工业工程IE七大手法.ppt

IE七大手法,IE2004.03.18,IE七大手法,程序分析.作業分析.動作分析.時間分析.搬運分析.稼動分析.平衡分析.,程序分析,概念:依照工作程序從第一站至最末站,對所有工序,通盤分析,進而改善之.四大原則/五大內容/六大步驟內容:1.裝配圖.2.操作流程圖.3.流程程序圖.4.流程圖.5.多產品程序圖.,1.裝配圖:各項零件如何由裝配線組裝的流程.2.操作者程序圖:讓大家通盤了解整個工作程序.3.流程程序圖:對整個製造程序中的操作,檢驗,延遲,儲存,搬運五種事項,作詳細紀錄,主要用以分析搬運距離,遲延,儲存時間等隱藏成本之浪費.單欄型組合型產品(材料)流程程序圖多欄型分解型流程程序圖(以物為主)人員流程程序圖(以人為主)單欄型:材料或零件單獨流動時.多欄型:某一片段之表示時.組合型:使用於裝配作業.分解型:使用於同一原料產生多邊產品時,如食品工業等.,4.流程圖:將流程圖的內容以移動痕跡線的形態繪在配置圖上.5.多產品程序圖:當產品種類繁多時,將相似的產品或製程共同考慮,以達到資源的最高利用.,程序分析技巧通過5W1H系統地分析程序的組成是否合理和必要“ECRS”四大原則:1.取消(Eliminate);刪除所有不必要的操作或動作元素2.合並(Combine);合並一些操作或動作元素3.重排(Rearrange);重排一些操作或動作元素4.簡化(Simplify);簡化必要的操作或動作元素,六大步驟:1.選擇確定研究對象2.記錄用程序圖/路線圖等記錄工作3.分析用5W1H、ECRS分析改進4.建立建立新方法的模擬圖5.實施按模擬圖實施新方法6.維持將有效的方法標準化,使用符號:,作業分析,目的:分析人工或機器之能量閑餘,以消除浪費,增進效率,使達到人機最適當的配合.分類:1.聯合作業分析2.人機作業分析3.雙手作業分析,聯合作業分析,定義:對人與人,人與機械組合作業的作業時間分配進行研究,並且繪制相應的圖表,以便找其間發生的等待或閑置時間,並加以改善的手法.類型:1.一人一機.2.一人多機.3.多人一機.4.多人多機.,聯合作業分析的目的,1.減少機械設備閑置現象,提高生產效率.2.減少作業人員等待時間,提高生產率.3.平衡機械或作業人員負荷.4.使作業人員負責的機械台數適當.5.使共同作業的組合人數適當.,聯合作業分析的步驟,1.實施預備調查.2.分析一週期的作業.3.找出流程圖的同步點.4.測定各步驟的時間.5.制定作業者機械分析圖表.6.對結果進行分析整理.7.改善方案的制定,實施,評估.8.改善內容的標準化.,人機作業分析,定義:在於了解工人與機器的閑余能量.設法提高工效.閑余能量分析:1.機器閑余能量分析.2.工人閑余能量分析.3.工人與機器的確定.,機器閑余能量分析=一年(月)的總工作量/(機器台數*機器年(月)工作量)工人數=一年(月)總工作量/平均一個工人一年(月)的有效工時工人操作機器數=N=(t+M)/t=(L+M)/(L+W)t為一個工人操作一台機器所需的時間M為機器完成該項工作的機動時間.L裝卸工件時間W工人由一台機器走向另外一台機器的時間.如:一個工人操作一台機器1MIN,機器完成工作4MIN.則:工人操作機器的台數為=(1+4)/1=5(台),動作分析,Therblig是動作研究,由吉爾布雷斯夫婦(F.BGILBRETH,1869-1924)開發的,有18種基本動作要的分析手法,它是用目視觀察,將各種動作要組合,因此亦稱為目視動作分析.2.5.1動作分析的意義從作業者的動作順序來觀察要素動作,不產生附加價值的作業(不合理,不平衡不需要=3不)或作業者周邊的治工具配置等,作為改善檢討之眼點的手法,叫做動作分析.,動作分析的範圍和IE手法,Therblig基本要素內容大體分三大類第一類:推行工作時必要的支作(要素)雖然不能免掉,唯看動作順序,盡量在短時間內完成的改善.第二類:有此動作就會延遲第一類的動作盡量考慮排除它.第三類:并沒有進行工作的動作(要素)既沒有執行工作的物體,應該要排除它*第二類和第三列為改善的對象,Therblig分析方法,動作經濟的原則,1.動作經濟原則的概要動作經濟的原則,并要為了排除人的無謂(浪費)動作,利用人工學使其動作最經濟而獵得正確,快速,輕松,安全的工作,提高效率的一種動作改善方法.此為美國有名的動作研究家吉伯來慈(F.BGILBRETH)所創始的.2.動作經濟的著眼睛點(1)盡量利用東西的力量(慣性,重力)(2)動作以最短距離為原則(3)工具和材料盡量靠近作業者前面的配置,3動作經濟的四項基本想法.不必要的動作要減少(免掉).動作時包含雙手,雙腳同時活用.動作必須采用最小範圍和最短距離.動作就排除動作物和勉強的姿勢而是輕輕松松,4動作經濟原則的三項分野之原則除了基本之外有關使用身體的原則有關作業埸所的原則有關工具,設備之設計的原則,5.動作經濟的原則-七要素,時間分析,標準時間:在適宜的操作環境下,合格熟練的操作者以最適當的操作方法,用正常速度完成某一工作所需的時間.,時間分析方法,評價法,評價法的由來:儘管作業方法和條件都被限定,進行同樣的工作,實測時還是有所差異.作業時受作業者的熟練度,工作意願,努力與否所左右.這就出現了評價法.就即使是同一個作業者,在同樣的作業條件下重複同樣的工作,不同時間觀測也會不同的結果.評價法的關鍵是評比係數的確定.,評價法的種類,1.速度評價法.(speedrating)就是以正常速度為基準,如果評比係數為1.1則表示必正常的速度快10%.如果為80%則相當於是正常速度的80%.由於這種評價法的正常速度是評價者的經驗判斷,這就要求評價者對作業十分熟練.所以此種評價法又稱主觀評價法.,2.平准化法.(leveling)平准化法又稱西屋法(weatinghousesystem),這種方法以熟練度,努力程度,工作條件,一致性四個項目作為作業速度變動的評價因素,每個評價因素分成六個等級,每個等級對應于一定的修正值.評價時將各因素的修正值相加再加上1,即為評價係數.如:對某一次觀測,經判斷熟練度為C1(+0.06)努力程度為B2(+0.08),工作條件為E(-0.03)一致性為(-0.02)則:評價係數=1+0.06+0.08-0.03-0.02=1.09,平准化評價係數表,3.客觀評價法.(objectiverating)前兩種方法都帶有主觀的判斷.M.E.Mundel博士開發了客觀評價法.該方法分為兩個步驟:首先:將某項作業的觀測速度與客觀的速度標準進行衡量.得到一個調整係數A1.當然這步還是需要主觀判斷的.再次:衡量影響該作業的有關的因素,利用“作業難度係數”再確定另外一個難度係數A2.將各項困難調整係數相加再加上1就得到調整係數A2.影響工作困難度的調整因素有六種:,1.身體的使用部位.2.足踏情形.3.兩手工作.4.眼與手的配合.5.搬運的條件.6.重量.如:某次的觀測時間為10S,調整係數為60%,身體的使用部位評定為E(8%),足踏情形評定為F(0%),兩手工作評定為H2(18%),眼與手的配合評定為J(2%),搬運的條件評定為O(1%),重量評定為22%.則:基本時間=10*0.6*(1+8%+18%+2%+1%+22%)=9.06S,難度調整係數,重量難度調整係數,設定標準時間的方法,寬放時間,疲勞寬放評價項目,休息寬放評價項目,標準工時的計算,評比係數:指觀測人員對於工人之工作效率與正常速度標準相比較,以百分比的方式表示該工人之速度比率.標準時間=正常時間*(1+寬放率)正常時間=測得時間*評比係數(測得時間為除去正態分布以外時間的平均值,正常時間又稱基本時間),MOD法的簡單介紹,搬運分析,此作法基本上和工程分析相同,但是,大不相同是搬運的活性度.對搬運的過程進行分解,找出問題點並加以解決,這就是搬運分析.搬運分析的記號:1.基本記號.,2.放置記號.,3.動力記號.,4.移動線.5.其他記號,搬運分析步驟,1.確定分析的目的.2.確定分析範圍.3.確定制品.4.分析準備.5.準備分析用紙.6.觀察並記錄.7.記入分析表.8.整理結果.9.擬定改善方案.,先求得分析示數的值再實施改善動作,1.搬運活性示數和改善的概略,2.物流改善的著眼點,工廠布置的關鍵性(1)必須配合制程的需要(可行性)(2)減少物料搬運(經濟性)(3)作業方式維持彈性調整性質(調整性)(4)在制品保持高周轉率(經濟性)(5)設備投資減少(經濟性)(6)充分利用空間(經濟性)(7)有效運用人力及設備產能(經濟性)維持良好作業環境(安全性及舒適性),设施布置的内容,一、工厂总体布置设计：解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公场所等作业单位相互位置解决运输线路、管线、绿化及设施美化的相互位置；解决物料的流向和流程、厂内外运输联接及运输方式。,二、车间布置设计：解决各生产工段、辅助服务部门、储存设施等作业单位相互位置解决工作、设备、通道、管线间的相互位置解决物料搬运流程和运输方式。三、设备布置设计,设施布置的目标,1、总体目标：在已确定的空间场所内，将物流全过程的人员、设备、物料所需的空间做最适当的分配和最有效的组合。2、具体目标：最好的工艺流程：保证工艺流程畅通，生产时间短，生产连续。最少的物料搬运费用：运输路线简化，避免往返和交叉。最有效地利用空间：使建筑设备和单位制品的占有空间小。最好的柔性：设施布置适应产品需求的变化、工艺和设备的更新。最舒适的作业环境：保证安全，满足生理、心理要求。最便捷的管理：使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域或靠近布置。,实现目标的方法,明确战略思路生产系统的目标本身经常难以捉摸系统最优不如系统合理生产系统的目标本身经常难以捉摸建立学习型组织理性与感性结合如：对性质相近的作业单位布置在一个区域可满足管理的方便性和组织结构的合理化，却可能导致物流量的增大；满足尽量减少运输和交叉的目标，却可能违反柔性目标,设施布置的决策依据,公司目标布置应达到的目标是存储费用、劳动力、闲置设备保持在一定的水平之下，从而达到预期的产量和利润，但它们的相对重要性却不完全相同（决策中的货比三家现象）。用户需求我们关心的是当前与未来的需求量水平及产品品种搭配（产品策略不同，则布置策略也将明显不同）。加工过程这是所选择布置类型的主要约束条件。空间利用布置总是约束在建筑物内的实际范围内。生产能力当公司目标、用户需求、加工过程和空间有效利用率确定后，便可估算所需的生产能力和重新布置后所获得的生产能力（应适当选择生产能力的测定单位，如机械车间可用机器小时，大学可用学生数/年，酒店可用房间床位数）。最理想的布置应能适应环境的变化,如何选取设施布置型式来适应市场变化,产品的变化,图一：生产模式的演变,设施选址,设施布局的原则：成本最低原则专业化分工协作原则分散与集中原则重点开发原则吸引外资原则设施选择考虑的因素：成本因素：运输、原料供应、动力及能源、水供应、劳动力素质非成本因素：气候和地理、环保、政策,设施选址流程图,设施选址的方法,优缺点比较法重心法线性规划法德尔菲分析模型其他方法,生产类型的划分,图二：不同的生产类型,设施布置的基本型式,设施布置,移动式布置,成组布置,工艺原则布置,产品原则布置,固定式布置,产品原则布置,一、产品原则布置的概念按加工产品（零件、部件）为对象划分生产单位二、产品原则布置的特点不同类型的设备、不同工种的工人、不同加工方法的加工、完成产品全部或大部分工艺过程、专用设备、专用工装、流水线或自动线三、产品原则布置的方式,产品原则布置优缺点比较,优点：1、由于布置符合工艺过程，物流畅通2、由于上下工序衔接，存放量少3、物料搬运工作量少4、可做到作业专业化，对工人技能要求不高，易于培训5、生产计划简单，易于控制6、可使用专用设备和机械化、自动化搬运方法,缺点：1、设备发生故障时引起整个生产线中断2、产品设计变化将引起布置的重大调整3、生产线速度取决于最慢的机器4、生产线有的机器负荷不满，造成相对投资较大5、生产线重复作业，工人易产生厌倦6、维修和保养费用高,工艺原则布置,一、工艺原则布置的概念按加工工艺的特点划分生产单位二、工艺原则布置的特点同类型的设备、同工种的工人、同一加工方法、完成产品某一工艺过程加工、通用设备、通用工装、机群式布置三、适用范围适合多品种小批量生产的产品布置原则：四、工艺原则布置的方式,工艺原则布置方式,工艺原则布置优缺点比较,优点：1、机器利用率高，可减少设备数量2、设备和人员柔性程度高，更改产品和数量方便3、操作人员作业多样化，有利于提高工作兴趣和职业满足感,缺点：1、由于流程较长，搬运路线不确定，运费高2、生产计划与控制较复杂，要求员工素质的提高3、库存量相对较大,成组原则布置,一、成组原则的概念把完成一组相似零件的所有或极大部分加工工序的多种机床组成机器群，以此为一个单元，再在其周围配置其他必要设备一种布置形式。二、成组原则布置形式,成组原则布置优缺点比较,优点：1、由于产品成组，设备利用率高2、流程通畅，运输距离较短，搬运量少3、有利于发挥班组合作精神4、有利于扩大员工的作业技能5、兼有产品原则布置和工艺布置的优点,缺点：1、需要较高的生产控制水平以平衡各单元之间的生产流程2、若单元间流程不平衡，需中间储存，增加了物料搬运3、班组成员需掌握所有作业技能4、减少了使用专用设备的机会5、兼有产品原则布置和工艺原则布置的缺点,流水线的布置设计流水线的分类,如何避免工序交错流动、制成品混杂？,一、考虑要素：最重要的是要考虑出、入口的位置由于外部条件或原有布置的限制，需要按照给定的出入口位置来规划流动模式。此外还应考虑场址、建筑物的轮廓尺寸、生产流程的特点和生产线长度、通道的设置等。,如何选取设施布置型式来适应市场变化,一种现象：某中档次轿车车型中使用了110种散热片，300种烟灰缸、437种仪表盘，1200种车内地毯，6000种紧固件思考与讨论：零件激增的原因和后果是什么？如何进行模块化设计按功能分割模块化？,如何选取设施布置型式来适应市场变化,模块化设施布置：由标准化、模块化的建筑物、工作站和物料搬运设施等组成设施布置型式，可很好地解决实际的设施设计缺乏柔性的问题。目前，被欧美广泛采用的方法是利用一个横向“脊柱”联接的模块结构，脊柱周围设置若干与之联接的、标准尺寸的模块。,脊柱型模块建筑,稼動分析,稼動率：衡量機器在出勤時間內，機器設備使用的最大效益。效率：衡量人員在作業工時內，生產作業上的最大效益。達成率：衡量管理者在生產排程管理、人員調度與異常處理上能否讓機器設備及作業人員達到最大的經濟效益。,B標準產能(出勤工時),C可用產能(作業工時),D實際產能(實際產出工時),產能定義,機器稼動率可用產能（C）/標準產能（B）,達成率實際產能（D）/標準產能（B）,效率實際產能（D）/可用產能（C）,B,F外部損耗(外部異常工時),G內部損耗(內部異常工時),外部損耗（外部異常工時）(指非生產單位之責任問題or生產單位不可避免之責任問題)Errorcode：E(External)PC：生管問題WM：待料ME：材料異常CL：切換、結線MP：設備問題PM：程式修改LC：LCZ問題PP：製程問題OT：其他,外部異常工時,內部損耗（內部異常工時）(指生產單位造成的異常狀況)Errorcode：I(Internal)CT：切換、結線MC：人員疏失OT：其他,內部異常工時,稼動率可用產能（C）/標準產能（B）機器出勤工時（B）-外部損耗(F)機器出勤工時（B）達成率實際產能（D）/標準產能（B）實際產出工時（D）/出勤工時（B）效率實際產能（D）/可用產能（C）實際產出工時（D）出勤工時（B）-外部損耗（F）,名詞定義,機器出勤工時(B)機器可使用工時人員出勤工時(B)=出勤工時+加班工時+援入-援出作業工時(C)出勤工時(B)-外部損耗(F)實際產出工時(D)作業工時(C)-內部損耗(G)產品產出量*產品工時,稼動率：主要是用來評估機器使用率的指標,例：SMT一天機器出勤時間為24hrs,當天機器當機造成停線2hrs,停電造成停線1hrs,生管無排程2hrs。此SMT機器當天之稼動率為何？ANS：機器稼動率（機器出勤工時-外部異常工時）/機器出勤工時（24hr-2hr-1hr-2hr）/24hr19hr/24hr79.17PS：機器稼動率僅使用於SMT段。,效率：主要是用來評估作業人員的指標,例：DIP一班出勤時間8hrs,一條線編制與出勤人數為20人。當天製程問題造成停線0.5hr,停電1hr,生管無排程1hr,當天生產6532-020機種,產出300pcs,MS6532-020之C.T=30sec;MS-6330-010產出200pcs，6330-010之C.T=20sec。此達成率與效率為何？ANS:達成率產品產出工時/人員出勤工時(各機種產量*各機種C.T)/人員出勤工時(300pcs*30sec*20人+200pcs*20sec*20人)/(8hr*3600sec*20人)(180000sec+80000sec)/(576000sec)45.14效率產品產出工時/（人員出勤工時-外部異常工時）(各機種產量*各機種C.T)/（人員出勤工時-外部異常工時）(300pcs*30sec*20人+200pcs*20sec*20人)/(8-0.5-1-1)hr*3600sec*20人)(180000sec+80000sec)/(432000sec)60.18,達成率：主要是用來評鑑管理上的指標,例：SMT一天機器出勤工時24hrs,當天機器當機造成停線2hrs,停電1hr,生管無排程2hrs,當天生產6532-020機種,產出1000pcs,6532-020之C.T=30sec;6330-010產出700pcs，6330-010之C.T=20sec。此達成率與效率為何？ANS:達成率產品產出工時/機器出勤工時(各機種產量*各機種C.T)/機器出勤工時(1000pcs*30sec+700pcs*20sec)/(24hr*60min*60sec)(30000sec+14000sec)/(86400sec)50.92效率產品產出工時/（機器出勤工時-外部異常工時）(各機種產量*各機種C.T)/（機器出勤工時-外部異常工時）(1000pcs*30sec+700pcs*20sec)/(24hr*3600sec-5hr*3600sec)(30000sec+14000sec)/(86400sec-18000sec)44000sec/68400sec64.33,平衡分析,如何指派工作到工作站的決策過程讓工作站(工作域)與工作站之間能以相同速率達到最大產能,生產線平衡,Cycletime定義,Cycletime(C.T.)=每單位產出的時間(sec/unit)#馬錶量測,產線平衡初步了解,增加人力達到平衡,目檢,插件,總檢,瓶頸站為插