1、1,運用 IE 手法提昇現場績效,講 師 : 傅 武 雄 先 生April 12. 2010,2,傅 武 雄,東海大學工業工程學士 美國 Oklahoma City University 企管碩士 亞洲生產力組織高級管理顧問師結業 曾任 經濟部產業資訊化服務團副團長 中國 IBM 資深 ERP 巡迴講師 東海大學 / 靜宜大學 / 中原大學講師 台塑關係企業總管理處總經理室專員 多家企業長期管理顧問 現任 惠群電腦 / 惠群資訊顧問 / 惠群企管顧問公司總經理 中國生產力中心等多家台灣企業顧問公司講師 深圳啟行企業管理諮詢公司生产管理首席咨询师,3,第 一 章,IE 的演進與初步認識,4,一
2、. IE 在製造業的角色 (Industrial Engineering),直接提昇車間工作效率的方法工具 車間工作改善 現場問題分析改善 工藝部門的工作設計 測定工時標準, 提供生產計劃與各項計劃管制的基準 生產排程/產能負荷管理 設備與人力估算 成本分析 其他製造關聯模組參與主持 例如製程品管 製造相關管理流程系統化分析與建立 例如電腦化系統分析建置,5,二 . IE的演進,泰勒的科學管理 1898年的 一日合理工作量 - 鏟煤作業 馬錶時間研究 吉爾博斯的動作研究 1900年的17種動素 1924年的 細微動作研究 甘特的甘特圖 人因工程的開發 舒華特的 管制圖 預定動作時間標準的開發
3、RCA 的 Work Factor Maynard 的 MTM 系統化工程的開發,6,三 . IE手法深深關聯的機能部門,工藝 (生產技術) 尤其生產線設計 / 作業站設計 製程車間 稼動率 / 效率改善 績效管理 (工業工程) 專業幕僚 包括標準工時測定 生產線平衡 生產計劃管制 成本管理 尤其標準成本建立 質量管理 尤其製程品管 (IPQC) (產品設計),7,四 .企業最寄望 IE 人員發揮的方向,參與投產前 (工藝階段) 的工作設計 使一開始就是順暢有效率的生產作業 協助車間做好工作改善 製程程序分析 - 減少隱藏的浪費 人機分析與動作改善 - 減少直接的浪費 替中高階主管找出現場績效
4、效率問題點 , 並進行專案改善 稼動率分析 準備作業改善與製程不良改善 測定正確的標準工時 , 作相關各項計劃管制的基準 例如 績效管理 例如 生產計劃排程,8,五 . IE 人員必須的素養,問題意識 以懷疑作出發 不斷改善的理念 積極不保守 工程技術的基礎 沒有技術為背景的改善,產生很粗淺的結果 Domain 技術為根基 關聯的技術也需參考 計量化方法 絕對不採取臆測主觀方式 統計學的運用 熟習 IE 手法,9,第 二 章,IE 技巧關聯到現場績效,10,一 . 工廠經營與生產力的關連,製造業首先以生產力作衡估 整體產銷生產力 現場生產力 生產力直接表現在生產績效上 現場績效 個人績效 附加
5、價值的泉源 附加價值是員工收入報酬的源頭 所有企業目的都在創造附加價值,11,二 .製造業提昇產銷經營績效的 需求方向,縮短生產週期時間 , 提昇產量 尤其單件作業工時的降低 降低成本 提昇人時生產力 , 降低單件人工成本 減少其他明顯的 / 潛在的浪費 強化多批小量 / 短交期競爭力 尤其準備工時的浪費 製程不良的浪費 人性的需求,12,三 . 現場績效的來源,1.高精密 / 高效率生產設備 2.高技術 / 高效能的工作方法 生產技術幕僚 / 基層主管的努力 3.週詳嚴密的管理 生管 / 物管等管理幕僚的貢獻 基層主管也要參與 4.肯配合有幹勁的員工 而且要適 任 / 有能力,13,A,B,
6、C,D,四 . 總製造時間的構成與生產力關係,製造基本必要時間,設計或規格問題而發生,低效率生產設備或工作方法,製造管理問題發生,作業員問題發生,14,五 . 提升現場績效的策略方向,1.從設計階段就考慮生產力 2.從生產技術面提升生產力 更有效的作業標準 鏌具 / 夾導具 / 輔助工具設計 / 配置 減少製程不良 縮短準備作業工時,15,3.從工作方法面提升生產力 更少的細部作業程序 更佳的人機作業配合 更直接有效的作業方法 / 動作 生產線平衡 4.從製造管理面提升生產力MRP 物料管理方法 , 減少停工待料 有效的生產排程及管制 , 使製程銜接良好 預防保養機制 , 減少機台故障待工損失
7、,16,六 . IE 是提昇現場績效與競爭力 最直接利器,設計出最佳工作方法 , 直接提昇作業效率 直接縮減生產週程期間 , 提昇短交期競爭力 大幅減少浪費工時 , 降低成本 大幅縮短準備工時 , 提昇多批小量訂單承接競爭力 減少製程不良浪費 , 降低成本 , 提昇利潤 , 或者提昇價格競爭力,17,七 . 最直接有效的 IE 改善手法,稼動率分析法 工作抽樣法的應用 找出最主要的浪費項目 程序分析 搬運分析 人機程序分析 動作分析 包括動素研究與動作經濟原則 流水線平衡分析 多批小量短交期下的必要手法 準備作業改善 防呆措施的工作設計,18,第 三 章,運用稼動率分析找出 車間真正問題,19
8、,一 . 車間損失工時浪費分析,冤枉的等待工時 停工待料 機台故障停閒 / 維修中 製程不良附帶的損失工時 辛苦而沒有貢獻的 非有效稼動工時 例如準備作業 / 換模調整 / 試做 現場附屬的非作業工時 檢驗 / 搬運 工作管理 / 行政事務 不得已的停閒工時 停電 銷售不振引起的停工,20,二 . 稼動率分析的用意,1.一目瞭然，掌握問題重點，不在枝節打轉。 2.以現場實況調查分析為依據，分析調查操動停閒的內容分配。 3.運用科學方法，避免主觀臆測。 4.深入檢討分析，作出改善構思。,21,三 . 科學化的稼動率分析 工作抽樣 ( Work Sampling ),1.在現場進行實際觀測並記錄實
9、況 真實的數據 由大量數據歸納提鍊出真象 2.以統計學為背景的數據分析法 從有效的樣本 (Sample) 推測母群體 符合統計分析原則 注意被觀測樣本的有效性 / 代表性,22,3.分析出真象 (比率) 找出重點 先從若干最大的浪費項目下手 4.依重點再分析原因 , 找出改善對策 特性要因圖的理念 生產技術面 / 作業方法面 /製造管理面的改善對策,23,故障,不在,檢驗,休息,搬運,準備,作業,合計,4:25,3:15,2:35,1:30,11:20,10:10,9:25,8:15,時刻事象,四 . 稼動率調查紀錄表,1. 基本格式,24,2.欄位內容 A.觀測對象 作業員或機台 B.觀測事
10、象內容 例如實際作業中、準備作業中、人停閒 、人不在 C.觀測時刻 大多一日一張表 D.觀測次數記錄,25,五 . 工作抽樣的進行程序,1. 事前的準備 A.決定觀測對象 B.決定觀測次數及進行期間 C.預備觀測 , 決定事象記錄之具體定義 稼動 / 非稼動之區分 D.確定觀測次數及觀測時刻 / 方式 E.備妥觀測記錄表格,2. 進行現場實地觀測 A.設定觀測時刻 / 觀測人機 / 觀測路線 B.採取 Snap Reading 觀測記錄 依照觀測記錄表之事象區分,26,六 . 稼動率分析的結果 - 問題重點實例,27,七 . 問題的重點,1.有效的真正作業 , 才佔 29 % (大警訊) 作業
11、員仍很忙 (稼動佔 63 %)但實際生產力低 準備作業佔 20 % 為何 ? 不良重製重修佔 14 % , 為何 ? 2.作業員責任很小 , 已夠努力 如廁 / 休息僅各佔 5% 左右 已是世界性寬放水準範圍內 3.停工待料佔 11 % , 為何 ?,28,八 . 原因對策的實例,1. 準備作業工時比率高,29,2.不良重製重修比率高,30,第 四 章,解決問題的基本 IE 手法與理念,31,一 . 現場有那些浪費,1.品質不良重製重修 2.停閒等待 停工待料 / 機台故障 人機等待 3.無效的浪費 重複的工作 低價值的工作 徒耗人力 / 物力的工作 4.不具產值的作業 搬運 / 檢驗 準備作
12、業,32,二 . 工作改善六大步驟,1,2,3,4,5,6,選擇改善主題對象,觀測及記錄現狀事實,檢討現狀問題點,提出改善構想方法,建立實施計劃,推動及維護新方法,33,三 . 運用 IE 手法進行改善的理念,1.五個 Why 的深入分析 深層追求 / 細分化 有系統的整理技巧 - 特性要因圖 2.以事實為基準 要有具體數據 要紀錄事實細節 3.從合理的懷疑下手 4.必須有具體的改善對策 不能只是抱怨 (或反應事實) 而已 5.追求永遠的再改善,34,四 . 豐田 5 Why 追根究底,(機械故障),機器為何故障停止?,為何負荷太重?,為何軸承缺油?,為何Pump損壞?,為何軸心磨損?,負荷太
13、重,軸承缺油磨損,Pump損壞,Pump軸心磨損,缺濾油網,對策 更換 Pump / 加裝濾油網,( 立即處置) (防止再發 ),35,五 . 最有系統的特性要因圖法,有系統的邏輯性整理 以現象為主體 先區分主因 再分枝出現子因 / 細因 最有效的整理 可以集合眾人智慧 不斷的隨時增加資料 促使更綿密的思考 可以做訓練教材 知識管理的首要基礎 避免知識經驗斷層,36,現場的浪費所在,現場浪費,品質不良重製重修,低價值的工作,停閒等待,搬運 / 檢驗,停工待料 / 機台故障,人機等待,生產線不平衡,重複的工作,徒耗人力 / 物力的工作,準備作業,無效的浪費,不具產值的作業,37,從 5 WIH
14、質問法產生構想,. What (做什麼 / 意義 / 最終目的) . Where (何處做) . When (何時做) . Who (何人所做) . Why (為何要做) . How (如何做的),38,六 . 損失工時浪費的解決策略,準備工時浪費 運用群組技術法實行集合派工 Single Set up 準備作業改善 重製重修浪費 防呆式工作設計 確保機台精確度 / 精密度 - 製程能力分析法之運用 機台故障停閒浪費 預防保養機制 零部件合理庫存與庫存管理 機台維修時間長之浪費 人員作業效率低落浪費 停工待料浪費,39,第 五 章,運用工作設計手法 進行改善,40,一 . 準備作業工時的浪費,
15、1.換鏌準備工時太長，本身就是非效率 - 沒有產量。 2.在多批小量生產型態下，準備工時已經成為效率最大負擔。 3.準備作業時間長 , 不利於短交期接單 4.準備作業時間內的能源損失 / 材料損失,41,二 . Single Set - up 的要領,1.內準備與外準備之分化 2.將內準備轉化為外準備 互換零件之利用 預熱 3.機能標準化之實施 中心位置標準化 安裝部位厚度標準化,42,4. 安裝工具之機能性採用分離 / 整合 5. 中介工具之利用 6. 調整作業之排除正確位置之決定使用專用定位量規 7. 機構的改善,43,三 . Single Set - up 實例,1.塑膠射出成型作業改善
16、 預熱之運用 (外準備) 2.汽車鈑金沖床之換鏌作業改善 調整作業之排除 安裝部位厚度標準化,44,四 . 製程品質不良的四大主因,1.不會做 / 不熟練 2.冤枉做壞 前製程不良之蔓延 材料本身不良 機台精度偏失 3.疏忽做錯 4.不願做好 意願 / 領導統御問題 組織氛圍問題,45,五 . Fool Proof 的背景需求,1.防範不良發生，比如何檢出不良處理 不良更重要。 2.很多的不良，是由於疏忽不注意。 3.很多的不良，是由於作業困難麻煩而產生。 4.以工具導具量具自然防止疏忽或減少作業困難度，更為有效。,46,六 . Fool P roof 防呆式設計方向,1.防止過多的製造 2.
17、防止準備作業的錯誤 3.防止裝卸的錯誤 4.防止機台精確度精密度的偏差 5.防止操作標準的偏差 6.防止不良品的過關,47,1,1,2,3,3,3,4,4,5,1.輸送帶生產線工作站配置,七 . 流水線平衡的需求,48,2.工作站不平衡的結果,A.作業時間短的工作站 - 停閒等待作業時間長的工作站 - 忙碌不停 B.整體產出效率低 - 瓶頸製程的影響 C.不平衡損失工時 - 浪費,49,3 . 運用 Pitch Diagram 的技巧,做出該產品在各 作業站 的途程表 各作業站作業內容 標入各 作業站 的標準工時 必要時將各作業站的 作業單元 明細列出 明細單元 各單元標準工時 找出瓶頸 Pi
18、tch Time 進行分析改善,50,八 . 生產線平衡改善的方向,1.重新配置各製程的工作站數 使更為平衡 2.細分各製程作業單元 , 再重組工作站 有些單元移前 / 移後工作站 , 使更為平衡 3.瓶頸製程的直接工作改善 運用夾具 / 導具 / 工具 , 減少該製程標準工時 使之不成為瓶頸,51,第 六 章,運用程序分析與 搬運改善技巧,52,一 . 整體製程的非效率因素,1.非直接有效的稼動 準備作業 不良重製重修 2.阻礙製程進行的勞動作業 檢驗 搬運 3.阻礙製程進行的停閒 停滯 儲存,53,二 . 程序圖所用程序符號,儲存,停滯,搬運,檢驗,操作 / 加工,虛耗的作業,無意義的浪費
19、,54,三 . 程序分析圖的結構,1.對象 . 作業者 (以人為準) . 料件 (以物為準) 2.事象記錄 . 程序圖符號 / 編號 (注意混用符號) . 事象內容說明 3.問題點方向 . 距 離 ( 佈置改善) . 時 間 ( 各項改善) . 困難危險 ( 直接動作改善 / 夾工具設計),55,四 . 程序分析的實例,1.噴漆工場程序圖2.錠劑包裝工場程序圖3.倉庫橡皮管領料程序圖,56,五 . 程序分析的檢討要點,1. 檢驗 減少不必要的檢驗項目 抽樣檢驗 作業員自主品檢 檢驗自動化 2. 搬運 距離改善 搬運工具省力化 / 自動化 3. 停滯 工序流程自動化 4. 儲存 直接進料到生產現
20、場 柔性 (平準化) 生產的採用,57,六 . 場地佈置造成的非效率因素,搬運距離 時間人力建物運用 搬運次數 逆搬運 不必要的搬運 裝卸作業 人力時間 損失 設備,58,七 . 搬運程序圖,1.實例 (略) 2.記錄分析要點 用什麼搬運 搬運耗用時間 搬運距離 搬運困難度,59,搬運分析表,60,八 . 搬運的檢討要點,1.距離 Layout 改善 2.次數 多量化 / 自動化 3.少人化 自動化 4.時間 裝卸方法 / 機械化 5.省力化,61,九 . 搬運的盲點所在,1.裝卸 搬運前的處理 / 搬運後的處理 反而不被重視 複雜的裝卸 , 反而比搬運更耗時費力 2.放置狀態 以料品放置的活
21、性係數表示 越低階的放置 , 越花搬運人力工時 3.逆搬運 (Back Tracking ) 應儘可能避免,62,第 七 章,人機程序圖與動作 改善技巧,63,一 . 作業員效率低落的現象,人機配合不佳的停閒多人配合不佳的等待無效動素的存在阻礙直接有效動素進行的動素手的停滯等待方法操作標準的缺失材料工具機台整備不佳的影響心態意願的問題,64,二 . 運用人機程序圖進行改善目的,找出人員或機台的顯著等待狀態 找出合理的週程時間 1人多機（或1機多人）的最佳安排,65,三 . 人機程序圖的基本結構,作業者 時 間 機 台,停閒,停閒,停閒,66,四 . 人機程序圖繪製要點,1.確認作業員機台的作業
22、單元 2.確定各作業單元間先後順序及同時間關係 3.測定各單元時間 4.依時間繪入人機（相對）單元程序圖 5.檢討改善構思新方法 6.繪出新方法程序圖,67,五 . 人機程序圖實例 (改善前 ),作業員單元 時間 時間 機台單元,放入治具,放入治具,開機,開機,機台加工,等待,停機,停止,取出治具,取出治具,取出成品,等待,放材料,16,13,90,90,8,12,18,100,118,共 257 秒,68,改善成果週程時間由 257 秒 縮減為 167 秒機器使用率為 (167 28 ) 167 = 83.2 %比改善前提高 29 %,改善方法作業員在開機後 等待 90秒時 , 同時將材料放
23、入另一副治具中 ,因此省掉放成品後的 放入材料 的100秒鐘時間.需要準備另一副治具機台原來停閒100分鐘 , 現在減為18分鐘,69,六 . 動作改善的原理,排除下列動作單元或動素提高效率 1.非直接有效的單元或動素 例如：尋找檢查 2.抑減會疲勞的單元或動素 例如：不自然的姿勢需小心的工作（需用力氣的工作） 3.去除停閒等待與無價值的單元或動素 4.改善會影響作業員情緒安全的單元或動素 例如：故障噪音,70,七 . 動作分析 (對動圖 Simo Chart ),71,八 . 動作改善的兩種方式,目視分析 以作業單元為紀錄分析對象動素分析 以動素為紀錄分析對象,72,九 .目視單元分析的符號
24、,加工作業 (含檢查),移動,等待,停閒等待,73,十 . 動素 ( Therblig ),第一類 : 進行工作必要的要素. 伸手. 抓取. 移物. 裝配. 應用. 拆卸. 放手,74,第二類 : 阻礙第一類動素之進行. 檢驗. 尋找. 選擇. 計劃 (思考). 對準. 預對,75,第三類 : 完全無益的動素. 持住. 休息. 遲延. 故延,76,十一 . 針對動素的檢討改善,1.動作經濟原則手的充分運用最不疲勞的身體部位最易取用材料工具儘量取代人手作業 2.減少第二類動素 3.去除第三類動素,77,十二 . 動作經濟原則,1. 關於身體使用部位(1)雙手應同時開始，並同時完成其動作(2)除規
25、定休息時間外，雙手不應同時空閒(3)雙臂之動作應對稱，反向並同時為之。(4)手之動作應以最低級次而能得到滿意結果為妥，動作可分下列五級：A.手指動作級次最低，速度最快。B.手指及手腕動作上臂及下臂保持不動，手指及手腕移動。C.手指、手腕及前臂動作限制在肘部動作，肘以上不動，此通常視為最有效，不致引起疲勞之動作。D.手指、手腕、前臂及上臂動作。E.手指、手腕、前臂及軀幹之動作最耗體力，亦最慢。,78,(5)物體之運動量應儘可能加以利用，但如需肌力制止時，則應將其減至最小限度。 (6)連續之曲線運動，較含有方向突變之直線運動為佳。 (7)彈道式之運動，較受限制或受控制之運動輕快確實。 (8)動作應
26、儘可能使其輕鬆自然之節奏，因節奏能使動作流利及自發。,79,2.關於操作場所佈置,(1)工具物料應置於固定場所 (2)工具物料及裝置應佈置於工作者之前面近處 (3)零件物料之供給，應利用其重量墮至工作者手邊。 (4)墮送方法應儘可能利用之。 (5)工具物料應依照最佳之工作順序排列。 (6)應有適當之照明設備，使視覺滿意舒適。 (7)工作檯及椅子之高度，應使工作者坐立適宜。 (8)工作椅式樣及高度，應可使工作者保持良好姿勢。,80,3.關於工具設備,(1)儘量解除手工作，而以夾具或足踏工具代替之。 (2)可能時，應將兩種工具合併之。 (3)工具物料應儘可能預放在工作位置。 (4)手指分別工作時，
27、其各個負荷應按照其本能，予以分配。 (5)手柄之設計，應儘可能使與手之接觸面增大。 (6)機器上槓桿、十字槓及手輪之位置，應能使工工作者極少變動其姿勢，且能利用機械之最大能力。,81,第 八 章,認識標準工時,82,一 . 標準工時的結構,1. 基本結構,準備作業,單件作業工時,正常工時,寬放,正常工時,寬放,生產批總標準工時,83,2.正常工時 運用科學化方法測定 不管作業者的實況變異 , 一律以合宜的理想水準為準正常工時 = 實作工時 X 評比 3.寬放工時 以比率附加於正常標準工時上 最好運用科學方法設定寬放率 4.標準工時= 正常工時 (1+寬放率),84,二 . 科學化的工時測定方法
28、,A.馬錶測時法 ( Stop Watch Time Study )傳統方法用途 / 適用性最廣 B.預定動作時間標準法 ( PTS )以動作的科學分析為主體例如 : MTM - 2、MODAPTS 、 Work Factors適用於人體作業 C.綜合數據法 ( Synthetic Data )以作業單元為主體對象適用性很廣 / 易為現場人員所接受,85,三 . 馬錶時間研究特性,1.在作業現場實地觀測 / 記錄工時 由主管人員 (或助理人員) 擔任 由特別委任的工業工程師擔任 2.以作業單元為觀測 / 記錄對象 再彙整為製程標準工時 3.運用馬錶為測時工具 包括附屬工具 / 表格 4.必須施
29、予評比 使調整為標準狀況下之工時 5.其他科學方法之要求,86,1.基本格式實例,週 程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 單 元,1.取工件放 鑽台上 2.工件裝入治 具內鎖緊 3.調整鑽刀 迫近孔位 4.自動鑽孔 5.移開鑽刀 6.鬆螺絲 卸下治具 7.移完工件 於堆置架,87,2.連續法的基本格式,單元 A B C D E F G H 週程 R T R T R T R T R T R T R T R T,12345678910,88,3.平準化評比 ( Leveling ),A.由西屋電器公司所倡用 B. 基本原理把影響作業速度的要因、區分四項熟練度 ( Skill ) 努力度
30、( Effort )工作環境 ( Condition )一致性 ( Consistency )把每一個因各予 (全世界) 一致的分級 , 並定出評比值超佳 / 優 / 良 / 平均 / 勉強 (可) / 劣,89,C.四要項之程度及評比值,熟練係數 (Skill ),超佳 A1 + 0.15 A2 + 0.13 優 B1 + 0.11B2 + 0.08良 C1 + 0.06C2 + 0.03 平均 D 0.00可 E1 - 0.05E2 - 0.10欠佳 F1 - 0.16F2 - 0.22,90,努力係數 ( Effort ),超佳 A1 + 0.13 A2 + 0.12 優 B1 + 0.
31、10B2 + 0.08 良 C1 + 0.05C2 + 0.02 平 均 D 0.00 可 E1 - 0.04E2 - 0.08 欠佳 F1 - 0.12F2 - 0.17,91,四 . 寬放適用範圍,生理寬放 上廁所 / 喝茶 - 私事寬放 疲勞寬放 精神疲勞 體力疲勞 管理寬放 現場行政管理需求,92,五 . MTM - 2 預定動作時間標準法,1. 倡用者 瑞典 2. 基本理念 MTM 系統之簡化與合併(成為 37 個時值單元),93,3. 時值表,代 號 GA GB GC PA PB PC- 5 3 7 14 3 10 21距 - 15 6 10 19 6 15 26離 - 30 9
32、14 23 11 19 30(CM) - 45 13 18 27 15 24 36- 80 17 23 32 20 30 41GW1 - 1K g PW1 - 5K gA R E C S F B14 6 7 15 18 9 61,94,4. 時值單位 : TMU (Time Measurement unit )1TMU = 0.00001 小時 = 0.0006 分 = 0.036 秒,95,5.動作單元說明G 取物 (Get) GA 觸取GB 一次抓取 GC 多次抓取 ( 含一次以上修正動作 )P 放物 (Put)PA 簡單放物 ( 不必對準 )PB 稍複雜放物 ( 有對準動作 )PC 複雜對準放物 ( 有二次以上修正動作 ) 取重 ( GW) / 放重 (PW)以 2Kg 為準 , 超過 2Kg 即予補足,96,D.其他 A. 按壓 ( Apply Pressure ) R. 重握 ( Regrasp ) E. 眼動作 ( Eye Motion ) C. 搖轉 (Crank ) S. 移步 (Step ) F. 腳動作 ( Foot Motion ) B. 彎身及起立 (Bend & Arise),
