More Related Content
Similar to 9789740329992 (20)
9789740329992
- 1. บทที่ 1
บทนํา
1.1 บทนํา
การจัดตาราง (Scheduling) เปนกระบวนการตัดสินใจอยางหนึ่งที่มีความสําคัญอยางมากตอทั้ง
อุตสาหกรรมการผลิตและอุตสาหกรรมการบริการ [104, 148] โดยที่ผลลัพธของกระบวนการตัดสินใจในที่นี้ก็
คื อ ตารางหรื อ กํ า หนดการ (Schedule) สํ า หรั บ กิ จ กรรมที่ ห ลากหลาย ในป จ จุ บั น พบว า องค ก รทั้ ง ใน
ภาคอุตสาหกรรมและภาคการบริการไดนําเอาทฤษฎีการจัดตารางมาประยุกตใชกับกิจกรรมตางๆ ขององคกร
อยางแพรหลาย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทํางานใหสูงขึ้น เชน การผลิต การบริการ การจัดซื้อ การขนสง
การกระจายสินคา การประมวลผลในระบบปฏิบัติการของเครื่องคอมพิวเตอร และการสื่อสาร เปนตน
“การจัดตาราง” หมายถึง การจัดสรรทรัพยากร (Resource) ที่มีอยูอยางจํากัด ใหกับภารกิจ
(Task) ที่กําหนดใหจํานวนหนึ่ง ภายใตระยะเวลาที่กําหนดให เพื่อที่จะทําใหองคกรสามารถบรรลุถึงเปาหมาย
(Goal) หรือวัตถุประสงค (Objective) สูงสุดที่องคกรกําหนดเอาไวที่เวลานั้นได [6] การจัดตารางจะทําให
ทราบวา เราจะตองการใชแตละทรัพยากรเมื่อใด เพื่อที่จะผลิตชิ้นงานหรือใหบริการตามที่ตองการ และการจัด
ตารางจะเกิดขึ้นในขั้นตอนสุดทายของการวางแผนกอนที่การผลิตจริงจะเริ่มตนขึ้น
คําวา “ทรัพยากร” หมายถึง คนงาน พนักงาน เครื่องจักร เครื่องมือ อุปกรณ สถานที่ หรือสิ่งของ
ตางๆ ที่ มีอ ยูเป นจํ านวนจํ ากัด ซึ่ง สามารถนํ าไปใช ในการทํ าใหเกิ ดผลผลิ ต หรือการบริก ารที่ ตอ งการได
เนื่ อ งจากความจํ า กั ด ของทรั พ ยากรที่ ต อ งใช ร ว มกั น นี้ เ อง จึ ง ทํ า ให เ กิ ด การแย ง ชิ ง ทรั พ ยากรขึ้ น ดั ง นั้ น
ทรัพยากรจึงตองถูกจัดสรรอยางเหมาะสมตามลําดับความสําคัญใหกับกิจกรรมตางๆ ที่ตองการใชทรัพยากร
ดังกลาวที่เวลาเดียวกัน ตัวอยางเชน เครื่องจักรที่ใชในการผลิตชิ้นงาน โตะและเกาอี้สําหรับใหลูกคานั่ง
รั บ ประทานอาหารในภั ต ตาคาร แพทย ห รื อ พยาบาลในโรงพยาบาล ห อ งเรี ย นในอาคารเรี ย นรวมของ
มหาวิทยาลัย ลานบินของสนามบิน คนงานในสถานที่กอสราง หรือหนวยประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร
เปนตน นอกจากนี้แลวจํานวนของทรัพยากรที่มีอยูอาจจะใชระบุถึงความสามารถในการสรางผลผลิตไดอีก
ดวย เชน เครื่องจักร 1 เครื่องสามารถผลิตชิ้นงานได 100 ชิ้น/ชั่วโมง ถาโรงงานแหงหนึ่งซื้อเครื่องจักรชนิด
เดียวกันนี้มา 5 เครื่อง โรงงานแหงนี้ก็จะมีความสามารถในการผลิตเทากับ 500 ชิ้น/ชั่วโมง เปนตน
- 2. 2 เทคนิคการจัดตารางการดําเนินงาน
ในขณะที่ “งาน (Job)” อาจจะประกอบดวยภารกิจพื้นฐานจํานวนหนึ่ง ที่มีความสัมพันธกันในดาน
ของลําดับกอนหลัง (Precedence Relationship) ซึ่งในบางครั้งเราจะเรียกภารกิจพื้นฐานเหลานี้วา “การ
ดําเนินงาน (Operation)” โดยที่ตัวอยางของการดําเนินงานอาจจะหมายถึง ขั้นตอนการปฏิบัติงานในโรงงาน
ขั้นตอนการบํารุงรักษาเครื่องจักร ขั้นตอนการจัดซื้อวัตถุดิบ ขั้นตอนการนําเครื่องบินขึ้นหรือลงจอดบนลาน
บิน ขั้นตอนของกิจกรรมในโครงการกอสราง หรือการทํางานตามขั้นตอนของโปรแกรมคอมพิวเตอร เปนตน
ทฤษฎีการจัดตารางเกี่ยวของกับการสรางและพัฒนาแบบจําลองทางคณิตศาสตร และการหาเทคนิค
ที่เหมาะสมในการแกปญหาการจัดตาราง ซึ่งจะตองอาศัยความรูทั้งในภาคทฤษฎีและภาคปฏิบัติ รวมกันกับ
การวิเคราะหเชิงปริมาณที่จะเปนเครื่องมือ สําหรับชวยในการหาคําตอบ โดยแนวทางดั งกลาวนี้จะแปลง
โครงสรางของปญหาการจัดตารางไปสูรูปแบบของสมการทางคณิตศาสตรที่เหมาะสม ซึ่งกระบวนการนี้จะ
เกี่ยวของกับการแปลงเปาหมายและความมีอยูอยางจํากัดของทรัพยากรในดานตางๆ ที่เกี่ยวของกับการ
ตัดสินใจ ไปสูฟงกชันวัตถุประสงค (Objective Function) และขอจํากัด (Constraint) ตางๆ ซึ่งจะเขียนขึ้นมา
อยางชัดเจนในรูปแบบของสมการทางคณิตศาสตร
ในทางทฤษฎีฟงกชันวัตถุประสงคของการจัดตารางควรจะประกอบดวยคาใชจาย (Cost) ทั้งหมดที่
เกิดขึ้นในระบบ ซึ่งคาใชจายเหลานี้จะไดรับผลกระทบโดยตรงจากการตัดสินใจจัดตารางในครั้งนี้ อยางไรก็
ตาม ในทางปฏิบัติแล วคาใช จายดั งกลาวอาจจะวัดออกมาเปน ตัวเลขไดยากมาก ดังนั้น แทนที่จ ะแสดง
ฟงกชันวัตถุประสงคในรูปของคาใชจาย เราจะใชเปาหมาย 3 รูปแบบหลักในการตัดสินใจที่เกี่ยวของกับการ
จัดตารางแทน นั่นคือ ประสิทธิภาพในการใชสอยทรัพยากร (Resource Utilization) ความรวดเร็วในการ
สนองตอบตออุปสงค และการสงมอบที่ตรงเวลา นอกจากนั้นแลวเรายังอาจจะใชตัววัดสมรรถนะของระบบตัว
อื่นๆ แทนตัววัดที่เกิดจากคาใชจายของระบบไดดวยเชนกัน ตัวอยางเชน เวลาเดินเปลา (Idle Time) ของ
เครื่องจักร เวลารอคอยของงาน หรือเวลาสาย (Lateness) ของงาน ซึ่งรายละเอียดจะกลาวถึงในบทถัดไป ใน
การจัดตารางนั้น ขอจํากัดพื้นฐาน 2 ประเภทที่พบเสมอก็คือ
1. ขอจํากัดดานทรัพยากร (Resource Constraint) : เกี่ยวของกับการที่ทรัพยากรมีความสามารถใน
การทํางานอยางจํากัดที่ขณะใดขณะหนึ่ง เชน เครื่องจักรเครื่องหนึ่งสามารถทํางานไดกับชิ้นงาน
เพียงชิ้นงานเดียวเทานั้นที่เวลาใดเวลาหนึ่ง ทันตแพทยสามารถทําฟนใหกับคนไขเพียงหนึ่งราย
เทานั้นที่เวลาใดเวลาหนึ่ง
2. ขอจํากัดดานเทคโนโลยี (Technological Constraint) : เกี่ยวของกับความจํากัดในดานลําดับ
กอนหลังของการทํางาน (Precedence Constraint) เชน เราจะตองทํางานขั้นตอนแรกบนชิ้นงานชิ้น
หนึ่งใหแลวเสร็จกอนที่จะเริ่มตนทํางานขั้นตอนที่ 2 บนชิ้นงานชิ้นเดียวกันนั้นได หรือพนักงานคนที่
หนึ่งตองทํางานขั้นตอนแรกใหเสร็จกอน แลวจึงสงชิ้นงานที่ทําเสร็จแลวไปใหกับพนักงานคนถัดไป
เพื่อทํางานขั้นตอนที่สองตอไป
- 3. บทนํา 3
ดังนั้น ตารางที่เปนไปไดจริง (Feasible Schedule) ซึ่งเปนผลลัพธของการแกปญหาการจัดตาราง
จะตองปฏิบัติตามเงื่อนไขของขอจํากัดทั้งสองที่กลาวมา เพื่อทําใหสามารถตอบ 2 คําถามหลักที่เกี่ยวของกับ
การจัดตารางได กลาวคือ (1) เราจะใชทรัพยากรตัวไหนจากทรัพยากรหลายตัวที่มีอยูและมีความพรอมใชงาน
เพื่อทํางานที่กําหนดให ซึ่งหมายถึงการตัดสินใจเกี่ยวกับการจัดสรรทรัพยากร (Allocation) หรือการโหลดงาน
(Loading) (รูปที่ 1.1a) และ (2) เราจะลงมือทํางานแตละงานเมื่อใด ซึ่งหมายถึงการตัดสินใจเกี่ยวกับการ
จัดลําดับงาน (Sequencing) และการจัดตาราง (Scheduling) (รูปที่ 1.1b)
M1
งาน งาน
M2 M1
แถวคอย แถวคอย
เครื่องจักร
M3
เครื่องจักร
(a) การจัดสรรทรัพยากร (เลือกเครื่องจักรที่จะทํางาน) (b) การจัดลําดับและจัดตารางใหกบงานบนแถวคอย
ั
รูปที่ 1.1 ประเภทของปญหาการจัดตาราง
ในทางปฏิบัติ พบวาปญหาการจัดตารางบางครั้งอาจจะเกี่ยวของกับการตัดสินใจเพียงประเภทเดียว
ก็ได ทั้งนี้ขึ้น อยูกับคุณลักษณะของระบบและปญหาที่ กําลังพิจารณาอยู เชน ในการทํางานอยางหนึ่งใน
โรงงาน พบวามีเครื่องจักรที่สามารถทํางานนี้ไดเพียงเครื่องจักรเดียวเทานั้น ดังนั้น การตัดสินใจเกี่ยวกับการ
จัดสรรทรัพยากรจึงไมเกิดขึ้น เนื่องจากไมสามารถเลือกทํางานนี้ บนเครื่องจักรอื่นได จะมีก็แตการตัดสินใจ
เกี่ยวกับการจัดลําดับงานที่เหมาะสมเพื่อปอนใหเครื่องจักรเครื่องนี้เทานั้น หรือในทางตรงกันขาม การทํางาน
อีก ประเภทหนึ่ ง สามารถที่ จ ะทํ า ไดบ นหลายเครื่ อ งจัก ร แต เ มื่ อ ได จั ดสรรงานและป อ นงานเหล า นี้ ใ ห กั บ
เครื่องจักรเครื่องใดเครื่องหนึ่งแลว จะไมมีการเปลี่ยนแปลงลําดับของงานที่ อยูบนแถวคอยหนาเครื่องจักรอีก
โดยถื อ เอาลํ า ดั บ ของการจั ด สรรงานให กั บ เครื่ อ งจั ก รเป น ลํ า ดั บ ของงานบนแถวคอยเลย เนื่ อ งจากการ
เปลี่ยนแปลงดังกลาวอาจจะกอใหเกิดความยุงยากและสับสนในการทํางานของคนงานเปนอันมาก ดังนั้น การ
ตัดสินใจในกรณีเชนนี้ก็จะจํากัดอยูเฉพาะที่เกี่ยวของกับการจัดสรรทรัพยากรเทานั้น
ทฤษฎีการจัดตารางจะเสนอแนะเทคนิคเปนจํานวนมาก ที่เปน ประโยชนตอการแกปญหาการจัด
ตาราง เชน เทคนิคการหาคาที่เหมาะสมที่สุดเชิงการจัด (Combinatorial Optimization) ฮิวริสติก (Heuristic)
คอมพิวเตอรซิมูเลชัน (Simulation) การวิเคราะหโครงขาย (Network) หรือเมตาฮิวริสติก (Meta-Heuristic)
- 4. 4 เทคนิคการจัดตารางการดําเนินงาน
เปนตน การเลือกใชเทคนิคที่เหมาะสมนั้นจะขึ้นอยูกับความซับซอนของปญหา ธรรมชาติของแบบจําลอง และ
ฟงกชันวัตถุประสงค รวมทั้งปจจัยอื่นๆ ที่เกี่ยวของ เชน เวลา คาใชจาย ในบางกรณีผูจัดตารางอาจพบวา มี
เทคนิคหลายอยางที่สามารถนํามาใชในการแกปญหาที่กําลังสนใจอยูได ซึ่ง ในกรณีนี้ผูจัดตารางจะตองอาศัย
ทั้งความรูและประสบการณในการเลือกเทคนิคที่เหมาะสมมาใช เพื่อใหไดมาซึ่งตารางที่มีฟงกชันวัตถุประสงค
ดีที่สุด และใชเวลาในการหาคําตอบนอยที่สุด ดังนั้น ทฤษฎีการจัดตารางนอกจากจะเกี่ยวของกับการสราง
แบบจําลองที่เหมาะสมแลว ยังเกี่ยวของกับการเลือกเทคนิคที่เหมาะสมในการแกปญหาอีกดวย
1.2 ตัวอยางการประยุกตทฤษฎีการจัดตารางในทางธุรกิจ
ตัวอย างต อไปนี้ แสดงใหเ ห็นถึ งบทบาทของการจั ดตารางที่มีต อธุร กิจ ทั้งในดา นอุต สาหกรรม
การผลิตและอุตสาหกรรมการบริการ ซึ่งจะแสดงใหเห็นถึงความสําคัญของการนําเอาทฤษฎีการจัดตารางมา
ประยุกตใชเพื่อทําใหเกิดประโยชนสูงสุดตอการดําเนินงานขององคกร [103, 104]
ตัวอยางที่ 1.2.1 : โรงงานผลิตถุงกระดาษ (อุตสาหกรรมการผลิต)
โรงงานผลิ ต ถุ ง กระดาษแห ง หนึ่ ง ผลิ ต ถุ ง กระดาษสํ า หรั บ ใส ปู น ซี เ มนต ถ า น อาหารสั ต ว และ
ผลิตภัณฑอื่นๆ ที่เกี่ยวกับถุงกระดาษอีกหลายประเภท วัตถุดิบที่ใชสําหรับโรงงานแหงนี้ก็คือ กระดาษที่ซื้อ
มาเปนมวน ขั้นตอนการผลิตมีดังนี้ หลังจากมวนกระดาษถูกนํามาตัดเปนแผนจนไดตามขนาดที่ตองการแลว
ประกอบดวย 3 ขั้นตอนหลัก คือ พิมพตราบริษัท ทากาวที่ดานขางของถุง และเย็บปดที่ปลายดานหนึ่งหรือ
ทั้งสองดานของถุง ในแตละขั้นตอนการผลิตโรงงานแหงนี้มีเครื่องจักรเปนจํานวนมากที่สามารถนํา มาใชใน
การผลิตได และเครื่องจักรเหลานี้อาจจะมีคุณสมบัติที่ไมเหมือนกันก็ได กลาวคือ เครื่องจักรแตละเครื่อง
อาจจะมีความแตกตางกันบางเล็กนอยในดานของความเร็วในการผลิต จํานวนของสีที่สามารถพิมพได หรือ
ขนาดของถุงที่สามารถผลิตได เปนตน คําสั่งผลิตจะระบุถึงจํานวนของถุงที่จะผลิตในแตละประเภทและเวลา
สงมอบที่สัญญาไวกับลูกคา เวลาที่ใชในการผลิตในแตละขั้นตอนจะเปนสัดสวนโดยตรงกับขนาดของคําสั่งซื้อ
(จํานวนของถุงกระดาษ) การสงมอบงานลาชาจะทําใหโรงงานตองเสียคาปรับ และเสียชื่อเสียง ซึ่งคาปรับนี้
ขึ้นอยูกับความสําคัญของลูกคาและความลาชาในการสงมอบ ดังนั้น วัตถุประสงคของระบบจัดตารางสําหรับ
โรงงานแหงนี้คือ การหาตารางการผลิตที่ทําใหผลรวมของคาปรับทั้งหมดมีคานอยที่สุด นอกจากนั้นแลวเมื่อ
เครื่องจักรเปลี่ยนการผลิตจากถุงชนิดหนึ่งไปเปนอีกชนิดหนึ่ง จะตองมีการปรับตั้งเครื่องเกิดขึ้น ซึ่งเวลาใน
การปรับตั้งนี้จะขึ้นกับความคลายคลึงกันของคําสั่งผลิตที่ตามมา เชน จํานวนของสีที่ใชรวมกัน ความแตกตาง
ของขนาดถุง ดังนั้น วัตถุประสงคอีกประการหนึ่งก็คือ การจัดลําดับของงานเพื่อทําใหเวลาสูญเสียที่เกิดจาก
การปรับตั้งเครื่องจักรมีคานอยที่สุด
- 5. บทนํา 5
ตัวอยางที่ 1.2.2 : โรงงานผลิตอุปกรณเซมิคอนดักเตอร (อุตสาหกรรมการผลิต)
หนวยความจําและไมโครโพรเซสเซอร เปนอุ ปกรณเซมิคอนดักเตอรอยางหนึ่ง ที่ตองผลิตโดย
โรงงานที่มีความชํานาญพิเศษ กระบวนผลิตหลักประกอบดวย 4 ขั้นตอน คือ ปลูกแผนเวเฟอร ทดสอบแผน
เวเฟอร การประกอบ และการทดสอบ จากขั้นตอนทั้ง 4 ดังกลาวนี้ พบวาขั้นตอนการปลูกแผนเวเฟอรเปน
ขั้นตอนที่สําคัญและซับซอนที่สุด แผนเวเฟอรที่ปลูกเรียบรอยแลวจะถูกสงไปยังขั้นตอนถัดไปเปนรุน (Lot)
เครื่องจักรบางเครื่องอาจจะตองถูกปรับตั้งกอนที่จะทํางานกับแผนเวเฟอรที่ปอนเขามาได เวลาที่ใชในการ
ปรับตั้งขึ้นอยูกับความแตกตางของลักษณะ หรือรูปทรงของรุนที่เพิ่งทําเสร็จ กับ รุนใหมที่กําลังจะเริ่มทําการ
ผลิต จํานวนคําสั่งผลิต ทั้งหมดในระบบจะมีคา อยูประมาณหลักรอย แตละคําสั่งผลิตจะมีเวลาปลอยงาน
(Release Date) และเวลาสงมอบเปนของตัวเอง วัตถุประสงคในการจัดตารางสําหรับโรงงานประเภทนี้คือ
การสงมอบผลิตภัณฑที่ตรงตามกําหนดเวลาใหไดมากที่สุด นอกจากนั้นยังตองทําใหเกิดผลผลิตมากที่สุดอีก
ดวย สํ าหรับเปาหมายประการหลั ง นี้ สามารถทํา ใหเกิ ดขึ้นได โดยสร างระบบการทํ างานใหมีการใชสอย
เครื่องจักรและอุปกรณใหมากที่สุด โดยเฉพาะกับเครื่องจักรที่เปนคอขวด (Bottleneck) ในระบบผลิต ดังนั้น
การลดเวลาเดินเปลาของเครื่องจักรและการลดเวลาปรับตั้งเครื่องจักรประเภทนี้ จึงเปนสิ่งที่จําเปนตอการเพิ่ม
ผลผลิตของโรงงานเปนอยางมาก
ตัวอยางที่ 1.2.3 : โรงงานประกอบรถยนต (อุตสาหกรรมการผลิต)
ในสายการประกอบรถยนตสายหนึ่ง โดยมากจะมีการผลิตรถยนตหลายโมเดลที่แตกตางกัน ซึ่ง
โมเดลทั้งหมดนี้จะถูกจัดอยูในตระกูล (Family) ของรถยนต ซึ่งมีอยูเปนจํานวนไมมากนัก ตัวอยางเชน โมเดล
ที่อยูในตระกูลหนึ่ง อาจจะประกอบดวยรุนที่มี 2 ประตู รุนที่เปนรถเกงสองตอนที่มี 4 ประตู ซึ่งในแตละรุน
อาจจะมีสีและทางเลือกที่แตกตางกันได เชน เกียรมือหรือเกียรอัตโนมัติ หลังคาแบบธรรมดาหรือหลังคาแบบ
เปดรับแสงอาทิตยได สําหรับโรงงานประเภทนี้คอขวดของสายการผลิตอาจจะเกิดขึ้นไดหลายแหง ซึ่งคอขวด
ในที่นี้อาจหมายถึงเครื่องจักรหรือกระบวนการที่มีการทํางานชาที่สุดเมื่อเทียบกับเครื่องจักรหรือกระบวนการ
อื่น และคอขวดนี้เองจะเปนตัวกําหนดอัตราการผลิตของสายการผลิตทั้งหมด ยกตัวอยางเชน โรงพนสีซึ่งทุก
ครั้งที่มีการเปลี่ยนสีรถยนตจากสีหนึ่งไปเปนอีกสีหนึ่ง จะตองมีการลางทําความสะอาดปนพนสีทุกครั้ง ซึ่ง
กระบวนการนี้ในบางครั้งใชเวลานานมาก ดังนั้น วัตถุประสงคในการจัดตารางสําหรับโรงงานประเภทนี้ก็คือ
การประกอบรถยนต ใ ห ไ ด ม ากที่ สุ ด ซึ่ ง ทํ า ได โ ดยการเรี ย งลํ า ดั บ ของรถยนต ที่ จ ะผลิ ต ให เ กิ ด ภาระงาน
(Workload) ในแตละสถานีงานใหมีความสมดุลกันไดมากที่สุด
ตัวอยางที่ 1.2.4 : ระบบการจองรถยนต (อุตสาหกรรมการบริการ)
เอเยนตรถเชาสวนมากจะพยายามรักษาความหลากหลายของรถยนตที่เปดใหเชาใหมากที่ สุดเทาที่
จะทําได ดังนั้น เขาจะเตรียมรถไวหลายขนาดเพื่อใหลูกคามีโอกาสไดเลือกตามวัตถุประสงคในการใชงาน
เชน รถขนาดใหญ รถขนาดกลาง และรถขนาดเล็ก ลูกคาบางรายอาจจะมีความยืดหยุนไดบางในเรื่องของ
ชนิดหรือยี่หอของรถยนตที่จะเชา แตในขณะที่บางรายอาจจะระบุช นิดหรือยี่หอของรถที่ตองการเชา อยาง
- 6. 6 เทคนิคการจัดตารางการดําเนินงาน
ชัดเจน เมื่ อมีลูกคาเขามาจองรถเพื่อเชา ไปใชงานในชวงเวลาที่กําหนดใหชวงเวลาหนึ่ง เอเยนตจะตอ ง
ตัดสินใจวา เขาจะจองรถใหกับลูกคารายนี้ดีหรือไม เนื่องจากวาเขาอาจไดรับผลประโยชนมากกวาก็ไดถาเขา
ปฏิเสธลูกคารายนี้ ทั้งนี้เพราะลูกคารายนี้จะขอเชารถเพียงชวงสั้นๆ เทานั้น เชน วันเดียว และเขาคอนขางจะ
มั่นใจวา เขามีโอกาสที่จะใหลูกคารายอื่นเชารถคันเดียวกันนี้เปนระยะเวลาที่นานกวาได ดังนั้น วัตถุประสงค
ของเอเยนตรถเชาก็คือ การหาจํานวนของวันที่มากที่สุดที่รถยนตที่มีอยูจะถูกเชาออกไปใชงาน
ตัวอยางที่ 1.2.5 : โครงการติดตั้งระบบคอมพิวเตอร (อุตสาหกรรมการบริการ)
พิจารณาโครงการติดตั้งระบบคอมพิวเตอรขนาดใหญแหงหนึ่ง ซึ่งจะตองมีการจัดซื้อ ติดตั้ง และ
ทดสอบระบบคอมพิวเตอรจนกระทั่งระบบสามารถดําเนินการไดอยางมีประสิทธิ ภาพ โครงการเชนนี้จะมีงาน
ที่เกี่ยวของเปนจํานวนมาก เชน การประเมินและคัดเลือกฮารดแวร การพัฒนาซอฟตแวร การจัดหาและ
ฝกอบรมพนักงาน การทดสอบระบบ และการแกไขขอบกพรองในระบบ ซึ่งในแตละงานจะมีความสัมพันธใน
ดานของลําดับกอนหลังของงานอยู กลาวคือ งานบางอยางอาจจะทําไปพรอมๆ กันได แตในขณะที่งานบาง
งานไมสามารถเริ่มตนไดถางานกอนหนานี้บางอยางยังทําไมเสร็จ วัตถุประสงคในการจัดตารางสําหรับปญหา
ประเภทนี้ก็คือ การทําใหโครงการเสร็จภายในเวลาที่นอยที่สุด ในที่นี้การจัดตารางไมเพียงแตจะเปนการแสดง
ใหเห็นถึงแนวทางในการบริหารโครงการเทานั้น ยังชวยใหเราสามารถประมาณเวลาเสร็จสิ้นของโครงการได
อีกดวย นอกจากนั้นแลวยังทําใหทราบถึงสายงานวิกฤติ (Critical Path) และกิจกรรมวิกฤติ (Critical Activity)
ของโครงการ ซึ่งสามารถนํามาใชในการติดตามและควบคุมความกาวหนาของกิจกรรมตางๆ ในโครงการได
อยางมีประสิทธิภาพอีกดวย
ตัวอยางที่ 1.2.6 : การจัดตารางเวรของพยาบาล (อุตสาหกรรมการบริการ)
โรงพยาบาลทุกแหงจะมีความตองการพยาบาลที่แตกตางกันไปในแตละวัน ตัวอยางเชน จํานวน
ความตองการของพยาบาลในวันธรรมดาจะมากกวาในชวงสุดสัปดาห และในชวงของเวรเชาและเวรบายจะใช
พยาบาลจํานวนมากกวาในชวงของเวรดึก นอกจากนั้นแลวยังมีขอจํากัดในดานอื่นๆ เพิ่มขึ้นมาอีก เชน
กฎหมายแรงงาน ขอตกลงที่ใหไวกับสหภาพ หรือแมแตขอจํากัดสวนบุคคลของพยาบาล ดังนั้น รูปแบบของ
การจัดเวรการทํางานใหกับพยาบาลอาจจะมีไดหลายรูปแบบดวยกัน ซึ่งแตละรูปแบบอาจจะมีคาใชจายที่
แตกตางกันได วัตถุประสงคในการจัดตารางเวรของพยาบาลก็คือ การจัดสรรเวรใหกับ พยาบาลแตละคน โดย
มีคาใชจายที่ต่ําที่สุด ซึ่งทําใหในแตละเวรมีจํานวนพยาบาลเปนไปตามความตองการ ไมขัดกับกฎหมายและ
ขอตกลงที่กําหนดเอาไว นอกจากนั้นแลวยังเปนไปตามขอจํากัด สวนบุคคลตางๆ ที่ถูกรองขออีกดวย เชน
พยาบาลบางคนไมขอขึ้นเวรในวันหยุด บางคนไมขอขึ้นเวรเชาเนื่องจากจะตองไปเรียนเพิ่มเติม
จากตัวอยางที่กลาวมาแลวขางตนจะเห็นวา การจัดตารางเปนกระบวนการตัดสินใจที่มีความสําคัญ
อยางมากตอทั้งอุตสาหกรรมการผลิตและอุตสาหกรรมการบริการ นอกจากนั้นยังพบวา ปญหาการจัดตาราง
บางประเภทจะเกิดขึ้นในอุตสาหกรรมการผลิตเปนสวนมาก เชน การจัดตารางสายการประกอบ แต ในทาง
- 7. บทนํา 7
ตรงกันขาม ปญหาบางประเภทจะเกิดขึ้นมากในอุตสาหกรรมการบริการ เชน ระบบการจองทรัพยากร แตก็
ยังมีปญหาการจัดตารางอีกเปนจํานวนมากที่อาจจะเกิดขึ้นไดทั้งในอุตสาหกรรมการผลิตและอุตสาหกรรมการ
บริการ เชน การจัดตารางแบบงานตามงาน (Job Shop Scheduling) ซึ่งสามารถนําไปประยุกตใชไดกับทั้งใน
โรงงานและในโรงพยาบาล
1.3 แผนภูมิแกนต
พจนานุกรม American Heritage [127] ไดอธิบาย “แผนภูมิแกนต (Gantt Chart)” วาหมายถึง
แผนภูมิที่ใชอธิบายกระบวนการทํางานตางๆ ที่มีความสัมพันธกับเวลา ซึ่ง นิยมใชในการวางแผนและ
ติดตามความกาวหนาของโครงการ แผนภูมิแกนตไดถูกพัฒนาขึ้นประมาณ ค.ศ. 1917 โดย Henry L.
Gantt วิศวกรและนักประดิษฐชาวอเมริกัน ผูซึ่งริเริ่มในดานการจัดการโครงการ และเปนหนึ่งในผูบุกเบิก
ทางด า นวิ ท ยาการจั ด การ Gantt มี ค วามสนใจอย า งมากในด า นการเพิ่ ม ผลิ ต ภาพของคนงานและ
ประสิทธิภาพของอุตสาหกรรม เขาไดคิดคนระบบการประเมินโบนัสของพนักงานขึ้น โดยผูจัดการจะเพิ่ม
เงินคาจางใหกับพนักงาน เพื่อจูงใจใหพวกเขาทํางานอยางมีประสิทธิภาพสูงขึ้น ซึ่งการประเมินผลการ
ทํางานจะพิจารณาจากแผนภูมิที่เราเรียกวา แผนภูมิแกนต นั่นเอง
Gantt ไดใชความรูความสามารถของเขาชวยบริษัท Bethlehem Steel จนกลายเปนผูนําในธุรกิจ
ด า นการผลิ ต เหล็ ก ต อ มาเขาได เ ข า ทํ า งานให กั บ รั ฐ บาลสหรั ฐ ฯ โดยช ว ยปรั บ ปรุ ง โรงงานผลิ ต เรื อ ใน
สงครามโลกครั้งที่ 1 ใหมีประสิทธิภาพสูงขึ้น รัฐบาลสหรัฐฯ ก็ไดนําเอาแผนภูมิแกนต ไปใชในโครงการ
กอสรางภายในประเทศเปนจํานวนมาก ตัวอยางเชน เขื่อนฮูเวอร (Hoover) และระบบทางหลวงระหวางรัฐ
จนถึงปจจุบันนี้รัฐบาลสหรัฐฯ ก็ยังคงนําเอาแผนภูมิแกนตมาใชเปนหนึ่งในเครื่องมือการจัดการที่สําคัญใน
กระทรวงตางๆ
แผนภูมิแกนตเปนหนึ่งในเครื่องมือชวยทางกราฟกที่เกาแกที่สุด ใชงานงายที่สุด แพรหลายที่สุด
และมีประโยชนที่สุด ในการที่จะทําใหผูตัดสินใจเกิดความเขาใจเกี่ยวกับลําดับของงาน และสถานะของการ
ดําเนินงาน นอกจากนั้นยังแสดงใหเห็นถึงความสัมพันธของกิจกรรมตางๆ ที่เกิดขึ้นในตารางอีกดวย รูปแบบ
พื้นฐานของแผนภูมิแกนตอาจจะแสดงในลักษณะของกราฟที่จะแสดงใหเห็นถึงการจัดสรรทรัพยากรใหกบงาน ั
ตางๆ ภายใตเวลาที่กําหนดให โดยที่แผนภูมิแกนตจะแสดงทรัพยากรอยูในแนวแกนตั้ง (แกน Y) ซึ่งถา
จํานวนของทรัพยากรมีมากกวา 1 ตัว ก็ใหวางทรัพยากรเรียงซอนกันขึ้นไปในแนวตั้ง สวนเวลาจะแสดงอยูใน
แนวแกนนอน (แกน X) สเกลของเวลาที่ใชอาจจะอยูในหนวยของวินาที นาที ชั่วโมง วัน เดือน หรือป ก็ได
แลวแตความเหมาะสม โดยใหพิจารณาจากหนวยเวลาที่นอยที่สุดของงานทั้งหมดที่กําลังพิจารณาอยู เชน ถา
งานที่ใชเวลานอยที่สุดมีหนวยเปนนาที สเกลของเวลาที่ใชในแผนภูมิแกนตก็ควรจะมีหนวยเปนนาทีเชนกัน
- 8. 8 เทคนิคการจัดตารางการดําเนินงาน
ตัวอยางเชน แผนกปมขึ้นรูปโลหะของโรงงานผลิตผลิตภัณฑจากโลหะแผนแหงหนึ่งมีการผลิตตาม
คําสั่งซื้อของลูกคาไดรับคําสั่งผลิตจากแผนกวางแผนการผลิตมา 3 งาน หลังจากที่หัว หนาแผนกปมขึ้นรูป
โลหะไดตรวจสอบขั้นตอนการผลิตในรายละเอียดจากมาตรฐานคูมือปฏิบัติงานของโรงงานแลว พบวางานทั้ง
3 มีเสนทางการไหลของงาน และเวลาดําเนินงานบนแตละเครื่องจักรดังแสดงในตารางที่ 1.1 นอกจากนั้นยัง
ปรากฏดวยวา เวลาสงมอบของงาน 1 กระชั้นกวางาน 2 และของงาน 2 กระชั้นกวางาน 3 ดังนั้น เขาจึง
ตัดสินใจสั่งผลิตชิ้นงานตามลําดับความกระชั้นของเวลาสงมอบงาน ซึ่งทําใหไดลําดับการผลิตคือ งาน 1, 2
และ 3 ตามลําดับ จากการตัดสินใจครั้งนี้ทําใหไดหนึ่งในแผนภูมิแกนตจากทั้งหมดที่เปนไปไดดังแสดงในรูปที่
1.2 ขอดีของแผนภูมิแกนตรูปแบบพื้นฐานนี้ คือ ทําใหเราทราบวาที่เวลาใดเวลาหนึ่งทรัพยากรไดถูกจัดสรร
ใหกับงานใดอยู เชน ที่เวลา 5 หนวย เครื่องจักร 1 กําลังทํางาน 1 อยู นอกจากนั้นยังทําใหทราบถึงภาระงาน
(Workload) และอัตราการใชสอยทรัพยากร (Utilization) อีกดวย
ตารางที่ 1.1 เวลาดําเนินงานเสนทางการไหลของงาน
งาน ลําดับของงานการดําเนินงาน
ลําดับที่ 1 ลําดับที่ 2
1 เครื่องจักร 1, 7 หนวยเวลา เครื่องจักร 2, 8 หนวยเวลา
2 เครื่องจักร 2, 4 หนวยเวลา เครื่องจักร 1, 5 หนวยเวลา
3 เครื่องจักร 1, 6 หนวยเวลา เครื่องจักร 2, 4 หนวยเวลา
เครื่องจักร 2 2 1 3
ตัวเลขแสดงงาน
เครื่องจักร 1 1 2 3 (ในที่นี้คืองาน 3)
5 10 15 20 เวลา
รูปที่ 1.2 แผนภูมิแกนตแสดงตารางสําหรับ 2 เครื่องจักร 3 งาน โดยที่เครื่องจักรอยูในแกนตั้ง
แผนภูมิแกนตอาจจะสรางขึ้นในลักษณะของกราฟที่ แสดงใหเห็นถึงแตละงานที่ไดรับการจัดสรร
ใหกับทรัพยากรตางๆ ภายใตเวลาที่กําหนดใหก็ได แผนภูมิแกนตในลักษณะนี้จะแสดงงานเรียงซอนกันอยูใน
แกนตั้ง (แกน Y) ดังแสดงในรูปที่ 1.3 ขอดีของแผนภูมิแกนตรูปแบบนี้คือ ทําใหเราทราบวา ที่เวลาใดเวลา
- 9. บทนํา 9
หนึ่งแตละงานไดรับการจัดสรรอยูบนทรัพยากรใด เชน ที่เวลา 10 หนวย การดําเนินงานลําดับที่ 2 ของงาน 1
กําลังทําอยูบนเครื่องจักร 2 นอกจากนั้นยังทําใหเราทราบถึงเวลารอคอยของแตละงาน รวมถึงเวลาเริ่มตนและ
เวลาสิ้นสุดของแตละการดําเนินงานในแตละงานอีกดวย ซึ่งจะมีประโยชนอยางมากในการติดตามและควบคุม
งาน [118]
งาน 3 1 2
งาน 2 2 1
ตัวเลขแสดงทรัพยากร
งาน 1 1 2 (ในที่นี้คือเครื่องจักร 2)
5 10 15 20 เวลา
รูปที่ 1.3 แผนภูมิแกนตแสดงตารางสําหรับ 2 เครื่องจักร 3 งาน โดยที่งานอยูในแกนตั้ง
แผนภู มิ แ กนต สามารถแสดงถึ ง ความสัม พั น ธ ข องการดํ าเนิ น งานต า งๆ ของงานจํ า นวนหนึ่ ง ที่
กํา หนดให บ นทรั พ ยากรที่ มี อ ยู ซึ่ ง การดํ า เนิ น งานเหล า นี้จ ะถู ก แสดงออกมาในรู ป แบบทางกราฟ ก การ
พิจารณาแผนภูมิแกนตจะทําใหเราสามารถหาขอสรุปเกี่ยวกับพฤติกรรมของตารางที่กําลังพิจารณาอยูได
ในขณะที่การสลับตําแหนงขององคประกอบดานกราฟก (ในที่นี้หมายถึงการดําเนินงานตางๆ ของงานแตละ
งาน เชน การสลับลําดับของการดําเนินงานของงานหนึ่งไปไวกอนหนาการดําเนินงานของอีกงานหนึ่ง) จะทํา
ใหเราทราบถึงขอมูลเชิงเปรียบเทียบระหวางตารางเดิมกับตารางทางเลือกอื่นๆ ที่อาจจะเปนไปได แตทวา
วิธีการสลับลําดับของการดําเนินงานดวยมือแบบนี้จะเปนไปไดเฉพาะกับกรณีที่จํานวนของงานและทรัพยากร
มีไมมากเทานั้น ในทางปฏิบัติเราจะใชคอมพิวเตอรเขามาชวยเพื่อความรวดเร็วในหาคําตอบ และเรียกการจัด
ตารางลักษณะเชนนี้วา “การจัดตารางแบบโตตอบ (Interactive Scheduling)” [35, 36] ซึ่งหลังจากผูจัดตาราง
ปอนขอมูลที่จําเปนเขาไปในเครื่องคอมพิวเตอรแลว คอมพิวเตอรก็จะสรางตารางเริ่มตนใหตามขั้นตอนวิธี
(Algorithm) ที่กําหนดไว เชน เรียงลําดับงานตามกําหนดสงมอบ จากนั้นผูจัดตารางก็จะสลับตําแหนงของงาน
หรือการดําเนินงานบนแผนภูมิแกนต แลวคอมพิวเตอรก็จะสรางตารางใหม พรอมกับคํานวณคําตอบใหมที่ได
จากตารางดังกลาวให ผูจัดตารางจะทําซ้ําขั้นตอนดังกลาวจนกวาจะไดคําตอบที่พอใจ นอกจากนั้นการจัด
ตารางแบบโตตอบยังสามารถชวยในการจัดการกับความไมแนนอนที่อาจจะเกิดขึ้นในพื้นที่ การผลิตไดอยางมี
ประสิทธิภาพอีกดวย [143] เชน เมื่อเกิดเครื่องจักรเสียขึ้น ผูจัดตารางสามารถที่จะปรับตารางการผลิตไดโดย
- 10. 10 เทคนิคการจัดตารางการดําเนินงาน
โอนงานปจจุบันที่ตองใชเครื่องจักรที่เสียอยูไปใหกับเครื่องจักรอื่นที่สามารถทํางานดังกลาวได นอกจากนั้น ผู
จัดตารางยังสามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพของทางเลือกตางๆ ที่เปนไปไดกอนที่จะตัดสินใจปรับตาราง
ซึงการผนวกความรูและประสบการณของผูจัดตารางเขาไปในขณะจัดตารางแบบโตตอบนี้ จะชวยเพิ่มโอกาส
่
ในการสรางตารางผลลัพธที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นกวาตารางเริ่มตนและสามารถนําไปใชจริงในทางปฏิบัติได
แผนภู มิ แ กนต ยั ง อาจจะใช ใ นการแสดงให เ ห็ น ถึ ง ความแตกต า งระหว า งตารางที่ ว างแผนเอาไว กั บ
ความกาวหนาจริงของงานที่เกิดขึ้นได และเราอาจจะเพิ่มสัญลักษณแบบตางๆ เขาไปในแผนภูมิแกนตเพื่อ
แสดงใหเห็นถึงกิจกรรมที่สําคัญตางๆ ที่เกิดขึ้นอยางชัดเจน ดังแสดงในรูปที่ 1.4
เวลาปจจุบัน แผนการดําเนินงาน
ทรัพยากร 2 2 1 3
M 2 1
ทรัพยากร 1 1 2 3
T
1 2
การดําเนินงานจริง
5 10 15 20 เวลา
รูปที่ 1.4 แผนภูมิแกนตที่เพิ่มสัญลักษณตางๆ เขาไปเพื่อระบุถงกิจกรรมที่สําคัญที่เกิดขึ้น [91]
ึ
ตัวอยางของสัญลักษณที่อาจจะนํามาใชแสดงสถานะตางๆ ของเหตุการณที่เกิดขึ้นได เชน
แสดงการเริ่มตนและสิ้นสุดของการดําเนินงาน
แสดงความกาวหนาของการดําเนินงานจริง
แสดงเวลาปจจุบัน
M แสดงความลาชาที่เกิดขึ้นเนื่องจากการขาดวัตถุดบ ิ
R แสดงความลาชาที่เกิดขึ้นเนื่องจากการซอมเครื่องจักร
T แสดงความลาชาที่เกิดขึ้นเนื่องจากการซอมเครื่องมือ
A แสดงการขาดงานของคนงาน
P แสดงการบํารุงรักษาที่ไดวางแผนไว
จากแผนภูมิแกนตในรูปที่ 1.4 การดําเนินงานที่ 1 ของงาน 2 ตามแผนควรจะเริ่มตนตั้งแตเวลา 0
หนวย แตในความเปนจริงตองถูกเลื่อนออกไป 2 หนวยเวลาเนื่องจากขาดวัตถุดิบ นอกจากสัญลักษณตางๆ