工业工程(IE)普及课件

何謂IE?所謂IE是將人、物，及設備加以總合的一種活動，這種活動與系統設計、改善，以及建言等密切相關；而且，同時還必須活用工程的分析、設計、數學、物理學，及社會科學的專業知識和經驗，才能把從這系統中所得到的結果，予以明白地表示、預測，並評價。更簡單的說，IE是在盡量不使用勞力的情況下，使生產力提昇，成本降低的技術及科學。標準工時的定義現代對標準工時最一般定義是：「標準工時乃指對於必要之能力受過充分訓練的作業人員，在適當的速度和作業環境下執行作業所需要的時間。」就標準時間之定義再作說明。所謂標準時間，乃是在下列條件下，完成一單位作業所需的時間：1.採用標準作業方法與設備2.在標準化的作業條件下3.作業者均具備製程所要求的熟練度與適應度4.在不妨害生理健康的情況下5.以企業所認定的正常作業速度，完成一個單位作業量所需的時間標準工時的角色標準工時的角色價格管理工廠管理價格的預估外包價格的決定標準價格的決定進貨價格的決定設備管理設備機種的選定機械台數的決定佈置的決定生產管理生產計劃日程計劃作業管理適當的人員計劃作業改善效率管理效率與生產性的評價獎勵津貼的策略工程管理標準工時的構成(以機械作業為主)標準工時換模(準備)時間本體作業時間寬裕時間淨換模(準備)時間機械作業時間淨機械作業時間寬裕時間手工作業時間淨手工作業時間寬裕時間標準工時的構成(以手工作業為主)標準工時換模(準備)時間本體作業時間寬裕時間淨換模(準備)時間寬裕時間淨本體作業時間品質管理與IE的關係為了公司的永續發展，當然必須不斷地致力於「製造價廉物美的良品」。其中，在「製造價廉」方面，大多必須委之於IE，但如涉及「製造物美之良品」的話，則多透過品質管理進行之。然而，「製造物美的良品」與「製造廉價品」兩者之間，也存在著一些矛盾。換言之，如果是「為了製造物美之良品」，而必須使用超過要求以上的高價材料及高級設備，或是必須付出超過要求以上的精力與時間，則想要「製造價廉」將是相當困難之事。此外，一旦因為暢銷，而進入大量生產的體制，將其中不良品混交給顧客，乃至發生公害等類似抱怨的話，如品質管理與IE的關係果頻頻發生，則不僅是件大事，更將喪失公司的信用。如果嘗試針對所謂大眾暢銷的「良品條件」加以考量的話，則可發現以下兩點。1.具有使多顧客滿足的適當價格。2.具備使多數顧客滿足的品質。換句話說，上述有關「製造價廉」的IE活動，與「製造良品」的品質管理活動，係如同車子的兩輪，不管缺少哪一個，都將無法維持該產品的順利銷售。IE人員應具備的資質首先IE人員必須具備以下各項資質：1.品性高尚、純潔2.具有忍耐力、判斷力、自信心3.具有問題分析能力4.對工作須有強烈興趣5.對事物要能進行正確且公正的處理6.具有獨創力7.碰到困境時，才會拚出智慧IE七手法定義：達到避免浪費，不均及不流暢，使作業流程能在快速、確實及低成本的環境中生產產品或提供服務。本質：1.時間分析－作業測定手法測定作業的時間值，以求取各作業點之最佳化的作業時間。2.動作分析－方法改善手整理、分析各作業的步驟，藉以找出不合理或可改善的空間並加以改善。作業內容三分法1.重複性操作：約佔95%，只要施以正確而密集的訓練即可。但操作之難易，在2~14天內可學會。2.調整性操作：約佔4.5%，可邊做邊學邊教，在1.5~3個月內可學會。3.異常性處理：約佔0.5%，並不影響實際派工，因無事先訂成定則的排除標準，只能遇到了就跟著領班學習處理技巧，從中汲取經驗，需三個月至一年方可自行隨機應變。流程程序圖以符號表示工作流程上所發生的操作、檢驗、搬運、等待、儲存等動作順序，並記錄所需時間、移動距離等情報的圖表。依分析對象可分成二大類：1.以物為準的流程程序圖：記錄製程中材料或零件被處理的步驟。2.以人為準的流程程序圖：記錄操作人員之所有一連貫的動作。流程程序圖一.愚巧法何謂愚巧法？1.外行人操作也不會搞錯的結構。2.任何人都不會搞錯的作業結構。3.錯誤要發生時，能防範未然的結構。基本原則：1.使作業的動作更輕鬆。2.使作業不要技能與直覺。3.使作業不會有危險。4.使作業不依賴感官。愚巧法(案例)發生原因愚巧裝置1.治具定位疏忽2.加工時不注意而遺忘3.加工時疏忽而發生變異4.刀具折斷、磨損未發現5.開關忘記按或按錯6.設備機械與治具動作錯誤7.疏忽遺漏配件8.他種零件混入9.出貨零件出錯10.別種零件混入11.螺絲、螺帽忘記鎖緊1.微動開關2.計數、計時器3.蜂鳴器、信號燈4.定扭力計5.自動檢查裝置6.自動補正裝置7.識別板8.色別管理9.註記批量管理10.隔離之容器11.檢查表愚巧法的禁忌1.要消除錯誤的話更加注意就行。2.因為工作煩忙所以發生稍微的錯誤是難免的。3.發生不良品也會在檢查時驗出，所以發生稍微不良也沒關係。4.因為產品、零件的品種多，所以混料也是不得已。5.作業有變異是由於經驗、熟練差異，所以個人差異是無可奈何。6.雖然有作業指導書，但只要自已容易做的就行。7.這種程度的變更，不必向上級報告。8.作業雖然有困難之點，但不必提案。9.雖然有標準樣品，但已經很熟悉，所以不必去看。10.雖然有日常檢查單，但只要注意就沒有必要檢查。二.動改法針對人體細微處動作之浪費，設法尋求經濟之道。動作分析因精確程度不同，往往採用下列三種方法：1.目視動作分析：即以目視觀測方法而尋求改進。2.動素分析：細分動作之構成要素，得17種動素，將工作中所用之各動素逐項分析，謀求改進。3.影片分析：以攝影機對各操作拍攝成影片，由影片之放映而加以分析。動素表動素程序圖(一)動素程序圖(二)動素檢核表1.關於「伸手」和「移物」：a.這些動作可否刪除？b.距離是否最適當？c.有否應用適當的媒介？如手、鑷子及輸送器等？d.是否應用了正確的身體部位？如手指、前臂和上臂？e.能否使用滑道或輸送器？f.輸送單位增大是否較有效率？g.能否用腳操作之裝置來輸送？h.輸送是否因接下去有較難做的「對準」而緩慢下來？i.工具放置於使用處之附近是否能夠減少輸送？j.較常使用之零件是否置於使用點附近？動素檢核表k.有否使用適當之托盤或箱子？操作是否經過正確地排列？l.前一動作和後一動作是否與此動作互相關連？m.能否避免突然之轉變方向？能否去除障礙物？n.對於物之移動是否使用身體最耐久之部位？o.有無可刪除之身體移動？p.手臂之移動能否同時，對稱而依相反方向行之？q.能否以滑動代替拾取？r.眼球之移動是否與手之動作配合？2.關於「握取」：a.是否可以一次握取一件以上之物件？b.能否以「觸取」代替「拾取」？動素檢核表c.儲物箱之前緣能否減化握取之動素？d.工具或零件能否預對，以使握取容易？e.能否使用特殊的螺絲起子或其他工具？f.能否使用真空、磁鐵、橡皮指尖等工具？g.物體是否由一隻手移至另一隻手？h.工具和夾具之設計是否使零件移動之握取較為容易？3.關於「對準」：a.對準是否必要？b.容差能否增大？c.方形邊能否避免？d.能否使用手臂扶架來穩定手，以減少對準之時間？動素檢核表e.能否使用導路、漏斗、襯圈、量規、止楔、托架、定位木箱、彈簧、沖子、壁龕、鑰匙、螺絲上之排障器？f.握取之物件是否易於對準？g.能否應用腳操作之筒夾？4.關於「裝配」「拆裝」與「應用」：a.能否使用工具或夾具？b.能否使用自動儀器或機器？c.裝配能否交互進行？製造程序能否交互進行？d.是否能夠使用更有效率的工具？e.能否使用止楔？f.當機器在切削時，其他工作能否進行？動素檢核表g.應否使用動力工具？h.能否使用凸輪或空氣操作之夾具？5.關於「放手」：a.能否刪除此動作？b.能否使物體自由墮落？c.能否於運動中放手？d.是否需要小心地放開物件？能否避免如此？e.能否使用排出器？f.材料盒是否經過適當之設計？g.在「放手」之末端，手或輸送工具是否在最有利之位置，以便次一動作之進行？動素檢核表h.能否使用輸送器？6.關於「選擇」：a.是否佈置得當以減少尋找物體之浪費？b.工具和材料是否能標準化？c.零件和材料是否各予適當之標記？d.排列是否良好，以便易於選擇？例如用托盤預置零件，使用透明容器等？e.一般零件之排列是否有互損性？f.零件和材料是否混在一起？g.亮度是否良好？h.在前一操作裡，是否可以同時把零件預對好？動素檢核表i.能否利用顏色來使零件易於選擇？7.關於「檢驗」：a.能否刪除？b.能否使用多重量規或試驗器？c.能否使用壓力、振動、硬度或閃光試驗器？d.能否增加照明強度，或重新安排光源，以減少檢驗時間？e.目視檢驗能否代替機器檢驗？f.操作者使用眼鏡是否有益？8.關於「預對」：a.物體能否於運送中預對？b.能否使工具平衡，使其把柄處於直立位置？動素檢核表c.「持住」之裝置是否使工具把柄處於適當位置？d.工具能否懸掛起來？e.工具能否存放於準備工作之適當位置？f.能否使用導路？g.物體之設計能否使其各邊相同？h.能否使用加料管道？i.能否使用堆筒裝置？j.能否使用旋轉夾具？8.關於「持住」：a.能否使用夾鉗、鉤子、架子、夾具或其他機械裝置？b.能否應用黏性或摩擦？動素檢核表c.能否用止楔以免「持住」？d.如「持住」不能避免，能否提供手臂扶架？三.雙手法從雙手工作中發掘改善的方法。左手效率平常均不如右手，但至少可達右手效率之80%以上。人體之動作可分為五級：1.第一級：手指動作。2.第二級：手指及手腕動作。3.第三級：手指及手腕及前臂動作。4.第四級：手指及手腕前臂及上臂動作。5.第五級：手指及手腕前臂上臂及身體動作。正常動作範圍圖四.動作經濟原則-巴恩斯1.關於人體之運用：(1)雙手應同時開始並同時完成其動作。(2)除規定休息時間外，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)手之動作應以用最低等級而能得滿意結果。(5)物體之運動量應儘可能利用之，但如需用肌力制止時，則應將其減至最小度。(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)動作應儘可能使用輕鬆自然之節奏，因節奏能使動作流利及自發。動作經濟原則-巴恩斯2.關於操作場所佈置：(9)工具物料應置放於固定處所。(10)工具物料及裝置應佈置於工作者之前面近處。(11)零件物料之供給，應利用其重量墮至工作者手邊。(12)「墮落」方法應儘可能利用之。(13)工具物料應依照最佳之工作順序排列。(14)應有適當之照明設備，使視覺滿意舒適。(15)工作檯及椅子之高度，應使工作者坐立適宜。(16)工作椅式樣及高度，應可使工作者保持良好姿勢。動作經濟原則-巴恩斯3.關於工具設備：(17)儘量解除手之工作，而以夾具或足踏工具代替之。(18)可能時，應將兩種工具合併為之。(19)工具物料應儘可能預放在工作位置。(20)手指分別工作時，其各個負荷應按照其本能，予以分配。(21)手柄之設計，應儘可能使與手之接觸面增大。(22)機器上槓桿，十字槓及手輪之位置，應能使工作者極少變動其姿勢，且能利用機械之最大能力。五.人機法機器與操作人員的配合分析，合理化人機關係的做法：繪製人機圖的步驟如下：1.首先須明確作業員及機器的流程作業內容。2.必須明確這些作業的先後順序及其同時關係。3.測定各作業所需時間。4.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。5.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。6.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。人機法(範例)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，然後再裝入液體材料．．．等反覆性的作業。目前，因機器的使用率不高，而未能達成預期生產量，問如何加以改善，其改善的重點為何？(解)明確作業員與機器的作業內容及其同時關係。1.作業員的作業•把材料裝入模子(放材料)100秒•把模子放入機器(放模)16秒•開動機器(開機)13秒•等待機器加工-秒•停止機器(停機