「排程」（Scheduling）是用來建立組織中使用特定資源、設備、設施與人員活動的時程。有效的排程除了降低成本、增加生產力，並且可以在競爭環境中提升競爭優勢。
排程工作和系統產出量有很大的關係，會隨著系統的生產量大小而有差異。
大量生產系統的排程
「大量生產系統的排程」的特色是以標準化的設備與活動，通過系統提供相同或相似的作業給顧客或產品。目的在使商品或顧客能以順暢的流速通過系統，以獲得人工與設備的最大利用率。
大量系統常被視為「流程系統」（Flow System）；該系統的排程稱為「流程工廠排程」（Flow-Shop Scheduling）。大量生產系統通常在流程與處理上需要自動化或專業化的設備，適合大量或一致產出。設計時須考量生產線平衡，以及員工潛在對於專業分工的潛在不滿。
決定大量生產系統是否成功的因素包括：（1）流程與產品設計；（2）預防維護；（3）故障發生時能快速維修；（4）最佳產品組合；（5）品質問題最小化；（6）供應的可靠度與時程。
中量生產系統的排程
「中量生產系統的排程」是介於大量生產系統的標準產出與零工式接單生產之間。與大量生產系統相同，典型的中量生產系統也是標準產出，但其產出量不夠大到可以連續性生產，故常採用較經濟的間歇性生產方式。
相對於零工式生產，中量生產系統的批量較大。有三項基本議題，分別為：工作批量大小、工作時程和工作順序。
低量生產系統的排程
「低量生產系統的排程」又稱為「零工式排程」（Job-Shop Scheduling）。通常是接單式生產，需求上有很大變異，因此在製程需求、物料需求、製程時間、製程順序以及整備方面非常不同。兩個基本議題為：如何分配工作負荷給工作中心，以及該使用何種製程順序。
「負荷」（Loading）指將工作分配給工作中心。負荷決策包含安排特定工作給工作中心與在工作中心的不同機器。進行工作分配時，管理者尋求的是一個能最小化製程與整備成本、最小化工作中心閒置時間，或最小化工作完成時間的分配方式。
「甘特圖」（Gantt Chart）是用來做為負荷與排程的視覺輔助圖表。甘特圖的目的是組織實際或預計資源在時間基礎上的使用情況，並以視覺呈現。常見之甘特圖形式是「負荷圖」（Load Chart）和「排程圖」（Schedule Chart）。
「負荷圖」（Load Chart）描述一組機器或部門的負荷與閒置時間。負荷工作中心有兩種方法：「無限負荷」（Infinite Loading） 安排工作給工作中心時，不會考量其產能限制。「有限負荷」（Finite Loading）在計畫每一個工作中心的實際工作開始與停止時間時，會考慮每一個工作中心的產能與工作的加工時間，所以不會超出產能；能反映產能上的固定上限限制。
「排程」一般可分為兩種方法：「向前排程」（Forward Scheduling） 指從某一時點往前規劃排程。當關注焦點是「多久可以完成這件工作？」時使用。「向後排程」（Backward Scheduling）指從到期日開始，往回推定排程。用於了解「工作可以最遲從何時開始，但還是能符合交期？」管理者通常會使用「排程圖」（Schedule Chart） 監控工作的進展。
除了甘特圖外，管理者通常用「投入╱產出管制」（Input/Output Control, I/O Control）報告管理工作流量。其管理工作中心的工作流和等候線，目的是使等候線長度與等候時間皆在管制內。「投入／產出報告」的關鍵部分在於等待被處理的未完成訂單。此報告也顯示投入和產出與計畫值的偏差，使得管理者能夠決定問題的可能來源。
另一種可以用來將工作指派給資源的方式，稱為「指派方法」。「指派模型」（Assignment Model）是一種特定用途的線性規劃模型，用於將工作或其他工作需求指派給資源。其構想為使工作與資源獲得最佳搭配，常用的準則包括成本、利潤、效率和績效。較簡單的方稱為「匈牙利法」（Hungarian Method），其可確認最低成本的解答。
排序與優先法則
「排序」（Sequencing）是用來決定工作的處理順序。包括在工作中心內各個「工作站」（Workstation）的加工順序。
「優先法則」（Priority Rule）是一種簡單的啟發式法則，用來選擇欲加工工作的順序。可分類為局部和整體。「局部優先法則」考慮的資訊只適合單一工作站；「整體優先法則」考慮到多個工作站。「先到先服務」（First Come, First Served, FCFS）、「最短處理時間」（Shortest Processing Time, SPT）和「最早到期日」（Earliest Due Date, EDD）都是局部法則。「作業的平均寬放時間」（Slack Per Operation, S/O）和「關鍵比率」（Critical Ratio, CR）是整體法則；S/O 和 CR 的到期日通常是指訂單的最終到期日,而非中間和部門的最後期限。「緊急」（Rush）則是局部和整體兩者都可。
這些法則通常依據與加工程序無關的工作整備成本和時間假設。使用這些法則時，工作加工時間和到期日是訊息中重要的一環。「工作時間」（Job Time）通常包括整備時間和加工時間。
排序之效率評估最常用的方式如下：
（一）「工作流程時間」（Job Flow Time）：指工作在一個工作站或工作中心所待的時間。即一份工作從交辦到完成的時間量。
（二）「工作延遲時間」（Job Lateness）：指超過到期日或向顧客承諾交期的時間長度，也就是實際完工時間和到期日的差距。
（三）「總完工時間」（Makespan）：指完成一組工作所需的總時間，從第一個工作開始到最後一個工作完成的時間長度。
（四）「平均工作數」：平均工作數 = 總流程時間 ÷ 總完工時間。
「強森法則」（Johnson’s Rule）是一種管理者用來使一組需要兩部機器或兩個工作中心（有時稱為「雙機流程工廠」）處理工作之總完工時間最小化的方法。
當管理者在排序工作站中的工作時，可能需將整備時間與處理順序之相關性納入考慮。目標是使總整備時間最小。
限制理論
另一種排程方法是高德拉特（Eliyahu Goldratt）在其著作《目標》（The Goal）一書中所提出的「限制理論」（Theory of Constraints, TOC）。認為要避免排程問題的複雜性，必須專注在瓶頸作業，讓瓶頸作業的閒置時間最小化。此技術以「鼓－緩衝－繩索」（Drum-Buffer-Rope）的概念來管理系統；「鼓」是排程，「緩衝」是在瓶頸之外潛在限制的資源，「繩索」代表同一順序的作業必須同步。
高德拉特（Eliyahu Goldratt）也發展出變動批量大小的系統，使得瓶頸作業能達到最大產出。他用「程序批量」（Process Batch）來表示某個工作的基本批量，「移轉批量」（Transfer Batch）表示在生產期間，用來助長瓶頸作業利用率的基本批量。
「限制理論」（Theory of Constraints, TOC）是強調平衡整個系統流程的生產規劃方法，並追求連續不斷的五步驟改進程序，集中在系統目前最多的限制。
改善瓶頸作業的五步驟程序如下：
（一）決定何者為限制作業。
（二）利用限制（即確保各限制資源能充分利用）。
（三）讓所有作業能符合限制（聚焦於限制上）。
（四）決定如何克服（消除）限制。
（五）重複以上步驟於次高之限制。
限制理論可用「生產率」、「存貨」和「營運費用」等指標來改善績效。
服務排程
服務排程系統與製造系統不同之處在於：（1）無法儲存服務；（2）顧客要求的服務是隨機的。可能涉及安排：（1）顧客的時程；（2）工作人員的時程；（3）設備的時程。
安排顧客的時程，通常會採用「預約系統」與「預訂系統」。當達到高度的產能利用時，為了縮短顧客的等待時間，將利用「預約系統」來管制顧客到達的時程。「預訂系統」是設計讓服務系統在特定時期內，能準確地估計系統需求，以及使顧客因為等待太久或是無法獲得服務所產生的失望最小化。
「產出管理」（Yield Management）是一種訂價策略的應用，對不同種類的需求分配產能。目標為在固定產能的情況下，使收入最大化。產出管理成功的關鍵是預測需求的能力，必須考量季節性變異及持續存在的隨機變異，以保持彈性。
「顧客排程」屬於需求管理，而「人力排程」則是屬於產能管理。藉由交叉訓練員工可以調整產能，當需求在尖峰時期，可以暫時安排員工到瓶頸站協助幫忙。影響人力排程彈性的因素包括合法性、行為、技術，以及預算限制。
「循環排程」是一種用以決定最小的員工數目需求之方法。一般而言，基本的工作形式是固定的（例如，連續工作5天，休假2天），而排程循環（通常是一週）的員工數目需求是給定的。
在某些情況必須協調超過一種資源的使用，即「多資源排程」。然而同步排程愈多的資源，最佳化排程就愈複雜，也愈不可能達到。當系統的變動性質增加時，這個問題也會更複雜。
當對服務需求的變動造成作業瓶頸時，服務系統的效率會逐漸下降。部分的困難在於難以預測哪個作業會出現瓶頸。再者，瓶頸會隨著時間變動，所以不同的作業形成瓶頸作業時，會更進一步讓問題複雜化。
※以上整理自：何應欽譯（2019），Operations Management, 13e / William J. Stevenson.（2018），作業管理精簡版（第十三版），七版二刷，臺北：華泰文化出版。
（學習筆記／葉瑞其2021.06.24）