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11.4　流程分析的實例

在這一節中，我們用三個例子來說明本章中提到的概念。這三個例子是製造業、服務業和物流業中流程分析的典型案例。每一個案例的分析方法在許多不同的環境中都適用。要靈活運用在別的案例中學到的方法來解決現有的問題。第一個例子分析了麵包的製作流程，接下來我們來分析一家餐廳的運營，最後是一個典型的物流運營活動。

11.4.1　麵包製作流程分析

例11-2　麵包製作

麵包店的經理必須首先了解麵包是如何製作的，以及生產麵包的流程所需要的步驟。圖11-5a是麵包製作流程的簡單示意圖。製作麵包需要兩個步驟：第一步是準備生麵糰，對其進行烘烤；第二步是對面包進行包裝。受到麵包店內攪拌器大小的限制，麵包製作分批進行，每批為100個。製作每批麵包的時間為1小時，這就是製作麵包的週期。將100個麵包包裝入袋的時間僅為0.75小時。我們可以假設包裝是在麵包製作1小時後開始的，否則就會在1天開始工作之前閒置1小時。

從以上信息中我們可以看出，麵包製作是這個流程的瓶頸。瓶頸是指流程中限制流程總產量的那項活動。如果我們假設麵包製作和麵包包裝所需的時間是相同的，那麼麵包店每小時的產量就是100個。我們注意到，上一批麵包的包裝工作完成後的15分鐘，也就是下一批麵包製作完成之前，包裝作業處於閒置狀態。在這種情況下，包裝作業的利用率只有75%。

如圖11-5b所示，假設我們有兩條麵包生產線，而不是隻有一條，每一條生產線製作100個麵包的週期仍為1小時。因為包裝作業每0.75小時只能包裝100個麵包，所以為兩條生產線的產品進行包裝的週期為1.5小時，這時包裝作業就成為瓶頸。如果要使生產線和包裝線每小時的工作量相同，就要降低麵包每小時的生產數量，因為我們沒有這麼大的包裝能力。但是，如果我們每天安排3個班次的包裝線和兩個班次的生產線（每班8小時），那麼兩項作業每天的工作量都是3 200個麵包（假設包裝線在生產線運營1小時後才開始運營）。為了滿足上述要求，每天要有一班生產線的產量作為在產品庫存。包裝線將在第3個班次對這些庫存進行包裝。在這種情況下，麵包店的流程時間是多少呢？

解答

一開始只有一條麵包生產流程，因為在生產線和包裝線之間沒有庫存，所以是很容易計算的。在這種情況下，流程時間是1.75小時。

在我們安排了3個班次的包裝線後，在製品庫存的平均等待時間就要好好計算一下了。如果兩條生產線同時開始運轉，那麼1小時後，第一條生產線上的100個麵包可以馬上進入包裝線，而第二條生產線上的100個麵包必須等待。每一批100個麵包的等待時間將會增加，直到第二班生產線的最後一批麵包製作完成。

圖11-5　麵包的製作流程

我們可以用利特爾法則來計算出麵包作為在製品庫存的等待時間。為了應用該法則，我們需要估計生產線和包裝線之間的平均在製品庫存。在前兩班中，庫存從0升至1 200。我們可以計算出在16小時中的平均在製品庫存是600（最大庫存量的一半）。在最後一個8小時的班次中，庫存量從最大值1 200降為0。平均在製品庫存還是600。所以，在24小時內總的平均在產品庫存仍然是600。包裝作業將流程的週期限制為每0.75小時製作100個麵包（假設麵包是成批包裝的），也就是說，產出效率是133.3個/小時（=100/0.75）。通過利特爾法則我們計算出麵包作為在製品庫存的平均時間是4.5小時（=600/133.3）。

總流程時間是麵包作為在製品庫存的時間與製作和包裝時間的總和。所以，總流程時間為6.25小時（=1小時生產時間+4.5小時在產品庫存等待時間+0.75小時包裝時間）。

11.4.2　餐廳的運營

例11-3　一家餐廳的運營

麵包店的運營情況就是所謂的穩定狀態，也就是說在整個運營時間內，操作都是以穩定的速度啟動和運行的。這種穩定狀態流程的產出靠設定運營的總時間來調整。在麵包店的案例中，我們假設生產線每天安排兩班，包裝線每天安排三班。

餐廳不能以這種方式運營。在一天中的任何時候，餐廳都必須及時滿足顧客的不同需求。在需求高峰期，對所有顧客都做到及時服務幾乎是不可能的，一些顧客可能不得不在座位上等待片刻。由於餐廳需求變化的多樣性，它是一個非穩定狀態流程。但我們要注意到，菜單中的許多菜式是可以提前準備的。這些菜式提前準備可以加快為顧客服務的速度，比如色拉和甜品。

下面以我們之前討論過的賭場餐廳為例。因為對於賭場中的餐廳而言，為顧客提供快速服務是非常重要的，所以餐廳安排了自助餐，顧客可以服務自己。自助區的食物會不斷更新，以保證食物的新鮮度。為了進一步加快服務速度，無論顧客吃了多少食物，一律收取固定價格。假設在我們設計的自助區中，顧客取用食物並用完餐的平均時間為30分鐘。進一步假設顧客通常兩三個人在一張桌子上用餐。餐廳有40張桌子，每張桌子可以坐4位顧客，那麼這個餐廳的最大的服務能力是多少？

解答

容易看出，餐廳能同時容納160位顧客。實際上，在這種情況下以顧客群來衡量服務能力更加方便，因為這可以顯示餐廳服務能力的利用程度。如果顧客群平均為2.5人，那麼當餐廳以其目前的能力運營時，座位的平均利用率是62.5%（=2.5÷4），餐廳的運營週期是0.75分鐘（=30÷40）。因此，每張桌子平均每45秒就可以再使用，餐廳每小時能接待80個顧客群（=60÷0.75）。

這家餐廳目前面臨的問題是，幾乎所有顧客都在同一時間段要求用餐。管理人員已經收集了數據，並記錄了午餐時間顧客群的到達分佈，如下表所示，表中記錄了11：30～13：30這段時間的數據。顧客最晚是在13點到達的。

因為餐廳在午飯時間內運營兩小時，且每小時的服務能力是80個顧客群，從表面上看餐廳似乎沒有什麼問題。但實際上顧客的到來不是均勻分佈的，這就導致了問題的產生。要分析這種情況，一個簡單的方法是以15分鐘為一個區間，計算正在用餐的顧客數量和排隊等候的顧客數量，以此計算系統中顧客源的分佈特徵。我們可以把它想象成每15分鐘為餐廳拍一張快照。

要理解這個分析方法，關鍵是觀察累計的數目。累計到達顧客群數與累計離開顧客群數之差就是目前餐廳內的顧客數量（包括用餐和排隊等待的顧客）。由於只有40張桌子，所以當某個時間內兩者累計數目之差大於40時，就造成了等待。當40張桌子都有人在用餐時，系統滿負荷運營。根據以上計算，我們知道餐廳平均每個顧客群的週期是45秒（這意味著平均每45秒就能空出一張桌子，平均每15分鐘就能空出20張桌子）。最後一個顧客群需要等到前面所有的顧客都得到桌子入座，因此等待的期望時間是隊伍中的顧客群數量乘以週期。

從以上分析中可以看出，中午12：00時有10個顧客群正在排隊等待。12：15時，等待顧客群數量擴大到25個。12：45時，等待的顧客群減少到10個。

因此，我們應該怎麼解決排隊等待的問題呢？第一個方法是縮短每一張桌子的使用週期，但是當顧客的用餐時間少於30分鐘時，他們肯定不願意被強制離開。另一個方法是增加桌子的數量。如果餐廳能夠增加25張桌子，那麼就能消除等待的情況。當然，這會佔用老虎機的空間，因此這種方法並不適用於賭場。最後一個方法是增加每個顧客群中的人數，這樣就能提高座位的利用率。這是一種簡單的解決辦法。如果40張桌子中有25張桌子上的人數增加一倍，那麼我們的問題就能解決了。

11.4.3　公交車的運行計劃

例11-4　公交車的運行

最後一個例子包含一個物流系統。物流指的是物品的移動，比如原材料、人員或者成品的移動。這個例子包括一條公交線路——校園或者城市裡典型的公交線。類似的方法可以用於分析航班線路、貨車線路或者輪船線路。與餐廳運營類似，公交線路的運營狀態也不是穩定的。在白天和傍晚都會出現明顯的需求高峰。與餐廳案例中的解決方法類似，一種好的解決方式是針對不同的時間段進行分析，這些時間段代表了不同類型的需求模式。這些不同的分析可以稱為“情景”。根據不同的情況，我們可以對所有相關的“情景”都使用相同的一種解決方式，也可以對不同的“情景”採取不同的方法。

巴黎有一條大型公交線路叫作“巴拉公交”（Balabus），或稱為“遊覽線路”。這條線路貫穿了巴黎所有著名的旅遊景點。沿線的景點包括：巴黎聖母院、羅浮宮、協和廣場、香榭麗舍大道、凱旋門、埃菲爾鐵塔和其他一些景點。

下面我們來考慮應該給這條公交線路安排多少輛公交車。這裡涉及許多因素。假設一輛公交車在高峰期通過整條線路需要2小時。公交公司還考慮了堵車的情況，這樣即使交通堵塞，公交車也能按時間表運行。這條線路一共有60個公交站點，公交車只有在乘客要求下車或司機看到顧客在站臺等待時才會停下。每輛車大約有50個座位，另外還可以容納30名站著的乘客。在一天中的大多數時間內，這條線路都是很繁忙的，因為遊客一般很早就開始遊覽各個景點，直到天黑才返回。最後，公交公司希望能夠提供更好的服務，有足夠的運載能力來應對高峰期的客流。現在我們開始分析這個問題。

解答

衡量服務質量的一個關鍵因素是乘客在上車前的等候時間有多長。首先考慮這條路線只有一輛公交車的情況。如果乘客在任一時間到達某個公交車站，我們知道最長等待時間為2小時。在這裡我們假設公交車確定能在2小時內通過整條線路。如果運行週期的變化很大，等待時間就有可能延長。我們已經在第10章中討論過這種變化所帶來的影響。如果公共汽車已經通過了一半的路程（相對於顧客等車的地點來說），那麼顧客需要等待1小時。按照這個邏輯，我們可以估計顧客的平均等待時間為1小時。在一般情況下，平均等待時間是運行週期的一半。如果路線中有兩輛公交車，週期就是1小時，則平均等待時間為30分鐘。如果我們希望平均等待時間縮短至2分鐘，那麼週期應為4分鐘，需要30輛公交車（=120÷4）。

接下來我們討論系統的運載能力。如果這條路線中有30輛公交車，每輛車有50個座位，並能容納30名站著的乘客。我們能算出這條路線一共有1 500個座位，同時能搭乘2 400名乘客。

下表給出了旅遊季節中的某一天這條線路上大致的乘客數量。表中給出了每個小時公交車所需要的運載能力。如果一個乘客乘坐了45分鐘，那麼這個座位就被佔用了45分鐘，即0.75小時。當然，根據數據顯示，本案例平均每個座位的佔用時間是60分鐘，即1小時。包括站著的乘客，每輛車最大的運載能力是每小時80名乘客。用每小時乘客數量的期望值除以每輛車的最大運載量，就得到至少需要多少輛公交車。類似地，如果要使每一位乘客都有座位，只要用乘客數量的期望值除以每輛車的座位數。

從以上分析中我們可以知道，如果巴黎的公交公司全天只給這條線路安排30輛公交車，那麼許多乘客都需要站著。此外，在上午的高峰期10～11點以及下午的高峰期5～6點，這條線路無法搭載所有需要服務的乘客。在上午9點～晚上7點，至少安排40輛公交車才合理。而且即使安排了這麼多車，仍然有乘客需要站著。

如果公交車公司決定在上午8點～晚上8點安排40輛公交車，那麼根據座位的佔用情況來計算車輛的利用率，結果是多少呢？在這12小時內，公交車一共可以提供24 000個座位的運載能力（=40×12×50）。從上表得知，需要的座位數量為25 875，座位的利用率是107.8%（=25 875÷24 000×100）。這就意味著平均有7.8%的顧客需要站著。當然，這個平均值極大地掩蓋了高峰期運載能力不足的問題。

以上案例中的分析方法對巴黎的公交公司而言是很有幫助的。我們可以收集一週內每一天的數據，進而分析路線設計或公交車運載能力這類有趣的問題。例如，如果把整條路線分為兩段，情況會是怎樣的？如果使用可以乘坐120人的大型公交車，結果會發生什麼變化？這種方法還可以用來分析服務的成本，比如考慮司機的工資、運行和維護的成本以及車輛的折舊。正如我們在這個案例中看到的，設計一個公交系統需要對服務的便利性、車輛到達各個站點的頻率以及車輛服務能力的利用率進行權衡。

11.4.4　縮短流程時間

我們希望縮短關鍵流程的時間，“時間就是金錢”。例如，顧客等待的時間越長，就越有可能轉向另外一個商家。原材料的庫存時間越長，佔用的投資成本就越多。不過在服務業中有例外，也就是流程時間越長就能掙越多的錢（參見專欄11-1）。

|專欄11-1|

當效率遇到企業目標

針對當地咖啡店考慮以下流程改進的方法。

流程改進的理念是通過縮短等待時間、縮短生產線長度來更快地提供咖啡，以此提高咖啡店為客戶提供服務的效率。

問題： 為什麼喝普通咖啡的人會與喝雙倍拿鐵卡布奇諾咖啡的人排在同一支隊伍？哪種咖啡的準備時間更長？

想法： 讓喝普通咖啡的人單獨排成一支隊伍。想法簡單但實用。

因此，諮詢顧問懷著這個好想法，與咖啡店老闆聯繫。他解釋了關於兩條生產線的想法：一條生產普通咖啡，另一條生產其他特殊類型的咖啡。

咖啡店的老闆同意他在咖啡店賺更多的錢確實是他的目標。此外，他還解釋說，諮詢顧問需要了解的是，在排隊等候和倒咖啡之前的停頓期間，顧客會盯著糕點盒，決定要一杯咖啡和一塊糕點！這位顧問對咖啡店老闆完美的邏輯和非常有效的流程管理感到驚訝。事實上，這是一件很美妙的事情。這個顧問諮詢師也因此瞭解到，保持快速並不總等於保持最大化利潤。

最有效率的流程並不總能實現你的業務目標。過程和目標必須一致。此外，還要學會欣賞現有的流程和尊重設計流程的業務人員。針對當前問題進行設計流程的人可能最清楚地知道他們在做什麼。

不幸的是，重要的流程通常依賴於一些有限的特殊資源，這就導致了瓶頸的產生。但有時無須購買額外的設備也可以減少流程時間。以下是不通過購買新設備來減少流程時間的一些建議。這些方法的聯合應用將更為有效。

（1）並行操作流程中的活動。 流程中的步驟大多數是按順序進行的。所有步驟的時間加總就得到流程時間，其中包括每個步驟的運行時間、步驟間的傳輸時間和等待時間。使用並行操作的方法可以將流程時間縮短80%，並且還能產生更好的效果。

一個典型的例子是產品開發，目前的發展趨勢是使用並行工程方法。傳統的方法是形成概念，畫出圖紙，列出原材料清單，最後畫出流程，而現在所有的活動都是通過集成團隊並行操作的。這樣能極大地縮短開發時間，並能在開發過程中考慮並滿足所有參與者的需要。

（2）調整活動的順序。 文件和產品經常要在設備、車間、辦公樓間來回傳遞。例如，為了滿足製造與檢驗需求，一個工件可能會在兩個機器之間傳送多次。如果可以理順流程，使工件先完成全部的製造活動然後再去檢驗，這樣就可以消除來回傳遞的無效時間。

（3）減少中斷。 許多流程的各項活動之間的間隔時間可能很長。例如，採購訂單每天才處理一次。工作人員在準備採購訂單報告時必須注意最後期限，以免錯過時間。提高這些步驟的效率能減少很多流程時間。

為了說明這點，我們以一家電子產品生產商為例，這家企業接到一位客戶的投訴，抱怨訂單處理時間竟然長達29天。在對訂單處理系統的分析中發現，經理需要對於員工工作進行12次審批，而前10次的審批都是不必要的。這樣，訂單處理時間平均可以縮短7～8天。

許多工作任務類似的子系統都會干擾流程的正常運行。合理的步驟應儘量減少重複，並制定出詳細的流程圖。仔細檢查發現，這家企業的流程中有16個步驟是彼此類似的。通過調整活動的順序和制定適用全公司的訂單文件可以消除13個步驟。

公司花費4個月重新設計了整個訂單系統，使得信息一旦錄入系統，整家公司都能獲得。經過這樣的調整，各項活動能夠平行地處理。經過價值分析（主要是減少不產生附加值的活動），企業將訂單處理時間從29天縮短為9天，並減少了訂單的成本和處理時間，同時顧客滿意度也提高了。

流程分析是理解企業如何運營的基本技能。畫一張流程圖，標示出企業中的物料流和信息流，我們能夠了解許多情況。這張圖應當包括所有的運營要素，並展示出這些要素是如何互相配合的，另外一定要指明原材料的存儲位置，以及訂單的排隊等候。通常為顧客提供服務的時間中，90%以上都花費在排隊上。因此，只要減少等待時間就能極大地改進流程的績效。

記住分析流程時使用的基本概念：流程的投入必須能夠變為產出。流程作為一個整體應該類似於圖11-6的漏斗。漏斗的出口限制了流出數量。正如在實際的企業流程中，某些資源限制了產出。如果往漏斗中注入液體的速度超過了液體流出的速度，那麼漏斗內的液麵會不斷上升，相應地，液體流出的時間也會增加。如果注入漏斗的液體過多，它們就會從頂部溢出，而不是從出口流出。

圖11-6　流程的投入必須能夠轉化為產出，投入的速度應≤產出的速度，否則系統將會出現超負荷溢出的現象

對實際流程而言，也是一樣的道理。如果流程中的工作太多，那麼等待的時間就會增加，從而完成工作的時間也相應增加。有時，顧客會轉向其他商家，企業就會因此而蒙受損失。當流程滿負荷運營時，若想完成更多的工作而不增加等待時間，唯一的辦法是擴大生產能力。這需要找出限制流程產出的活動，並且提高這項活動的產能。從本質上來說，需要加大漏斗下端管子的直徑。