活用賺錢的IE.DOC

一、前言：企業為永續經營，必須追求利潤，否則沒有一老闆在沒有利潤之狀況永續經營企業，除慈善機構外。企業在追求利潤前提下，必須降低成本以提高利潤，而成本之內涵項目眾多，而依產品之特性不同各類成本佔之比率亦有所不同，一般以生產之成本所佔比率最高，所以管理之領域中常以提高生產力、生產效率之口號降低成本。生產力之提高是每個企業追生存必須具備競爭力，生產力之提高首著重在工作研究分析，而工作研究導源於在20世紀初泰勒博士發現工人工作方法改善後工作時間降低，也引起世人對工作方法分析研究之興趣，19201930年代吉爾勃斯夫婦對動作深入研究發現以科學方法分析人的基本動作，使工作合理化奠定工業工程(INDUSTRIAL ENGINEERING)發展基礎。日本更以此發展5S運動推行至企業全員參與，造成1980年代日本產品以價廉物美橫掃全世界，使歐美企業競爭壓力倍增。而本課程希望藉以動作及時間研究分析導入使業者、學員對IE之重視，並運用改善企業生產瓶頸及提高生產力。二、生產力及持續改善之重要性：(一) 企業將人、設備、材料等資源投入生產活動中，其目的在於製造滿足客戶需求之商品，以賺取差價之利潤，以維持企業永續經營。如下列式所示：售價成本利潤利潤即一般所指附加價值。成本之涵蓋面很廣，如原材料、委外加工、能源消耗、折舊、廣告、房租、維修，故從降低成本來增加利潤角度著手，可從下列方式：(1) 擴大有效產能，提高銷售金額(2) 降低採購成本及原材料、外包加工之費用(3) 提高稼動率，維持機械設備正常運轉，降低維修費用(4) 配合法令政策，降低稅金及利息(5) 引進使用低價之勞工(6) 減少原材料及成品庫存(7) 開發新產品生產數量勞動時間(員工人數)附加價值勞動時間(員工人數)而降低成本在生產方面通常以生產力為指標，其定義： 生產力 或從定義上我們必須提高附加價值及降低勞動時間(員工人數)使生產力之值提高，對成熟商品化之產品一般均以工作研究分析方法，對生產現場及流程實施改善來達到生產力提高之目的。如下式所示：工作無效率之時間總工作內容由於作業員疏忽增加之時間管理不善或規劃不良增加時間無效率之製造方法或操作時間因產品設計或規格中之缺陷增加之工作時間基本工作時間未改善之總操作時間 方法分析及時間研究之目標透過方法分析及時間研究可降低時間之機會三、工作研究推行之程序：(一) 發掘問題：通常針對新產品，利潤低及製造成本高現有產品，有時亦會針對常發生品質問題或容易產生疲勞，工作環境差及易造成工安事故之工作或場所。(二) 收集資料分析：收集產品相關重要資料，將其發展成程序圖，以操作分析重點及時間研究之原則，決定產品或服務最佳之方法。操作分析重點包括物料運輸、動作經濟原則、工廠布置、人因工程等。(三) 可行性方法評估及開發：考慮各種不同方法評估可行性，可從成本方面著手，選擇適合之方案。(四) 執行新方法。(五) 工作分析：應確保作業員之資格及訓練後，進行工作分析。(六) 標準時間之建立。(七) 方法追蹤：定期稽核此方法生產力、成本是否合理。四、方法分析目的及範圍：對於製造工廠之生產系統通常由生產線組成，生產線又由許多工作站連結而成。而這些活動不僅牽涉物品搬運、組裝之過程、加工操作時之工器具使用與方法合理及效率外，更應進一步分析作業員之動作，如此才能建立具競爭力之生產系統。而方法分析主要目的在製訂最佳的工作程序的方法以提高生產效率，所以必須詳實記錄、分析、收集、研討4M (人、機、料、法)之程序、工治具、作業條件及數量能力，以便掌握現狀之問題點，評估新法之效益。而方法研究領域中，因面對之範圍不同，大約可分為三大類：(1)程序分析：以分析整個製品製程為主。(2)作業分析：以工作站之人與機械間作業進行分析。(3)動作分析：為吉爾勃斯夫婦所創，主要分析作業員作業動作的有效性，減少無效及費力之動作，此造成自動機械發展重要依據。(一) 程序分析之方法及目的對觀察之問題如果無法適當描述，則不能有效解決問題，雖然我們可以用文字直接描述整個程序之現象及目的，但如能將記載內容分類並附予符號，可使問題一目了然，各步驟現象及目的能清楚表達，且能提高分析效率，一般採用美式符號如下圖所示：程序符號表程序名稱意義符號搬運人及材料、文件檔案及製品移動儲存材料、製品及文件檔案存放遲延不在計畫內的停止狀態檢查數量或品質特性之比較及檢測操作對資料或材料加工使其更趨近完成(1)操作程序圖 (Operation Process Chart )水平物線操作程序圖需用兩種符號就是操作及檢驗來記錄各作業先後關係，並標示其識別資料，如料號、圖號、製表人、程序說明、審核人等資料，以作說明及分析之用。操作程序圖中除、符號外，垂直線表示流程順序，水平線加入垂直線則表示購入或自製材料，水平線不能與垂直線交叉，但不可避免時在水平線交叉處劃半圓，垂直流程線而操作及檢驗之順序、編號原則，因流程線以從頭到尾或操作次數最多之零件當主流程線擺至最右，除非有拆卸性質操作則擺至最右。所以由右而左，由上而下，以O-1、O-2O代表操作，而I-1、I-2I代表檢驗。腳架(4件)檯面圖號：SL 001圖號：ST001 2 1/22 1/216 白楓木 邊件(4件) 0.1Min0.1Min鋸成粗胚O-61 1/21414白楓木黃杉木鋸成粗胚O-12 圖號：SB001 1 1/2312 0.2Min0.1Min0.3Min連接連接O-1O-7O-13鋸成粗胚0.2Min0.3Min連接兩側O-20.3Min0.3Min鉋平鉋平鉋平O-3O-8O-140.2Min鋸至所需尺寸O-150.1Min0.2Min鋸至所需尺寸O-4O-9I-30.18Min鋸至所需尺寸0.2Min0.2Min檢驗尺寸檢驗尺寸檢驗尺寸I-1I-20.5Min0.25Min0.3Min磨光磨光磨光O-5O-10O-162Min四件邊材 裝於頂部O-113.5Min裝腳架O-171.2Min檢驗外觀尺寸I-4173-10光漆事件次數時間(分)操作2012.13檢驗52.31.2Min塗光漆O-180.8Min沙布磨光115-310噴漆O-191.2Min塗快乾漆O-20製造種類：SK001 小桌台料號：SM-001 圖號：SK001繪圖人：席守堅0.5Min檢驗外觀I-5圖一、操作程序圖如圖一之所示，從圖中可確實掌握下列各項資訊，並作為改善依據之重要資料。a.材料及作業時間：由此資料計算材料成本及人工成本。b.材料名稱、料號：採購前置期之控制。c.設備名稱、數量：投資折舊金額預估。d.作業方法及順序：以5W2H方式評估，以ECRS方法改善及自動化考量。e.零件規格及公差：評估品質標準合理化。f.每項作業時間及順序：設計生產線之參考。在新產品開發階段，操作程序圖可依零件設計圖面繪製，在已成熟產品，則依改善目的而重新製訂或檢討操作程序圖。(2)流程程序圖(Flow Process Chart)，如圖二所示：從操作程序圖中無法確實反應實際製品之流動狀況及延遲、儲存等狀況，則使人工成本及資金、物料週轉無法突顯，這些隱藏之浪費，實為改善首要目標。流程程序圖主要以五種符號描述一個製品的完整程序，它分為以描述作業員作業之人員流程程序圖及針對材料零件之被加工處理過程之物料流程程序圖。流程程序圖繪製以流程及產品特性設計固定格式，而其目的與操作程序圖相同，但記錄時搬運除時間外須再加上距離之長度，另儲存及遲延只記錄時間，但此類時間在觀察無法很容易在短暫測得，故可設計查檢表記錄此類時間。圖二、產品流程程序圖工作名稱圖號藍圖工作編號使用方法繪圖人日期61輸送距離(呎)使用時間(分)代表 符號程序說明輸送距離(呎)使用時間(分)代表 符號程序說明606511200.021006000.050.075712150.0212061205078320.0770.334303072700.032083150.152910.23420481060943300.522100.061605930301041000.6481150.0715總結事件數量時間距離操作檢驗聯合作業運輸儲存13111222.414分0.050分0.234分未定1580英呎(3)線圖(Flow Diagram)，如圖三所示送貨車1利用前述二種程序圖很難顯現工程間的位置及流程動線合理性，線圖是圖繪方式劃出工作流程於比例圖紙，它提供許多有效資訊幫助我們發現有潛力暫時性及長期性的儲存區、檢驗站及工作站。在繪製時，對於不同物料人員之流程線可用不同顏色，時間值可忽略，而搬運之距離可由流程線得知，線圖對流程程序圖而言是非常有效的輔助工具。桌 子桌 子牆滑道2磅秤開包處接 收 辦公室141365隔板廢品桶217料架111接收台888料架點數台29料架7檢查台524圖三、線圖(二)作業分析方法及目的程序分析主要在整個流程改善，當流程佈置及環境都已合理化後，我們注重之焦點則以各工作站之作業，作業分析應儘量使儲存、遲延及搬運越少越好，檢驗亦次數越少或以自動檢驗代替之，最理想狀態只有具附加價值之“操作”存在。在作業分析主要以改善工作站內人、機、料、法之相互關係及效益。一般牽涉機械運轉效率問題則以“人機程序圖”分析，若以人之作業效率為主則可應用“操作人程序圖”，進而擴大至全生產線則採用生產線平衡及多動作程序圖等方法分析改善。(1)人機程序圖，如圖四所示在機械生產作業中，經常會有工作人員忙碌造成機械運轉效率低落，或等待機械加工造成人員作業效率低落，此可利用“人機程序圖”找出最佳平衡運轉作業週期。其繪製方式如下：(a)記錄人與機器的作業內容及時間，非週期性作業則排除之。(b)找出人與機械在作業週期之共同起迄點。(c)在人與機械欄下方劃直線空白表時間長短，實線表示人或機械在作業，-虛線表示人在搬運，機械正停止被裝卸物料，空白表示人或機械在等待。圖四、人機程序圖2432卸機裝機閒置銑工件銑工件閒置銑工件裝機243240卸機111018101011101810104444操作名稱：平銑溝槽圖號：SK002料號：SK-008繪製人：倪珍好日期：動作單元說明 操作者 機器1 機器2按停一號機一號機滑台空退5鬆夾具,卸下工件放置容器拿起未加工工件放進一號機夾緊啟動一號機滑台空進調整進給走至2號機按停2號機將2號機滑台空退5鬆夾具,卸下工件放置容器拿起未加工工件放進2號機夾緊啟動2號機滑台空進調整進給走至1號機操作者1號機2號機週期閒置時間03838週期操作時間134 (S)9696週期時間134 (S)134134一般處理不平衡週期之作法有：(a)作業員在等待時段增加機台操作，或進行其他工作如檢測、清潔、修剪、手動加工、搬運等作業。(b)使用動作研究減少阻礙性或無效益動作之動作，以增加生產效率。在決定作業員應操作幾台機械，可由數學模式運算節省分析時間，一般由下列方法運算：A+BA(a)同步作業式：一人操作多台機械，理想狀態為人與機器操作時間佔滿整個週期，則指派機台數為N N：為指派台數，A：為工人花費在每台機械裝卸時間，B：為機器總操作時間。1+31假設工人裝卸時間為1分鐘，機器操作週期為3分鐘，則：N 4第一台裝卸機械操作週期裝卸第二台 裝卸 機械操作週期 裝卸第三台 裝卸 機械操作週期 裝卸第四台裝卸 機械操作週期 裝卸NO.4NO.3NO.2NO.1作業員A+BA+C但實際應考慮其他寬放時間，所以NC：走至下一機台之時間(b)完全隨機方式：此情形為作業何時需要操作，或須使用多少時間均不得而知，通常採用平均值再利概率法則指派工作機台數。假設有幾部機台，p為機械持續運轉概率，q為停止運轉概率，若現有自動車床3部，p=0.6，q=0.4，則機台持續與停機概率如下：(p+q) n = (0.6+0.4) 3 = p3+3p2q+3pq2+q3=(0.6)3+3(0.6)2(0.4)+3(0.6)(0.4)2+(0.4)31=0.216+0.432+0.288+0.064第一台O=0.6第二台O=0.6第三台O=0.6D=0.4概率0.60.60.6=0.2160.60.60.4=0.144D=0.4O=0.6D=0.40.60.40.6=0.1440.60.40.4=0.096D=0.4O=0.6O=0.6D=0.40.40.60.6=0.1440.40.60.4=0.096D=0.4O=0.6D=0.40.40.40.6=0.0960.40.40.4=0.064而以一天8小時運轉時間計算損失時間：機台停機數概率每天8小時損失時間 00.216 010.432 0(此作業可自行處理)20.288 0.2888=2.3043.3288330.06420.0648=1.024須損失時間=3.328 損失率= =13.9%(2)操作人程序圖，如圖五所示圖 號工 作 站 佈 置 圖現況/擠 壓 機件 名車把橫樑料件操 作擠 凸沖操作人陳 文 山桿成完件繪 圖日 期69.1左手說明符號距離時間時間距離符號右手說明備 註伸至材料處460.008左右檔桿可否一次裝入選取材料握持0.003移至機器前500.008裝置左檔桿0.030.03裝入橡膠握持握持0.030.03裝入右檔桿將料件置於模具中0.030.03(同左手動作)0.00850cm移至把手0.012旋緊把手閉合模具操縱油壓擠凸0.05操縱油壓退回0.040.012旋開模具圖五、操作人程序圖此程序圖又稱之為左右手程序圖(left and right hand process chart)，其針對重覆動作之工作站，將作業者左右手動作詳細記錄，以分析沒效率的動作或違反動作經濟原則，使作業者兩手動作平衡，降低疲勞，提昇作業效率。其繪製方式如下：(a)繪製各項設備及工器具材料之相關位置圖。(b)將左右手動作從開始至週期結束期間，依先後順序分別記錄，同時發生記錄在同一水平線。(c)分別記錄各動作之時間。(d)以放下物件後之動作為週期起點。裝配工 及助手(3)多動作程序圖，如圖六所示移開 加熱器0操作工起重手電工及助手檢驗.調接觸劑移 開 頂 蓋固定索具鬆開頂蓋工廠修理21固定頂蓋加熱器還原移開索具頂 蓋 還 原6543(小時)圖六、多動作程序圖多動作程序圖是針對作業須多人一起完成，一般將時間座標繪於左方，右方為各作業人員之作業內容，此圖繪製主要可了解各作業員工作量，然後藉著ECRS等手法進行改善分析。(4)生產線平衡此與多動作程序圖解決某生產設備作業人數意義是相同，一條生產線理想人數及工作速率決定生產效率。如下表所示一條生產線6位作業員，其中3號作業員所操作之時間最長0.65分，則容許標準時間以此時間為主。作業員編號操作標準時間(分)容許工作等待時間(分)10.550.120.480.1730.6540.40.2550.560.0960.60.053.243.93.240.65666WTTT則：生產線效率E= = = =83%WT各項操作標準時間，TT容許標準時間。現我們已知生產線各項作業標準時間，則可預先算出生產人員數及效率。現生產裝配線有8項不同操作，且每天生產在700個操作項次標準時間(分)工人數每件產出標準時間(分)11.2420.6221.3620.6832.5640.6443.8660.6451.2620.6361.3020.6572.5040.6381.2620.63合計15.342415.34 0.95700 4808WT=15.34分，預測生產效率95%N= =23.5人 24人由表中得知第二項操作為瓶頸站，每小時生產88件，一天產約704件可達到目標要求，假設第二項操作不符生產目標要求時，可採取下列措施：(a)令第二項操作作業人員額外加班，增加少量庫存。(b)若差異稍大時，可考慮增加一名臨時工。(c)指派相臨之作業員支援，此例以第一項操作為宜。(d)改善第二項操作以減少週期時間。(三)動作研究動作研究之定義為在工作時所產生的各種不同的身體動作進行詳細分析。它最大目的在於消除或減少無效益的動作並尋求最經濟動作以期作業更有效率且簡便。動作研究一般分為目視動作研究及微動作研究，此兩種技術均由吉爾勃斯夫婦所創，目視動作研究使用範圍較廣泛且成本較低，所以使用於一般產品，而微動作研究成本昂貴，通常應用於重要產品或重覆性高週期短之產品。(1)動素分析：對週期短重覆性高之操作，使用操作人程序圖分析可能很難精確應用，吉爾勃斯夫婦將各種操作更細分為許多不同的基本操作，吉爾勃斯夫婦將這些基本操作稱之動素(therblig)，動 素 一 覽 表類別動 素簡 寫記 號作 用作業特性。第 1類空手移動(伸手)(Transport empty)(Reach)TE(RE)實體性握 取(Grasp)G載重移動(移物)(Transport loaded)(Move)TL(M)預 對(Preposition)PP8裝 配(Assemble)A#目標性拆 卸(Disassemble)DA使 用(Use)UU放 手(Release)RL實體性第2類尋 找(Search)S 心智性選 擇(Select)SE檢 驗(Inspect)I思 考(Plan)PL對 準(Position)P第3類持 住(Hold)H遲延性不可避免的遲延(Unavoidable delay)UD可避免的遲延(Avoidable delay)AD休 息(Rest for Overcoming fatique)R動素分為三大類如動素一覽表所示，第一類對工作進行有效益的，又分為實体性及目標性，第二類因需配合心智的作用阻礙第一類進行，故稱之阻礙性。第三類無效益性，對加工實体不產生作用。在動素一覽表中象形記號因不易記憶現已被英文縮寫取代。現就各動素定義作說明：(a)空手移動(伸手) 始終手開始朝向目的物，終於手抵達目的物。常於放手之後，或於握取之前發生。中途常有“對準”，受距離及種類影響。(b)握取 利用手指或手掌充分控制物體，始於手指接觸物體，終於物體已被充分控制。常在空手移動與載重移動間發生。受體積、握取量影響。(c)載重移動(移物) 手或身體的某一部位將物體由一處所移至另一處所，常在握取之後，或在放手、對準之前發生。受持重、距離影響。(d)對準 將物體移到正確的關係位置，常在載重移動之後，或在放手之前發生。受方向性、持重精密度影響。對準有下列幾種情形：按照一定之方向數種方向均可任何方向均可(e)裝配 兩個以上的物件配合在一起，常在對準或載重移動之後，而在放手之前發生。受精密度、使用頻率及持重影響。(f)拆卸 將組件分解，使一物件脫離他物件的動作，常在握取之後，或在載重移動、放手之前發生。受裝配之鬆緊度影響。(g)使用 使用工具或機器設備以進行操作的目的。以手或手指代替工具，如以手撕、切、鑽、搓、捏等情形，亦視為使用。裝配、拆卸、使用皆稱為複合動作，常可分解為別的基本動素。始於手開始使用工器具瞬間，終於手停止使用工器具瞬間。(h)放手 將所持的物件放開，為握取、持住的相反動素。始於手指開始離開物件瞬間，終止於物件與手指完全分離瞬間。(i)尋找 以眼、手等五個感官尋找物件的正確位置。通常複雜的作業、反複次數少的作業、不安定的作業等，由於不易記住東西放在何處，故越會發生尋找動作。受體積、照明度及經驗影響。(j)選擇 從兩個以上的同種物體中，選取其一。選擇常發生於空手移動與握取之間。若尋找的時間很短，且與選擇不易劃分時，可將尋找省略。受體積、數量影響。(k)檢驗 判定物件的品質、數量是否合乎標準。受體積、照明度、經驗影響。(l)思考(計畫) 決定下一行為所做的考慮，表現在外則為遲疑、猶豫等，有邊思考邊工作，亦有停止動作而專心思考。尋找、選擇、檢驗、思考等心理活動，若與身體部位的動作重複實行時，可將心理活動的分析省略。受環境、情緒、上工程影響。(m)預對 將所握取的物件改變為隨時可進行下一動作的方向或姿態。易發生於握取之後，很少單獨發生，常與載重移動複合發生。受使用頻率、持重、精密度影響。(n)持住 以手指或手掌連續握取物件並保持靜止狀態。常在握取移物之後，對準預對之前，受體積、持重、形狀、溫度影響。(o)不可避免的遲延 操作過程中，由於無法控制的因素而發生不可避免的等待。如作業者等候機器作業、或雙手