产线效率计算及提升基础知识

1、 生产线之生产线之“ 周期时间周期时间 ”(Cycle Time) 生产线平衡生产线平衡 生产线平衡之实例说明生产线平衡之实例说明 生产效率之说明生产效率之说明在一条组装在线(如下图示)，如何计算这一条生产线需要多久时间才可以生产出一个成品 ?AWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.BWT=5 sec.瓶颈站瓶颈站 : : 在整条生产线所有的工作站之中在整条生产线所有的工作站之中，作业时间最长的工作站即为，作业时间最长的工作站即为整条生产线之整条生产线之瓶颈站。瓶颈站。范例范例: :AWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.BWT=5 sec.定义定义 : : 在组装线在

2、组装线( (装配线装配线) )生产模式中，生产一单位生产模式中，生产一单位产品需时若干，全由生产线工作站中之工作时间最长产品需时若干，全由生产线工作站中之工作时间最长者决定之，故此最长之工作时间，即称为者决定之，故此最长之工作时间，即称为周期时间周期时间(Cycle Time) , 即即瓶颈站工作时间瓶颈站工作时间。 范例范例 : : AWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.BWT=5 sec.这一条组装线需要这一条组装线需要5秒钟秒钟就可以生产出一个成品就可以生产出一个成品AWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.BWT=5 sec.瓶颈站工作时间时间 ( 单位 : 秒

3、 )123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25AAABBBBBCCAAABBBBBCCAAABBBBBCCAAABBBBBCCAWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.BWT=5 sec.时间 ( 单位 : 秒 )123456789 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25AAABBBBBCCAAABBBBBCCAAABBBBBCCAAABBBBBCCAWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.BWT=5 sec. 生产线之生产线之“ 周期时间周期时间

4、 ”(Cycle Time) 生产线平衡生产线平衡 生产线平衡之实例说明生产线平衡之实例说明 生产力之计算生产力之计算 定义定义1 : 将生产线中之作业分配于数个工作站，使将生产线中之作业分配于数个工作站，使各个工作站执行所需作业之工作时间彼此近乎相各个工作站执行所需作业之工作时间彼此近乎相同，同，(即达到平衡即达到平衡)。 定义定义2 : 工厂之生产作业，常由各种不同之机器做工厂之生产作业，常由各种不同之机器做各种加工处理，顺序完成零件，再由零件装配成各种加工处理，顺序完成零件，再由零件装配成产品，使整个生产流程能顺畅进行，没有停顿，产品，使整个生产流程能顺畅进行，没有停顿，等待或闲置现象，

5、便是生产线平衡。等待或闲置现象，便是生产线平衡。 以第以第15工作站为瓶颈站，则本制程之周期时间为工作站为瓶颈站，则本制程之周期时间为17秒。秒。 则每生产一台产品，则每生产一台产品，8个工作站合计的未利用的个工作站合计的未利用的工时为工时为19秒，一小时的产出秒，一小时的产出211台，未利用的工台，未利用的工时就会是时就会是4009秒秒(66.8分分) 。 一天一天(8hr)的产出为的产出为1688台，未利用的工时即达台，未利用的工时即达32072秒秒(534.4分分)。总投入工时为。总投入工时为230400秒秒(8个个人人8hr) 。 消除工序不平衡消除工序不平衡 减少工时浪费，提升工时利

6、用率减少工时浪费，提升工时利用率 消除堆积等待消除堆积等待 平衡各工作站间之工作负荷平衡各工作站间之工作负荷 决定工作站之数目决定工作站之数目 协助生产空间布置协助生产空间布置 降低生产成本降低生产成本一、平衡滞延率一、平衡滞延率(BD%)N * Ck=1n( C P )k其中其中: : C = C = 瓶颈站之工作时间瓶颈站之工作时间 N = N = 工作站之数目工作站之数目 P = P = 各工作站之实际作业时间各工作站之实际作业时间 k = k = 各工作站之编号各工作站之编号X 100%二、线平衡率二、线平衡率%( 1 - 平衡滞延率平衡滞延率)N * Ck=1n( C P )kX 1

7、00%1 -N * Ck=1nPkX 100%三、生产线工作站数之最小值三、生产线工作站数之最小值(Nmin)Ck=1nPkinteger n n Nmin = Minn各作业时间各作业时间总和总和取整数取整数四、生产线工作站数之四、生产线工作站数之可行可行最小值最小值(Nfes)CP knumber of kNfes =2五、实际上生产线工作站数之最小值五、实际上生产线工作站数之最小值Nmin , NfesN = Max 应为应为 生产线之生产线之“ 周期时间周期时间 ”(Cycle Time) 生产线平衡生产线平衡 生产线平衡之实例说明生产线平衡之实例说明 生产力之计算生产力之计算 将生产

8、线之操作或组装顺序，或作业间之将生产线之操作或组装顺序，或作业间之关系，用关系，用“ 前置关系图前置关系图 ” (Precedence Relationship Diagram)予以表示出来予以表示出来AWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.BWT=5 sec. 决定生产线之决定生产线之“ 瓶颈站工作时间瓶颈站工作时间 ”AWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.BWT=5 sec.B工作站为此生产线之瓶颈站，故瓶颈站工作时间 = 5 秒钟计算目前生产线之计算目前生产线之: :1.1.平衡滞延率平衡滞延率( (BD%)BD%)= =AWT=3 sec.投料产出成品CWT=

9、2 sec.BWT=5 sec.(5-3)+(5-5)+(5-2)(5-3)+(5-5)+(5-2)(5 (5 * * 3) 3)= =33%2.2.线平衡率线平衡率%= 1 33% = 67% 平衡率越低平衡率越低，浪费越大，浪费越大计算目前生产线之计算目前生产线之: :3.生产线工作站数之最小值生产线工作站数之最小值(Nmin)=Min integer nnAWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.BWT=5 sec.3+5+25= 24.生产线工作站数之生产线工作站数之可行可行最小值最小值(Nfes)= number of k P(5/2) = 25.实际上生产线工作站数之最小

10、值实际上生产线工作站数之最小值 N= Max Nmin , Nfes = 2利用利用分割作业法分割作业法将将B B工作站分割成两工作站分割成两个工作站个工作站 B1 B1 和和 B2B2AWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.B2WT=3 sec.B1WT=2 sec.再次计算分割后之生产线的平衡滞延率再次计算分割后之生产线的平衡滞延率是否降低是否降低? ?1.1.平衡滞延率平衡滞延率( (BD%)=BD%)=(3-3)+(3-2)+(3-3)+(3-2)(3-3)+(3-2)+(3-3)+(3-2)(3 (3 * * 4) 4)=17%2.2.线平衡率线平衡率%= 1 17% =

11、 83% AWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.B2WT=3 sec.B1WT=2 sec.平衡滞延率(BD%)=(5-3)+(5-5)+(5-2)(5 * 3)= 33%新平衡滞延率(BD%)=(3-3)+(3-2)+(3-3)+(3-2)(3 * 4)=17%线平衡率% = 1 33% = 67% 新线平衡率% = 1 17% = 83% 线平衡率之提升% = (83% - 67%) / 67% = 24%计算分割后的生产线之计算分割后的生产线之: :3.生产线工作站数之最小值生产线工作站数之最小值(Nmin)=Min integer nn3+2+3+23= 34.生产线工作

12、站数之生产线工作站数之可行可行最小值最小值(Nfes)= number of k P(3/2) = 45.实际上生产线工作站数之最小值实际上生产线工作站数之最小值 N= Max Nmin , Nfes = 4AWT=3 sec.投料产出成品CWT=2 sec.B2WT=3 sec.B1WT=2 sec.瓶颈站之工作时间瓶颈站之工作时间生产线之布置生产线之布置产品之性质产品之性质学习因素学习因素个人行为因素个人行为因素充分运用删除、简化、合并、重充分运用删除、简化、合并、重排四大原则排四大原则先对瓶颈作业进行作业改善先对瓶颈作业进行作业改善分割分割/ /合并作业站合并作业站移动作业员（熟手）至瓶

13、颈站移动作业员（熟手）至瓶颈站改变输送带之速度改变输送带之速度增进工作人员之熟练度增进工作人员之熟练度关于人体之运用关于人体之运用(1) (1) 双手应同时开始并同时完成其动作。双手应同时开始并同时完成其动作。(2) (2) 除规定休息时间外，双手不应同时空闲。除规定休息时间外，双手不应同时空闲。(3) (3) 双臂之动作应对称，反向并同时为之。双臂之动作应对称，反向并同时为之。(4) (4) 手之动作应以用最低等级而能得满意结果为妥。手之动作应以用最低等级而能得满意结果为妥。(5) (5) 物体之运动量应尽可能运用之，但如需用肌力制物体之运动量应尽可能运用之，但如需用肌力制 止时，则应将其减

14、至最小度。止时，则应将其减至最小度。(6) (6) 连续之曲线运动，较含有方向突变之直线运动为佳。连续之曲线运动，较含有方向突变之直线运动为佳。(7) (7) 弹道式之运动，较受限制或受控制之运动轻快确实。弹道式之运动，较受限制或受控制之运动轻快确实。(8) (8) 动作应尽可能使用轻快自然之节奏，因节奏能使动作动作应尽可能使用轻快自然之节奏，因节奏能使动作 流利及自发。流利及自发。关于操作场所布置关于操作场所布置(9) (9) 工具物料应置放于固定处所。工具物料应置放于固定处所。(10)(10)工具物料及装置应布置于工作者之前面近处。工具物料及装置应布置于工作者之前面近处。(11)(11)零

15、件物料之供给，应利用其重量堕至工作者手边。零件物料之供给，应利用其重量堕至工作者手边。(12)(12)堕送方法应尽可能利用之。堕送方法应尽可能利用之。(13)(13)工具物料应依照最佳之工作顺序排列。工具物料应依照最佳之工作顺序排列。(14)(14)应有适当之照明设备，使视觉满意舒适。应有适当之照明设备，使视觉满意舒适。(15)(15)工作台及椅之高度，应使工作者坐立适宜。工作台及椅之高度，应使工作者坐立适宜。(16)(16)工作椅式样及高度，应使工作者保持良好姿势。工作椅式样及高度，应使工作者保持良好姿势。关于工具设备关于工具设备(17)(17)尽量解除手之工作，而以夹具或足踏工具代替之。尽

16、量解除手之工作，而以夹具或足踏工具代替之。(18)(18)可能时，应将两种工具合并为之。可能时，应将两种工具合并为之。 (19)(19)工具物料应尽可能放在预放位置。工具物料应尽可能放在预放位置。(20)(20)手指分别工作时，其各个负荷应按照其本能予以分配。手指分别工作时，其各个负荷应按照其本能予以分配。(21)(21)手柄之设计，应尽可能使与手之接触面增大。手柄之设计，应尽可能使与手之接触面增大。(22)(22)机器上杠杆，十字工共及手轮之位置，应能使工作者极机器上杠杆，十字工共及手轮之位置，应能使工作者极 少变动其姿势，且能利用机械之最大能力。少变动其姿势，且能利用机械之最大能力。一项特

17、定作业的标准作业时间，必须符合以下一项特定作业的标准作业时间，必须符合以下条件：条件：有资格、受过有资格、受过良好训练良好训练且对该作业熟练的操作且对该作业熟练的操作员。员。用正常速度作业。用正常速度作业。 做一项特定工作，依据指定的工作方法做一项特定工作，依据指定的工作方法 (MOI+ (MOI+标准标准化步骤化步骤) ) 。指定材料规格。指定材料规格。 依据指定使用工具（包括夹治具），设备。依据指定使用工具（包括夹治具），设备。 材料进出位置固定。材料进出位置固定。 附加条件：工安、质量、成本。附加条件：工安、质量、成本。填入所量测填入所量测到的工时到的工时填入所量测填入所量测时所产出的时

18、所产出的总数总数填入量测填入量测的总次数的总次数TT-R R* *量测次数人数量测次数人数工时平均值工时平均值(1(1宽放率宽放率) )周期时间周期时间瓶颈站宽放后工时瓶颈站宽放后工时 生产线之生产线之“ 周期时间周期时间 ”(Cycle Time) 生产线平衡生产线平衡 生产线平衡之实例说明生产线平衡之实例说明 生产效率之说明生产效率之说明生产力：产出工时生产力：产出工时 / 投入工时投入工时 产出工时产出工时：单位时间内良品的产出：单位时间内良品的产出(获得获得)总工时总工时线标准工时线标准工时 工作站数工作站数 良品数良品数(单位时间内，例单位时间内，例 如如8小时）小时） 投入工时投入

19、工时：单位时间内投入的总人工小时或机：单位时间内投入的总人工小时或机 器小时器小时生产效率：产出工时生产效率：产出工时 / (投入工时投入工时 转嫁工时转嫁工时) 损失工时损失工时 : 转嫁工时转嫁工时 + 非转嫁工时非转嫁工时转嫁工时转嫁工时 : 非部门内造成的损失非部门内造成的损失( 如订单负荷不足如订单负荷不足, 插单过多插单过多, 排程错误排程错误, 买错料买错料, 设设计错误计错误, 模具保养不当模具保养不当, 停电停电等等)非转嫁工时非转嫁工时 : 部门内造成的损失部门内造成的损失( 如领料不实时如领料不实时, 换线超过规定时间换线超过规定时间, 机台保养不当机台保养不当, 作业员

20、作业员(技术员技术员)技能不足技能不足, 组装错误组装错误等等) 例：生产某产品的标准工时为例：生产某产品的标准工时为18sec18sec，该产线共，该产线共 有有8 8个工作站，于某日在个工作站，于某日在8 8小时内共投入生小时内共投入生 产了产了12501250台，期间曾因来料不良及缺料停台，期间曾因来料不良及缺料停 工工1.51.5小时，而生产过程中有不良产生，最小时，而生产过程中有不良产生，最 终的产出仅有终的产出仅有10681068台。台。转嫁工时为多少？非转嫁工时为多少？转嫁工时为多少？非转嫁工时为多少？计算前例生产力：计算前例生产力：产出工时产出工时 = 18sec = 18se

21、c 8 8工作站工作站 10681068台台 = 153792sec= 153792sec投入工时投入工时 = 8= 8人人 8 8小时小时 3600sec 3600sec = 230400sec = 230400sec生产力生产力 = = 153792153792230400 = 66.75%230400 = 66.75%生产效率生产效率=153792=153792(230400(230400 8 8 1.5 1.5 3600) = 82.15%3600) = 82.15%损失时间的分析：损失时间的分析：发掘问题的真正原因、严重性发掘问题的真正原因、严重性凡事都有更好的方法，所以在工作凡事都

22、有更好的方法，所以在工作中要不停的进行工作方法及流程的中要不停的进行工作方法及流程的改善，以降低投入的成本，并将作改善，以降低投入的成本，并将作业方法标准化，以控制作业的绩效业方法标准化，以控制作业的绩效。用流水生产线的方式，整合主线与半成品（前加工）次组装用流水生产线的方式，整合主线与半成品（前加工）次组装线段及其后段之组装、测试及包装于速度控制的输送带上操线段及其后段之组装、测试及包装于速度控制的输送带上操作为大量生产最有效率的方式。其关键因素包括：作为大量生产最有效率的方式。其关键因素包括： 各站动作割得愈细则各站动作割得愈细则tack time(tack time(产距时间产距时间)

23、)愈高愈高，自然产能愈，自然产能愈高，但用人亦愈多。高，但用人亦愈多。 当当周期时间由输送带控制周期时间由输送带控制时，其闲置的时，其闲置的WIPWIP可以减至最低。可以减至最低。 生产线平衡率要高，人员动作要训熟悉生产线平衡率要高，人员动作要训熟悉，以免产生瓶颈现象。，以免产生瓶颈现象。 把主线与半成品（前加工）次组装线段在同一在线时，可以减把主线与半成品（前加工）次组装线段在同一在线时，可以减少区段间之搬运、少区段间之搬运、WIPWIP、BufferBuffer和搬运人员及设备。因为主线与和搬运人员及设备。因为主线与半成品（前加工）次组装线段之对配单纯半成品（前加工）次组装线段之对配单纯(1:1)(1:1)且固定，故者且固定，故者整合在同一生产线是最有效率而分段生产并不会增加制造弹性只整合在同一生产线是最有效率而分段生产并不会增加制造弹性只有增加有增加cycle time cycle time 和搬运人员设备。和搬运人员设备。 进一步将主线与半成品（前加工）次组装线段平行组装后再结进一步将主线与半成品（前加工）次组装线段平行组装后再结可以缩短可以缩短overall overall 系统组装之系统组装之lead timelead time使用自动小零件定位及送件使用自动小