工业工程技术培训62.docx

工业工程技术培训
Industrial Engineering Training

课 程 大 纲
页次
一、工业工程（I E-Industrial Engineering）的内涵与应用
（一）工业工程之定义与内涵
（二）IE 机制建立
（三）IE Operating Function & Basic Training
二、标准工时结构分析
（一）E-system
（二）标准时间之结构（Structure of Standard Time）
三、时间衡量系统介绍
（一）预定时间标准（Pre-determined Time Standard）
（二）方法时间衡量M T M（Methods-Time Measurement）
（三）W F（Work Factor）
四、疲劳或休息宽放（Fatigue or Rest Allowance）之订定
（一）休息宽放时间定义
（二）决定休息宽放时间应考虑之因素
五、工业工程之常用工具
（一）操作程序分析（Operation Process Chart Analysis）
（二）流动程序分析（Flow Process Chart Analysis）
（三）双手程序分析（Two-Handed Process Chart Analysis）
（四）人机配合分析（Man-Machine Analysis）
（五）动作改善要领（Key Points of Motion Improvement）
（六）动作经济原则（Principles of Motion Economy）
（七）流动图分析（Flow Diagram）
（八）工厂布置规划（Plant Layout Planning）简介
（九）缩短换线换模时间之要领简介
（十）I E 改善心法

※ 工业工程技术培训 参考资料
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51~

一、工业工程（I E-Industrial Engineering）
的内涵与应用
（一）工业工程之定义与内涵
Industrial Engineering is concerned with the design, improvement, and installation of integrated systems of people, materials, information, equipment, and energy. It draws upon specialized knowledge and skill in the mathematical, physical, and social sciences together with the principles and methods of engineering analysis and design to specify, predict, and evaluate the results to be obtained from such systems.
~ IIE-Institute of Industrial Engineering ~
美国工业工程协会之定义：
工业工程系有关设计、改进及建立包括人员、物料、信息、设备、能源的整合系统；其系利用数学、物理学、社会科学中的专门知识与技术以及工程分析、工程设计的原理与方法，去确立、预测及评估系统之结果。

Contents of Systems designed by Industrial
and system engineer
＊ Human Activity System
1) The manufacturing process itself (or processing procedures of a service organization).
2) Materials.
3) Machine and equipment.
4) Methods by which workers perform tasks.
5) Layout of facilities and specification of material flow.
6) Material handling equipment and procedures.
7) Workplace design.
8) Storage space size and location.
9) Data recording procedures for management reporting.
10) Procedures for maintenance and housekeeping.
11) Safety procedures.
＊ Management Control System
1) Management planning system.
2) Forecasting procedures.
3) Budgeting and economic analyses.
4) Wage and salary plans.
5) Incentive plans and other employee relations systems.
6) Recruiting, training, and other placement of employees.
7) MRP-Materials requirement planning.
8) Inventory control procedures.
9) Production scheduling.
10) Dispatching.
11) Progress and status reporting.
12) Corrective action procedures.
13) Overall information system.
14) Quality control system.
15) Cost control and reduction.
16) Resources allocation.
17) Organization design.
（二）IE 机制建立
(a) 基本业务 (Primary Activities)
(b) 工程业务 (Engineering Activities)
(c) 咨询业务 (Consultation Activities)
An Overview of IE-Industrial Engineering

(a) Primary
Activities:
System Maintenance
(b) Engineering
Activities:
System Improvement
(c) Consultation
Activities:
System Innovation
Function
‧Operating efficiency control

‧Cost control
‧Operating efficiency improvement

‧Cost reduction & cost Prevention
‧Organizational efficiency improvement

‧Value innovation
Aims
‧Maintaining efficiency
‧Improving efficiency
‧Improving effectiveness & strengthening links with strategies
Tools/Means
‧Analysis & measurement
‧Analysis & design
‧Integral analysis & pooling of knowledge
Activities
‧Setting tasks/rates and standards based on work study and estimation

‧Providing inputs for setting of targets and for planning & control
‧Designing new systems and methods

‧Contributing to meet and reset targets
‧Linking/integrating systems and methods to organization

‧Linking targets to organizational objectives
Knowledge required
‧Specific knowledge of operating conditions in particular manufacturing processes.

‧Knowledge of methods of analysis and measurement
‧Specific in depth knowledge of certain systems or methods (specialist) and/or wide knowledge of systems and techniques in the improvement process (generalist)
‧General knowledge of industrial operations and of organization and/or ability to integrate and apply knowledge of others
（三）、IE Operating Function & Basic Training
1. 制程设计
‧产品组合分析
‧作业工时分析: 码表测时、评比、RWF
‧Tact Time(T.T.)订定
‧作业人力与工作站需求计算
‧工作站作业内容设计与作业标准工时订定
‧生产线平衡
‧治具、工具、夹具设计
‧工作站布置设计：人因工程学(Ergonomics)、动作经济原则
2. 流程设计
‧工厂布置(生产区、仓库区、厂房设施、办公室、信道、其它区域):
SLP-Systematic Layout Planning 、
SHP-Systematic Handling Planning
‧动线设计(人流、物流)
‧物料传送系统(Materials Transport System)：传送设备、传送人力、传送频率
‧动力传送系统：压缩空气、电力、生产用水、生产用气体、生产用油料
‧厂务设施系统：空调、广播、废气排放、废料处理、接地导电、噪音防治、信号、通讯、网络
3. 标准成本设定
‧产能设定：生产设备/设备工时总需求量与、作业人力/作业工时总需求量
‧预算编列
‧工时费用率订定：机器设备工时、作业员工时、研发工时、其它服务工时
‧技术资料订定：机器设备效率、作业员效率、产品标准工时（机器设备工时、作业员工时） 、产品收成率、产品不良率、工时宽放率、非生产性工时
‧材料标准成本
‧创始成本(Initial Cost)分摊率订定: 研发成本、专用设备成本、专用模具成本

4. 投资决策评估
‧工程经济
‧Decision Calculation

5. 经营管理
‧绩效分析与管制(PAC-Performance Analysis and Control)
‧绩效奖励制度
‧提案(建议案)制度
‧稼动率(操动率)管理
‧PPS-Philips Production System
‧Layout Planning and Material Handling System
‧生产力评估系统

6. 经营管理改善
‧价值分析/价值工程(VA/VE-Value Analysis and Value Engineering)
‧工作分析与改善
‧流程分析与改善
‧Layout/Material Handling分析与改善
‧装配性评估与改善(DFA-Design For Assembly): 人工装配、自动化装配
‧职务分析与改善: 负荷分析、职务分配、工作改善、流程改善
‧组织价值分析(ORVA-Organization Value Analysis)与改善
‧组织结构分析与改善: 组织层级、管理幅度
‧组织气候调查(士气调查)与改善
‧作业研究(O.R.-Operations Research)
‧Supply Chain/Value Chain 分析与改善

二、标准工时结构分析
（一）E-system
54.5 Minutes
Operation
5.5 Minutes
Allowance for Rest/Fatigue
60 Minutes of 1 Clock Hour
— 正常速度60单位（Normal speed/tempo 60 E） 系指一个作业人员依照下图之方式执行其工作也就是说在一小时（钟表时间）内其总工作内容（Work Content）或工作量为60分钟，其中包括54.5分钟的操作（Operation）和5.5分钟的休息疲劳宽放（Rest/Fatigue Allowance）。休息疲劳宽放比率假设为10%（5.5 minutes÷54.5 minutes）。

— 受激励速度75单位（Motivated speed/tempo 60 E） 系指一个作业人员依照下图之方式执行其工作也就是说在一小时（钟表时间）内其总工作内容（Work Content）或工作量为75分钟（包括操作时间和休息疲劳宽放时间）， 此时其效率（Efficiency）为125%（亦即75M’s ÷ 60M’s）。
（二）标准时间之结构（Structure of Standard Time）

标准时间
ST
码表测时
评 比
评 比
影片分析
动时分析
MTM/WF
正常时间
NT
操作宽放
OA
历史资料

观察时间
OT(Observed Time)
特别宽放
政策
宽放
程序宽放
个人宽放
疲劳宽放
评比
正常时间NT
标准时间ST

<单位工时=(瓶颈站工时) ´ (作业人数)

<TT(Tact Time) =(每日可用工时475分) ÷ (目标产量)
【例】TT＝（每日可用工时475分） ÷ （目标产量1000）＝0.475分＝28.5秒

<人机配合之工时

◎人员为主之作业
标准时间ST=(正常时间NT) ´ (操作宽放OA)
TT =(每日可用工时475分) ÷ (目标产量)
单位工时HPU =(瓶颈站工时NST) ´ (作业人数)
单位工时HPU =(每日可用工时475分) ´ (作业人数)
÷ (目标产量)

◎机器为主之作业
标准时间ST =(机器工时MT)
单位工时HPU =(瓶颈机器工时NMT) ´ (作业人数)
单位工时HPU =(每日可用工时475分) ´ (作业人数)
÷ (目标产量)
三、时间衡量系统介绍
（一）预定时间标准（Pre-determined Time Standard）

（二）方法时间衡量M T M（Methods-Time Measurement）

1. 伸手（Reach）
＊ 影响「伸手」时间的因素：
＊ 伸手至目的地所需要的控制程序。
＊ 动作之形式。
＊ 移动之距离。

2. 移物（Move）
＊ 影响「移物」时间的因素：
＊ 移物至目的地所需要的控制程序。
＊ 动作之形式。
＊ 移动之距离。
＊ 物体之重量或遇到之阻力。

3. 旋转（Turn）
＊ 转动之距离，亦即旋转之角度。
＊ 旋转时所遇到之阻力。
4. 加压（Apply Pressure）
＊ 加压动作之种类。

5. 抓取（Grasp）
＊ 物体摆放之形式。
＊ 物体之尺寸大小。
＊ 物体摆放处周围之环境。
＊ 抓取之种类。

6. 放手（Release）
＊ 放手之种类。

7. 对准（Position）
＊ 装配对象之松紧程度。
＊ 装配对象间之对称性。
＊ 对准时之允差。
＊ 装配对象之难易度。

8. 拆卸（Disengage）
＊ 对象之松紧程度。
＊ 动作之难易度。
＊ 动作时是否需要小心谨慎。
9. 转动（Crank）
＊ 曲柄或转轮之大小。
＊ 转动之圈数。
＊ 转动阻力之大小。
＊ 转动之形式。

10. 眼睛移动及注视（Eye Travel & Eye Focus）
＊ 视线移动之距离。
＊ 眼睛至物体之距离。

11. 躯体动作（Body Motions）
＊ 动作之部位及形式。
＊ 移动之距离。

12. 同时动作（Simultaneous Motions）、
合并动作（Combined motions）。
＊ 依据各动作之难易度。
＊ 是否在眼睛之正常视觉范围内。

（三）W F（Work Factor）

工作因素法之动作单元
动 作 单 元
符号
备注
运送(Transport)
伸手、运空(Reach、Transport Empty)
移物(Move)

抓取(Grasp)

放手(Release)

预对(Pre-position)

装配(Assemble)
机械装配(Mechanical Assembly)
表面装佩(Surface Assembly)

拆卸(Disassemble)

程序时间(Process Time)
PT

Use
心智过程(Mental Process)
凝视(Focus)
检查(Inspection)
反应、回忆、计算
(Re-action、Recall、Compute)

!

头转动(Head Turn)
身体转动(Body Turn)
走动(Walk)
HT
BT
Walk

持住(Hold)

休息、闲置(Rest、Idle)

n影响动作之工作因素(Work Factor)

丟棄用過之棉花棒
投擲鐵塊
在輸送機上推動重物箱

基本動作：無WF
重量：W
阻力：W

伸手至香煙盒
穿針動作
伸手至破玻璃杯口

定點停頓：D
定点停顿+引导：D+S
点停顿+谨慎：D+P

將積木放置在頂端
搬料箱至工作台上
繞過障礙物之移物

定点停顿+引导+谨慎：D+S+P
定点停顿+重量：D+W
定点停顿+改变方向：D+C

四、疲劳或休息宽放（Fatigue or Rest Allowance）之订定

（一）休息宽放时间定义
休息宽放时间亦称松弛宽放时间或疲劳宽放时间，通常以正常时间之百分数表示之。换言之，休息宽放时间乃是以正常时间增加若干百分数，希望工人在某种情况之下，做某种操作所用之精力，能有恢复其生理及心理上所发生疲劳的效果。
休息究应采取何种方式，并无一成不变之规则，许多工厂通常在上下午工作时间中，各规定十至十五分钟之休息，并与饮茶、咖啡、或冷饮及点心时间相配合，其余休息宽放时间，则任由操作人员自行支配。不过短时间而多次的休息，比长时间而次数少的休息较为适当。

（二）决定休息宽放时间应考虑之因素
1. 固定宽放时间
固定宽放时间分为(1)补偿因工作而消耗精力之宽放时间，或称基本疲劳宽放时间及(2)个人宽放时间，如洗手、如厕所及饮水等。基本疲劳宽放时间为正常时间百分之四(4%)。个人宽放时间为正常时间百分之六(6%)。因此固定宽放时间通常为正常时间10 %。妇女们个人宽放时间比较男人为多，一般多给2 %。

2. 变动宽放时间
变动宽放时间视各个单元情况不问而变化

五、工业工程之常用工具

（一）操作程序分析（Operation Process Chart Analysis）

＊ 操作或作业程序表（Operation Process Chart）
或称为简要程序表（Outline Process Chart）

＊ 分析之项目与符号

项 目
符号
说 明

操作、作业
（Operation）
操作、作业就是将原料、材料、零件或半成品施予物理或化学之变化。

检查、检验
（Inspection）
检查、检验就是将原原料、材料、零件、半成品或成品之品质特性与设定之标准加以比较，判定其是否与标准一致。

（二）流动程序分析（Flow Process Chart Analysis）
1. 生产作业流程之分类

生产作业流程
作业单元
动作单元
动作要素

作

业

内

容

搬运待灌模
之线材

灌模作业

检查完成品

等待搬运

搬运完成品至
下一工序

更换模具

填充塑料料

灌模

准备线材

将线材放进模具内

灌模

取出灌模完成品

伸手至线材车架
抓取线材
移动线材至模具
将线材装入模具
固定线材于模具内

压下按钮

灌模

手法
制程分析、流程分析
作业者分析、人机配合分析
动作分析
MTM/WF分析
作业分析（Operation Analysis）

2. 制程分析与流程分析之项目与符号
项 目
符号
说 明
操作、作业
（Operation）

操作、作业就是将原料、材料、零件或半成品施予物理或化学之变化。
检查、检验
（Inspection）

检查、检验就是将原原料、材料、零件、半成品或成品之品质特性与设定之标准加以比较，判定其是否与标准一致。
搬运
（Handling）

搬运就是将原料、材料、零件、半成品或成品从某一位置搬下或搬上。
运送
（Transportation）

运送就是将原料、材料、零件、半成品或成品从某一位置移动至另一位置。
储存
（Storage）

储存就是因原料、材料、零件、半成品或成品在一段时间内不需使用，而加以存放。
等待、延迟
（Delay）

等待、延迟就是因区缺料、停机、人机配合不当或工作安排不顺，造成人员或机器设备之闲置、等待。

3. 流动程序表（Flow Process Chart）
或称为程序表（Process Chart）、流程表（Flow Chart）、程序分析（Process Analysis）或人员分析（Person Analysis）。

流动程序表的型式分为下列三种：

（1）以产品或物料为主之型式

（2）以人员为主之型式

（3）以机器设备为主之型式

作业名称 :

流程分析表
以□人员 □对象 为主
分 析 人 :
分析日期 :
对象名称 :
作
业

○
传送

ð
检
验

□
决策

◇
等
待

D
储
存

▽
时
间
:
分
数
量

距离
:
M
重
量
:
Kg
备注或改善要点
(删除) (简化)
(合并) (重排)
程 序 说 明

（三）双手程序分析（Two-Handed Process Chart Analysis）

纸箱
螺丝钉
平华司
弹簧华司
螺帽
装 配 区
作业人员

螺丝钉
平华司
弹簧华司
螺帽
平华司
弹簧华司
螺帽

纸箱
(置于桌下)
装 配 区
坠送滑槽
夹具
作业人员

双手程序表（改善前）
no.
左 手（LH）
右 手（RH）
no.
1
伸手至螺丝钉

伸手至平华司
1
2
抓取一根螺丝钉

抓取一个平华司
2
3
移动螺丝钉至近身处

移动平华司至近身处
3
4
转动螺丝钉预定方向

握持平华司
4
5
握持螺丝钉

将平华司套进螺丝钉
5
6
握持螺丝钉

放开平华司
6
7
握持螺丝钉

伸手至弹簧华司
7
8
握持螺丝钉

抓取一个弹簧华司
8
9
握持螺丝钉

移动弹簧华司至近身处
9
10
握持螺丝钉

将弹簧华司套进螺丝钉
10
11
握持螺丝钉

放开弹簧华司
11
12
握持螺丝钉

伸手至螺帽
12
13
握持螺丝钉

抓取一个螺帽
13
14
握持螺丝钉

移动螺帽至近身处
14
15
握持螺丝钉

将螺帽套进螺丝钉
15
16
握持螺丝钉

将螺帽转进螺丝钉
16
17
握持螺丝钉

放开螺帽
17
18
移动完成品至纸箱

等待、闲置
18
19
放开完成品

等待、闲置
19

※ 完成一个螺丝钉的装配，需要19个动作的时间。
双手程序表（改善后）
no.
左 手（LH）
右 手（RH）
no.
1
伸手至螺丝钉

伸手至螺丝钉
1
2
抓取一根螺丝钉

抓取一根螺丝钉
2
3
移动螺丝钉至近夹具处

移动螺丝钉至近夹具处
3
4
转动螺丝钉预定方向

转动螺丝钉预定方向
4
5
将螺丝钉装在夹具上

将螺丝钉装在夹具上
5
6
握持螺丝钉

踏住脚踏板
6
7
放开螺丝钉

放开螺丝钉
7
8
伸手至平华司

伸手至平华司
8
9
抓取一根平华司

抓取一根平华司
9
10
移动平华司至夹具处

移动平华司至近夹具处
10
11
将平华司套进螺丝钉

将平华司套进螺丝钉
11
12
放开平华司

放开平华司
12
13
伸手至弹簧华司

伸手至弹簧华司
13
14
抓取一个弹簧华司

抓取一个弹簧华司
14
15
移动弹簧华司至近夹具处

移动弹簧华司至近夹具处
15
16
将弹簧华司套进螺丝钉

将弹簧华司套进螺丝钉
16
17
放开弹簧华司

放开弹簧华司
17
18
伸手至螺帽

伸手至螺帽
18
19
抓取一个螺帽

抓取一个螺帽
19
20
移动螺帽至近夹具处

移动螺帽至近夹具处
20
21
将螺帽套进螺丝钉

将螺帽套进螺丝钉
21
22
将螺帽转进螺丝钉

将螺帽转进螺丝钉
22
23
放开螺帽

放开螺帽
23
24

松开脚踏板让成品掉入纸箱
24

※ 完成2个螺丝钉的装配，需要24个动作的时间，平均完成1个螺丝钉的装配，需要12个动作的时间，比原本的作业方式（19个动作）减少7个动作，亦即改善了约37%。
（四）人机配合分析（Man-Machine Analysis）
人-机配合分析表（现状）
人 员 作 业
时间(分钟)
机 器 作 业

1.从料箱中取出材料
2
2
2
2
1.机 器 闲 置

5

2.将材料装上机器

2.装材料

10

10
12
12
10

3.开动机器
1
13
13
1
3.机器激活

15

4.人 员 空 闲

4.机器加工

20

25

30

20
33
33
20

5.停止机器
1
34
34
1
5.停止机器

35

6.卸下完成品

6.卸下完成品

3
37
3
3

7.将完成品放置于成品箱内
2
39
39
2
7.机 器 闲 置

40

45

50

人-机配合分析表（改善1）
人 员 作 业
时间(分钟)
机 器 作 业

2.将材料装上机器

2.装材料

5

10
10
10
10
10

3.开动机器
1
11
11
1
3.机器激活

（1.从料箱中取出材料）
2
13

15

4.机器加工

20

4.人 员 空 闲

25

30

18
31
31
20

5.停止机器
1
32
32
1
5.停止机器

6.卸下完成品
3
35
35
35
3
6.卸下完成品

7.将完成品放置于成品箱内
2
37
37
2
7.机 器 闲 置

40

45

50

人-机配合分析表（改善2）
人 员 作 业
时间(分钟)
机 器 作 业

2.将材料装上机器

2.装材料

5

10
10
10
10
10

3.开动机器
1
11
11
1
3.机器激活

（1.从料箱中取出材料）
2
13

（7.将完成品放置于成品箱内）
2
15
15

4.机器加工

20

4.人 员 空 闲

25

30

16
31
31
20

5.停止机器
1
32
32
1
5.停止机器

6.卸下完成品
3
35
35
35
3
6.卸下完成品

40

45

50