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IE基礎知識-東莞植富生產部培訓資料2013.6.6 Version目錄：1、IE定義、意義及研究目標2、IE的起源（發展簡史）3、IE研究的內容及范圍4、IE手法4.1 時間研究4.2 動作研究4.3 流程（工藝）研究（分析）4.4 布置研究4.5 流水生產線（設計及平衡）4.6 人機工程簡介5、IE改善工程 5.1 消除動作浪費 5.2 改善作業瓶頸 5.3 快速切換生產線（SMED） 5.4 提高（改善）生產線平衡度（性） 5.5 防錯幾個問題：1、為什麼做同樣的事，有人做的快，有人做的慢？2、同樣是挖煤，為什麼有的人挖的是別人的2倍甚至更多？3、植富為什麼要計件？是否計件就一定產量高？4、在計件時管理人員要做好哪些工作？5、為什麼後工序外發的價格有的加工商看來很高，有的又很低？6、什麼是IE？1911年、弗雷德里克泰勒科學管理原理最早提出了專業分工，標准化、最優化等一系列管理理想。一、工業工程的定義、目標1.1 定義1955年，由美國工業工程師學會（AIIE）正式提出工業工程（Industrial Engineering 簡稱IE）的定義。 工業工程：是對人員、物料、設備、能源和信息所組成的集成系統進行設計、改善和設置的一門學科。它綜合運用數學、物理學和社會科學方面的專門知識和技朮，以及工程分析和設計的原理與方法，對該系統取得的成果進行確定、預測和評價。1.2 IE的目標1.2.1 提高企業生產力，提供顧客滿意的產品1.2.2 全面提高效率1.2.3 資源最優化、成本最低化1.2.4 調動全員的積極性二、IE的起源（發展簡史）工業工程是工業化的產物，起源於美國，由弗雷德里克泰勒（FWTaylor 1856-1915）等人創立的科學管理發展而來。初期的工業生產，是一種分散的個人行為。1898-1901年在美國伯利恆鋼鐵公司研究鏟煤和鏟砂的工作時，開始進行時間研究。弗蘭克吉爾布雷斯（FrankBGiberth，1868-1924）最早進行動作研究，創造了影片分析法和工序圖。甘特（HenryLGantt）發現了甘特圖（Gantt Chart），工業工程形成和發展的演變過程，實際上就是各種用於提高效率，降低成本的知識、原理和方法產生和應用的歷史。三、IE的研究范疇3.1 IE研究的范疇 時間研究（作業測定） 動作研究 程序研究（流程研究/工藝研究） 作業分析 布局分析 生產線平衡3.2 IE的三大支柱（核心內容） 時間研究（標准工時） 動作研究 程序研究四、IE手法4.1 時間研究4.1.1 相關定義： 時間研究的定義：是一種應用技朮，旨在決定合格、適當、訓練有素的工作人員在一定的標准下完成某一項工作所需要的時間 標准時間（Standard Time）： 標准時間是在正常的操作條件下，以標准的作業方法及合理的勞動強度和速度完成符合質量要求的工作所需的作業時間 討論：從這個定義中看出標准作業時間包括哪五個要素？4.1.2 時間研究的目的4.1.2.1 制定標准的工時與產能 （確定瓶頸工位，確定單位產品的總加工時間，確定設備單位時間的產出。）4.1.2.2 為生產效率改善提供分析依據4.1.2.3 作業人員技能評價4.1.2.4 為制造成本分析提供支持。4.1.3 時間研究的對象 時間研究又叫作業測定，所以時間研究的對象肯定是作業（或者說工作），工作按從簡到繁分為4個隊次： 第一階次：動作（motion）：人的基本動作是測定的最小工作階次。例如：伸手、握取等。 第二階次：動作單元（element）：必須由一個人完成的數個連續動作。例如：伸手抓取材料、放置零件等。 第三階次：作業（operation）：由多個動作單元組成，通常可用二、三個操作集合完成，若將其分解為二個以上的操作則不能分配給二個以上的人以分擔的方式進行。例如：伸手抓取材料在夾具上定位（包括放置），拆卸加工完成品（從伸手到放置為止）。 第四階次：制程（process）：為進行某項活動所必需的作業串連。例如：鑽孔、裝配、焊接等。4.1.4 時間研究的方法 時間研究的方法有4種： 秒表測試法 工作抽查法 影片分析法 PTS（預定時間）標准法4.1.5 秒表時間研究的步驟4.1.5.1 第一步：工具准備（秒表時間研究表格，觀測板、鉛筆）4.1.5.2 第二步：資料准備（相關的記錄表格）4.1.5.3 第三步：將工作分成單元並加以完整記述4.1.5.4 第四步：實際測量4.1.6 預定時間法（PTS：Predetermined Time System）簡介 PTS定義：預定時間標准是一種工作衡量技朮，借助人的基本動作的時間（按動作的性質和進行動作時的工作條件分類）來規定達到一定效能水平的作業時間。 PTS特點：.在作業測定中，不需對操作者的速度、努力程序進行評價，就能預先客觀地確定作業的標准時間.可以詳細記錄方法，及得到各項基本動作時間值，從而對操作進行合理的改進.可以不用秒表，在工作前就決定標准時間並制定操作規程.當作業方法變更時，必須修訂作業的標准時間，但所依據的預定動作時間不變.用PTS法平衡流水線是最佳的方法。 PTS的基本動作要素： 動作說明伸手將手移向目的地抓取用手指可靠地控制目的物移動移動目的物定位對正並結合目的物放開讓目的物自行運動4.1.6.1 分類具體見下表：PTS法名稱英文名發時時間原創人數據來源動作時間分析（MTA）Motion Time Anslysis1924西格Segur電影的微小動作析、波形自動記錄圖工作因素系統（WF）Work Factor System1934奎克 J.H.Quick謝安Ahea可勒Koehler用頻閃觀測器攝影的現場作業片方法時間衡量（MTM）Methods Time Measurement1948梅納德Maynard斯坦門Stegemerten斯克布Sehwab由場作業片進行的時間分析模特法（MOD）Modolar Arrangement of Predetermined Time Standard 1966海德博士G.C.Heyde由現場觀察作業動作及模擬作業4.1.6.2 MOD法簡介模特單位 1、1MOD=0.129s 2、1MOD表示手指動作- 次（移動距離2.5cm）所需的時間消耗值分類內容符號附加條件上肢動MOD法簡介作基本動作移動動作移動手指動作M1手腕動作M2小臂動作M3大臂動作M4伸直手臂的動作M5反射式動作連續反復多次的反射動作M1/2M1 M2 M3終結動作抓握碰觸、接觸G0不需要注意力的抓取G1復雜的抓取G3需精神上的注意放置簡單的放置P0較復雜的放置如對准P2需精神上的注意具有裝配目的的放置P5需精神上的注意下肢動作腳部動作蹬踏動作F3大腿動作行走動作W5其他獨立進行的動作（此動作進行時，其他動作停止）目視觀察E2校正R2判斷與反應D3按下A4可同時進行的肢體動作旋轉動作C4彎腰彎體站立B17往復動作坐下起身S30往復動作附加因素重量因素(負重動作)L1練習（一）：編排從取叉車開始把紙從倉庫移到切紙機旁的時間研究表格。練習（二）：IE在廠里受歡迎的還是不受歡迎的？怎樣變不受歡迎為受歡迎？4.2 動作研究4.2.1 相關概念 動作分析：通過研究分析人的各種作業動作，發現並改善無效動作或浪費現象，最終提高作業效率。（所以說，動作分析一個很主要的目的是減少動作浪費。） 動作研究是以動素為觀測對象，利用電影攝影機將操作者動作全過程拍攝下來，然后再逐張來分析動作的研究方法。 相關概念： 動素：是構成動作的基本要素，是對動作的進一步分解，一般指1秒鐘以下的細小動作。 動作：是組成操作的基本活動單元，它是對手工操作的進一步分解。 動作分析案例：“將工件安裝在車床的卡盤上”。 拿起工件，把工件移到卡盤，把工件裝在卡盤上。4.2.2動作研究方法：目視比較法、影片法。4.2.3 影片法動作研究的步驟：4.2.3.1 選擇兩位最佳的操作者，將其動作拍攝成影片4.2.3.2 逐張分析動作影片，將其結果繪制於對動圖（Sims Chart）上; 4.2.3.3 運用“動作經濟原則”研究改善方法4.2.3.4 教導新方法，並使之標准化4.2.3.5 將新方法的操作拍攝動作影片。 討論：影片分析中拍攝影片的時間間隔為多久？（1秒）（10秒）（60秒）4.2.4 動作經濟性原則（Motion Economy）動作經濟性原則：人在操作作業時，以最少的勞力做到最大的工作效果的經濟法則，主要包括三個基本原則： 動作能量活用原則 動作能量節約原則 動作方法改善原則4.2.4.1 動作能量活用原則 人的身體各部位，凡是能動作的部分，不管任何部分，都希望全面活用：4.2.4.1.1 腳部或左手能操作的事，不使用右手4.2.4.1.2 盡量使兩手同時作業，也同時結束動作4.2.4.1.3 不要使雙手同時靜止，手空閑時，須動腦想另一工作。4.2.4.2 動作能量節約原則 身體的動作幅度越小越好，動作時間越短越好。4.2.4.2.1 盡量使用運動來操作工作 身體的運動秩序為：肩肘關節腕部前腕部手腕部手指。4.2.4.2.2 材料及器具應放置於伸手能及的范圍內，並盡量放在近手邊。4.2.4.2.3 小單元的動作次數，應盡量減少。（小單元的動作次數）4.2.4.2.4 工具應予簡化、使之易用（不要使用大而笨重的工具）。4.2.4.2.5 材料及零件應易取易拿。4.2.4.2.6 工作物過長、過重或體積過大時應利用保持器具。4.2.4.3 動作方法改善原則 能動的部位使其全部活動，可以節約的能量，可能省去無效的勞動也盡量去除，動作的方法也要留意。 動作盡可能規律化 雙手應盡量反向運動（如蛙泳），不可同向動作 利用慣性、自然力，尤其是要學會使用動力裝置。4.2.4.4 動作經濟原則的分類： 歸納分為三大類：關於人體的使用原則 關於工作場所的布置原則 關於工具和設備的設計原則。4.2.4.4.1 關於人體的使用原則 a) 雙手並用原則 b) 對稱反向原則 c) 排除合並原則 d) 降低等級原則 e) 利用慣性原則 f) 避免突變原則 g) 彈道運動原則 h) 節奏輕松原則 i) 手腳並用原則 j) 適當的姿勢原則。4.2.4.4.2 關於工作場所的布置原則 a) 定點放置原則 b) 雙手可及原則 c) 工作順序原則 d) 使用容器原則 e) 重力墜送原則 f) 近使用點原則 g) 照明通風原則。4.2.4.4.3 關於工具和設備的設計原則 a) 利用工具原則 b) 萬能工具原則 c) 易於操作原則 d) 適當位置原則。4.2.5 典型的動作浪費及消除方法4.2.5.1 動作浪費：任何不能給產品增加價值的無效或輔助的肢體、身體活動。4.2.5.2 典型的動作浪費及消除方法序號典型的動作浪費消除方法1員工離位走動：包括生產過程中員工有規律的離位拿取物料、工具或有規律的拆產品包裝、搬運、傳遞等專人定時配送物料，產品包裝優化設計，線外拆包裝，自動化運輸、傳遞。2作業中的轉身、彎腰、低頭設計符合人體工學的生產線，工裝優化設計，自動化傳遞。3員工眼睛和手的定位、分離（拿取物料、工具時員工要用眼睛尋找、定位目標物，用手在不定的位置捕捉、分離目標物）物料和工具固定位置，隔離存放，避免物料堆積纏繞。4作業過程中的思考、判斷（員工在作業過程中，需要對方法、結果進行思考、判斷，對位置、力度、時間、程度進行判斷）實施動作標准化作業，引入防錯、防呆設計，用機器代替人腦5作業移動距離長、單手作業（員工在作業過程中，拿取物料工具、傳遞物料、產品的雙手移動距離長、單手閑置）人體工學研究，優化生產線設計、工裝設計、貫徹動作經濟性原則4.3 程序（流程）分析（Process Research） 程序分析是指工廠里從原物料至被制成成品這一連串的生產活動對於整個過程及個別過程進行分析改善的一種手法。 概括地講，一個產品的生產程序可以分為四類：（生產）操作、搬運、檢驗、等待。4.3.1 分析重點：有無多余或重復的作業？ 程序是否合理？ 搬運是否太多？ 等待是否太長？（討論題：判斷程序是否多余的標准是什麼？）4.3.2 程序分析的目的：准確掌握工藝過程整體狀態取消不必要的程序（工藝、操作、動作） 合并一些過於細分或重復的動作 改變部分操作程序以避免重復 調整布局，以節省搬運 減少停滯及閑余工序 發現總體工序不平衡的狀態 重排和簡化剩余的程序，重新組織一個效率更高的程序。 （討論題：判斷程序（動作）是否多余的標准是什麼？）4.3.3 程序分析的種類及特征 程序分析按分析對象不同，分為以產品工藝為中心的產品工藝分析和以人為中心的作業流程分析，以及為表達操作者與機械之間的作業程序或多名操作者之間的作業程序的聯合作業分析三種形式。手法產品工藝分析作業流程分析聯合作業分析目的分析產品的工藝流程分析作業者的作業流程人與機械、人與人的時間關系工序特征多人通過機械制造同一產品的工藝過程一人通過不同的機器和工具，在幾個作業區之間加工制造多個產品一人操作多臺設備的情況幾人共同完成一項工作的情況優點產品在流動的情況下被加工，什麼樣的工序都可以分析易於發現作業者的多余動作作業者自己對作業方法的改善比較有效彼此之間的時間關系及空閑時間清楚明了人與機械的動轉狀態清楚明了缺點作業者的動作不明了因為作業者不同而結果有所差異必須緊隨作業者行動方可觀察記錄彼此之間沒有時間關系的情況下分析也沒用需要一定程度的時間精度要求4.3.4 程序分析用到的圖表分析對象圖表整個制造過程分析工藝程序圖產品/材料/人的流動分析人流程序圖、物流程序圖布置與線路分析線路圖閑余能量分析人機程序（聯合）分析圖工作時雙手的移動操作者程序圖4.3.5 程序改善 4.3.5.1 改善原則4.3.5.1.1 盡可能取消不必要的工序4.3.5.1.2 合並工序，減少搬運4.3.5.1.3 安排最佳的工序4.3.5.1.4 使各工序盡可能經濟化4.3.5.1.5 找出最經濟的移動方法4.3.5.1.6 盡可能地減少在制品的貯存。4.3.5.2 操作 主要有取消、合並、重排、簡化四種方法4.3.5.2.1 取消不必要的工序或操作4.3.5.2.2 改變工作順序（重排）4.3.5.2.3 改變工廠布置，重新編排設備或利用新設備4.3.5.2.4 改變訂購材料（開料）規格4.3.5.2.5 發揮每個人的技朮特長。4.3.5.3 搬運 也有取消、合並、重排、簡化四種方法4.3.5.3.1 改變物品存放的場所或位置4.3.5.3.2 改變工廠布置4.3.5.3.3 改變搬運方法4.3.5.3.4 改變產品設計4.3.5.3.5 改變原材料或零部件的規格。4.3.5.4 等待 主要有取消或縮短等待時間。4.3.5.5 檢驗 有無檢驗工作能取消、合并、簡化4.3.5.5.1 檢驗是否真的有必要？有效果嗎？4.3.5.5.2 有無重復？4.3.5.5.3 由別人做是否更方便？4.3.5.5.4 能否用抽樣或數據統計控制？4.4 布置研究 什麼叫布局？ 布局與什麼相關？4.4.1 定義 布置（Layout）：簡單地說，就是設備配置，為高效率的進行生產，需高效系統地布置必需的機械設備，綜合原材料、零件倉庫、檢驗場所、車間、貨物的出入口等，以達到人和物流順暢的目的。4.4.2 什麼時候需要進行布置研究（布置研究的時機）4.4.2.1 新建廠房車間或新的工序4.4.2.2 生產系統發生變更時4.4.2.3 對應技朮的進步和變化時4.4.2.4 設計變更導致工藝和作法方法必須變更的4.4.2.5 經評審，發現現在的工廠布置效率不佳或浪費很大時4.4.2.6 工廠管理架構（部門）變更的4.4.2.7 新產品導入生產，必須增加機械、工程或方法變更的。4.4.3 布置研究的內容： 決定部門的位置，部門的工作組、工作站、機器的位置及在制品儲存點 確保以一種順利的工作流（工廠內）或一種特殊的流動方式（服務組織內）來安排各種要素4.4.4 布置研究的目的： 可以概括為：使人和物流順暢： 使物料搬運成本最優（消除搬運、減少停滯） 使空間得到有效利用 使勞動者高效率的工作 消除瓶頸工序 提高員工與員工之間、員工與管理者之間、員工與客戶之間的溝通效率。4.4.5 布置原則序號原則內容理由1統一原則把“人”、“機”、“物”、“作業方法”四要素統一起來，並保持充分平衡一旦四要素統一協調不好，作業容易割裂，會延長停滯時間，增加搬運次數2最短原則搬運時間、距離最短移動距離越短，物料搬運所花費的費用和時間就越短3物流順暢原則使工序沒有堵塞，物流順暢使物流不要出現倒流和交叉4利用立體空間原則為有效利用空間，立體利用空間把倉庫設計成網架式存儲架，以達到高效率利用三度空間5安全滿意原則使工作人員即能安全又能輕松作業確保作業人員的安全和減輕疲勞是非常重要的6靈活機動原則適應變化，隨機應變，采購靈活措施面對各工序的變化，增減等，盡可能隨機應變見機行事。 部分原則圖解： 統一原則：機械人 作方業法 （質量、成本、效率、交貨期、安全）材料 4M統一 物流順暢原則：（評論以下物流是否順暢？）X ( ) （ X ） （X）4.4.6 布置的基本方式及特征：4.4.6.1 基本方式及特征： 適用於生產種類多數量少的工廠：功能劃分式布置（工藝式布置）(如啤機、切紙機印刷機集中） 加工功能的利用率相對較高，可以減少投資 產品及作業的改變較多，工藝復雜的情況下容易應對 同種加工集中管理，培訓較容易進行 對機械故障，缺勤等容易處理 搬運路徑多，損耗多連續流程序列式流水布置（以物流為中心）（按加工順序擺放設備 ） 適用於數量多，重復的流水線生產： 搬運較少 中間品減少，生產周期縮短，減少材料費及利息 大部分工作可以專業化，培訓難度不大 減少行政程序，內部協調容易 受流水線中斷的影響大 適用於鋼架、鈑金、大型機械組裝等： 主體龐大，因此主體固定，減少主體搬運 固定式布置 由于產品固定，對於裝配人的責任明確，質量意識強 （以產品為中心） 設計變更容易對應 彈性較好。4.4.6.2 產品式布置與工藝式布置的比較項目產品式布置工藝式布置1.描述設備連續安排設備按功能分組2.加工類型連續大量生產，主要是組裝產品間斷式生產，車間批量生產，主要是制造產品3.產品標准化的 / 生產儲存型多變的 / 訂貨生產型4.需求穩定變動5.數量高低6.設備專用設備通用設備7.工人有限技能多技能8.庫存低在制品 / 高產成品庫存高在制品 / 低產成品庫存9.儲存場地小大10.物料搬運固定路線（傳送帶）變化的路線（鏟車）11.過道窄小寬大12.進度安排部分平衡動態的13.規划決策生產線平衡法設備位置14.目的使每一工作中心的工作負荷平衡使物料搬運成本最小化15.優點效率高柔性好設施規划的重要性： 合理的布局能夠保証物流的順暢，減少無價值的搬運工作，提高現場的管理透明度，提高生產效率。 搬運是不可避免的，但沒有必要的搬運和長距離的搬運是浪費。搬運的浪費：搬運的浪費往往是因為工廠的布置，流水段的設計工程設定等考慮不周而造成的： 倒退讓路 排除路障、人為路障 堆碼、清點、整列、尋找產品 停下與返回。4.4.7 精益生產（Lean Production）常見的基本布局序號基本類型特征1“一”字型（直線型）布局1.設備配置按物流線路直線布置2.擴大生產時只需增加列數即可。2“S”型布局1.當有需要從側面進行工具與物料裝卸時使用（當一個人從事幾個工位時適用）2.對於組裝與焊接等需要的生產線比較有效。3“T型布局”1.是“L”型布局的變形2.由于空間原因 ，中央以物料線為主，兩端引入物料3.組裝很多零件的產品時有效。4“u”型布局1.也叫巡迴式布局，目的是物料與人的作業路線一致（在有多能工的場適用）2.目的是提高品質責任與作業效率。5“O”型布局 1.人是坐式作業並不移動2、中央空間用於維護並可以集中工裝夾具3.之後可發展為周期移動的裝配臺。4.4.8 如何研究布置（局）（布置研究的方法）：4.4.8.1 制作模型 決定比例尺按照比例尺繪圖按照比例尺做設備模型。4.4.8.2 在配置圖上研究 設計配置對照布置安設備管道搬運產品進行研究同時對通風換氣、采光、取暖等設備進行研究。4.4.8.3 對結果進行評價 評價項目包括：流程是否順暢 物料搬運是否良好 是否有機動靈活性（機動靈活性） 作業環境是否良好。4.5 流水生產線（設計及平衡）4.5.4.1 定義： 生產線production line： 科技名詞：配置著操作工人或工業機器人的機械系統，按順序完成生產流程的作業線 常規名詞：產品生產過程所經過的路線，即從原料進入生產現場開始，經過加工、運送、裝配、檢驗等一系列生產活動所構成的路線 狹義的生產線是按對象原則組織起來的，完成產品工藝過程的一種生產組織形式，按照產品專業化原則，配備生產某種產品（零、部件）的全部制造工作，對相同的勞動對象進行不同的加工。4.5.2 生產線的分類4.5.2.1 按范圍大小：分為產品生產線和零部件生產線4.5.2.2 按節奏快慢：分為流水生產線和非流水生產線4.5.2.3 按自動化程度：分為自動化生產線和非自動化生產線。4.5.3 生產線的結構形式 在生產工業企業里，生產的結構形式很多，常見的主要有以下幾類：4.5.3.1 直線形布局：“ ”字形形4.5.3.2 “U”型布局：原料 成品4.5.3.3 “Y”型布局： 4.5.3.4 復合型布局：雙“Y”型、雙“U型”、半圓型等。4.5.4 生產線平衡4.5.4.1 相關定義 流程的“節拍”（Cycle time）：是指連續完成相同的兩個產品（或兩次服務）之間的間隔時間，或者說完成一個產品所需的平均時間，有時又稱為周期時間。 瓶頸（Bottle neck）：一個生產流程中，最慢的環節叫做“瓶頸”（廣義地講，瓶頸是指整個流程中制約產品的各種因素比如：人力不足、原材料不能及時到位、設備故障、信息不暢等）。 空閑時間（idle time）：是指工作時間內沒有執行有效工作任務的時間，包括設備的時間和人的時間（當一個流程中各個工序的時間不一致時，瓶頸工序以外的工序就會產生空閑時間）。4.5.4.2 生產線平衡的定義：是對生產的全部工序進行平均化，調整各工序間的作業負荷，使各工序的作業時間盡可能相近（各工序間的作業時間差距越小，生產線就越平衡）。4.5.4.3 生產線平衡的意義： A、提高生產線的效率 B、縮短產品的裝配時間，增加單位時間的生產量，降低產品成本C、減少工序的在制品，真正實現“一個流”的生產 D、提高全員素質。4.5.4.4 生產線平衡率的計算：4.5.4.4.1 CT（cycle time）：Pitch time（最長工序時間）4.5.4.4.2 生產線平衡率 各工序時間總和 ti 生產線平衡率 = 100 = 100 （工位數CT） （工位數CT） 生產線平衡損失率 =1 - 生產線平衡率4.5.4.4.3 案例分析：4.5.4.4.3.1 例題分析（一） 有一個5個工序的生產流程（見圖），第3工序是耗時最長工序，作業時間是29秒，如果不按“一個流”傳遞的話，A）第1工序第2工序第第3工序快多少？（約25%，5件堆積一件）B）第生產一件產品的工時損失是多少？（9+11+4+9=33S）調整前： 調整後：（浪費為13S）時間 時間30S30S 9S 11S 4S 9S25S25S20S25S20S20S 20S20S21S21S17S21S10S10S 工序 工序 CT（cycle time）=pitch time（最長工序時間）作業時間30S 工序12345合計人數111115正常作業時間2018292520112正常作業時間/人數201829252011229S20S25S20S21S17S10S3600(s)Q 計算：1）周期時間（CT）= Pitch time（最長工序時間）= （Q：每小時要求的產品）112 ti各工序總數 295人數 CT人數 CT2）平衡率= 100 = 100 = = 77% 3) 平衡損失率=1-平衡率=1-77%=23%4.5.4.4.3.2 生產線平衡步驟及實例(二) A、 生產線平衡步驟： 計算產距時間（Takt time） 畫優先圖 決定周期時間（CT=Takt time） 確定理論工位數 排程 計算效率。 產距時間：Takt Time=Demand rate=工作時間 / 銷售量生產線平衡的例子： 定義：緊前工序：緊接某項工序的先行（前道）工序。 電風扇的裝配由下列任務組成：任務時間(Min)任務描述緊急工序A2裝配外框無B1安裝開關AC3.25裝配馬達架無D1.2將馬達架裝入外框A、CE0.5安裝扇葉DF1安裝格柵EG1安裝電覽BH1.4測試F、B 畫優先圖： 任務緊前工序任務緊前工序A無EDBAFEC無GBDA、CHE、G 畫流程圖： 2min 1min 1min 1.4min 3.25min 1.2min 0.5min 1min （任務時間總和為11.35min S/臺）決定生產周期：任務C的時間最長，最長生產線的CT（3.25分鐘）瓶頸：工序C為本產品生產的瓶頸。3.25min/臺420min S每日生產時間 瓶頸時間 最大產出 129臺計算：若每天只要求裝配100臺風扇，周期時間為多少？ 4.2min S/臺100臺420min S 理論最小工位數為多少？ 2.702（取整為3）4.2min S11.35min S 排程：以周期時間去分配工位，並遵循以下原則： 以其後緊隨任務數目最多的次序安排工位，其后任務越多的，越優先安排工位 最長作業時間的任務優先安排。4.5.4.5 生產線平衡的改善原則及方法 生產線平衡改善的基本原則是通過調整工序的作業內容來使各工序作業時間接近或減少偏差，具體實施時可遵循以下方法： 首先應考慮對瓶頸工序進行作業改善將瓶頸工序的作業內容分配其它工序在瓶頸工序增加作業員或作業時間，適當時備倉存合並相關工序，重新安排生產工序分解作業時間較短的工序，把該工序安排到其它工序中去。4.6 人機操作分析4.6.1 定義及現狀4.6.1.1 定義：在機器的生產運轉過程中，調查了解在一個操作周期內，人與機的相互聯系，以充分利用人與機的能量，平衡操作，提高效率為目的的分析人機操作分析是通過人機操作程序圖進行的。4.6.1.2 現狀：在現今的工廠，有的機器設備是全自動的，有的是半自動的，因此，操作工人在操作機器時，操作周期中總有一大部分閑余時間，如何把這些閑余時間加以利用，是一個十分重要的問題。案例一：人機操作分析 人機操作分析改善前： 改善後：時間(分鐘)人機器1上工件被上工件2放置箱內加工2准備工作1卸下工件被卸下工件利用率時間(分鐘)人機器2准備工作空閑1上工件被上工件4空閑加工1卸下工件被卸下工件2放置箱內空閑利用率4.6.2 人機程序圖（Man-Machine chart）4.6.2.1 定義：人機程序圖描述在機器的工作過程中，在同一個操作周期內，機器操作與工人操作的相互關系，可將生產過程中工人操作的時間與機器運動的時間清楚地顯示出來的圖表。4.6.2.2 人機程序圖的制作步驟 明確作業人員及機器的作業內容（如加工零件等）明確作業（操作）的先後順序及同時關系測定各個作業（操作）所需要的時間明確作業員作業與機器作業的同時起、止點 並考慮其先后順序及同時關系作圖。4.6.2.3 人機程序圖作圖方法及案例： 畫一定大小的方框，分成三塊左邊表示人，右邊表示機器，中間表示時間確定代表時間的比例（即1毫米線段代表多長時間）由上向下記錄工人、機器每一動作單元及所需時間將工人與機器的操作時間、空閑時間及每個周期的人工時數予以統計案例：用電動鑽床在鑄鋼件上鑽一個孔時，工人拿起鑄件、放上鑽模，夾緊，調低鑽頭，准備進刀用時間0.5min，然后鑽床開始在鑄件上鑽孔，用時間2.5min，等鑽床鑽好孔後，工人抬起鑽頭，取出鑄件放在一邊，清除鑽模的鐵屑，用時間0.75min。那麼，可以畫出如圖1所示的人機操作程序圖。 4.6.2.4 人機程序圖的目的（或用途）及改善案例：4.6.2.4.1 目的：分析人或機器之間的閑余，以消除浪費提高效率（注視作業人員的等待時間，設法改變作業順序以減少等待時間）。 空閑時間的安排： X利用空閑時間、操作另一臺機器 X利用空閑時間，做5S或做其他手工操作。4.6.2.4.2人機程序圖改善案例調整前： 調整後：作業員經過時間（秒）機器作業時間160(167s)時間作業放模16s16s放模開機13s13s開機放材料100s90s加工停機8s10s等待取模12s8s停止取成品18s12s取模18s取成品作業員經過時間（秒）機器作業時間240(257s)時間作業放模16s16s放模開機13s13s開機等待90s90s機器加工停機8s8s停止取模12s12s取模取成品18s等待18s放材料100s100s等待4.6.2.5 工人可操作機臺數的計算4.6.2.5.1 圖例及計算公式： 機器1 機器2 機器3 機器4 機器5 工人 工人作業時間 機器動運轉時間L+ML+W N= N：工人可作業的機器數 L：裝、卸工件時間 M：機器運轉時間 W：工人從一臺機器走到另一臺機器的時間4.6.2.5.2 例題：裝卸工件時間每臺為1.41min/次從一臺機器走到另一臺機器時間為0.08min; 機器自動切削時間為4.34min則1個人可操作的機器： 1.41+4.34 1.41+0.08 N= =3.86五、IE改善工程5.1 消除動作浪費5.1.1 動作浪費：任何不能給產品增加價值的無效或輔助的肢體、身體活動。5.1.2 典型的動作浪費及消除方法序號典型的動作浪費消除方法1員工離位走動：包括生產過程中員工有規律的離位拿取物料、工具或有規律的拆產品包裝、搬運、傳遞等專人定時配送物料，產品包裝優化設計，線外拆包裝，自動化運輸、傳遞。2作業中的轉身、彎腰、低頭設計符合人體工學的生產線，工裝優化設計，自動化傳遞。3員工眼睛和手的定位、分離（拿取物料、工具時員工要用眼睛尋找、定位目標物，用手在不定的位置捕捉、分離目標物）物料和工具固定位置，隔離存放，避免物料堆積纏繞。4作業過程中的思考、判斷（員工在作業過程中，需要對方法、結果進行思考、判斷，對位置、力度、時間、程度進行判斷）實施動作標准化作業，引入防錯、防呆設計，用機器代替人腦5作業移動距離長、單手作業（員工在作業過程中，拿取物料工具、傳遞物料、產品的雙手移動距離長、單手閑置）人體工學研究，優化生產線設計、工裝設計、貫徹動作經濟性原則5.2 改善作業瓶頸（ECRS原則）5.2.1 典型的作業瓶頸 工藝瓶頸：在生產工藝流程中，作業耗時最長的生產制程、工序，又叫瓶頸制程或瓶頸工序 站位瓶頸：在生產流水線設計中，作業耗時最長的工作站位又叫瓶頸站位。5.2.2 制程瓶頸的改善方法方法1：提高瓶頸制程產能，從而提高整個生產流程產能方法2：采用批量生產方法，利用加班、第二班、第三班生產，在瓶頸站位小批量庫存方法3：利用ECRS進行改善方法4：減少瓶頸崗位例外情形。方法5：提高自動化程度方法6：利用人機工程學進行改善。5.3快速換線（SMED）5.3.1 換線的相關定義：5.3.1.1 切換時間： 從A型號的最後一件產品完成到B型號第一件產