生产管理知识_生產線平衡分析及效率化

生產線平衡分析及效率化 講師 劉聖文 精實生產運用工具 內容大綱 一 生產線平衡之意義二 生產線平衡效率計算三 生產線平衡效率改善的進行方法四 豐田方式 新 的生產線平衡分析方法五 生產線生產效率化改善 生產線平衡之意義 分工 製造產品時 分為幾個工程 由數名作業者來分擔 反覆做同一作業 作業者的等待 由於各工程的作業時間不均衡 何謂生產線平衡 LineBalance 消除各工程作業時間的差異 在生產線的工程所需時間的相差狀態 而消除此所需時間之差 設計順暢的生產流線 稱之為生產線平衡 生產線平衡的目的 縮短產品之生產時間產量變動時配置人員之因應採用流線生產方式編組新產品之生產線時爲提高人 機械的稼動率爲謀求省人化 省力化爲謀求機械化 自動化爲進行工程設計 工程編組爲提高作業效率爲縮短前置時間 lead time 生產線平衡分析圖 為了要正確掌握生產線平衡之實態 必須觀測各工程之標準工時及掌握各工程之時間差 將各工程之順序 作成如下圖所示之作業時間柱狀圖 便可知各工程的時間差 對於生產線作業好壞 一目了然 也可使瓶頸工程浮現出來 節距圖表 間隔圖表 PitchDiagram 1 間隔時間 最後工程完成品送出來的時間間隔 秒 pc P T N P 間隔時間T 一日的工作時間 正常時間扣除休息 清掃時間 N 一日的生產量 P T 1 a 1 b N a 預測不良率b 預測故障停止率 出勤率 換線損失 生產線平衡效率計算 2 生產線平衡效率 表示流程作業各工程負荷的平衡程度之指標 Eb 生產線平衡效率 ti 各工程時間的合計tmax 工程中最多的時間 亦指瓶頸工程的時間m 作業者數 或工程數 平衡效率 各工程的作業時間合計 工程中最長的時間 作業者人數 工程數 100 平衡損失率 100 平衡效率 生產線平衡效率的改善方向 針對各工程中需要最多時間的瓶頸工程 將其作業簡化或切割 適切地分配給前後步驟的工程 工時最短的作業能否刪除或由前後工程吸收 重新編組要素作業 針對各工程的作業人員訓練 使其達到一致的熟練度 觀測各工程標準工時之際 進行對全體工程改造所需的機械化或工具化的改善 需要2位作業人員以上的工程 應設法減少員工 但是對於無法削減作業時間的困難作業 則應以增加人手改善之 擅用ECRS 刪除 合併 重組 簡化 生產線平衡效率改善的進行方法 Step1 9 由於生產量之變動 增產或減產 考慮生產線的人員重編組時 生產線中發生等待時生產線中的工程發生半成品時作業者間的作業量負荷有差異時策劃作業人員之削減時策劃降低成本時謀求作業改善時 對觀測對象的現場有關者充分說明 取得合作 依據工程分析圖表 抓住工程的流程 將各工程的作業內容分解為要素作業單位 按時間研究的要領進行 改善要做要素作業的重組時 必須盡量以微細的要素單位測定 如觀測發現作業者係配合者該生產線的速度在作業時 應進行下一步驟的評估 對各工程的觀測時間加以評比 以求得淨時間 時間研究範疇 圖表用紙畫下刻度線 參考下頁圖 生產線平衡效率改善的進行方法 Step1 9 填寫必要事項 依工程順序填寫工程號碼 工程名 作業者人數 淨作業時間 每個工程 將淨時間表示成棒狀圖表 填寫各工程的要素作業完成圖表 在瓶頸工程的時間刻度處劃橫線 實線 加上寬放時間 在間隔時間的刻度處化橫線 點線 節距圖表 間隔圖表 PitchDiagram 平衡效率的計算平衡效率 平衡損失 100 平衡效率 檢討瓶頸工程的要素作業之改善 爲減少間隔圖表的凹凸 損失 重新編組要素作業 崩山填谷 作成新的節距圖表 檢討有無進一步改善的空間 生產線平衡效率改善的進行方法 Step1 9 留意點 因為原材料 不品的投入時機會影響平衡 故應注意 應注意有無謂調整時間而發生多餘的作業 不必要的檢查或修整 應查核要素作業的時間值有無參差不齊 如果有 應追究原因 策劃對策 設計與製作治工具 設計並製作以達成機械化為目的的省力機器 製作作業指導書當作業內容較複雜時 需製作作業人員訓練計畫 生產線平衡效率改善的進行方法 Step1 9 生產線編成效率 1 節奏時間 Tact Time 的計算 即客戶要求的生產間隔時間 PitchTime T T 日作業時間 秒 日 日需求量 個 日 2 編成效率 表示流程作業各工程總合時間與實際需求之比值 生產線編成效率 各工程作業時間 T T 作業人數 新IE生產線平衡分析 生產線編成效率生產線編成效率 70 編成大有問題90 生產線編成效率 80 尚有改善空間95 生產線編成效率維持改善的成果 過銲錫 TactTime 96 編成效率之討論 缺料 不良對策作業員訓練作業標準化部品 治工具 作業方法檢討 查檢部品品質平衡化瓶頸動作 瓶頸部品 治工具的改善 生產線有如鬆弛線 生產線要如繃緊的線 浪費集中 工作集中化省人化 生產線不平衡對策 1 縮短生產間隔時間 P T 以符合節奏時間 T T 當生產需求量增加 並且不希望利用加班 休假出勤來增加產量 在原有的作業人員數下 必須藉由縮短生產的P T來提升產量 2 省人化在生産需求量一定 生産的T T不變 以減少作業人員數所作的改善 提升生產效率化的目標 生產線的生產效率化 改善5步驟 步驟1 以每小時的作業時間為基準進行作業速度的觀測 掌握作業生產間隔時間的變異原因 利用作業總點檢 步行路線圖作要素動作的改善 從基準調査的結果 篩選出生產間隔時間的變異 延遲 要因 並依此提出改善的方案 其次利用 作業總點檢工作表 對每項要素作業的要素動作 右手 左手動作 作分解 將要素動作中的 低附加價値作業 依 取放 移動 保持 運搬 目視 修正 等待 等作分類後 依 動作經濟4原則 減少動作數 同時動作化 動作距離縮短化 動作容易化 的觀點題出改善的構想 移動與運搬作業則以 歩行線圖 作解析 改善後再一次實施生產間隔時間基準度調查 改善的指標 平均Tact 生產線平衡率 每小時產量 附加價値作業率 雙手作業率 歩行數 改善對策事例 改善方法說明 低附加價値作業的改善 一次一個 OnePieceFlow化 定數取件的 巧思化改善 自動彈出化改善 修正 調整的要因改善 檢査測定方法的改善 設備短暫停機的改善 部品供給出貨容器的更替 OneTouch化 作業標準化 基準調査 改善前 歩行路線圖 改善前 改善變異 改善 改善後 改善後 步驟1 1基準時間調査 歩行路線圖 作業總點檢 要素動作改善表 要求的T T 要求的T T 生產線平衡改善在步驟3實施 本階段因實施工程的作業改善有可能會造成平衡率降低 步驟1 2作業總點檢 工程改善 一次一個取件 容器更換 位置不變 滑道設計 步驟1 3巧思化的改善 步驟2 調查每小時產量的變異以進行變異要因改善 針對一天中的作業發生的損失進行現況把握 在現狀把握階段需費時一週去紀錄 每小時的產量 然後製作每小時產量的變異直方圖 針對產量減少的時間帶進行要因分析 實施改善對策 在進行每小時產量紀錄時 必須能夠清楚易於了解的紀錄 早晨上工第一小時 換線換模時 設備故障時 部品欠料時的產量 改善的指標 每小時產量的變異 平均每時間產量 一人 換線換模時間 一次 早晨作業準備時間的短縮改善 管理記錄作業的改善 換線換模時間的短縮改善 設備故障解析與再發防止 對前工程的生産指示方法的改善 改善欠料 生産進度 每小時產量的管理方法改善 改善方法說明 改善對策事例 每小時產量變異分析圖 要因改善後的產量變異 P T縮短後 改善前的產量變異 換線換模等 步驟2每小時量產變異分析 步驟3 生產線平衡的改善 2名作業員以上的生產線 以上1 2步驟的改善 可能反而使生產線平衡率降低 因此在第3步驟針對因省人化而生產線平衡造成的差異 依照各工程的實際作業時間彙繪製節距圖表 1 改善的目的如果是要縮短生產P T的話 需將瓶頸工程的部分作業移轉至其他工程作業充實度低的工程 或者 針對瓶頸工程的要素作業進一步實施改善 2 如果是要作省人化為目的 需將作業時間最短的工程作業移轉至其他的工程 而將此工程的人員省略 可是 如果無法完全將人員省略時 必須利用其他同樣的生產線進行改善後 將無法配署整數人員的生產線集合 數個生產線會同時配屬一個作業員 救火員 其工作要支援數個產線的工作 生產線配置大空間化 在實施第3步驟的改善階段前 應先針對LayOut進行改善 但在第1 2步驟階段時 尚不需要對LayOut進行改善 工程之作業的分離移動 部品供給出貨方法的改善 工程LayOut改善 生產線的結合及集合化 二字形化 改善的指標 生產線平衡率 平均每時段的產量 人 每時段產量的變異 改善方法說明改善對策事例 生產線的改善步驟 改善前 步驟1改善後 要求T T P T縮短至要求的T T内 省人化但P T增加 進一步縮短P T 步驟3生產線平衡改善 步驟4 針對要求生産量的變動改善作業編成的組合 對於要求生産量的變動範圍不大時 可以調整負荷時間 加班等 以為因應 但當要求生產量的變動範圍大時 就必須以增減人員作為因應 但因應生產量的變動所作人員的增減及產線的組合 均應以不影響生產線平衡率為前提 對產線之作業人員應配置最佳的工程LayOut 並使之能簡易的進行LayOut變更為原則生産方式有 依生產線的要求量配合T T速度進行生產的 閒歇型生産 及彙整一定的量後生產 在生產線間遊走的 侯鳥型生産 二種 何種方式效率較佳 應充分檢討後決定 初見 感覺 侯鳥型生産 的效率會較佳 但會造成次工程間庫存量大量增加 發生容器 運搬 庫存的損失 閒歇性生産 雖會造成設備效率的降低 但對必要的生產量以零零星星方式生產 因此庫存會最少小量的生産以 侯鳥型生産 中量生産選擇以 間歇型生産 較佳 要求量變動改善作業人員組合 LayOut的變更改善容易化 最適生産方式的設定 對出貨的Cycle以分批 生產線間的的結合及集約化 二字型化 非量産生產線的結合 汎用化改善改善的指標 生產效平衡效率 平均每時段產量 人 改善方法說明改善對策事例 配置 名配置 名配置 名 步驟4 1依需求量變更配置人員數 名 1 名 名 救火員 名 步驟4 2非定員制人員編制 Line Line Line Line Line 步驟4 3二次型排列更具彈性 步驟5 前後工程與物流搬運方式 生産指示方式的改善 對前工程到後工程的物料流動方法 生産批量大小 包裝形態 搬運方法 搬運間隔時間 實施改善 對前後工程間未完工在製品 換線換模等待的批量庫存 完成庫存品 搬運損失等生産方式進行改善 改善線邊部品的供給方法 供給量 改善的指標 在製品庫存量 生産前置時間 L T 生産T T同期化 容器的統一 搬運方法的改善 前後工程的產線連結化 生産指示 出貨指示的目視化 改善方法說明改善對策事例 前工程 本工程 出貨區 改善前 改善後 前工程 本工程 出貨區 步驟5前後工程同期化 現場生產線的平衡分析及改善方式 Yoidon 方式 SOS 方式 針對輸送帶式產線作業 ByPass 方式生產線強制性平衡方式 ButtonTouch 方式 一人多工程 方式 實踐型生產線平衡及效率化改善 準備馬錶 哨子 封箱膠帶 白 黃及紅色 計時員 吹哨員各一名或由同一人擔任閒滯及瓶頸工程貼膠帶識別擔當一名產線平衡分析擔當生產線作業人員 決定開始時的PitchTime 目標的PitchTime以及每個循環作業預計大約縮短時間使用二針表示功能 每次的P T及累計時間 的馬錶產線平衡分析擔當人員需在活動中當場分析瓶頸工程的作業 並適當分割配給前後工程 Yoidon方式 於生產線作業員背後30cm處 沿著生產線貼附白色或黃色膠帶 工作完成者後退至膠帶後等待 開始時作業員站立的位置為完成線後開始的哨子聲響起 作業員前進一步開始作業作業完成者後退至線後等候 直至下一聲哨子響起重複開始作業坐姿作業情形 哨子響起開始作業 工作結束時兩手放置膝蓋上表示完成 Yoidon方式 第1回作業 於最先完成作業之工程醒目處貼黃色膠帶 於最後完成作業之工程站醒目處貼紅色膠帶 第2回作業 產線平衡分析人員針對瓶頸工程進行作業分析 檢討可適度分配給前後工程的瓶頸工程作業 第3回作業 通知因產線平衡而調整作業內容的有關人員及作業重點 Yoidon方式 第4回作業 開始實施產線平衡改善後的作業爲提生產線平衡 部品 治工具需改為外換模化 第5回作業 調整部品 治工具位置 或修正作業內容等作產線平衡有關作業內容調整 第6回作業 產線Leader確認產線整體平衡狀態 計時員將PitchTime縮短 第7回作業即開始針對新的閒滯工程 瓶頸工程貼附膠帶每一循環為步驟7 13 每次循環逐次縮短PitchTime 提升生產速度 重複進行3 4次的循環直至最佳PitchTime Yoidon方式 決定開始時的PitchTime 目標的PitchTime以及每次作業預計大約縮短時間產線平衡分析擔當人員需在活動中當場分析瓶頸工程的作業 並適當切割分配給前後工程 事先掌握輸送帶的速度及生產的速度 PitchTime 輸送帶速度控制員1或2名救火員2 3人 任務為協助傳達SOS訊息的工程作業員 故對產線