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IE工程能力訓練教材(五) 生產線平衡 1.一種用于提升生產線效率的方法﹔2.每個產線都會有很大的效率提升空間﹔ 2006-4-14.

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1 IE工程能力訓練教材(五) 生產線平衡 1.一種用于提升生產線效率的方法﹔2.每個產線都會有很大的效率提升空間﹔

2 課程大綱: 1.相關的概念 2.平衡的手法 3.平衡的步驟 4.流程化作業 5.案例分享

3  相關的概念 產出的速度取決于時間最長的工站,稱之瓶頸 瓶頸在哪里? 了解加工的過程 2006-4-14
 相關的概念 產出的速度取決于時間最長的工站,稱之瓶頸 瓶頸在哪里? 了解加工的過程 加的的過程由三部分組成﹕原料供應﹐制程加工﹐成品出貨﹔實施生產線平衡應先從大流程的瓶頸入手﹐找出需要改善的制程﹐然后再是制程內的平衡。

4  相關的概念 瓶頸時間 概念1: 平衡率 用於衡量流程中各工站節拍符合度的一個綜合比值﹔ 單件標準時間
 相關的概念 概念1: 平衡率 用於衡量流程中各工站節拍符合度的一個綜合比值﹔ 單件標準時間 平衡率= 100% 瓶頸時間工位數 T1 T2 T3 T4 T5 時間 工站 S1 S2 S3 S4 S5 瓶頸時間 S1~~S5是產線上的五個工站﹔T1~~T5分別是五個工站的時間﹔ 單件標准時間 = T1+T2+T3+T4+T5 (流程中各工站所有動作標准時間之和)

5  相關的概念 概念2:可供工時 可供工時=可供時間 *人數-借出工時 可供時間:上班時間內,為某產品生產而投入的所有時間
 相關的概念 概念2:可供工時 可供工時=可供時間 *人數-借出工時 可供時間:上班時間內,為某產品生產而投入的所有時間 例:A線有20個直接作業人員,某天14:00開始換線生產B產品,到17:00生產結束,那麼,投入到B產品的可供時間為: 20人*3H=60H 概念3:投入工時 投入工時=可供工時-計劃停線工時 稼動率=投入工時/可供工時 *100% 計劃停線工時=計劃停線時間*人數 計劃停線時間=無計劃時間+換線時間+判停時間 上例中,若換線時間是15分鍾,則計劃停線工時為20人*15min=300min=5H,則投入工時和稼動率為 例題練習 60H-5H=55H 稼動率=55H/60H=92%

6 ?  相關的概念 概念4:設定產能 設定產能(H) =3600(S)/瓶頸時間(S) 設定產能(班)=投入時間/瓶頸時間(S)
 相關的概念 概念4:設定產能 設定產能(H) =3600(S)/瓶頸時間(S) 設定產能(班)=投入時間/瓶頸時間(S) 思考:1)為什么設定產能(班) =投入工時/總工時 總工時=瓶頸時間*作業人數 2)總工時 VS 單件標準時間 ? 概念5:實際產量 實際產量是可供時間內所產出的良品數 1)人均產能=實際產量/投入時間/人數 2)單機台產能=實際產量/投入時間/機台數 因為投入工時=投入時間*作業人數﹐總工時=瓶頸時間*作業人數﹔ 所以投入工時/總工時=投入時間/瓶頸時間

7  相關的概念 等待時間 概念6:平衡損失 平衡損失=(總工時-單件標準時間)*設定產能 概念7:平衡率100%代表﹕
 相關的概念 概念6:平衡損失 平衡損失=(總工時-單件標準時間)*設定產能 T1 T2 T3 T4 T5 時間 工站 S1 S2 S3 S4 S5 等待時間 單個產品平衡損失 =等待時間之和 概念7:平衡率100%代表﹕ 1. 工站之間無等待,前后產能一致﹔ 2.工站節拍相同﹐動作量相同(動作量是指工站中各種必要動素的時間總量) 3.平衡損失時間為零 4.設計效率最大化 5.前后流程的設計可以更完善(如下圖) 前面提到總工時與單件標准時間之間的關系﹐從此圖中可以容易的看出來﹔

8  相關的概念 (交叉流程) (直通流程 1 ) (直通流程 2 ) 概念8:高效率 1. 通常認為高效率就是:快速,簡單&大規模
 相關的概念 (交叉流程) (直通流程 1 ) (直通流程 2 ) 概念8:高效率 1. 通常認為高效率就是:快速,簡單&大規模 2. 我們認為沒有浪費的時候才是高效率的 操作效率=實際產量/設定產能*100% 整體工廠效率(OPE)=平衡率*稼動率*操作效率 第一個圖是由于前后工序產能不相同﹐安排前工序剩余時間為其他工序生產﹐所造成的狀況﹔

9 up 效率  相關的概念 概念9:改善 I. 同樣的投入更大的輸出; II. 不增值(無效)增值(有效) ?不增值? 等待 不良 庫存
 相關的概念 概念9:改善 I. 同樣的投入更大的輸出; II. 不增值(無效)增值(有效) up 效率 ?不增值? 等待 不良 庫存 移動 …… 例1: 減少移動與庫存提高效率 例2: 減少無效動作提高效率

10 概念10:多能工

11 工時測量 山積表 程序改善 損失分析 作業條件改善 打破平衡  平衡的手法 工具:  秒表  觀測板、鉛筆  時間記錄表、計算器
 工時測量(秒表) 工時測量 山積表 程序改善 損失分析 作業條件改善 打破平衡 工具:  秒表  觀測板、鉛筆  時間記錄表、計算器  山積表 方式:  一般測時法  連續測時法

12 作業內容 時間測量流程 選定工站,閱讀SOP和觀察作業員操作,了解該工站的全部操作內容;並詢問作業員加以確認; 選定測試工站
拆解動作 將工站動作拆解成若幹個單一的操作內容,並填入<<時間記錄表>> 時間測試  分解動作時間量測,一般每個動作測量5次為宜;  量測人員應站在作業員斜后面1米以外,以能看清楚全部操作動作為准則;  測試中不能打擾作業員的正常操作,和引起作業員的緊張;

13 作業內容 時間測量流程  測試中判斷作業員的速度水平,並作如實記錄,不可修改量測數據; 數據與信息記錄
 若有其他特殊情況,也應加以實錄; 數據整理和計算  測試完畢,對數據進行整理和計算,補充測量有懷疑或錯漏的數據;  計算可信度95%所需的樣本數量,補測差異樣本數量 資料分析與處理  對量測記錄之所有資料進行分析,對比ST的差異程度,解決發現的問題;  若分析發現標準時間制定不當,應及時修改,必要時調整制程.

14 測時樣本大小計算 工時測量的作用﹕ 獲取各工站的實際操作時間﹐為山積表制作﹐時間平衡作准備﹔
通過時間觀測﹐分析作業價值﹐發現問題和改善空間﹔ 形成標准﹐比較實際差異﹐找出問題﹔ ……(將會在后續的培訓中詳細介紹) 測時樣本大小計算

15 山積表:將各分解動作時間,以疊加式直方圖表現的一種研究作業時間結構的手法.
 山積表 山積表的使用: [圖表生成方法] 山積表:將各分解動作時間,以疊加式直方圖表現的一種研究作業時間結構的手法. 樣式: 使用工站時間制作山積表

16 程序分析使用的圖表: 工藝程序圖 / 流程程序圖/ 路線圖 程序分析符號 --表示操作 --表示搬運/運輸 --表示檢驗
 程序改善 程序分析使用的圖表: 工藝程序圖 / 流程程序圖/ 路線圖 程序分析符號 --表示操作 --表示搬運/運輸 --表示檢驗 --表示暫存或等待 --表示受控的貯存 --派生符號,由上面的符號合成.

17 例: 流程程序圖 1 2 3 4 6 5 7 8 9 10 11 12 13 電視機投入及外觀檢查 取出廠編號標簽並貼上
取塑膠袋,將電視機套入 4 取襯套, 套入電視機 遙控器投入及外觀檢查 6 取塑膠袋,將遙控器套入 5 附件投入及外觀檢查 7 8 取塑膠袋,將附件套入 9 箱子成型 箱子投入及外觀檢查 10 11 將附件/遙控器放入電視機襯套 12 電視機連襯套裝箱,取干燥劑放入箱內 13 封裝及貼出廠標簽 搬運到暫存區 暫存等待出貨

18 通過5W1H系統地分析程序的組成是否合理和必要 “ECRS”四大原則:  取消(Eliminate); “完成了什么?是否必要?為什么?”
 程序改善 程序分析技巧 通過5W1H系統地分析程序的組成是否合理和必要 “ECRS”四大原則:  取消(Eliminate); “完成了什么?是否必要?為什么?”  合並(Combine); “誰完成?何時完成?哪里?如何?”  重排(Rearrange); 取消合並重排  簡化(Simplify); 確認必要簡單方法/設備生產. 五大內容:  工藝流程分析—取消/合並/重排工序,減少浪費  搬運分析—考量重量、距離、方法、工具、路線  檢驗分析—按產品要求設計合理站點和方法  貯存分析—使物料及時供應  等待分析—減少和消除引起等待的因素

19 六大步驟:  選擇—確定研究對象  記錄—用程序圖/路線圖等記錄工作  分析—用5W1H、ECRS分析改進
 程序改善 六大步驟:  選擇—確定研究對象  記錄—用程序圖/路線圖等記錄工作  分析—用5W1H、ECRS分析改進  建立—建立新方法的模擬圖  實施—按模擬圖實施新方法  維持—將有效的方法標準化

20 目的:計算分析生產中的所發生的損失,並加以停止. 損失的種類: 平衡損失(流程排位所造成的損失) 操作損失(生產中異常及不良造成的損失)
 損失分析 目的:計算分析生產中的所發生的損失,並加以停止. 損失的種類: 平衡損失(流程排位所造成的損失) 操作損失(生產中異常及不良造成的損失) 稼動損失(計劃停線損失) 總損失=稼動損失+平衡損失+操作損失  平衡損失 =(瓶頸作業人數-單件標准時間)設定產能 操作損失 =(設定產能-實際產量)單件標准時間-額外產出工時 =不良品損失+計划外停線(機)工時 (下例:產品A線時間損失分析)

21 平衡損失=(瓶頸時間人數-ST)設定產能 3. 操作損失計算: 操作損失= (設定產能-實際產量)*ST
例 2.2 產品A線時間損失分析 1. 基本數據: 實際產量 3017台 單件標准時間 340 投入時間 9 小時 實測時間 377 瓶頸時間 10 工人數 40人 設定產量 3240台 2. 平衡損失計算: 平衡損失=(瓶頸時間人數-ST)設定產能 =(10*40-340)/3600*3240=54人.時 3. 操作損失計算: 操作損失= (設定產能-實際產量)*ST =( 9*3600/ )*ST=21人.時

22  作業條件改善 :  打破平衡 治工具改善 說明: 在治具上完成兩個動作 說明: 在產線上完成一個動作 裝入治具完成另一個動作
 作業條件改善 : 治具加工 說明: 在產線上完成一個動作 裝入治具完成另一個動作 治具加工 說明: 在治具上完成兩個動作  打破平衡 平衡率﹕98% 動作分析﹐減少不增值動作 平衡率﹕70% 打破平衡﹐打開了可平衡局面

23  平衡的步驟 Steps 1: 改善工作準備  選擇產品﹐了解流程  時間測量﹕時間記錄表,測時工具  掌握現況﹕
 平衡的步驟 Steps 1: 改善工作準備  選擇產品﹐了解流程  時間測量﹕時間記錄表,測時工具  掌握現況﹕ 設定產能 實際產能 人均產能(單機台產能) 操作效率 OPE 損失分析 品質分析 改善前山積表 Steps 2: 消除生產浪費  七大浪費消除 [不良品浪費/動作浪費/過程浪費/過量浪費/庫存浪費/移動浪費/不平衡浪費]  制作浪費改善前/后比較圖, 報告中經驗分享

24  平衡的步驟 Steps 3: 方法研究改善  程序分析 [四大原則/五大內容/六大步驟]  操作分析
 平衡的步驟 Steps 3: 方法研究改善  程序分析 [四大原則/五大內容/六大步驟]  操作分析 [人機操作/聯合操作/雙手操作]  動作分析 [動素分析/動作經濟原則]

25 ?  平衡的步驟 Steps 4: 山積表平衡 CT CT 時間 工站
 平衡的步驟 Steps 4: 山積表平衡  算出需求產出周期時間[CT=可供時間*OPE/需求量]增加可供時間  若T≥CT:將CT設為上限,重排 時間 工站 S1 S2 S3 S4 S5 平均時間T CT ? 還有什么方法  若T略小於CT:將CT設為上限,消除瓶頸 CT 時間 工站

26  平衡的步驟  若T嚴重小於CT: 將CT設為上限,重排  若有動作作了改善,應更新后再平衡 錯誤的做法是:消除瓶頸 S1 S2 S3
 平衡的步驟  若T嚴重小於CT: 將CT設為上限,重排 錯誤的做法是:消除瓶頸 時間 工站 S1 S2 S3 S4 S5 平均時間T CT  若有動作作了改善,應更新后再平衡 時間 工站 S1 S1’ S2 S2’

27  平衡的步驟 Steps 4: 山積表平衡  聯合操作的工站時間(S1-1≦S1-2)
 平衡的步驟 Steps 4: 山積表平衡  聯合操作的工站時間(S1-1≦S1-2) S1標准時間為﹕t2+t3; S1工站時間為﹕t4 時間 工站 S1-1 S1-2 t4 t1 t2 t3 當S1-1不需等S1-2就能開始, S1工站時間為﹕ S1-2的時間 第一種情況﹕S1內平衡率為﹕(t2+t3)/t4*2*100% 第二種情況﹕S1內平衡率為﹕(t2+t3)/t3*2*100% S1-1 S1-2

28  聯合操作的工站時間(S1-1>S1-2)
 平衡的步驟 Steps 4: 山積表平衡  聯合操作的工站時間(S1-1>S1-2) S1標准時間為﹕t2+t3; S1工站時間為﹕t4 時間 工站 S1-1 S1-2 t4 t1 t2 t3 S1內平衡率為﹕(t2+t3)/t4*2*100%

29  聯合操作的工站時間(S1-1>S1-2)
 平衡的步驟 Steps 4: 山積表平衡  聯合操作的工站時間(S1-1>S1-2) S1工站時間=? ? S1標准時間為﹕t2+t3; S1工站時間為﹕t4 時間 工站 S1-1 S1-2 t4 t1 t2 t3 當S1-1不需等S1-2就能開始, S1工站時間為﹕ T3+S1-1提前開始的時間(t4-t3) 第一種情況S1內平衡率為﹕(t2+t3)/t4*2*100% 第二種情況S1內平衡率為﹕(t2+t3)/[t3+(t4-t3)]*100% S1-1 S1-2

30  平衡的步驟 Steps 5: 建立新的模擬流程 新的FLOW CHART/ SOP (SWR發行) Steps 6: 實施新的模擬流程
 平衡的步驟 Steps 5: 建立新的模擬流程 新的FLOW CHART/ SOP (SWR發行) Steps 6: 實施新的模擬流程  改善后時間測量  改善后山積表制作 Steps 7: 改善總結報告:  平衡率  設定產能﹑實際產能﹑人均產能(單機產能)  損失分析  品質分析  成本改善率 Steps 8: 標準化

31  流程化作業 1. 平衡率目標:與大設備相連≧85% 其他≧ 95% 2. 平衡改善小組的職責:
 流程化作業 1. 平衡率目標:與大設備相連≧85% 其他≧ 95% 2. 平衡改善小組的職責: 生產單位:改善前/后之工時測量,山積表制作﹑分析及改善方案之實施. 制工單位:協助生產單位擬定及推動改善方案,跟蹤方案效果評估及各種相關文件修訂及系統表單發行﹔ 品管單位:負責改善前/后產品品質評估﹔ 工務單位:主導及其它改善事項協助﹐設備改善﹔ IE﹑經管﹑企划:改善前后產線效益評估及跟進.

32 3. 標準流程:

33 3. 標準流程(續):

34 4. 標準時間記錄表

35 5. 標準山積表

36 6. 標準報告書:


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