ie工业工程_ie方法简介培训教材

IE方法簡介培訓教材 生產技術處制程工程部 培訓項目 IE方法簡介 一 工業工程1 定義 對人 物料 設備 能源和信息所組成的整體系統 進行設計 改善和設置的一門學科 它綜合運用數學 物理和社會科學等方面的專門知識和技術 以及工程分析和設計的原理與方法 對該系統所取得的成果進行確認 預測和評估 2 功能規化設計評價創新3 意義 1 問題和改善意識 2 工作簡化和標準化意識 3 全局和整體意識 4 成本和效率意識 5 以人為中心的意識二 工作研究1 定義 以作業系統為對象的工程 engineering 活動 而在其活動的實施上 運用方法研究 methodsstudy 與工作衡量 workmeasurement 兩種技術 2 分類 1 方法研究 2 作業研究3 目的 1 工作研究 是在原材料 投入 至產品 產出 的變換過程中 決定如何使作業員最有效的實施其工作 task 2 方法研究 在於制定最佳的工作方法 亦即制定為產出產品而經濟運用有關人 設備 材料的工作方式 3 工作衡量 在於訂定最適的標準時間 亦即決定一受適當訓練而有經驗的人 以正常速度從事某項作業時 應該 should 花的時間 4 重點 1 工作研究 A 尋求最經濟 最有效率之工作方法 去除不必要之動作 將有必要者排列成序 以減少浪費 浪費的四種形態 a 移動某種物體時 其使用的方法 距離和狀況的浪費 b 遲延 儲藏和閒餘的浪費 c 對規格 品質和數量的檢查過份嚴格或過份仔細所造成的浪費 d 未使用已存在的好方法 B 工作標準化 使最佳方法標準化 所用之特種動作 材料尺寸 形狀與性質 特種工具 夾具 樣板以及機器設備等 均須明文規定 D 訂定工作標準時間 依標準工作方法配合工人之潛力 品質及工作環境 訂定標準時間 2 方法研究 著重改進現有的工作方法 提高工作效率 3 作業研究 著重減少生產中的非增值時間 為作業制定標準時間 5 相互關係 兩者相輔相成 提高生產效率6 工作分析之步驟 1 將人類任何操作細分成最簡單之基本動作 Simpleelementarymovement 2 擇出並揚棄所有無效的動作 3 將所有的動作一一研究 觀察部份靈巧熟練工人如何完成該項基本動作 並利用馬表 StopWatch 之助 記下最佳及最短時間之動作法 4 記錄 說明 依序標出每一基本動作及其適當之操作時間 使此動作易於檢視參考 5 研究並記錄對一熟練工人所無法避免之遲延 Delay 中斷 Interruptions 短暫突發事故 Minoraccidents 等 計算此類時間佔實際操作工時之比率 6 研究並記錄陌生的新工作影響等工人之比率 尤其在最初次的操作中 在動作多 週期長 部份動作並不完全每週期重覆者 此比率極大 在動作少 週期短 動作次序重覆極有規則者 此比率將減少 7 記錄並研究 用以恢復體力疲勞 Physicalfatigue 之必要休息 Rest 所需的允許寬放時間 Allowedtime 7 建立工作之步驟 1 將經常以同樣次序出現於工作的基本動作合成一組 如此可將所有基本動作綜合成若干組 記錄並標示各組動作 使易於檢視觀察 2 從各組記錄 較易於選擇適切的連續動作組 使工人作某項工作時加以應用 將所用基本動作時間加總 並適當寬放 即可估出幾乎所有的工作的恰當工作時間 3 將一件工作細分為動作單元並加以研究 經常能發現工作條件 或環境 Con dition 不良事實 如所使用之工具不當 採用之機器不適合 或機器未充分恰當利用 或環境衛生不良等 此等知識可盡量應用以使工作達到高度合理化 並將工具和工作條件標準化 並達到最佳方法與最優機器之創造 三 方法研究層次1 分類 1 流程分析 2 作業分析 3 動作分析2 程序分析以整個生產過程為對象 研究分析一個完整的工藝程序有無多餘或重復的作業 改善工作程序和工作方法 3 作業分析 操作分析 研究以人為主體的工序 使作業者 作業對象 作業設備得到有機的科學組合 4 動作分析研究分析人在進行各種作業時的身體動作 制定最佳的動作程序 四 方法分析的分析技巧 五 程序分析 一 程序分析符號 表示操作 Operation 凡一件物品或目標 object 經有意 intentionally 的改變其物理或化學性質 characteristics 此改變性質之過程均為操作 為工藝過程 方法或者說工作程序中的主要步驟 如機器加工 裝配 噴油 等 表示搬運 Transportation 有意改變物體之位置 從一處移向另一處 在製造過程中 只增加空間效用 對物品本身並不能增加價值 表示檢驗 Inspection 表示為鑑定物體性質規格之異同 而給予試驗 比較或證明其數量及品質 表示暫存或等待 Delay 為事情進行中的等待如兩工序間處於等待的工作 零件 公文待批 表示受控制的儲存 Storage 為物料在某種方式下的授權下存倉或出庫 或為了控或為了控制目的而保存貨品 儲存行動之取消 必須經過制度或法定上的認可 表示同一時間或同一工場由同一人執行作業與檢驗工作 二 程序分析技巧1 分析時的 ECRS 四大原則A 合併 Combine B 重排 Rearrange C 簡化 Simplify D 取消 Eliminate 2 分析時的五個方面A 作業分析B 搬運分析C 檢驗分析D 儲存分析E 等待分析 三 程序分析的圖表1 工作程序圖A 僅作出程序中的 作業 及保證作業效果的 檢驗 兩種主要過程 B 含有工作程序的全面概況 及各工序之間的相互關係 C 包含各生產過程的機器設備 工作範圍 所需時間及順序 D 通常主要的分程序置於最右的一行 E 材料 零件 半成品均以水平線引入圖中的垂直線 2 流程程序圖A 對整個製造程序作詳細的記錄 B 由作業 檢驗 搬運 等待 儲存五種符號構成 C 用於分析搬運距離 等待 儲存等隱藏成本的浪費 D 因較作業程序圖詳盡和復雜 常單獨對每一主要零件作圖 E 可分為物料及人兩種類型 3 線路圖A 以作業現場為對象 對現場布置及物料 包括零件 產品 設備 和作業者的實際流程路線進行分析 B 常與流程程序圖配合使用 以達成改進現場布置和移動路線 縮短搬運距離的目的 C 主要用於 搬運 或 移動 路線的分析 六 作業分析1 人機操作分析2 聯合作業分析3 雙手作業分析七 動作分析1 動作分析方法A 目視動作分析B 動素分析C 影片分析 2 動素分析 3 動素性質劃分A 有效動素 對操作者有直接貢獻者 如裝配 拆卸 使用等 伸手 握取 移物及放手為操作中最常用的有效動素 B 無效動素 如選擇 尋找 檢查 持住 定位及預定等為輔助動素 休息 故延 遲延及計劃為消耗性的動素 4 動素的詳細劃分 A 核心動素 裝配 使用 拆卸 增值B 常用動素 伸手 移物 握取 放下 改善C 輔助動素 尋找 選擇 檢查 持住 定位 預定位 越少越好D 消耗性動素 休息 故延 延遲計劃 取消5 動作經濟原則 第一原則 雙手動作應同時對稱 第二原則 人體的動作應盡量應用最低級而能得到滿意的結果為妥 第三原則 盡可能利用物體的動能 曲線運動較反向突變的直線運動為佳 彈道式運動較受控的運動為快 動作盡可能使之有輕鬆的節奏 第四原則 工具 物料應置於固定場所及工作者前面近處 並依最佳工作順序排列 第五原則 零件 物料應盡可能利用其重量墜送到工作者前面近處 第六原則 應有適當的照明 工作台及座椅式樣及高度應使工作者保持良好得姿勢及坐立適宜 第七原則 盡量解除手的動作而以夾具或足踏工具代替 第八原則 可能時應將兩種或以上工具合併為一 第九原則 手指分別工作時 各指負荷應按其本能予以分配 應盡可能與手的接觸大 機器上的槓桿 手輪的位置 盡可能使工作者少變動其姿勢 第十原則 工具及物料盡可能事前定位 八 作業測定1 基本概念A 作業測定 運用各種技術來確定合格工人按規定的作業標準 完成某種工作所需的時間 B 合格工人 一個必須具備必要的身體素質 智力水平和教育程度 並具備必要的技能和知識 使他所從事的工作在安全 質量和數量方面都能達到令人滿意的水平的員工 2 作業測定的層次制定標準時間 應決定研究工作的層次 分下列四種 A 第一層次 動作 人的基本動作測定的最小工作層次 如 伸手 握取等 B 第二層次 單元 由幾個連續動作集合而成 如伸手抓取材料 放置零件等 C 第三層次 作業 通常由兩 三個操作集合而成 若將其分解為兩個以上的操作 則不能分配給兩個以上的人以分擔的方式進行作業 如 伸手抓取材料在夾具上定位 包括放置 D 第四層次 制程 指為進行某種活動所必須的作業的串連 如 噴油 裝配 焊接等 九 時間研究1 定義A 時間研究 是一種作業測定技術 旨在決定一位合格適當訓練有素的操作者 在標準狀態下 對一特定的工作以正常速度操作所需要的時間 B 在標準狀態下 系只用經過方法研究制定的標準的工作方法 標準設備 標準程序 標準動作 標準工具 標準機器的運轉速度及標準的工作環境等 2 時間研究的目的A 作業系統的改善 觀測某項作業的全體 以及各單元作業的所需時間 時間變動等 作為工作改善的依據 B 作業系統的設計 實施某項作業有兩種以上的方法時 作為優劣比較的基準 C 作業系統的運用 設定實施某項作業所需的標準時間 作為工作的計劃 指導管制及評價 D 無效時間 加以改善及管制 效法測定製造活動的時間a 因產品設計而發生的無效時間 a 製造上困難的設計 b 標準化不周全 c 不合適的品質規格b 因製程計劃及操作方法所發生的無效時間 a 不合適的加工程序 b 使用不合適的機器與工具 c 工廠的布置不佳 因此增加浪費的搬運及動作 d 不適當的工作方法c 因製程管理而發生的無效時間 a 準備作業時間過長 b 由於工作計劃不妥所發生的等待 c 由於材料安排不妥 以致發生待料 d 由於機器設備故障 以致發生停止操作 e 由於工作環境惡劣 以致降低工作效率 f 由於發生災害事故 以致工作發生停頓d 因作業員理由的無效時間 a 缺勤 遲到 早退 b 懶惰 不努力 c 作業失誤 發生不良品 增加修整工作3 時間研究的工具A 秒表 StopWatch B 時間觀測板 TimeStudyBoard C 時間研究表格 TimeStudyform 註 經過時間 ElapsedTime 記入 T 欄 動作時間 錶面所示之讀數則記入 R 欄 馬錶累計時間 3 時間研究的步驟A 收集資料a 迅速識別研究內容的資料b 正確識別製造的產品或零件的資料c 正確識別製造程序 方法 工廠或機器的資料d 識別操作者的資料e 有關工作環境的資料B 劃分操作 單元 a 每一單元應有明顯易認的起點和終點b 單元時間愈短愈好 研究員要能精確測記c 人工操作單元應與機器操作單元分開d 盡可能使每一人工單元內的操作動作為基本動作 易於辨認e 不變單元與可變單元應分開f 規則單元 間歇性單元和外來單元應分開g 每一單元應有完整而詳細的說明 或記錄時間表格內 或記於附頁C 測時D 正常時間E 寬放時間F 標準時間4 評比及寬放A 定義 是時間研究人員將所觀測到的操作者的操作速度 與自己理想的正常速度作一想像比較 現在管理上公認的 在有刺激的情況下比無刺激的情況下速度快1 3 即有刺激的情況下 正常速度 133 無刺激的情況下 正常速度 100 B 正常時間正常時間 觀測時間 評比率 評比率 評比值 100 如 觀測時間為18s觀測時間為28 8s評比為133評比為83正常時間 18 133 100 24s正常時間 28 8 83 100 24sC 評比時注意事項a 評比是將觀測的時間修正為不快不慢 在正常情況下所需時間 b 有效操作速度c 用力大小d 困難操作的評比e 需要思考操作的評比D 寬放時間a 定義 在制定標準時間以前 找出操作時需要的停頓及休息 加入正常時間使操作者穩定的維持正常的操作 這種進一步修正的時間為寬放時間 b 增加寬放時間的原因 操作過程中操作者疲勞 需休息 操作者個人的需要 如喝水 上廁所 擦汗 更衣等 操作者聽取班長或車間主任的指示 或本人指示助手等而使本身工作停頓 操作者領取材料 工件 物件 完成件 工具的送交等 操作中等待檢驗 等待機器的維修 保養 等待材料等 操作者從事操作前的準備工作 如清理工作場所 擦拭機器 所需物件的準備和操作中 操作完成後工作場所 機器 物料及工具的清理工作 操作者從事刀具的刀磨 更換皮帶 調整機器等工作c 寬放時間的種類 私事寬放 考慮操作者生理上的需要 如喝水 上廁所 擦汗 更衣等 每天8小時工作 上下午無規定休息時間時 a 對於輕鬆工作 一般為正常時間的2 5 b 對於較重工作 或不良環境 則大於5 c 對於舉重工作 或天氣炎熱 定為7 d 一般情形多以正常時間的5 疲勞寬放 指操作者在一段時間的連續工作後 有疲勞感或勞動機能衰退的現象 註 目前為止 尚無一滿意的方法計算疲勞的寬放值 一般以估計的方法來決定 程序寬放 操作者無法避免的延遲所需要的寬放時間 即為補償操作者為其從事的操作內發生強迫等待時間 如本操作兩台機器 但一台發生故障 僅能操作一台時 特別寬放時間a 周期動作寬放時間 如刀磨工具 清潔機器或工廠周程檢查 發生在一固定間隔或某一周期之後的動作時間 b 干擾寬放時間 一人操作多台機器 當一台機器操作時 另一台已停止等待來操作 c 臨時寬放 對可能發生而不能確定發生的事件時 給予臨時寬放時間 通規定此類寬放時間不能超過正常時間的5 d 政策寬放時間 並非時間研究的一部份 但應用上實際有效 它是作為管理政策上給予的寬放時間 寬放率寬放率 寬放時間 正常時間 100 5 標準時間 由最初用秒表測得的時間 經評比修正為正常時間 然後考慮寬放時間的加入 最後得到標準時間 標準時間的計算方法標準時間 正常時間 1 寬放率 如 某一單元觀測時間為0 8min 評比為110 寬放為5 標準時間 觀測時間 評比率 1 寬放率 0 8 110 100 1 0 05 0 88 1 05 0 924min6 標準時間的應用A 作業效率的管理a 定義 指定給作業者標準作業及標準時間 以此為目的去實施作業 對於所給予的標準時間須時時追查 此謂作業效率的管理 b 作業效率的表現方法 指定給作業者的標準作業 都用正常速度進行作業假若現場的管理狀況沒有任何缺陷 則這位作業者就能按照標準時間來完成 作業 換句話說 是標準時間與實施時間的比乘上100 一般的作業效率是以下式計算 標準時間作業效率 X100 實績時間為了表示出高效率 取其倒數表示時間效率 實績時間時間效率 X100 標準時間c 作業效率的管理方法 若作業效率達到100 以下時 表示作業者的作業狀況與現場管理狀態有某種問題發生 B 工數計劃標準時間的最大利用面是工數計劃 假如沒有標準時間 現場的消耗能力 人員計劃 外包計劃及日程計劃等都無法制定 假設已制定某月的生產計劃 這時候 我們若收集各製品的標準的話 旋盤多少時間 裝配多少時間 根據現場的作業台數 作業者人數 出勤時間等就可知道現場每月消耗的合計時間 將合計時間與標準時間 與作業所需時間相比較 就可求出該期間現場的能消耗時間與應消耗時間的比 假如應消耗時間多的話 須增加人員或加班時間 能外包的物盡可能送去外包 或作日程的交涉 把一部份加工延至一月處置 如果消耗能力多的話 可把加工完成 或把作業員分派到別的現場援助其他現場作這種的計劃稱之為工數計劃 C 交期日程的計劃為了使某製品的生產計劃能夠達成到底其最終交期應訂定在何時 或途中日程的進度要如何 為了這些管理所作的計劃 一定要根據標準時間才能制定 D 設備計劃新建工廠或把工廠擴充時 到底應該使用幾台機械 其台數的決定 只要使用標準時間就可 E 生產線編成及生產線平衡法a 定義 所謂生產線平衡 即在生產線上各工程所分配的工作量 對生產線全體來講 保持平衡狀態 這種使工作量保持平衡的狀態 叫做生產線平衡法 b 不平衡率 1 定義 即合計的標準時間與合計的損失時間之比 是用為評價生產線平衡良否的尺度 一般而言 有n 人 的輸送帶作業 各人的作業量用標準時間t1 t2 t3 tn來表示 其中最大的時間值稱tmax 不平衡率由下式求出 標準時間合計 t1 t2 t3 tn ti損失時間合計 tmax ti ntmax tintmax ti不平衡率 Pub X100 ti實例 有5人編成的輸送帶 一循環各人的作業負荷為20 25 18 15 21秒 標準時間合計 20 25 18 15 21 99 s 損失時間合計 5X25 99 26 s 26不平衡率 Pub X100 26 39 99 c 生產線 Line 平衡法的作法 1 作業改善 所謂作業改善 即從ti內的最大時間值tmax依序減少以改善作業使 ti的和減至最低 2 作業的分割 結合 對於ti內最大的作業者的作業 檢討作業是否能分割 假如能分割的話 把它與其他小的ti的作業者結合 這就是作業的分割與結合 3 中間囤積的利用 把生產線中途中斷 在此設一囤積站 以減少不平衡的現象 4 熟練度人員的配置 在ti內較大的工程配置熟練的作業人員 ti內較小的工程 配置不熟練的作業人員 如此可減少不平衡的現象 F 標準成本的決定構成標準成本的要素有 a 直接材料費b 直接工費c 直接經費d 間接製造費以標準時間來作為計算直接工費與間接製造費的基準 直接工費 該現場的工費率X標準時間間接製造費 該現場的間接製造費X標準時間由以上算出的標準成本可作成本管理 預算編成 計算利益 售價的決定等 G 外包單價的審定外包加工時 外包業者所預估的價格為了判定是否妥當 則交貨者對標準加工費的把握是極為重要的 H 獎勵制度的實施給作業者某種作業時 若能在標準時間以內達到時 他的工資維持一定 假如超過標準時間 則減少其工資 若比標準時間還早完成 可用某一比率給予獎勵金 a 由此可知沒有標準時間 獎勵金的制度無法實施優點 1 刺激作業意欲 提高作業速度 2 作業者本身對作業者動作不會有多餘 勉強或浪費的事情發生 而能以適當速度去做 且控制自己意識 3 作業者的所得可以增加 4 自動提高生產率 降低成本 5 對作業者有不利的管理狀態 材料的等待 發生不良 管理者很容易把握 6 能正確的把握損失時間 間接時間 7 可以減少直接的監督 監督者可把時間集中在製程管制 品質管制方面 8 使標準成本與預算控制比較容易做缺點 1 必須要制定正確的標準時間 如果標準時間定的不正確 即獎勵金的分配會使作業者不滿 影響現場士氣 2 由於定的標準時間不正確 會使現場人員缺失責任感 只是為了自己才增加生產量 3 急著想走近路 抄捷徑 完全不考慮自己的體力會超過負荷 4 若做出不良時會減少工資 因此假如有錯誤 會把做錯的產品隱藏起來 這樣一來會使製程管制及品質管制產生混亂 5 一般比較容易簡單的工作先做 比較麻煩的事就不做 使製程發生混亂 6 變成較保守 不想做新機器及新作業 若把分配的工作重新再分配 會有不滿及使管理混亂 7 作業者覺得標準時間不合理 不是作業者的責任 而是管理上的缺陷 因此算定比例的時間會花很多時間 生產力的意義產出量 Output 生產力 投入量 Input 生產力意義即是指 最少的人員最少的材料產出更多更好並能夠滿足客戶的產品最少的設備及維護費用十 人機程序圖 Man machinechart 1 定義 用於分析在同一時間 或同一操作周期 內 同一工作地點之各種動作 並將來 2 人機程序圖之構成 A 繪製步驟 a 明確作業員及機器的週期作業內容 b 明顯這些作業的先後順序及其同時關係 c 測定各作業所需要的時間 d 尋找作業員與機器的作業在何處同時開始或同時完成 並考慮其先後順序及同時關係 而基於現狀繪製人機圖 e 注視作業員與機器的等待時間 並考慮各作業的先後順序及同時關係 設法改變作業順序以減少其等待時間 f 根據改變作業順序所繪製的人機圖 再詳予探討改善的對策 並預估其改善效果 例如 有一人操作一台機器 把裝在模子的液體材料 稍有黏性 投入機器後開始操作 經過一定時間從機器取出 並從模子取出成品 然後再裝入 等反覆性的作業 根據以上的資料 繪製人機圖 a 由作業員與機器的同時關係 決定同時開始的作業 再以 放模 為週程的起點 b 以作業的先後順序及同時關係繪圖 人 機程序圖 現狀 現狀的週期時間為257秒 機器等待為118秒 因此 一週過程中的機器週程時間 等待時間257 118作業率 54 1 週程時間257為減少作業員及機器的 等待 檢討是否可以利用 機器加工 的時間由作業員來 放材料 如此 則需另增1個模子 使用2個模子的作業週程如下 第一次週程 第二次週程 第三次周程 1 放模 空模 2 開機 1模子 機器加工 3 放材料 2模子 4 停機 放入材料的模子 5 取模 6 取成品 1 放模 空模 2 開機 機器加工 3 放材料 1模子 4 停機 放入材料的模子 5 取模 6 取成品 1 放模由此 可繪製新的人機圖如下 167人 機程序圖 改善後 週程時間由原來的257秒縮減為167秒 這一週程中的機器使用率為167 28 83 2 167亦較改善前的54 1 提高了29 1 十一 聯合 組 作業程序1 定義 研究一群人共同從事的作業 由個別操作員的程序圖所構成 把同時發生的動作並排在一起 加以分析 2 組作業程序圖之構成 A 使用的符號 與一般程序圖相同 即操作 檢驗 延遲 D 儲存 搬運 B 每個操作員在團體任務的循環中 必須擔任某部份的工作 分別針對每個操作員作出這些工作的操作程序圖 把所有的操作程序圖並排在一起 如圖所示 垂直序列符號代表個別操作員之操作程序 同