制造系统的设计与控制

1、製造系統的設計與控制Yung-Chung Chen* Assistant Professor, Department of Logistics Management, SHU-TE University, Kaohsiung, Taiwan 學習內容位置和容量計畫工作研究方法研究工廠佈置銷售與生產預測生產與庫存控制製造系統之選擇影響廠址選擇的因素影響廠址選擇的因素(企業內部企業內部)u企業的策略企業的策略u總成本的考量總成本的考量(1)區域的成本區域的成本(2)配銷成本配銷成本(3)採購運輸成本採購運輸成本u顧客之接近程度顧客之接近程度u配銷體系的結構配銷體系的結構u供應商的考量供應商的考量u

2、競爭者的位址競爭者的位址影響廠址選擇的因素影響廠址選擇的因素(外在環境外在環境)u原料原料u市場市場u交通運輸交通運輸u政府法律政府法律u政府租稅政府租稅u氣候氣候u勞工的品質勞工的品質u公共事業公共事業u社區態度社區態度u服務機構設備服務機構設備u社交文化教育設施社交文化教育設施u工業區工業區u建築法規與成本建築法規與成本u生產成本生產成本廠址選擇的一般模式廠址選擇的一般模式 廠址選擇策略選定(準則之選定整體策略之考量)廠址因素選擇(內外因素及地理區域選擇)廠址資料評估 (分析)選擇最佳廠址確定最佳位址不變是否達成策略目標廠地分析選擇模式內在環境內在環境企業策略企業總成本顧客接近程度配銷結構

3、供應商考量競爭者位置外在環境外在環境原料市場交通運輸勞工社區態度公共事業社交文化教育設施政府法律政府租稅氣候工作研究u研究能達到最大生產力的方法u包含u方法研究(改善技術)u工作衡量(作業測定) ，(以及工作評價)。 工作研究內容u1 方法研究：著重於工作以及作業的分析技術，其目的是在進行作業或工程的經濟化， 提高勞動生產力以及動作改善的養成。u2 工作衡量：著重於各種時間研究主法，目的在設定標準時間於作業層次，以確定科學化的管理。ECRS改善原則的運用u現場管理可以利用ECRS改善原則：排除（Elimination）、合併（ Combine）、重排（Rearrange）、簡化（Simplif

4、ied），來協助現場管理達到合理化的境界，若是以四則運算中的加、減、乘、除4種方法，有以下觀念。 1.加：（合併）順勢現場改善 盡量將細目加以合併：自問完成什麼？什麼時候？什麼人？可以找到需要合併的細目，細目合併之後可以減少流程間檢查與處理的流程。 2.減：（排除）適時排除浪費 刪除不必要的項目：從為什麼需要這樣做的答案中，可以找到不必要的細目，刪除這種細目，減少勞力、機器設備及材料的浪費。 3.乘：（重排）追求最適綜效 重組改善細目之順序：變更細目的順序，減少材料處理的過程與退回再處理，可以從在什麼地方、什麼時候、什麼人的問題探索中，把細目變更組合以獲得更好順序。 4.除：（簡化）去蕪存菁簡

5、化 簡化必要的細目：為使工作更安全並且更不吃力。 方法研究u工作方法的研究係以嚴密分析之技術、分析、考查現有及計劃之工作，以求更容易、更有效之工作方法，藉以經濟有效的利用各種生產資源，提高生產力、降低成本及減少工人的疲勞。u實施方法研究可從兩方面著手，一為程序分析，係就製程作全盤性之分析，另一為動作分析，係分析各個細微基本動作。程序分析u程序分析(process analysis) ，係將某特定工作的整個過程，清晰地描述並繪製成圖，然後運用剔除、合併、重排與簡化之技巧，來分析整個製程的每一項操作，使之合理化，以達提高效率之目的。方法研究分類程序分析(Process analysis)u操作程序

6、圖（Operation process chart）u流程程序圖Flow process chart）u組作業程序圖（gang process chart）u線圖 （flow diagram）作業分析(Operation analysis）u 人機程序圖 （man-machine chart）u多人機程序圖（multi-man-machine chart）程序分析(Process analysis)u1. 操作程序圖操作程序圖(Operation Process Chart): 操作程序圖表示材料及零件進入製程的時點，以及各種操作與檢驗間之順序關係。操作程序圖可以掌握從原物料至產品的整個製程之

7、間的相互關係，使得分析人員容易從圖中發掘問題，並對問題有較適切的判斷u2. 流程程序圖流程程序圖(Flow Process Chart): 是一種以符號來圖示的方法，它標示製程中所發生之操作、搬運、檢驗、等待和儲存等動作之順序，並記載所需時間、移動距離等事實，以供分析其搬運距離、延遲、儲存等時間，俾瞭解這些隱藏成本浪費的情形 而達到改善之目的。Process FlowchartDate: 9/11 Analyst: Calvin Job: Copying Job Page:Desk operator fills out work orderWork order placed in “waiti

8、ng job” boxJob picked up by operator and readJob carried to appropriate copy machineOperator waits for machine to vacateOperator loads paperOperator sets machineOperator performs and completes jobJob filed alphabetically in completed shelvesJob waits for pick upJob moved by cashier for pick upCashie

9、r completes transactionOperator inspects job for irregularitiesCashier packages job (bag, wrap, or box)Process DescriptionProcess Symbols流程程序圖流程程序圖零用金的工作要求零用金的工作要求方法的細節方法的細節分析員分析員 D. Kolb頁次頁次1 of 2 操作操作 搬運搬運 檢驗檢驗 延遲延遲 儲存儲存部門主管的需求部門主管的需求 放置於待取籃放置於待取籃 至會計部門至會計部門 會計簽字核可數量會計簽字核可數量 財務核可數量財務核可數量 出納核算數量出納核

10、算數量 記帳員核算數量記帳員核算數量 將零用金封於信封內將零用金封於信封內 零用金送回部門零用金送回部門 簽收簽收 將零用金存放至保險箱將零用金存放至保險箱 圖圖 7-2流程程序圖程序分析(Process analysis)u3. 組作業程序圖組作業程序圖(Gang Process Chart): 組作業程序圖的作用在於研究一些人共同從事的作業，就是把同時發生的動作並排在一起，以利分析。u4. 線圖線圖(Flow Diagram): 線圖繪製之初通常是將工廠建築及工廠佈置之平面圖依某比例縮小在研究之方格紙上，將機器、工作地點等，依其正確之相關位置一一繪於其上，並將物料或人員所流經之路線，依流程

11、程序圖所記錄之順序方向 用直線來表示之。作業分析(Operation analysis）u1. 人機程序圖人機程序圖(Man-machine Chart): 係用來分析同一段時間，同一工作地點內機器之操作與作業人員之操作動作相互配合之情形，以及兩者互動之作業時間。u2. 多動作程序圖多動作程序圖(Multiple-activity Process Chart): 係用來記錄多位操作者及多部機器之間相關的工作程序。Worker-Machine Chart 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Key in customer data on cardFeed data card inPositi

12、on customer for photoTake pictureInspect card & trim edgesIdleIdleIdleIdlePhoto/card processedAccept cardBegin photo process2.60.41.00.63.41.2Job Photo-Id CardsDate 10/14TimeTime(min) Operator (min) Photo Machine動作經濟原則 動作經濟原則為吉爾勃斯所首創，稱為動作經濟與效率法則後經若干學者詳加研究改盡，尤其巴恩斯（Ralph M. Barnes）居功最偉，其將動作經濟原則綜分為二十並歸

13、納為下列三大類：u 1.關於人體之運用 u 2.關於工作場所之佈置與環境條件u 3.關於工具和設備之設計。 工作衡量 u標準時間之意義及其用途，標準工時的必要先決條件,有下列四項: u(1)一定的工作條件u(2)一定的做業方法 u(3)完整而熟練的作業員u(4)正常的速度 標準時間之應用 u例.1應用於“能率管理”u 作業者對工作之努力程度如何？u例.2應用於“人員計算”u例3.應用於“工資制度、獎工制度” u 工作衡量之技術(表三) u工作衡量 -直接法 與合成法u直接法-馬錶時間研究（Stop-watch time study）與 工作抽查（Work sampling）u合成法-預定動作時

14、間標準法（PTS） 與標準資料法（Standard data） 馬錶直接測時法 u公式：u觀測時間觀測時間評比（1寬放率） 正常時間（1寬放率） 正常時間寬放時間 u例4. 某一單元觀察時間為0.8分鐘，評比為110，寬放為20u 則標準時間0.8 110 （120）u 0.88 1.2u 1.056分 工廠佈置原則1. 整體性原則2. 最少搬運原則3. 流程原則4. 空間經濟原則5. 滿足與安全原則6. 彈性原則整體性原則u必須使工程4要素:人，機械，材料，方法達於平衡。u如果不平衡，作業往往被中斷，以致增加停滯以及材料搬運時間。最少搬運原則u佈置時必須考慮移動距離與時間，求其最短(小)者。

15、u移動的距離愈短，材料搬運的時間與成本越少。流程原則u使工程無阻礙，暢流不息。u勿使流程逆行，交叉，有如水由高往下流一般的順暢，想辦法使工程的流動順暢。空間經濟原則u未了有效利用空間，應注意立體的活用。u在材料倉庫，零件倉庫方面，盡量使空間縮小。為此不妨利用貨物架收藏，以達到三次元的效率化。滿足與安全原則u使作業員能安全的作業，同時也使他們容易進行作業。u確保作業員的安全，以及減輕疲勞是最重要的事。勿使移動材料時，或者機械移動時產生不安全狀態，也勿使作業員在搬運時增加疲勞。彈性原則u為了適應變化，必須具有彈性及融通化。u針對各工程的變更，增減等的變化，為了能輕鬆的適應，飛具有彈性不可。工廠佈置

16、類型工廠佈置類型u產品式佈置產品式佈置u程序式佈置程序式佈置u定位式佈置定位式佈置u群組式佈置群組式佈置基本佈置類型基本佈置類型u產品式佈置產品式佈置用標準化加工作業用標準化加工作業，來達到順暢迅速大量流動來達到順暢迅速大量流動的佈置的佈置u程序式佈置程序式佈置可以處理各種加工需求的佈置可以處理各種加工需求的佈置u定位式佈置定位式佈置產品或專案保持靜止不動產品或專案保持靜止不動，而人員而人員、物料物料，和和設備視需要而移動的佈置設備視需要而移動的佈置產品式佈置產品式佈置( (生產或服務生產或服務) )流程工廠或裝配線工作流程原料或原料或顧客顧客完成品完成品工作站工作站 2 工作站工作站 3工作

17、站工作站 4 物料物料 和和/ /或勞或勞工工工作工作站站1 1物料物料 和和/ /或勞或勞工工物料物料 和和/ /或勞或勞工工物料物料 和和/ /或勞或勞工工U-U-形生產線形生產線12345678910進進出出人員人員程序式佈置程序式佈置製程佈置製程佈置 工作行走到指定的加工中心工作行走到指定的加工中心 铣铣裝配裝配& 測試測試 磨磨 鑽鑽 塗層塗層程序式佈置程序式佈置齒輪齒輪切削切削铣铣鑽鑽車車磨磨熱處熱處理理裝配裝配1113332224442221114441113331111 222222233331114441113333333334444433333322222群組技術u是一種能

18、使多批少量生產的工廠獲得與連續生產相似利益的技術u將工廠準備生產的產品，依形狀、尺寸、加工技術與方法等因素，將相類似的工件分別組成工件族，各工件族再以已分群的工具機，及具有共同性的模具及夾具等，按照相同或類似的操作方法加工，藉以減少工作準備及安裝夾持所需的勞力、時間與費用基本的佈置格式基本的佈置格式u群組技術佈置群組技術佈置u剛好及時化佈置剛好及時化佈置可能是裝配線可能是裝配線，或或 群組技術格式群組技術格式u固定位置佈置固定位置佈置例如例如：造船造船Part Family WPart Family XPart Family YPart Family Z單元佈置單元佈置u單元製造u群組技術u彈

19、性製造系統單元佈置單元佈置u單元製造此佈置是將機器群集到一個單元中此佈置是將機器群集到一個單元中，其能夠其能夠處理有相似加工需求的物項處理有相似加工需求的物項 u群組技術依照類似的設計或製造特徵依照類似的設計或製造特徵，將物項分組成將物項分組成零件族零件族單元製造的佈置單元製造的佈置-1111-1111 222222222- 2222裝配裝配 3333333333- 333344444444444444- 4444車車車車铣铣铣铣铣铣铣铣鑽鑽鑽鑽鑽鑽熱處熱處理理熱處熱處理理熱處熱處理理齒輪齒輪切削切削齒輪齒輪切削切削磨磨磨磨銷售與生產預測銷售銷售預測預測擬訂銷售擬訂銷售計畫計畫製定成品存貨製定成品存貨需求需求訂定生產訂定生