物料搬运作业设计与评估以金颂公司为例

1、物料搬運作業設計與評估以金頌公司為例The Design and Evaluation for the Operation of the Material FlowAn Example of the Jing Song Company陳秀峰1 黃明輝2萬義倉、古必鵬、梁玲君、黃彥豪葉燕靜、葉子豪、詹益欣、莊韻平、林尹太真理大學工業管理學系台北縣淡水鎮真理街32號E-mail: .tw1；audi368.tw2中文摘要 本研究決定先了解工廠的流程繪出操作程序圖，瞭解作業員之搬運路線以做出工廠平面線圖，再分析工廠各個部門之間的關係做出工作底稿來重新設計工廠的線圖

2、，再輔以Pro-Model軟體，推算出產品的整體生產時間以加強本組確實縮短搬運距離的論證。由以上方法得知案例工廠對於物料搬運途徑方面尚有改善的空間，故希望此研究可作為案例工廠未來改善內部設施佈置時的參考依據。 關鍵字：物料搬運、操作程序圖、流程程序圖、工廠平面線圖、Pro-ModelAbstractWe decided to understand the factorys flow first, and drew the operations charts. We got the path of transporting to draw the flow diagrams, then we a

3、nalyzed the relations of all departments to make the worksheet and redesigned the flow diagrams. We proved that we truly reduce the distance of transporting by Pro-Model software. So we knew the case factory still need to be improved in the path traveled of material transporting. Therefore we hope t

4、his research could be the reference that factory want to improve themselves in the future.Keyword：Material transporting, operations chart, , factory flow diagrams, Pro-Model壹、 研究動機隨著工商業蓬勃發展，顧客對於產品的價格、品質、交期的要求也相對提高，企業為了滿足顧客的需求，因而工廠必須提高生產效率，降低生產成本，提昇產品品質，而設施規劃是工廠達成此目標的重要關鍵。設施規劃所包含的工廠佈置與物料搬運，係對工廠中之實體設備

5、作適當安排，並整體規劃廠內物料搬運，以期有效利用空間，減少物料搬運距離，便利製造程序之進行，而對於企業的生產力及獲利能有很大的影響，其影響的程度甚至超過企業的任何重要決策。 在參觀金頌企業股份有限公司這家工廠時，發現之前工廠是生產碳纖維釣竿，但是基於成本的考量，當工廠改為生產碳纖維球杆時，並未因改變生產產品而重新佈置，造成他們的生產動線是交錯複雜，導致物料搬運路徑不流暢，因而工廠的工人必須來來去去的不停運送，如果空間規劃得宜，將使得工廠物料搬運路徑更加順暢，節省許多不必要的時間浪費，也能有效提升工廠的競爭能力。貳、研究目的與預期成果 有效安排工作區域的實體設備，不但能獲得較有效率的搬運路徑，且

6、能縮短生產時間，因此，本組的研究目的如下。1.物料搬運過程應力求符合生產流程在工作區域適當位置安排機具，使原料及在製品能流暢，並顧及操作技術、生產速度等，使流程能捷運順暢。2.物料搬運路徑力求短捷，並儘量避免交叉逆迴的現象改善物料搬運路徑，使得整個系統不發生等候、擁塞、倒退逆回等現象。 本研究預期以模片排列方式，比較各個方案，並分析出工廠改善前後流程程序，找出物料搬運距離較短的排法，再輔以Pro-Model軟體，推算出產品的整體生產時間以加強本組確實縮短搬運距離的論證。使工廠製造流程花費的時間較短。參、文獻探討本章將回顧並暸解既有文獻和本研究相關的理論和方法，主要是針對設施問題的物料搬運距離冗

7、長及流程的不通暢及複雜，探討廠房佈置方案相關文獻。3.1 規劃設施佈置前應有之資料一個好的規劃設施佈置方案應在規劃前先具備完整的資料，以使規劃方案不至於與現實要求脫節而無法導入使用。徐金次【1】將規劃設施佈置前應有之資料整理如下：1. 工廠種類及佈置要件：包括規劃設施佈置之目標系統生產產品種類、加工形態以及組成系統之構件等。2. 建廠初步資料及分析相關因素：包括內在環境因素(如：企業目標、生產形態、生產政策、投資政策、存貨政策)及各種外在環境因素（如：地理、氣候、社會）。3. 生產計劃與生產規劃，包括產品設計、製程設計以及長、中、短期之生產計劃等。4. 新資源和新材料發現將选成生產結構之改變，

8、而系統對此衝擊之反應能力。上述各項中，由製程資料配合長、中、短期生產計劃推估之物料搬運量，更是從事設施佈置規劃的主要依據。3.2 製程分析 本組參考設施規劃張倫【2】這本書，其章節為空間規劃和活動關係分析，讓本組組員明白在分析設施內活動關係之前，應該先整體規劃設施的建築物，這包括空間的規劃和尺寸的決定，然後再詳細分析其內部各個活動區域之間的關係，本組有考慮其物料流動、資訊流動及人員流動；由於各部門之間有各種流動的現象，因此，各部門的位置也必須妥善安排，使各種人事物的流動能夠更順暢，小組有收集目前區域配置圖，然後再用書本教到的活動關係圖、工作底稿、模片相對位置圖、區域模片面積表，最後做出最終實際

9、區域位置圖。3.3 規劃設施佈置之範圈與目標 而規劃設劃佈置之工作範圍，徐金次【1】依據整個生產活動之過程，對每一個工作區域加以逐步地詳細規劃以及設施安排，進而達到以下目標：1. 生產過程力求捷運通暢，不生阻礙。2. 物料搬運距離儘量縮短，並儘量避免交叉逆回現象。3. 維持在製品高度週轉率，使製程時間最短。4. 空間利用上力求有效。5. 空間適應及機具使用上力求彈性。6. 資金應多運用於生產運轉，少做設施投資。7. 人力做最有效之運用。8. 避免各類公害發生。9. 使工作人員擁有舒適、安全及方便的工作環境。綜合以上各點，設施佈置規劃的目的是在於提高生產效率，降低生產成本，提高企業之利潤及市場競

10、爭能力。3.4 系統模擬 Apple【3】提到就大多數的實際問題而言，欲得到佈置問題或物料搬運系統之充份規模的解答，所進行的試驗，成本相當高昂，且費時甚鉅。模擬始於真實系統，而在紙上或以電腦將真實系統複製，在相當低成本、短暫時期內使其製程所產生之資料，對不同的替代解答之效用具有代表性。 電腦化佈置容許電腦以啟發式程式，去發展區域分配的一覽表；而啟發式程式能考量足夠的因素，因此可列印出被人接受的結果。然而，電腦化佈置內涵往往被誇大。事實上電腦並非能考量到所有的事實、因素與相互關係，而轉變成最佳佈置。事實上不只一個人說過：若我有足夠佈置電腦程式所需的資料，我就不需要電腦了。而問題就在這裡。大多數電

11、腦所需的須多真實資料，實際上都不易拿到，因為這些資料並非典型的會計系統資料，或者要拿到這些資料委實困難多多。不過許多資料是可以估計出來的。由Harrel 【4】得知Pro-Model是使用電腦模型來模仿一個動態系統，以評估與改善系統之執行成效，來提供一種驗證最佳決策之方法。System Elements (系統之元件)（1）Entities(實體)：系統中被處理之項目，如產品、顧客、文件（2）Activities(活動)：活動乃昰系統中處理實體時要做的事情，如零件切割、顧客服務、機器修理，而從事活動須消耗時間與使用資源。（3）Resources(資源) ：資源昰活動執行之方式、如設備與人力等（

12、4）Controls(控制) ：控制說明活動執行之方法、時間與地點 系統是由實體、資源、活動與控制所構成圖1 Pro-Model元件示意圖肆、研究方法 本研究目的在於金頌企業股份有限公司工廠現況的改善，並利用設施規劃其中的關聯，根據研究動機與研究目的，並經過文獻探討，實地的探訪測量，和工廠人員的訪談討論做為研究的基礎，進而發展架構後比較改善前後的差異，來使工廠提高其效率和安全性。（1）文獻探討蒐集有關設施規劃的資料再收集國內外博、碩士論文、期刊、學報等相關文獻和探討學者專家的研究成果資料，以收集相關理論為基礎，作為研究之依據。（2）資料收集 本組於工廠內測量有關做設施規劃所需的資料數據，如廠房

13、大小、動線距離、製造程序等相關資料，並與工廠內部人員訪談，了解細部資訊，觀察製造過程，將所需資料收集回來。（3）數據分析 將蒐集回來的數據整理分析，並轉換成各相關設施規劃的圖表，如：工廠平面圖、區域配置圖、活動關係圖，利用其關係位置圖、活動模片之相對位置圖等，計算最佳的擺設方式，再以結論。（4）模擬分析 利用設施規劃的方法，先將工廠動線進行初步的了解，並測量整體物料搬運距離，進而改善原有不流暢之搬運路線。測量出改善後的搬運距離，再輔以Pro-Model軟體，推算出產品的整體生產時間以加強本組確實縮短搬運距離的論證。伍、研究結果 在實地參觀案例工廠後，觀察廠內生產的作業情況，繪出工廠的襙作程序圖

14、及線圖發現由於之前的工廠主要生產碳纖維釣竿，轉型製作碳纖維球桿後，使得物料搬運途徑過於複雜，產生逆迴後退的現象。繁雜的動線不僅讓作業步驟增加，更嚴重影響到整體作業流程的時間。5.1 操作程序圖 圖2 操作程序圖5.2 改善前平面線圖 繪製操作程序圖之後，根據其流程繪出平面動線圖，並測量其動線長度，以了解到工廠之物料搬運路徑長度，以改善案例工廠之動線。圖3 改善前 1F 工廠平面線圖 圖4 改善前 2F 工廠平面線圖圖5 改善前 3F 工廠平面線圖經由繪出動線圖之後，本小組測量工廠動線，得到案例工廠之物料搬運途徑總長約為798.85。5.3 工作底稿 本小組根據與廠方人員討論各個部門、辦公室、以

15、及服務設施區域之間的相互關係之後，將其各部門之間之關係，製作成工作底稿以作為改善線圖之依據。名稱 符號AEIOUX1 研磨組13262 纏繞課147.15.203 滾筒堆積處4 物料堆積處125 製布課1215.206 冰庫7 纏繞烤爐6.278 辦公室(1F)15.209 進出入貨區2715.2010 電梯(1.2.3F)11 廠務室12 裁布組1315.2013 成型課14.152014 鐵芯存放處15 成型烤爐5.26.2716 前段品管區182617 會議室2018 倉庫2019 噴漆室282020 烤漆烤爐21.

16、25.26.2721 塗裝區282722 網印區2723 轉印區2724 後段品管區2525 研發部262726 測試區27 辦公室(3F)28 準備平台5.4 改善後平面線圖本組依據工作底稿之各部門關係重新設計工廠平面線圖，以期達到減少與流程不符的佈置，進而縮短物料搬運距離。方案（一）改善平面線圖 改善後 1F 工廠平面線圖(方案一) 改善後 2F 工廠平面線圖(方案一)改善後 3F 工廠平面線圖(方案一)方案（二）改善平面線圖改善後 1F 工廠平面線圖(方案二)改善後 2F 工廠平面線圖(方案二)改善後 3F 工廠平面線圖(方案二)方案（三）改善平面線圖改善後 1F 工廠平面線圖(方案三)

17、改善後 2F 工廠平面線圖(方案三)改善後 3F 工廠平面線圖(方案三)根據以上線圖所得到的物料搬運動線距離之資料為以下之距離效益評估表表1 距離效益評估表項目方案改善前方案改善後方案（一）改善後方案（二）改善方案（三）距離798.85621.25759.05650.05改善效益177.639.8148.8改善百分比22.234.9818.635.5 Pro-Model效益評估 本小組把流程內的各工作站放入Pro-Model的Location中，並將各方案的流程程序圖的距離以及工廠平面線圖的動線代入Path and Network，再將實地測量的作業時間代入Processing and Rou

18、ting的作業時間，把模擬的模型輸入相同的作業時間裡，所得出的模擬數據，就是在不同的搬運距離下，相同的作業時間得到的總生產時間。以下為各改善方案之單位生產時間。表2 系統模擬產品單位生產時間表項目方案改善前改善方案（一）改善方案（二）改善方案（三）模擬時間（min）4.57 4.6044.28 4.344.33 4.384.344.36陸、研究結論與建議6.1 研究結論 本研究先了解工廠的流程繪出操作程序圖及流程程序圖，瞭解作業員之搬運路線以做出工廠平面線圖，再分析工廠各個部門之間的關係做出活動關係圖及工作底稿來重新設計工廠的線圖，由表1 距離效益評估表，可得知改善方案對改善前的距離都有顯著的改善。 將物料搬運距離代入Pro-Model模型中，得知在不同的搬運距離下，相同的作業時間