工业工程与作业分析

课程内容大纲 n壹 企业经营 n贰 IE手法与基本概念 n叁 IE 7大工具 n肆 IE的手法运用 n伍 WSP(work simplification plan) n陆 IE新发展 壹 企业经营与环境变化 n一。企业存在的目的：永续 .利益 运用企业资源，透过研发，生产，行 销等活动，创造满足顾客需求的产品， 以获取附加价值利益，再不断的投资与 改善，以建立源源不绝的竞争力量，回 溃顾客与社会，带动生活水准的提昇。 贰 IE手法与基本概论 一 .IE概论： IE的定义：以生产系统组成要素： 人，材料，设备 的统合系统为对象，进行系统设 计，条件设定，工作改善等活动，并运用工学上的 分析及设计原理与技术，加以预测，评估以呈现系 统的成果的一种以运用数学，自然科学及社会科学 等专门知识及经验的集合技术 n针对 WORK SYSTEM加以设计，设定，改善以 提高生产力的方法 二 .各种管理技术的发展 n VE 导入价值观念 n QC 标准偏差管理 n IE 消除管理损失 n 工业化 .生产技术 发明蒸气机 n1769 1911 1924 1947 三 .各种管理技术之目标与运用的技术 名称 对 象与目 标 主要技 术 IE 针对 生 产 工程，作 业 ，加以分析其方法与 时间 ，籍以排 除管理的 损 失 方法研究：工程分析，作 业 分析， 动 作分析，搬运分析， layout研究 ，作 业 量 测 ： 时间 ，稼 动 研究。 QC 分析品 质产 生偏差的要因并加以控制以安定生 产 工程的 工程能力 QC7大手法，可靠性手法等 统 计 手法及新 QC7大手法 OR 为 了做决定所采取的 计 量模型的模 拟 方法 利用数学模式来 进 行 模 拟 分析 VE 针对顾 客的要求机能，于 产品及服 务 方面，以最适化 设 计 ，以提升价 值 机能分析，成本分析 ， 创 意工学 四 .泰勒博士 IE手法的基本原则 n一 .以一种科学方法代替人工判断 n二 .以科学方法选择并训练员工，分析考验其所适合 的工作，以代替任凭员工自行寻求其自认为适宜的工 作，以及由员工自己训练自己的方法。 n三 .应与员工与管理人员间，发展合作的精神，以保 证工作可以按科学程序为之 n四 .管理人员与员工间平等分工，使各就所长，分掌 最适宜之工作，以矫正将大部分工作及责任委由员工 处理的弊病。 五 .IE的重点目标 设计，设定，改善 n设计制作新系统 n设定使设计，改善后的系统能稳定发挥应 有的功能 n改善强化原有的系统 六 .IE手法涵盖的领域 nWork study n处理 processing nDecision making n行动科学最适化 n其他生产管理手法 七 .IE追求的目标 n提高生产现场的综合生产力 n1.综合生产生产力公式 稼动率 *标准化率 * 努力程度 *平衡率 n80 *75 *70 *80 33.6 n2.综合生产力的责任部门： n稼动率 ;业务部门及厂长 n标准化率：经营层，管理者 n平衡率： IE及管理者 n努力程度：作业员，管理者 WORK STUDY n 努力程度 n平衡率 生产现场的综合生产力 稼动率 n 标准化率 八 .管理的循环 PDC-A n 改善 设计 n 管理的循环 n 查检 实施 参， IE的 7大手法 nLine balancing n工程分析 n稼动研究 n动作研究 n时间分析 nMaterial handling nlayout 一 .工程分析： n（一）工程分析适用的场合： n1.制品为中心的工程分析 : n1） 新产品量产的工程设定 n2） 工程设计，组编的改善资料 n3） 缩短 LEAD TIME的资料 n4） 馈集降低成本的资料 n5） 提升品质的改善资料 n6） 导入电脑或自动化的资料 2.作业者为中心的工程分析 n1） 省人化，省力化，自动化的资料 n2） 制作作业标准书的基础资料 n3） 着眼于改善作业效率 n4） 改善制程时间的资料 n5） LAYOUT改善的资料 n6） 改善 Material Handling的资料 （二）工程分析的种类与对象 n 单纯工程分析 n 制品工程分析 n 细部工程分析 n工程分析 作业者工程分析 n 连合作业分析 n 事务工程分析 二 .稼动分析： n（一）稼动分析的目的 n1.为了提升人机的稼动率 n2.为了发现浪费，进行改善 n3.为了提升作业效率 n4.进行省人力的改善 n5.改善事务处理能力 n6.改善业务设计能力 （二 .）稼动分析适用的场合 掌握作 业 改善重点 设 定 标 准工 时 掌握作 业负 荷 掌握稼 动 的 变 化 情形 （三） .稼动分析的种类与对象 n1.连续观测法： 1）时间长，费用高 n 2）容易疲累 n 3）适用于非长时间的工作量测 n2.瞬间观测法 1）最代表性的方法为 WS n 2.)精度会随着受测者的质而有所差异 n 3.）不适用于作业的质，一次性作业的 改善 n3.其他方法： 1）无法测试环境要素 n 2.）可以进行微细的分析 （四） WS法的步骤 n1.确定目的 n2.取得相关人员的协助 n3.决定观测的范围 n4.观测对象参别化 n5.决定观测的项目 n6.决定观测的数量 n7.决定观测的时间 n8.决定观测的路径与地点 n9.准备观测的表格 n10.预备观测 n11.正式观测 三 动作研究 n（一）动作的种类 1.基本动作：空手移动、拿取、载重移动、决 定位置、组立、分解、使用、放开、检查 2.辅助动作及无效动作：找寻、发现、选择、 思考、前置作业 3.无效机能：保持、无可避免等待、可避免等 待、休息闲置 （二）动作研究适用的场合 1.发现问题点加以改善 2.治工具或作业区内配置发改善 3.设定及活用作业标准 4.培 养 感 性 的 动 作 观 测 感 度 （三）动作研究的种类及对象 1.动作研究的方法： 1）直接观测法 2） VTR观测法 2 .动作研究的种类： 1）双手作业分析：作业、移动、保持、等 待 2）微动作分析：分析快速动作的方法、复 数作业的比较分析、熟练者的技术传承 3 动作研究的对象 n最适方法： n1）作业方法 n2）治工具的应用 n3）作业场所 （五）案例演练 作业分析 n请提出目前的一个作业，制作作业分析 ，并提出改善案 。 四 . 时 间 研 究 n（一）标准工时的意义 （二）标准工时的目的 （三）标准工时的构成 （一）标准工时的意义 n1利用决定好的设备 n2.依照规定的作业条件 n3.针对要求的工作有一定的熟练度及适性的 作业员 n4.所定的工作时间内，没有对身体有不良影 响的范围，能够发挥作业效率，完成单位工作 所需要的时间 机会成本概念 n机会成本实际作业方法标准作业方法 n为使机会成本降到最小范围，必须借用： 1.作业标准书 2.作业指导书 （二）标准工时的目的 1.比较作业方法的差异，选择最佳方法 2.调整小组个体间的作业平衡 3.决定每个人操作的台数 4.作为生产计划的基础 5.评估制品的加工费 6.作为生产能率给予的评估基准 7.评估作业效率，决定人数的依据 （ 三）标准工时的构成 n1.标准工时的构成 n标准工时 n准备工时正常工时 宽放工时一般宽放 特殊宽放 n作业工时单位工时正常工时 宽放工时一般宽放 特殊宽放 2.宽放工时的构成 n宽放一般宽放作业宽放 生理宽放 疲劳宽放 特别宽放管理宽放 小组宽放 批次宽放 干扰宽放 奖励宽放 其他宽放 3.标准工时的意义与内涵 n基本作业项目 n宽放工时： A.设计或规格的缺陷引发附带的作业 B.无效率的工程或作业方法附带的工作 C.管理上产生的无效工时 D.作业员效率的损失 4.标准工时的内容 (I) nA1设计不良无法发挥制程效率 nA2欠缺标准化造成的损失 nA3不适当的品质标准或多余的作业 nA4设计上产生额外的移动作业 nB1使用不当的设备 nB2不正当的作业、工程或条件不佳 nB3使用错误的工具 nB4配置不良造成的浪费 nB5作业 员作业方法不佳 5.标准工时的内容 (II) nC1换线频繁造成的闲置工时 nC2欠缺标准化所造成的闲置 nC3设 A1计变更引起的无效工时 nC4生管排程不佳引起的闲置 nC5排程不佳造成缺料引起的无效损失 nC6设备故障造成的损失 nC7设备维护不良造成重工及报废损失 nC8条件恶劣造成作业员的额外损失 nC9事故造成的停工 nD1缺勤，迟到，怠工等无效工时 nD2态度散漫造成报废或重工的损失 nD3事故造成的停工损失 （四）测定标准工时的方法 n1.经验估算法 n2.实绩估算法 n3.时间测定法： 1） stop watch 2.)memo motion camera 3)slow motion camer 4)video tape record 5)work sampling n4.既定时间法： 1)WF(work factor) 2)MTM(method time measurement) 3)MTA(motion time analysis) 4)BMT(basic motion time study) 5)DMT(dimension motion time) （五）订定标准工时的步骤 1.设定标准工时的步骤 1.以吻合标准定义的作业程度，用实际观测的正常 工时来修订选定的正常工时 2.选定正常工时加上适当的宽放工时，作为容许工 时 3.针对容许工时，让全员同意遵守以一定的作业要 素，作业方法为标准，此即所订之标准工时 2.批次加工工时 准备工时 +批次标准工时 准备工时 +（批量 *单位工时） 五 .LINE BALANCE分析 （一） LINE BALANCE分析的目的 消除作业间负荷不平均的效率损失 （二） LINE BALANCE分析的使用范围 1.追求人机稼动率提升的作业 2.追求省人化，省力化 3.追求机械化，自动化 4.工程设计，工程编成 5.追求作业效率提升 6.追求缩短 LEAD TIME （三） LINE BALANCE分析的适用场 合 1缩短制品的单位加工时间 2.随着生产量的变动，决定适当的人员 3.流线式生产线或新制品的生产线编成 （四） LINE BALANCE分析的种类与对象 1.PITCH TIME 2.LINE效率及 BALANCE损失率 Line效率（ 各工程的标准工时合计 *100） /最大时间的工程作业时间 *工程 数 Balance损失率 100- Line效率 六 MATERIAL HANDLING(MH) (一 )MH的适用场合： 1.原材料，部品调达及制品流通阶段 2.原材料，部品及制品的储存 3.工程间的搬运及作业的 MH (二 )MH分析的种类与对象： 1.搬运工程分析 2.搬运活性分析 3.空 (无效）搬运分析 （三） MH分析的主要手法 n搬运分析 搬运工程分析 直线式搬运分析 n 无效搬运分析 配置图式搬运分析 n 搬运活性分析 活性图表分析 n 搬运稼动分析 平均活性示数分析 n 搬运重量比率分析 n 搬运成本分析 七 LAYOUT配置 （一） LAYOUT配置的适用场合 1.新厂，增改建 2.设备更新，增设 3.改变生产方式 4.生产量增加、缩短生产期间 5.新产品导入，产品更换 6.降低 MH,WIP及停滞 7.增加安全性，职场环境整备 8.节省空间 9.改善流动性，打消混杂，混乱 10.增加对变化的适应度 （二） LAYOUT配置的适用对象 1.机能别 LAYOUT 1） 提高机器稼动率，设备投资少 2） 容易应付制品种类的变化 3） 对生产日程计划变化的融通性高 4） 机器故障，材料短缺，人员缺勤时还可运 作 2.制品别 LAYOUT 1） 机器配置与作业位置连接，降低 MH 2） 生产期间缩短，降低 WIP 3） 作业员训练容易，习熟快，不熟练者也可 用，人员利用率高 4） 工程单纯，管理容易 5） 沿着工作流程设备配置，节省通道空间 3.固定位置 LAYOUT 1.主要组立单位的 MH减少 2.熟练者可以于一个地方完成工作 3.对应设计变更，产品变更及工程变更相对容易 4.产品的重量，容积大的情形，搬运通路可以固 定化，可以提高搬运效率 5.彻底实施作业指导 （三）有效做好 LAYOUT配置的原则 1.综合原则 2.最短距离 3.流动原则 4.立体空间 5.安全与满足 6.融通性原则 （四） LAYOUT规划的注意事项 1.从整体计划着手，顺序依细部实施 2.计划要考虑完美，但实施上需依实际状况随时检 讨 3.以物为主体，再考量工程与机器设备 4.以工程及机器设备为基础，再规划 LAYOUT 5.依据 LAYOUT,再规划建筑物 6.遵从一定的计划顺序 7.依据计划的各个步骤实施查检与承认 8.依据图面化的资料进行检讨 9.接受相关人员的建议来检讨 10计划中考虑到扩充性与弹性 （五） LAYOUT规划的基本要 素 1.生产品目 2.生产数量 3.流 动 性 4.补 助 5.时 间 （六） LAYOUT规划的步骤 n构思案 1.P-Q分析 2.生产方式区分 n工程分析 1.P-Q分析 A block B block C block n 相关度分析 1.Activity分析 2.关联图 3. Activity相互关连 方块图 nspace调整 1.必要 space 2.可能使用空间 n制作 layout案 1. 3案检讨 2.平面模型 3. 3D图 （ 七） P-Q分析与 Layout形式的关系 A BLOCK B BLOCK C BLOCK 生 产 方 式 少品种多 量 中品种中 量 少量多品种 或个 别 生 产 LAYOU T型 产 品 别 LAYOUT 制品 组别 LAYOUT 机能 别 LAYOUT固定 位置 LAYOUT 流 动 分 析 单纯 工程 分析 多品种 单 纯 工程分 析 流 动 双向分 析表 肆 IE手法的运用 一 .WORK SYSTEM的要素： 1.PRODUCT SERVICE 2.MATERIAL 3.MACHINE METHOD 4.MEN 二生产系统采用的评估指标 1.QUALITY 1） 不良率 2） CP CPK 3)品质成本 2.COST 1)单位加工成本 2）制造成本 3）材料 成本效益 3.DELIVERY 1)库存 2）制造周期效率 4.环保及工安卫 三 .生产系统的运作模式 nINPUT MATERIAL MACHINE OUTPUT PRODUCT n METHOD n QUALITY COST DELIVERY 四 WORK STUDY的目的 （一）寻找最佳作业方法 （ 二）方法，材料，设备，治具标准化 （三）决定正确的标准工时 （四）维持新方法的安定 五 WORK STUDY的重点 （ 一）方法研究（工程分析） 1.以生产的物品为对象，经由工程，流程的 分析，研究时间，空间的变化 2.运用工程分析表，流程图，动线图等，检 讨从材料到完成品过程的工程系列，空间配置 等。 （二）作业测定（作业分析） 1.以生产主体的人为对象，透过作业流程的分 析，研究生产对象的工作活动情况 2.以作业员工程分析表， WORK SAMPLING, 人，机械图表， SAMPLING,PTS,影片等分析，追求作业流程 ，人机稼动，人机结合，作业范围，作业方法 的合理性 六方法研究与作业测定 工作 类别 内容 分析方法 制造系 统 从原材料到 产 品出 库 制品工程分析，作 业 者工 时 分析， 流程分析 工厂布置 工厂 间 与工厂内人与物的 动线 动线 的流 线图 分析，模型分析，各 种工程 图 表，相互关 连图 作 业 区 LAYOUT 作 业员 周 边 物品 摆 置方法及 作 业员 的位置 以 SAMPLING来 进 行 动 作研究， PTS,动 作 经济 原 则 ，作 业简 化原 则 组 力作 业 或自 动 机械作 业 产线 共同作 业 或自 动 机械作 业 人，机的 组 合 WORK SAMPLING, MEMO MOTION,分析工同作 业 表，分析人 机 图 表，作 业简 化原 则 作 业 中作 业员 的 动 作 重复 动 作 频 度高的作 业员 的 动 作 FILM分析，以 SAMPLING来分析 动 作， PTS,动 作 经济 原 则 七 IE改善的实施步骤与流程 （一）改善的七大步骤 步骤一选定主题 n步骤二收集资讯 n步骤三订定目标 n步骤四收集资讯 n步骤五改善提案 n步骤六提案实施 n步骤七结果确认 步骤一：选定主题 1.选定主题的方法有以下几个方向 1） 有什么问题吗？ 2） 有无作业员诉愿的问题 3） 生产上的瓶颈在哪儿？ 4） 厂长的方针 2.以各种指标来评估主题的重要度 1） 安全，品质，生产性，成本及意愿 2） 预算，紧迫度，可行性及与相关部门的关系 3.最后以可预见的问题来检讨，加上权重，选定主题 步骤二：收集与主题相关的现况资讯 1.观察制造工程：制程分析，流程图，搬运工程等 1） 有无工程内，工程间的停滞浪费 2） 流程中有无浪费 3） 搬运，数量与品质有无问题 4） 储存保管上有无问题 5） LAYOUT上有无 LOSE 2.观察人的流动：作业者工程分析 1） 有无安全卫生上的问题 2） 有无环境上的问题 3） 有无材料的搬运作业问题 3.稼动状态则采取 WORK SAMPLING法或稼动分析 1） 主体作业与其他间有无不协调的现象 2） 有无人机介面间的浪费 4.QC的数据都是很有帮助的资讯 1） 品质异常的修理工时，偏差管理的对策工时 2） 不只是不良的件数，也该了解总合损失的柏拉图 等 步骤三：订定目标 n费用，工时，交期，单位加工成本等 步骤四：馈集改善相关资讯 1.针对设定的目标，更深入收集相关资讯 2.针对问题工程，活用时间研究， LINE平衡以外，连 合分析，动作研究也常被应用 3.为了详细观察人与物的流动，机器的稼动情况，可 以以线径图，或 VTR来进行连续观测，或用活性图分析 来观察 MH 4.为了缩短停滞，储存的时间，以削减数量的方向来 进行细部分析 步骤五：改善提案 1.针对收集到的资讯，检讨后提出数个改善案 2.改善案以创意及前瞻为目标 步骤六：提案实施 1.针对多个提案决定一个方案，进行导入前测试，查检安全，品 质，取得预算等等导入准备 2.制作包括相关部门的导入日程，开始实施 步骤七：结果确认 1.针对改善的结果，以不牺牲作业员的观点，让现场接受改善提 案，进入日常管理 2.针对实施结果目标未达部分，回到步骤 2， 3， 4再转一遍（持 续的改善） （ 二） IE手法常用的工具 n步骤一主题 1.查检表 2.推移图 3.柏拉图 4.点状图 n步骤二资讯 1.工程分析 2.流程图 3.稼动分析 n步骤三目标 1.图表 2.推移图 n步骤四资讯 1.细部工程分析 2.连合作业分析 3.line balance n步骤五提案 1.5W1H 2. E,C,R,S 3动作研究 4.活性图分析 n步骤六实施 1.实施计划书 2.时程表 n步骤七结果 1.标准化 2.柏拉图 3.推移图 （三） 5W1H改善手法 5W1H 问题 内容 检讨 的重点 Why 目的， 为 何？ *可以削除 吗 *如果局部削除的 话 When 时间 ，何 时 ？ *时间 可以更改 吗 *不能同步 进 行 吗 Who 人物，何人？ 可以 换 个人 吗 *同 样 的一个人可以 吗 Where 场 所，何地？ 可以更 换场 所 吗 *同 样 的位置可以 吗 What 对 象，何事？ 没有 这 个就不行 吗 *形状可以 变 更 吗 how 方法，如何？ 有无其他的方法 *没有更 简单 的方法 吗 （四）改善四原则 nE： Elimilate， 消除 nC： Combine， 合并 nR： Rearrange， 重组 nS： Simplify， 简化 伍， WSP(WORK SIMPLIFICATION PLAN) 一 .动作经济化原则 二 .作业简化计划的原理 三 .作业简化计划的步骤 四 .作业简化计划成功关键 一 .动作经济化原则 （一）活用动作 “能 ”原则 1.可以用脚或左手的作业不要只用右手 2.尽可能同时用双手开始作业，同时结束 3.双手不要让其有同时休息的现象，有空挡 的时候，尽量安排其他作业 （二）节约动作 “量 ”原则 1.尽可能维持小幅度动作，与其用身体的动作不如用 手臂的动作；用手臂的动作不如用前腕的动作；用手指 的动作，以维持小幅度活动。 2.材料或治具，尽可能放置于手可以容易取到的范围 。副系统的连结，位置的决定应以方便下一个作业可以 随时取用及必要数量为原则。 3.副系统的连结，尽可能越少越好 4.将两个以上的工，治具设计成为一个，材料装置利 用取用方便的容器，以降低动作量