四章 作業流程分析

86

三次光顧了。」

作業流程分析

了解作業流程是如何運作的，是企業確保競爭優勢的基礎。倘若

流程不能滿足企業的需求，將隨時對企業造成阻礙。例如，有兩家速

食餐廳，一家餐廳提供給顧客的漢堡需成本 0.5 美元，而另一家則為

0.75 美元，可想見的第二家餐廳每賣出一個漢堡，就損失 0.25 美元的

利潤。設計流程時，許多因素都必須先考慮。這些因素包括有材料成

本、漢堡準備成本、接受訂單的成本、及將產品送至顧客手上的運送

成本。

流程是什麼呢？流程是企業將任何投入轉化成產出之間的一系列

作業，企業都希望產出的價值高過投入。例如，本田汽車組裝

Accord 汽車，它的組裝廠投入許多供應商提供的零組件，加上人

力、設備、組裝線及能源，這些零組件轉化成一輛汽車。每一家麥當

勞分店都必須備有肉片、生菜、蕃茄、及馬鈴薯，加上訓練有素的員

工，從廚師、點餐人員到資本與器材，將投入轉變為漢堡、薯條、及

其他食品。

在這兩個例子中，其產出都是有形產品，然而在許多流程中的產

出是服務。例如，醫院擁有特殊器材、受過特殊訓練的醫生、護士、

檢驗人員，加上另一個投入：病人。病人經過適當的處置，轉化成一

個健康的人。航空公司是另一個服務組織，航空公司使用飛機、地勤

設施、飛行人員、地勤人員、定位人員，還有油料，將顧客載運至全

球各地。

在本章中將介紹如何分析流程，分析流程讓我們瞭解許多重要的

問題。例如，流程在一個小時中，可以服務多少顧客？服務一個顧客

須花費多久時間？流程產能擴張時，應如何應變？這樣流程須花費多

少金錢？分析流程的第一步是一個非常困難、但很重要的問題，清楚

第三篇 產品的設計與製程的選擇

87

地定義分析流程的目的何在？是去解決一個問題？或是了解變革對企

業未來所帶來的衝擊？

清楚的瞭解流程分析目的，對於決定作業流程的細節是非常重要

的。分析本身應是愈簡單愈好。本章中將探討建構流程圖的細節，以

及各種作業流程的恰當衡量指標。首先，探討一個簡單的例題。

分析吃角子老虎

吃角子老虎在賭場中是相當普遍的，我們利用這個機器來說明，

流程分析是很簡單的。

假設賭場中管理者正在考慮引進新型的電子式吃角子老虎，這

種機器較現在的機械式設計快。管理者想瞭解新機器，在一天 24 小

時中，可以較舊機型多賺進多少利潤？

由機械式吃角子老虎開始，當顧客投入硬幣時，即啟動機器，

然後顧客可以拉把手。機器內的三個滾軸開始轉動，在一段時間後，

所有滾軸停止轉動，並展示一組圖樣，再以此來決定是否中獎。

吃角子老虎設計時，就設定獎金是它收進金額的一定比率。一

般是九成到九成五比率，賭場則收取 5%到 10%的利潤。這個獲利的

比率是依三個滾軸所擁有之圖樣數目計算而來，而每一滾軸上的圖樣

出現機率，是有一定的比率。假設一個滾軸中有十個圖樣，包括一條

槓、二條槓、一個檸檬、兩個櫻桃、三個七、兩個鈴噹。因為滾軸停

止後，所出現的圖樣是隨機的，因此三個轉輪都出現幸運七的機率為

3/10 ×3/10 ×3/10 = 0.027。特定圖形組合出現的機率，與每種圖形組

合的彩金，就構成了該機器的期望報酬。

假設機械式吃角子老虎會吐回 95%的硬幣。若每一個顧客以每

十五秒投入一個硬幣，這十五秒便稱之為流程的週期時間。週期時間

第四章 作業流程分析

88

是指一個重複式作業流程，平均連續完成兩個產品之間隔的時間。在

這個案例中，每一個單位是一個硬幣。以十五秒的循環週期，這個吃

角子老虎每分鐘可完成四個作業流程或 4 元（60 秒/15 秒），或每小

時吃 240 個硬幣（4×60）。因為吃角子老虎會吐出 95%獎金，所以每

小時吃角子老虎該吐出 228 個應幣（240 ×95%），其餘的 12 個硬幣

則成為賭場的獲利。因此，我們如果有$100 賭金，我們可以預期在

8.3 個小時後，全部輸光（$100 / $12）。雖然我們有可能在第一小時

內，中第一大獎；也有可能在第一小時內，全部輸光。但平均會在

8.3 個小時後，全部輸光$100。

現在我們來考慮新的電子式吃角子老虎，它操作的方式與前相

同，不同點在於每一個投入硬幣的週期縮短為十秒。因此新機型每分

鐘可處理 6 個硬幣或每小時可吃 360 個硬幣，其中 342（360 ×0.95）

個硬幣，將吐出來作為獎金，18 個硬幣則輪為賭場的酬勞。而與舊

機相比，它花費 5.5 個小時便可為賭場賺進 100 個硬幣（舊機則須花

8.3 個小時）。

因此在賭場營運一天後，新機究竟為賭場多賺進多少錢呢？一

個重要問題在於機器的使用效能。所謂效能是指一項資源其可使用時

間與實際使用時間之比值。在這個案例中，假設吃角子老虎之效能為

50% （12 小時 / 24 小時），則舊機型每天可為賭場賺進 144 個硬幣

（12×24 小時 ×50%），而新機型則可賺進 216 個硬幣（18 ×24 小時 ×

50%）；進行流程分析時，應先確認假設條件。本例中假設顧客每次

投入一個硬幣，則機械式與電子式的效能接會相同。

吃角子老虎的速度會影響到賭場獲利高低。吃角子老虎只是賭

場的一小部分而已。如果要了解賭場的營收狀況，我們必須去了解賭

場內各種產生收入的作業流程，例如，梭哈、21 點，…對每一個企

業來說，獲利是由許許多多不同流程所組成，每一個單獨的流程都應

第三篇 產品的設計與製程的選擇

89

被分析。總合個別作業的分析，通常可以了解到整體企業。另一方

面，個別作業之交互關係也須考慮。

很多賭場提供物美價廉的餐點，而且都是在賭場內。想想看賭

場餐廳經理的首要重心是什麼？色、香、味具全的菜色？食物的成

本？供應餐點的速度？菜色當然重要。如果食物很糟，顧客根本不會

考慮留在賭場內用餐。這對賭場來說非常不好，顧客離開時，將他們

身上的錢一起帶走。請記得賭場的收入是基於顧客停留時間的長短。

顧客留的愈久，賭場賺的愈多。成本呢？如果顧客認為價錢太貴，他

們可能會離開。因此要設法讓食物的成本降低，以便提供低廉的餐

點。許多賭場甚至提供免費餐點。供應餐點的速度重不重要？請從這

個角度來看，顧客在餐廳多坐一分鐘，就少了一分鐘餵吃角子老虎。

所以速度是很重要的，它會影響賭場的收入。

作業流程圖

通常流程中的每一個作業都會影響到其它作業的進行，因此，同

時將不同的作業一起加以考量績效是很重要的。利用流程圖將作業繪

製成圖，顯示出各個基本作業間的相關性，包括作業、搬運及儲存。

作業用長方型表式，搬運利用箭頭表式，儲存則利用倒三角型表式，

流程圖中的決策點則利用一個菱形符號表式。圖表 4.1 展示這些圖形

的應用。有時我們可以將流程圖做水平或垂直分割，來表式不同層次

的流程，將流程分割為不同的小流程。例如吃角子老虎的作業中，顧

客的各項作業，與吃角子老虎的各項動作可以區分開來。

在吃角子老虎的例中，為了單純化作業分析，我們將吃角子老虎視為

一個黑盒子，不斷的吃進硬幣，並不斷地吐出硬幣。當然可以將吃角

子老虎視為一個黑盒子，如果我們只想瞭解吃角子老虎可以為賭場賺

進多少錢。然而事實上，吃角子老虎是由許多不同作業所組成的。在

第四章 作業流程分析

90

吃角子老虎內有兩個筒子裝硬幣，其中一個筒子是預備當顧客贏得獎

金時，將獎金吐出用，而這個筒子在顧客開始光顧前會自動裝滿，而

當第一個筒子裝滿後會自動裝到另一個筒子內。圖表 4.1 顯示顧客的

圖表 4.1 製程流程圖

獎金桶

收益桶

將代幣投入吃角子老虎

下拉機器把手

贏或輸 再玩一次 放棄

啟動付獎金裝置

付給獎金

將賭金桶的代幣

移至獎金桶

賭金桶滿了嗎?

將代幣移至收益桶

嬴

輸 否

是

否

決策點任務或活動 庫存區(等候線) 原料或顧客的流線

是

作業，與吃角子老虎的內部作業。

一個有趣的問題是裝獎金的筒子應該多大才好？的設計是：當付

獎金的筒子空了之後，則該機器會自動停止運作，並出現醒目的閃爍

訊號，告訴賭場工作人員，又有幸運的顧客中大獎。因此裝獎金的筒

子並須夠大，以便讓這種狀況發生機率最小，否則工作人員便須時時

注意。我們可以將裝獎金的筒子視為緩衝存貨，可以讓機器一直自行

運轉。若筒子太小，則工作人員需時時注意，機器停止運轉的時間更

多；若筒子太大，則有太多的現金閒置在機器內。

而相對於裝顧客投入的賭金筒子也有同樣的狀況。若賭金筒子

太小，則需常常派人去收；太大，則保留太多的閒置現金。有此可知

緩衝的裝置，對於吃角子老虎的重要性。緩衝裝置的大小亦決定工作

人員需注意機器的頻率。對來說，緩衝裝置是現金；其他情況下，緩

第三篇 產品的設計與製程的選擇

91

衝裝置可能是物料，而物料也需現金。

吃角子老虎每一個小時會收 12 個硬幣，進入賭金筒子中，若這

個筒子可以裝 1,000 個硬幣，則我們可以計算出每 83.3 小時（1000/12

每小時）需清一次這個筒子，如果機器是一直在使用狀態。如果你稍

微想一下，賭金筒子裝滿的情形，這是一個很有趣的問題。如果將機

器設計成如同獎金筒子一樣聰明，機器暫停、出現醒目的閃爍訊號，

通知工作人員。這除了造成機器停機，可能也會令顧客非常反感，因

為他必須換一台機器。如果設計成不用停機，則硬幣必然會散落在桶

子四周，等到工作人員來清理機器時，必然是亂七八糟，到處都是銅

板。我們應該多久去收一次賭金筒子？

作業流程的種類 將作業流程加以歸類，再來描述如何設計作業流程是相當有用

的。為了能迅速將作業流程分類，我們必先瞭解其中相似與差異點。

作業分類的第一種方式是：辨別流程是單一步驟或多重步驟。

若是我們將吃角子老虎視為一個黑盒子，則它可以被歸類為單一步

驟。所有的作業都被壓縮成單一的步驟，用一個週期時間來代表機器

的速度。而多重步驟流程是由許多作業群組而成，利用搬運連結起

來。

第一階段 第二階段 第三階段

多重步驟流程

在多重步驟流程之中，一般會有內部緩衝功能。緩衝是指兩個

步驟之間的倉儲空間，上一個步驟的產出，暫時儲存在下一步驟之

前，等待以後再用。透過緩衝區，每一個步驟便可獨立運作。若兩個

步驟之間沒有緩衝，則兩個步驟可視為一個連結的作業。流程在這種

第四章 作業流程分析

92

情況下，可能發生堵塞或缺貨的問題。堵塞通常發生在當一步驟完成

後，沒有倉儲空間時，而必須停機；而缺貨則是在這個步驟上，沒有

工作可以作，而必須停機。

第一階段 第三階段

具有緩衝之多重步驟流程

儲存

假設一個包含有兩個步驟的流程，第一個步驟週期時間為 30

秒，第二步驟則為45秒。若這個流程須生產出100 個產品，則第一步

驟完成後的產品，皆有 15 秒的等待時間。現若在此一流程中設有緩

衝功能，則第一個步驟生產 100 個產品花費 3,000 秒，而在此 3,000

秒之內，第二個步驟中僅生產出 66 個產品（（3,000-30 秒）/45 秒）。

減掉 30 秒是因為第二階段剛開始的 30 秒是呈缺貨狀態。此即說明緩

衝裝置必須可以容納 34 個產品的儲放（100 個-66 個），而將 1000 個

產品製造出來，共須費時 4530 秒。第二個步驟我們可以稱之為流程

中的瓶頸，因為它限制著整個流程的產出。

若第一個步驟須週期時間 45 秒，而第二個步驟成為 30 秒時，情

況會怎樣？在這個案例中，第一個步驟將成為瓶頸，而第二步驟將會

有 15 秒的等待，整個流程完成 100 個產品需費時 4530 秒。這是未考

慮系統中，週期時間的變動因素。

通常作業、步驟、甚至整個作業流程可能是平行方式同步進

行。理論上，平行運作兩個相同的作業，產能應該會加倍。或可能是

兩組作業同時在一件產品上加工。在分析這類平行的作業或步驟時，

必須先瞭解其中的相關性。在平行作業中，是有兩組相同的作業時，

流程圖中應顯示菱形符號，決定流程進行的方向，並標明每一個路徑

的分配百分比。有時候有兩個或多個流程會合於一個存貨緩衝裝置。

第三篇 產品的設計與製程的選擇

93

這通常代表兩個作業流程，生產相同的產品，儲存於相同的存貨緩

衝。如果平行作業的產出流向不同的地方，則須有不同的存貨緩衝。

兩條路徑

50%

同時作業

不同產品的製程

50%

另一個作業流程分類的方式在於判斷此流程是屬於訂單生產

（make-to-order）或計劃生產（make to stock）。以美國內三個主要生

產漢堡的連鎖商為例：麥當勞、漢堡王及溫蒂；在本章開始時，我們

已提及麥當勞推出的革新流程方式，在此我們將先探討速食餐廳的傳

統作業方式。

想想看一個傳統的餐廳如何做漢堡。在速食時代興起之前，漢

堡通常是依訂單製作的，即顧客先將所要漢堡烹熟程度(半熟、全

第四章 作業流程分析

94

熟)、添加料內容(酸黃瓜、洋蔥、…)訂出，廚師再依訂單內容製作。

這樣漢堡的品質完全決定於廚師的手藝。

訂單生產流程是依實際訂單來生產，因此在製品與成品存貨可

降至最小。理論上來說，從下訂、到生產完成、到送到顧客手上需花

費相當的時間。因服務本身的特性，服務作業大都是訂單生產流程。

麥當勞改革漢堡生產的傳統流程，成為高產量的作業。圖表

4.2A 為麥當勞最早的生產流程方式。原先漢堡是以一批一批的方式

製作。標準化的漢堡(如大麥克堡由兩片牛肉，醬汁、洋囪、起士等

等，夾在兩片芝麻麵包)都是事先準備好，並儲存在包裝盒內，以便

隨時應付顧客需求。因此必須有專人，依當時的需求，決定存貨量，

並控制整個作業流程。這是一種高效率的存貨生產流程，用來生產標

準化的產品，並迅速提供顧客產品。這個快速的流程非常吸引有小小

孩的家庭，對他們來說速度是最重要的。

一般來說，存貨生產導向的流程首重製成品存貨數量的控制，

顧客的需求以存貨直接供應。存貨導向流程是透過對製成品存貨實際

或預測數量來控制。例如，設定一個存貨的目標數量，作業流程定期

的核對，並啟動作業，以確保足夠的目標存貨。存貨生產亦適合季節

性需求的產品，淡季時，生產的產品儲存成存貨，旺季時，以庫存滿

足顧客的需求，故作業可以整年皆以固定的速度生產。

圖表 4.2B 中顯示，漢堡王獨特的輸送帶烤箱作業流程。將生的

漢堡的材料置放在輸送帶上，通過一個熊熊烈火的烤箱，90 秒後一

份兩面烤熟，具有特殊風味的肉片便製作出來。因為肉片通過輸送帶

烤箱的時間是固定的，故每一種漢堡的肉片之厚度必須皆一樣。這個

系統生產出獨特、一致性高的產品。在需求高峰的時間，許多標準化

的漢堡已經預先準備好，用來立即供應顧客的需求。配料特殊的漢堡

是

第三篇 產品的設計與製程的選擇

95

顧客點了之後才開始做。這種混合式的作業流程，透過訂單生產的支

第四章 作業流程分析

96

圖表 4.2 漢堡製作

原料烹調 組合

完成品

顧客點餐

運送

原料烹調

在製品

顧客點餐

組合

顧客化或標準化

運送

組合

完成品

原料

顧客點餐

烹調

辣椒

組合 運送

D. 麥當勞新製程

原料

烹調

在製品

顧客點餐

組合 運送

顧客化

標準化

C. 溫蒂

A. 麥當勞 - 舊製程

B. 漢堡王

援，提供滿足顧客偏好的彈性；也就是漢堡王的標語「為您特製」。

一般來說，混合式的流程是組合存貨導向及訂單導向流程，這

兩種流程在漢堡王的作業中，並存於作業的後段。最常見的混合式作

業流程是將通用產品先做好並庫存，然後再以通用產品依訂單完成最

終產品。

讓我們繼續參觀活動，溫蒂漢堡使用的是依顧客需求生產的訂

第三篇 產品的設計與製程的選擇

97

單作業流程（圖表 4.2c）。漢堡的肉片是用烤肉架烹調。在需求尖峰

時，廚師會先預測顧客人數，預先多烤一點肉片。肉片若留在烤架上

太久，就淘汰成熱辣湯原料。在顧客到達並點餐之後，廚師從烤架上

拿出一塊肉片，並依顧客的需求製作漢堡。因為作業是以烤肉片開

始，所以速度較慢。因為顧客可以看到烘烤作業的進行，在感覺上，

顧客會認為這樣的漢堡品質較高。

最後，麥當勞新的作業流程（圖表 4.2d）是採用混合式作業方

式。預先製作的漢堡肉片放在可以保存肉片溼度約 30 分鐘的容器

內，其作業大量採用先進的烹調技術，如肉片只需烹調 45 秒，漢堡

麵包只需烤 9 秒。利用一套特殊設計的電腦系統，將顧客點的各項食

品立即傳給組合漢堡的工作區域。從烘烤麵包到漢堡組合完畢只要

15 秒。利用最新科技及智慧型作業流程，麥當勞開發出回應非常快

速的作業。產品不但新鮮、快速，並且也是顧客所指定的。

這三個公司所使用的作業流程各有其優缺點。麥當勞是高產量

的領導者，其鎖定家中有小小孩的消費者。漢堡王則生產獨特口味漢

堡，溫蒂漢堡則吸引顧客監持採用傳統漢堡製造方法。三者也都不斷

透過廣告，區隔及爭取作業流程之特色所鎖定的目標顧客。

另一種歸類流程的方法是判斷流程是同步或非同步。回想一下

漢堡王利用輸送帶烤箱，精確地以每 90 秒生產一個漢堡。所謂同步

（Pacing）是指由作業流程中，產品移動的間隔時間是相同的。在一

個連續式的作業流程裡，產品從一個作業（階段）到另一個作業的移

動，通常利用機械裝置來達到同步的效果。例如，生產線可能是每

45 秒完成一個產品。也有利用馬錶做倒數計時（週期時間），當倒數

到零時，零組件就交給下一個工作站。將可用來生產產品的時間，除

以顧客需求量，就可得到作業流程的週期時間。假設有一家汽車製造

商需要在每一個工作班次，生產 1,000 輛汽車，生產線一個班次工作

第四章 作業流程分析

98

420 分鐘，因此作業流程的週期時間可推估約 25.2 秒（420 分鐘 / 1000

輛 * 60 秒）。

作業流程績效衡量

實務應用上，績效的計算單位有很大的差異。本節中，績效的單

位採實務上最常用的定義。了解一特定公司或產業在做決策之前，如

何產生績效的計算單位是很重要的。如果績效的單位之計算方式非常

一致，事情就比較簡單，但實務上都不是如此。舉例來說，倘若某位

管 理 者 說 作 業 的 效 能 （ utilization ） 是 95% ； 而 另 一 位 的 效 率

（efficiency）是 115%。大家直覺的反應是「你是如何計算出來的？」。

績效的計算單位與特定作業的環境有很大相關性，因此我們必需先釐

清一些定義。

比較公司之間的績效計算單位通常稱為標竿，這是企業的重要作

業。績效的單位讓我們了解公司的改善是否朝項正確的方向。與會計

師所用的財務衡量單位類似，作業流程績效單位提供作業管理者目前

流程操作狀況，及生產力長期下來的變遷。作業管理者需要瞭解改變

作業或專案之流程對績效的影響。本節所介紹的績效衡量單位是很重

要的。圖表 4.3 顯示各績效衡量單位的關係。

測量流程績效最常見的指標為效能（utilization），在本章先前對

效能的定義是實際使用時間與可運用時間的比值；效能通常是對某項

資源，例如直接人力效能或機器設備的效能。效能與生產力是不同的

指標。生產力是投入與產出之間的比值，而整體生產力的計算通常會

換算成貨幣來表示，如產出的價值（如售出的產品與服務）除以投入

的成本（材料、人工、資金）等等；此外，部份生產力則是以單一的

資源為考量，人力是最常見的。部份生產力說明以某一特定水準的資

源，所能獲得的產出。例如，電腦廠一名員工生產幾部電腦。（參考

第三篇 產品的設計與製程的選擇

99

圖表 4.3 作業流程績效

批量大小加工時間

/單位

運轉時間

設置時間 等候時間

作業時間 產出時間

標準

效率

可用時間

循環時間 速度

投入產出率 生產力

效能 耗費的時間

操作時間 = 設置時間+運轉時間產出時間 = 單位產品停留於系統內之平均時間速度 = 產出時間 / 附加價值時間週期時間 = 平均完成一個單位產品的時間產出率 = 1 / 週期時間效率 = 實際產出 / 標準產出生產力 = 產出 / 投入效能 = 耗費的時間 / 可用時間

第二章生產力的介紹）。效能則通常用來測量一項資源實際利用狀

況，

例如，一項昂貴的設備實際運作的時間比例。

效率（efficiency）則是作業流程實際產出與標準之間的比值。例

如，用來包裝穀類的機器其標準產出是每分鐘 30 盒，若其實際產出

為 36 盒，則其效率為 120%（36/30）。效率的另一個定義是作業流程

中的得與失，例如，投入 1,000 單位的能源轉換成不同型式的能源，

若其實際產出為 800 單位能源，則其效率為 80%。

運轉時間（run time）是生產一批產品所需的時間，即是批量大小

第四章 作業流程分析

100

乘以單位產品的生產時間。設置時間（setup time）則是生產前機器的

準備時間。設置時間較長的機器，通常都採用批次生產。作業時間

（operation time）為一部機器生產一批產品時，設置時間加上作業時

間的總合。例如，包裝穀類的包裝機設定為每分鐘包裝 30 盒，即包

裝每盒所需要的運轉時間為 2 秒，機器轉換生產線（包裝 12 盎司轉換

成 16 盎司）所需設置時間為 30 分鐘。則包裝 10,000 盒 12 盎司所需

的作業時間為 21,800 秒（30 分鐘×60 秒+2 秒/每盒×10,000 盒）或 363.33

分鐘。

在實務上，設置時間通常不計在作業流程的效能上。基本上，

設置時間、停機維修的時間和作業流程上的干撓皆歸為同一類。這個

假設則因不同公司有不同的定義，因此在比較不同公司的效能時，對

於設置時間應清楚的定義。

1單位

2單位 1單位

2單位 1單位

2單位

2單位

2單位 1單位1單位1單位

週期時間指工作從開始到結束的時間，另一個相關名稱為產出

時間（throughput time），產出時間包含作業的實際時間以及等待的時

間。例如，一個擁有六個工做站裝配線，週期時間為 30 秒，假設每

一個工做站皆並列，產品在每一個工作站停留 30 秒（週期時間）後，

便轉往下一個工作站，所以產出時間為 3 分鐘（30 秒×6/60 秒）。產

出率係指在一段時間內，作業流程所預定的產出量。因此，在本例中

的產出率為每小時 120 個（60 分鐘/小時×60 秒÷30 秒）。數學上，產

出率為週期時間的倒數。

通常產品在生產線上時，皆不是 100%處於被加工的狀態。生產

第三篇 產品的設計與製程的選擇

101

作業流程中，週期時間常有變動的因素存在，緩衝的設置便提供個別

作業的作業獨立性。在上述六個工作站的例子中，假設在每兩個工作

站中都設置一個容量為 2 的緩衝裝置，當緩衝皆呈飽和狀態時，則產

出時間將為 8 分鐘（即是 16 個工作站，週期時間為 30 秒，16×30 秒）。

製程速度（process velocity）又稱為 throughput ratio, 係指總產出

時間與增加附加價值時間（value-added time）之比值。假設作業流程

中的作業皆是增加附加價值的作業，則增加附加價值時間應是整個流

程中每一個作業時間的總合。在上例中所裝設有十個緩衝的作業流

程，假設緩衝都是 100%利用時間，則製程速度為 2.66（8 分鐘/3 分

鐘）。

Little 法則（Little’s law）陳述有關產出率、產出時間及在製品存

貨數量之間的數學關係。Little 法則對於估計每一個產品停留於在製

品庫存中的時間相當有幫助，亦對於推估作業流程的整體產出時間有

助益。公式如下：

產出率

在製品產出時間

請注意這個法則如何用在沒有緩衝的生產線例子中。假設 6 個工

作站的每一個工作站上，皆只有一個在製品，產出率為每分鐘 2 個

（60 秒/30 秒），產出時間則為 3 分鐘。一般來說，只要知道其中兩

個變數，便可計算出第三個變數值。此公式對任何穩定的作業流程皆

成立。

作業流程分析範例

本節將利用製造業、服務業及後勤業等三個例子，說明本章所描

述的觀念。請注意三個例子中所提觀念將可運用到不同企業上，在實

第四章 作業流程分析

102

務應用上請盡量發揮想像力。這三個例子中將首先介紹有關麵包製造

流程、餐廳運作流程及典型後勤作業流程等。

麵包製造流程

例題 4.1 麵包製造

身為麵包店經理，首要的工作是瞭解產品各個生產的步驟及流

程，圖表 4.4A 顯示一個簡化的麵包製造流程。麵包製作前有兩個重

要作業，第一為製作麵團及烤麵包，第二為包裝麵包。由於攪拌器的

限制，一次只能烘烤 100個麵包，假設每小時可烤出 100個麵包(即為

其週期時間)，包裝 100 個麵包僅需 0.75 小時。

圖表 4.4 麵包製造流程

原料

A. 單一線的麵包製造

製造麵包週期時間:

1小時/100條

在製品 包裝週期時間:

45分鐘 /100條

原料

製造麵包週期時間:

1小時/100條

製造麵包週期時間:

1小時/100條

在製品 完成品包裝週期時間:

45 分鐘 /100條

完成品

B. 2條平行線的麵包製造

上述我們可以判斷出麵包店的流程瓶頸為烤麵包，這個瓶頸限制

烘烤麵包的產能。現在我們假設每天烘烤麵包及包裝麵包的作業時間

都相同。請注意一天下來，包裝作業將有 1/4 的時間，都在等待烤麵

第三篇 產品的設計與製程的選擇

103

包作業的完成。因此包裝作業的效能為 75%。

假設現在有兩線烘烤麵包的作業流程（圖表 4.4B），每線的週期

時間依然為每小時產出 100 個麵包。兩線烘烤麵包的生產流程之週期

時間將會減半成為半小時。因為包裝 100 個麵包耗時 0.75 小時，此時

包裝流程反倒成為瓶頸作業。如果製作麵包與包裝麵包流程每天的工

作時間皆相同，我們就必須限制烤麵包作業的產出量，因為我們並沒

有足夠的包裝產能。假如麵包包裝線採三班作業、及麵包製作採兩班

作業時，則包裝與製作每天的產能皆為 3,200。這種作業方式將會產

生一批在製品庫存，由包裝作業的第三班來消化。請問產出時間為

何？

解答： 在開始的時候，只有單一烤麵包生產線時，因為在烤麵包作業與

包裝作業之間，沒有在製品積壓的問題，產出時間為1.75小時。但當

我們的包裝線開始三班作業時，在製品存貨之等待時間便須小心推

估。假設兩條麵包生產的開始時間一致，則當第一批（100 個）麵包

生產出來後，將直接進入包裝線，第二批（100 個）麵包便需等待。

之後的每一批麵包的等待時間將漸增，直到烤麵包的第二班作業結束

為止。

這是利用 Little 法則來推估麵包停留於在製品存貨時間例子。使

用 Little 法則時，需估計烤麵包作業與包裝作業之間的平均在製品數

量。在前 16 個小時（兩班）中，麵包在製品存貨數量由 0 到 800 個。

因此，這 16小時之平均庫存為 400個；在最後 8小時中，在製品存貨

數量則為 800到 0 個麵包，故在 24 小時中平均存貨為 400 個麵包。包

裝流程的週期時間為每 100 個麵包 0.75 小時，即產出率為每小時

133.3 個麵包（100/0.75=133.3）。由 Little 法則計算出在製品平均時

間為 3 小時（400 個/133.3 個/小時）。總產出時間為在製品時間加上

第四章 作業流程分析

104

作業時間，即 4.75 小時（麵包製作 1 小時+3 小時存貨+0.75 小時包

裝）。

餐廳作業

例題 4.2 餐廳

上例中的麵包店是我們所說的「穩定」流程生產，而穩定流程生

產是指產出以固定的生產速度，貫穿整個作業流程運轉期間。穩定流

程生產之產出量的變化，是藉由調整作業運轉時間長短進行調整。在

麵包店例子中，我們設計以三班生產及兩班的包裝。

但餐廳必須隨時應付顧客需求，故無法套用這樣的設計。在尖

峰時段，同時立即服務所有顧客是不可能的，有些顧客必須等候服

務。由於需求變動，餐廳是屬於不穩定流程生產。在餐廳的菜單中，

有許多像沙拉、甜點之類可以事先預備產品，可以協助加速對顧客的

服務。

回想之前我們提到在賭場中餐廳的服務，餐廳經理於是採用自

助方式來加速服務速度。自助餐不斷地提供新鮮餐點。為了進一步加

速服務，用餐費用皆採統一價格、吃到飽。假設在自助餐設計中，顧

客需花費 30 分鐘享用餐點，每一群顧客（2-3 人）皆佔用一張桌子。

餐聽中共有40張桌子，每張桌子可容納4個人。則這家餐廳的最大產

能為多少？

解答： 很明顯的，若餐廳客滿時，則可同時容納 160 人。但事實情況是

需要以顧客群來分析，因為這是產能實際被使用的狀況。假設用餐人

群平均每群有 2.5 人，則平均座位的效能為 62.5%（2.5 人/每群÷4 座

位/每桌）。在這樣的利用率下，餐廳的週期時間為 0.75 分（30 分鐘/

第三篇 產品的設計與製程的選擇

105

每桌÷40 桌）。所以平均來說，每 45 秒便有一桌空出，餐廳每小時可

以服務 80 個群體（60 分÷0.75 分/每群）。

餐廳最困難的問題在於每個人都希望於同一時間用餐，經營者

蒐集早上 11:30 到下午 1:30 分間顧客用餐資料。用餐顧客必須在下午

1:00 之前進入餐廳用餐。

餐廳午餐服務時間為兩個小時，且每小時服務 80 個顧客群來

看，餐廳運作上並無問題。實際上，餐廳因顧客需求不穩定的變動，

面臨一些問題。一個簡單的分析是以每 15 分鐘為區間，來分析顧客

正在用

第四章 作業流程分析

106

時間 顧客群 11:30~11:45 15 11:45~12:00 35 12:00~12:15 30 12:15~12:30 15 12:30~12:45 10 12:45~1:00 5

總計 110

餐及排隊等待的數目。

顧客群累積量是了解本分析的核心。累積顧客到達數與累積顧

客離開數的差額，即是顧客正接受服務的數目(包括正在用餐與等待

的人)。因為只有 40張桌子，若某時段的累積差額數超過 40時，即表

示有人在等待服務。當 40 張桌子皆坐滿時，餐廳即是在最大產能狀

態下營運。另外由先前的計算得知，餐廳之顧客群的週期時間是 45

秒；即每 45 秒有一張桌子空出。最後一群顧客必須等到他們之前所

有顧客皆就座後才能得到服務。所以等待的期望時間是等候的群數乘

週期時間。

由下表可知，在中午 12:00 時，有 10 個顧客群必須等待；到

12:15時則有25個顧客群等待；到12:30時則只剩5個顧客群在等待。

時間 顧客群到達 (累積) 顧客群離開

(累積) 顧客群佔桌或等

待服務 桌子使用

數 顧客群等

待數 期望等待

時間 11：30-11：45 15 0 15 15 11：45-12：00 35(50) 0 50 40 10 7.5 分 12：00-12：15 30(80) 15 65 40 25 18.75 分 12：15-12：30 15(95) 35(50) 45 40 5 3.75 分 12：30-12：45 10(105) 30(80) 25 25 12：45-1：00 5(110) 15(95) 15 15 1：00-1：30 15(110) 0

因此，我們應該如何解決顧客的等待問題呢？縮短餐桌的週期

時間是一個方案，但顧客不太可能在 30 分鐘內，匆匆用餐完畢。增

加 25 張桌子是另一個方案，這樣就不會有人需等待。當然這就會佔

據更多吃角子老虎的空間，對賭場管理者來說並不實際。因此最後的

解決方法便是讓顧客併桌，如此可達到更高的座位效能，這可能是最

第三篇 產品的設計與製程的選擇

107

簡單的解決方案。

規劃通勤巴士作業

例題 4.3：通勤巴士作業

最後一個案例是探討後勤系統運作，所謂後勤指對於物料、人

員、最終產品的移動。巴士路徑的規劃應用在校園或大都會區是沒有

差別。類似的分析亦可使用在規劃飛機行程、卡車行程或船運；當然

也與餐廳案例一樣，通勤巴士的顧客需求亦不是穩定需求。在不同時

間區間有不同顧客需求量。使用與分析餐廳一樣的技巧，是一個很好

的開始。清楚定義出不同時段的區隔，對服務有不同的需求。這就是

情境分析。依據不同的情境，可能設計出一個單一解答可解決各種情

境，或一套方案來適應不同的情境。

法國巴黎的觀光巴士 Balabus 就是一個非常好的規劃，透過路程

規劃，該巴士通過巴黎所有的觀光景點。該路徑經過的景點有

Notre-Dame, 羅浮宮、Concorde, Champs-Elysees, Arc de Triomphe, 以

及艾非爾鐵塔等等。

該條路線應該安排多少輛巴士來服務呢？這涉及許多因素，在

尖峰時段，一輛巴士須兩個小時才能完成整個路線。該條路線有 60

個等候站，雖然只有在車上乘客要求下車、或司機發現有人等候時巴

士才會靠站，車輛產能設計 50 個座位及 30 個站位。這條路線也因旅

客行程安排皆早出晚歸而額外繁忙，公司高層希望巴士可以提供好的

服務品質及產能來應付尖峰的乘車需求。

解答：

一個核心的測量指標在於顧客等候巴士時間長短。假設只有一輛

巴士服務此路線，顧客隨機至公車站等候，他最差的狀況是剛剛錯過

第四章 作業流程分析

108

巴士，而須等候兩個小時。假如巴士已完成一半行程，則其等候時間

縮為一小時。因此，我們可以推估顧客的平均等候時間為一小時。換

句話說，我們可以定義出平均等待時間為整個週期時間的一半。若換

成兩輛巴士提供服務，則平均等候時間所為 30 分鐘；若我們的要求

是平均等候時間為 2 分鐘，因此週期時間為 4 分鐘，也就是我們必須

安排 30 個班次的巴士提供服務（120 分鐘÷4 分鐘/每班=30 班次）。

再者我們分析該系統產能的問題，假設我們安排 30 個班次巴

士，每一班次有 50個座位及 30個站位，因此產能為 1500個座位或可

運載 2400 人次。

下表是推估在觀光季節時乘客需求狀況，該表顯示每個小時所

需的巴士數目。假設每位顧客乘車時間平均為 45 分鐘，因此需要佔

住一個座位 45 分鐘，來服務一個顧客。每小時每輛巴士可以運載 80

個乘客-小時。將預期的顧客負載除以一輛巴士的最大運載量，得到

最少的巴士需求量。將預期的顧客負載除以一輛巴士的座位數，得到

美人皆有座的巴士需求量。

時間 乘客數 平均乘車時間

每小時載量 最少巴士需求量 每位乘客皆有座

8:00-9:00AM 2,000 45 分鐘 1,500 18.75 30 9:00-10:00AM 4,000 30 分鐘 2,000 25 40 10:00-11:00A

M 6,000 30 分鐘 3,000 37.5 60

11:00-12:00AM 5,000 30 分鐘 2,500 31.25 50

12:00-1:00PM 4,000 30 分鐘 2,000 25 40 1:00-2:00PM 3,500 30 分鐘 1,750 21.875 35 2:00-3:00PM 3,000 45 分鐘 2,250 28.125 45 3:00-4:00PM 3,000 45 分鐘 2,250 28.125 45 4:00-5:00PM 3,000 45 分鐘 2,250 28.125 45 5:00-6:00PM 4,000 45 分鐘 3,000 37.5 60 6:00-7:00PM 3,000 45 分鐘 2,250 28.125 45 7:00-8:00PM 1,500 45 分鐘 1,125 14.0625 22.5

TOTALS 42,000 25,875

以上的分析，假設該公司僅使用 30 個班次巴士，則將有許多的

乘客必須站立，另在早上 10 到 11 點及下午 5 到 6 點的尖峰時間，則

無法完成載運所有乘客。由此看來，在上午 9 點到下午 7 點之間，使

第三篇 產品的設計與製程的選擇

109

用 40 班次巴士似乎是必要的。儘管如此仍然會看到有些乘客沒有座

位而站著。

假設巴士公司決定在上午 8 點到下午 8 點間，使用 40 班次的巴

士，則所有巴士的效能為何？在這 12 個小時之間，計有 24,000 座位

可供使用(40 班次×12 小時×50 座位)，而表中顯示需求為 25,875 座位-

小時，由此計算得出大約有 7.8%的乘客必須站立。當然平均數目無

法顯示尖峰時的問題。

想想看這種分析對巴黎公車當局多麼有助益。透過這些分析方

法，經由對每日資料的蒐集及分析。有關路徑及需求的議題皆可作出

更精確的規劃，例如路線若由一條拆為兩條，會有何影響？使用更大

容量(120 座)的巴士，會有何影響？甚至進一步做成本的分析？

降低作業流程產出時間

重要的作業流程都符合時間就是金錢的法則。例如，顧客等待

的時間愈長，愈會導致顧客的流失；物料庫存時間愈長，投資的成本

就愈高。但很不幸的，重要的作業流程卻常常受制於特定有限的資

源，導致瓶頸作業。有時候產出時間的降低是可以不需要購入新設備

來達成。以下提供一些混合的建議協助您達到此目標：

1. 同時執行平行作業：作業流程一般都是一步一步按順序來執行。

序列式流程的作業時間是由每一個生產步驟所需時間加上運送時

間及等待時間等三種時間的加總。透過同步執行某些作業的設

計，將可使生產時間降低 80%左右。

例如產品的發展，目前的趨勢是採用同步工程。傳統序列式

作業是從概念的形成、繪圖、物料清單、到作業流程分析，依序

展開；現在是所有作業是由跨領域小組採用平行展開。開發的時

間顯著地降低，且開發的所有相關議題，也都可以顧及。

第四章 作業流程分析

110

2. 改變作業的順序：文件或產品常在不同部門、辦公室或大樓間來

來回回。例如，一份文件可能在兩各部門之間來回好幾趟，才能

完成相關檢驗及簽署。若這些動作的順序可以改變，文件處理的

許多工作，可能在它進入辦公室時，就一併被處理完畢。

3. 降低中斷因素：許多流程常會浪費許多時間在不同作業的連接

上。例如，採購訂單可能是兩天處理一次，採購人員在開立採購

單時，就應注意截止日期，避免錯失而造成等待。掌握時點便可

以改善產出時間。

讓我們用例題來說明這幾個觀點，一家電器製造商收到顧客提出

抱怨，指出訂貨前置時間需等待 29 天。經過評估訂單處理系統，發

現員工需獲得 12 項經理的核可，才能完成一項訂單。同時發現前面

10 項核可動作是不必要的。這樣使得顧客的訂單等待時間平均降低

7-8 天。

許多次要系統執行同樣或類似的作業，亦與訂單處理系統箱接

軌。合理的步驟是消除重複的作業，以及繪製詳細的作業流程圖。經

過詳細的檢驗，發現 16 個步驟皆非常類似。藉由改變作業的順序、

以及開發一個全公司通用的訂購單，刪除了其中 13 個步驟。

四個月後，該訂貨系統已全然改觀，資料只需輸入一次，而且

全公司皆可取得。因為這個改變，作業變成可平行處理。透過附加價

值的分析，該公司將顧客訂貨等待時間由29天，降為僅需9 天，不但

節省成本及員工時間，也提高顧客的滿意程度。

結論

流程分析的技巧是了解企業運作的基本工具。一個簡單好用的作

法是將物料及資訊繪製成貫穿企業的流程圖，流程圖提供詳盡的企業

資訊。這個圖表應顯示出所有的作業要素，及彼此間的相關性及物料

第三篇 產品的設計與製程的選擇

111

存放狀況、訂單狀況等；通常服務顧客時間中有 90%或更多比例浪費

在等待動作上。因此，僅僅消除等待就可明顯的改善流程生產績效。

規劃或分析流程時，切記下列原則：流程之投入必然會成為流

程的產出，如圖表 4.5 所示，流程如同一個漏斗，漏斗的出口限制著

流量。實際的業務流程中，產出是受到某些資源的限制。如果在漏斗

裡，一次倒入太多水，漏斗的水位必然會一直上升。隨著水位的上

升，水流過漏斗的時間必然隨著增加。如果在倒入更多的水，則水將

滿出來，而永遠沒有機會流過漏斗的出口。

對於業務流程也是一樣，假若投入太多工作到作業流程中，一

件工作完成的時間必然拉長，因等候時間被拉長。到某一時點之後，

顧

客必然流失，業務也會流失。當作業在滿載之下操作，只有增加產能

才能避免導致等待時間的增加。這時需要找出瓶頸作業，並增加瓶頸

作業的產能。簡單的說，就是讓漏斗的出口加大。

圖表 4.5 進入製程者必將由製程流出

第四章 作業流程分析

112

進入製程的新工作

待完成的工作

完成的工作

完成工作之必要流程

產

出

時

間

第三篇 產品的設計與製程的選擇

113

關鍵詞

作業流程（Process）企業將任何投入轉化成產出之間的一系列作業， 企業都希望產出的價值高過投入。

週期時間（Cycle time）是指一個重複式作業流程，平均連續完成兩個 產品之間隔的時間。

效能（Utilization）效能是指一項資源其可使用時間與實際使用時間之 比值。

緩衝（Buffering）是指兩個步驟之間的倉儲空間，上一個步驟的產出， 暫時儲存在下一步驟之前，等待以後再用。

堵塞（Blocking）通常發生在當一步驟完成後，沒有倉儲空間時，而 必須停機。

缺貨（Starving）是在某個步驟上，沒有工作可以作，而必須停機。 瓶頸（Bottleneck）一項限制著整個流程產出的資源。 訂單生產（Make-to-order）依實際訂單來生產。 計劃生產（Make-to-stock）顧客的需求以存貨直接供應。 混合式生產（Hybrid）是組合存貨導向及訂單導向流程。最常見的混

合式作業流程是將通用產品先做好並庫存，然後再以通用產品 依訂單完成最終產品。

同步（Pacing）由作業流程中，產品移動的間隔時間是相同的。 生產力（Productivity）投入與產出之間的比值。 效率（Efficiency）作業流程實際產出與標準之間的比值。 運轉時間（Run time）生產一批產品所需的時間，即是批量大小乘以

單位產品的生產時間。 設置時間（Setup time）是生產前機器的準備時間。 作業時間（Operation time）一部機器生產一批產品時，設置時間加上

作業時間的總合。 產出時間（Throughput time）包含作業的實際時間以及等待的時間。 產出率（Throughput rate）在一段時間內，作業流程所預定的產出量。 製程速度（Process velocity or throughput ratio）指總產出時間與增加附

第四章 作業流程分析

114

加價值時間（value-added time）之比值。 增加附加價值時間（Value-added time）作業流程中的作業皆是增加附

加價值的作業 Little 法則（Little’s Law）陳述有關產出率、產出時間及在製品存貨

數量之間的數學關係。產出時間等於在製品除以產出率。

複習與討論

1. 試比較麥當勞新、舊的漢堡生產流程，何者可以生產較新鮮的漢堡？再將其與漢堡王及溫蒂的生產流程作比較，何者所生產之漢

堡最新鮮？ 2. 試描述 Little 法則的意義？您觀察過 Little 法則的應用嗎？ 3. 請解釋較多的在製品可以導致較高的生產流程效率？為什麼擁有

在製品是不好的現象？ 4. 最近許多作業管理專家開始提出只要製程速度最小化（minimizing

process velocity）的建議，即產品以系統中在最少時間完成作業流程，並以此作為作業改善的評量指標。您可以提出任何例題，說

明這是不成立的嗎？

習題

1. 校外實習資訊交換中心為安排學生至企業實習，每個學生必須填妥一特定資料，並提出十間最想接觸的公司。資料交換中心有兩

種處理資料方法，傳統的方式須花費二十分鐘，來檢視資料內容

及安排處理資料先後次序，這個步驟一旦完成，則對每一個公司

來說僅需花費二分鐘處理每一份資料。另一種方式是使用光學掃

秒查詢系統，這套系統前置作業僅需一分鐘完成，但之後公司須

花費五分鐘來處理資料。假設兩種方法每分鐘所需成本一樣，那

應該使用那一種較好？ 2. 對全球企業來說，將浴缸理論應用到作業管理是下一個競爭趨

勢。假設某一工廠有五十加侖的容量，當出水口全開時，估計每

小時可有三加侖的流量，水龍頭就是原物料的投入，每小時有四

加侖的流量，試著回答下列問題（假設浴缸一開始為空的）： a. 繪圖說明當工廠中水龍頭與出水口全開時，可以供應市場的

最大流量是多少？長期下來，系統會發生什麼現象。

第三篇 產品的設計與製程的選擇

115

b. 在不用水龍頭的情況下，利用一個五加侖容器來填裝浴缸，其須兩個小時來填滿五加侖容器，然後再倒入浴缸內，（假設

開始時，五加侖容器是裝滿水的）該系統會有什麼改變？