IE(工业工程).ppt

1 IE 工業工程 劉樂群 2 大綱 1 IE概念2 工程分析3 稼動分析4 動作研究5 標準時間6 生產線平衡分析7 搬運分析 3 英文 IndustrialEngineering定義 是指有關人員 物料 設備 資訊和能源等整體制度之設計 改進及制定事項的一門學科 它應用數學 自然科學與社會科學之專門知識及技巧 並運用工程分析與設計的原理和方法 來說明 預測並評估自此系統中所獲得的結果 1 IE概念 4 IE的機能 對人員 物料 設備 資訊 能源作設計 改良或制定規則 IE的方法 運用數學 自然科學 社會科學經專門化後的知識 技術 也是工程分析 工程設計的原則或方法 5 泰勒與吉爾布萊斯為始祖 泰勒注重 作業測定 WorkMeasurement簡稱WM 吉爾布萊斯注重 方法改善 MethodEngineering簡稱ME 6 泰勒 吉爾布萊斯 作業研究 7 IE的切入 分析性的切入 由現狀分析來把握問題點 並考慮改善方法 設計性的切入 以理想的工作設計之角度 追求理想機能的改善方法 8 IE較常運用處 提高作業效率提高嫁動率設定作業標準改善佈置 9 IE分析層次及分析技術 程序 由動素構成 由操作構成 由動作構成 由工序構成 作業 程序分析 作業分析 動作分析 10 作業的區分 外殼本體 加工 焊接 塗裝 裝配 檢驗材料 焊接部品 調整檢查 送至次工程 將材料固定於治具 焊接 取起被焊物 將被焊物置於輸送帶上 放置材料 調整位置 固定治具 伸手到材料 抓住 搬運 置於治具上 放手 11 作業時間之構成 IE改善空間 總生產時間 無效時間 外觀上的生產時間 12 2 工程分析 工程分析 產品工程分析 對象為物 作業者工程分析 對象為人 單純工程分析 只分析 作業 與 檢查 詳細工程分析 連合作業分析 分析 作業 檢查 搬運 停滯 13 程序分析的符號 14 2 1單純工程分析圖 為顯示產品整個製造程序的工作概況 以分析 操作 加工 及 檢驗 等現象為主 由大處著眼 不包括物料之搬運及停滯之情況 為原物料至成品的分析及改善的主要基本工具 分析工具 流線圖 15 單純工程分析圖之用途 生產及檢驗之目的 及在生產線的大致位置次序 品質管制之重點站可由此分析出來 了解零件或原料之規格 設計 製造程序及工廠佈置的大體概念可以形成 而操作及檢驗之時間資料 可做為決定 生產線平衡 之依據 工具和設備之規格形式和需要之數量可依此決定 新產品之預算 生產所需之投資金額 以及產品之生產成本 可依此算得 單純工程分析圖等於是整個製造程序的精簡總表 據以研究各操作及檢驗之目的 很容易引導出最佳的製造程序的設計 獲得更好之方案 16 單純工程分析的步驟 1 決定目的及對象2 決定時間與方法3 收集並整理單純工程分析的圖表 17 零件品名 插頭X1調整螺絲X1套盒X1使用材料 1 16六角冷抽鋼1 4六角冷抽鋼0 6冷轧鋼 粗車尺寸 車床 精車尺寸 車床 鍍鎳 檢驗 車製尺寸 車床 攻螺紋 攻牙機 鍍鎳 檢驗 組裝 潤滑劑 調節 組裝 切斷 剪床 沖壓成型 沖床 細部沖壓成型 沖床 鍍鎳 檢驗 铆插頭 卯釘機 檢驗 單純工程分析 18 2 2產品工程分析 物 以分析操作 檢驗 搬運 停滯 儲存之每一細節 著眼於消除隱藏成本之損失 用途 流程程序圖因對操作 檢驗 搬運 儲存 等待等均有詳細表示 故對物料搬運 工廠佈置 等待時間 儲存時間等均可做分析檢討 19 基本符號的組合 20 產品工程分析的步驟 1 決定目的及對象2 決定時間及方法3 作成產品工程分析圖表4 收集產品工程分析結果 21 改善前 22 流程分析之查檢表 23 制定及實施改善計劃 24 25 改善後 26 27 2 3作業者工程分析 人 作業者工程分析著眼於人的動作 所以只有 等待 沒有 儲存 以 作業 取代 加工 相較之下作業者工程分析的範圍較窄但卻較細膩 28 檢討不必要的延遲檢討路線 方法 次數或負荷是否適當檢討動作 距離是否可減少或縮短檢討是否可減少等待時間檢討是否可一邊加工一邊搬運或檢查檢討動作是否順暢協調發現動作對品質及效率有影響之處並與改善 作業者工程分析之目的 29 1初步調查 生產的過程 品質的要求 設備的數量及配置等2製作製品的流動工程圖 依作業的目的將作業內容分別歸類到加工 檢查 搬運及等待中3收集作業流程內的各工序定量資料 記錄機器 設備 模治具之情況記錄每一作業站的時間及固定時間內的產出4制定及實施改善計劃5標準化 作業者工程分析之做法 30 改善前 31 32 33 改善後 34 35 2 4連合作業分析 36 減少設備閑置減少作業者等待時間平衡人機的負荷使作業者可負責適當之機台數使共同作業的人員數適當 連合作業分析之目的 37 連合作業分析之種類 單獨作業者 單數機械單獨作業者 複數機械複數作業者 單數機械複數作業者 複數機械作業者 作業者 組作業 38 人 連合作業 單獨作業 等待作業機 自動作業 人工處理 停止 連合作業分析之區分 39 人 機作業分析 以人與機之關係作業繪製成人 機圖以便分析掌握人員 設備之負荷或餘力 複數機器 人操作分析原理亦同 40 人機作業分析之符號 41 初步調查 設備配置 特徵 性能及作業者熟練程度等均須了解分析一個完整的作業週期中人與機器的作業內容找出人與機同步的作業測定各作業之時間製作人機的時間分析圖表擬定改善計劃標準化 人機分析之步驟 42 人機作業分析改善重點 43 空閒 空閒 改善前範例 作業 作業 一人一機分析 44 改善後範例 作業 空閒 作業 一人一機分析 45 一人多機分析 改善前 週期時間8 2 46 週期時間6 2 一人多機分析 改善後 47 人機分析改善比較表 48 閑餘人員分析 49 其中N 一位工人應操作之機器數O 一位工人操作一部機器所需時間M 機器完成一操作周期所需時間 一人操作多機台 50 一人多機分析 51 共同作業分析 共同作業分析步驟同人機作業分析 但所使用之分析圖表不同 52 53 共同分析改善著眼點 54 55 56 3 稼働分析 稼動分析 在生產活動中 人或機器對於生產要素花多少時間所使用之分析方法 生產要素 對產品給予增值的要素非生產要素 對產品不產生增值的要素 57 人的生產要素 主作業 附隨作業 主體作業 生產的 有規律的 非生產的 沒有規律的 寬放 作業寬放 職場寬放 人的寬放 疲勞寬放 作業時間 非作業時間 寬放時間 58 稼動分析之範圍 機 生產的 有規律的 非生產的 沒有規律的 稼動 實動 空轉 停止 暫動 停止 59 稼働分析之目的 掌握作業中需改善之處作為設定標準時間之依據標準時間 實際時間 寬放時間實際時間 主體作業的作業時間 依時間研究的手法算出掌握作業負荷即計算生產時作業者之標準時間及機器之稼動時間 以決定所需之人員及設備 60 稼動分析之方法 連續觀測法 使用鐘錶 連續一段時間對生產要素所需之時間做量測瞬間觀測法 代表為工作抽樣法 WorkSampling 在事先所設定的時刻 觀察於瞬息之間的作業時間 並依所收集之數據以統計之方式來推測稼動時間的方法 適用於作業時寬放率之設定的方法 VTR法 以錄影機拍攝觀測對象 然後再進行稼動分析 61 4 動作研究 動作研究 為分析 人體與眼睛的動態 以設定最佳方法所需的研究 較適用於反覆性高的作業分析 62 動作分析之目的 找出動作之問題點予以改善改善治工具及作業區域內的佈置制定作業標準培養動作意識 63 動作研究 微動作 雙手作業使用 作業 移動 保持 等待 等四種符號 18種動素記號依吉爾布萊斯的動作研究改善而來 動作研究之種類 64 動作研究的觀測方法 觀測方法 直接觀測於現場以目視觀測 VTR觀測以錄影機記錄 65 所謂雙手程序分析係運用在某一固定的工作點上 對操作者兩手的所有動作與空閑 以及雙手相互配合的關係詳細記錄下來 以進行分析並改善的方法 下列各圖之目的均為分析雙手作業 故均可視為雙手程序分析操作者程序圖雙手程序圖左右手程序圖操作圖 雙手程序分析 66 表示抓取 裝配 拆卸 對準使用工具 表示空手移動或實體搬運 表示空閑或等待 表示持住 雙手程序分析的符號 67 以文字符號表示 68 以文字表示 69 改善前之雙手程序圖 70 改善後之雙手程序圖 71 改善原則 刪除 合併 簡化 重組 改善步驟 問題發現 現狀分析 找出真因 擬定改善方案 實施改善方案 運用改善4原則 效果確認 標準化 72 發現問題的查檢表 73 74 在吉爾布雷斯發明的動作要素中 將人體動作分為三大類18個基本要素 第一類 為動作之基本 其中有價值的只有 裝配 拆卸 與 使用 第二類 使工作延誤的要素 通常起因為材料或治工具之放置 使用不當所造成第三類 由於動作之不均衡或與前後工程銜接不當 而造成工作無進展之情形除第一類中的 裝配 拆卸 與 使用 外其餘均須予以改善 微動作分析 75 76 77 動作要素改善檢查表 78 79 80 動作經濟的基本思路1 減少動作數量2 追求動作平衡3 縮短動作移動距離4 使動作保持輕鬆自然的節奏 動作經濟原則 81 動作經濟的16原則 1 關于人體之運用雙手同時動作對稱反向作業降低動作等級之原則利用貫性或重力利用彈道的動作動作的連續性減少注意 注視的動作動要要有節奏感 82 動作快 動作慢 使用最經濟的動作 83 84 85 2 關於操作場所佈置工具物料置於固定位置 作業空間需大小適宜送料時利用重力工具物料置於作業者前方工具物料需依使用順序擺放是當的通風照明椅子或作業台高度須適當 86 3 於關工作設備利用工具代替手之工作 工具道具化工具與手之接觸面積手腳並用 87 有個治具將PCB固定的話會更好作業 88 89 1 收集問題收集之方向為 耗時 不平衡 工序不良 容易疲勞 須將問題量化 2 以動作經濟原則找出問題之原因並尋找改善方向2 1改善之方向為是否可減少動作數使動作保持平衡縮短動作距離保持動作的輕鬆自然節奏 利用動作經濟原則的改善步驟 90 2 2以動作經濟的原則對改善之可能做逐一確認2 3將發現的改善方向記錄起來3 進行分析對可改善之項目進行確認4 執行改善5 收集改善後之數據做效果確認 91 92 93 94 95 96 5 標準時間 標準時間 對該項工作有適合性且熟練的作業者 在普通的作業環境與所規定的作業方法及條件下 以正常之速度作所規定的工作所需之時間 標準時間 可作為生產計劃及成本估算之基準 在設定標準時間前須先制定生產的作業方法 97 1 作為改善生產效率的重要手段2 作為設定標準工時的重要依據3 作為製造規劃及改善之依據生產線的平衡分析與改善聯合作業方法之設定設備的投資安排規劃生產佈局的設計決定作業者可操作多少機4作為評價作業者技能之依據5作為成本分析之依據 時間分析之用途 98 標準時間 ST 工作時間 準備時間 寬放時間 淨工作時間 寬放時間 淨準備時間 直接法 間接法 碼表法 攝影法 其他 預先設定時間標準 PTS 法 經驗估計法 標準資料法 連續測時法 重複測時法 週期測時法 WF法 MTM法 MODAPTS法 由類似要素所構成的作業時間 更改批次所需安排的時間 每生產週期所需之時間 KYS法 99 PTS PredeterminedTimeStandards WF WorkFactor MTM MethodsTimeMeasurement KYS 簡易要素時間資料 KYS的時間單位為DM DecimalMinute 1DM 0 01分 MTM的時間單位為TMU TimeMeasurementUnit 1TMU 0 00001H 0 0006分 WF的時間單位為WFU workfactorunit 1WFU 1 10000分 100 PTS的操作步驟 1 記錄有關生產的各種資料2 將作業分為要素作業3 再將要素作業細分為動作要素4 針對動作要素依照 動作時間標準表 去算出各動作要素的時間5 彙總各動作要素的時間即為該項要素作業的時間6 再彙總各要素作業的時間及可算出一系列作業所須之時間 101 KYS的標準時間 KYS的 動作時間標準 表示由五個部分組合而成移動動作抓取動作前置動作裝配動作步行 102 移動動作的標準時間 103 B 移動身體的動作對準直徑5cm以下之空間需集中心思做的動作 例容器中之液體不可溢出 為閃開障礙物必須將身體成直角轉向移動 A 將輕的物品移至不特定之處無須特別注意即可完成之動作為抓住物品身體須作 張開 的動作放置物品時的 移動 動作 104 例1 將0 3kg的物品放入零件箱中 距離50cm0 5DM A例2 將1kg的物品放入零件箱中 距離120cm1 5 0 5 2DM例3 將直徑5mm的Pin放入距離20cm 直徑10mm的孔內1DM B 重量 距離 A 105 抓取動作的標準時間 技巧型 在排列整齊之物品中抓住某物體複雜型 將同一物品混在容器中 然後由其中抓取一個若單獨重量在0 7kg以下 且手指做一次抓握即可完成時則時間不計 須同時具備 106 例1 伸手50cm將桌上的杯子拿起0 5DM 移動動作的A杯子直徑大於3mm 且重量小於0 7kg 故時間不計例2 伸手 距離85cm 至盒子 開口70cm 中 由一堆螺絲中取出一支螺絲 直徑2 5mm 長10mm 1DM 0 5DM 1 5DM抓取動作的A移動動作的A 107 前置動作的標準時間 前置動作是指當抓住物體後 為矯正方向而將動作做適當之調整 若前置動作為手指或手腕動作即可完成則不計算時間 若雙手做不同的前置動作 或一手前置一手抓取時則視為B級發生率分為25 50 75 及100 A級發生率50 則DM 0 25 108 例1 在一堆螺絲中伸手 距離15cm 拿取一顆 長7cm 直徑2 5mm 然後對準30cm外的的螺絲洞口0 5DM 0 5DM 0 25DM 1DM 2 25DM 移動動作的B 拿起之螺絲有一半之機率要矯正角度 抓取動作的A 移動動作的A 109 裝配動作的標準時間 110 T 目標 洞口P 插頭 棒 P T 比 將插頭物的大小尺寸 目標物的大小尺寸把握距離 手握物品到P T兩者接合處之距離 把握距離 T 目標 洞口 P 插頭 棒 若插頭直徑14mm 洞直徑20mm 則P T比為0 7 111 2目標物間的距離 兩目標物同時裝配時 其兩目標物之間的距離 2目標物間的距離 112 對角組合 為配合角度大小而轉移插頭 P 的方向稱之為 對角組合 113 步行動作的標準時間 走20步時 則1X20 20DM 114 6 生產線平衡分析 生產線平衡分析 是要處理在流線生產的過程中 其半成品的堆積及人員等待等的問題 生產線平衡 在生產線上各工程所需時間的相差狀態 115 生產線平衡分析之目的 縮短產品生產的週期時間決定當產量變更時生產線所須之人員數編排流線生產時決定各要素作業分配在哪一工程 116 下表是某一工廠其製程中所收集之數據 117 將各作業時間以條型圖表示 平均9 27 改善前 118 若我們可將第4站的 上治具 動作交由第3站來執行 第8站的 奈印 動作交由第7站來執行的話 則這兩站的時間就會由13秒變為11秒 而每小時產量也就會由277PCS變為327PCS 119 120 7 搬運分析 搬運分析 分析搬運方式之改善適用範圍 原物料 產品流通階段 例流動的路線 原物料 產品的儲存階段 例原物料或成品進出倉庫的頻度 距離等 生產時工程間的搬運生產時的停滯品 半成品及廢品之搬運 121 搬運分析的主要方法 搬運分析 搬運工程分析空搬運分析搬運活性分析搬運稼動分析搬運重量比率分析搬運成本分析 直線式搬運工程分析佈置圖式搬運工程分析 活性圖表分析平均活性示數分析 122 基本符號 依物品被處理的方法區分 搬運工程分析 123 台符號 表示物品搬運的容易度 124 動力符號 表示物品移動或加工所需的動力為何 125 移動線符號 表示物品 人及搬運工具的移動途徑 126 附帶符號 為說明上之需要所使用之符號 127 符號使用範例 128 直線式搬運工程分析 將物品流動的路徑以分析記號表示 同時各記號間以線條將之連接起來 若有需要時對於搬運所需之 時間 距離 等則註明於記號左邊 作業者 搬運工具 重量 等註明於記號右邊 129 直線式搬運工程分析 例 往铣床的位置 铣床的位置 地上 待加工 10次 铣床 铣削加工 10次 铣床旁地上 待搬運 往檢查台 0 1H 0 5H 1H 0 1H 0 1H 30m 130 佈置圖式搬運工程分析 依實際工作現場的佈置圖 然後將搬運路徑繪製在上 此法之優點為搬運的距離及方向等一目了然 有助於分析作業 131 佈置圖式搬運工程分析 例 132 搬運分析步驟 1 決定目的或對象例 搬運距離之縮短 搬運次數之減少2 決定範圍例 決定分析的起訖點