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生產管理實務. (一 ) 製造業的地位與角色 何謂製造業? 製造業是指將各種資源,透過經營者選定的生產技術,轉換成滿足顧客需求之有形產品的行業。 製造業之資源 原料、機具、土地、廠房、人員 … 等 (二) 生產型態及管理的回顧 生產管理理論的重要里程碑 1776 年 亞當史密斯提出分工學說 1780 年 工業革命展開機械化、動力化 1890 年 泰勒及吉爾伯斯推動科學管理 (時間研究、方法研究) 1913 年 福特汽車發展連續生產線(專業分工)
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(一 )製造業的地位與角色 何謂製造業? 製造業是指將各種資源,透過經營者選定的生產技術,轉換成滿足顧客需求之有形產品的行業。 製造業之資源 原料、機具、土地、廠房、人員…等 (二)生產型態及管理的回顧 生產管理理論的重要里程碑 1776年 亞當史密斯提出分工學說 1780年 工業革命展開機械化、動力化 1890年 泰勒及吉爾伯斯推動科學管理 (時間研究、方法研究) 1913年 福特汽車發展連續生產線(專業分工) 1927年 霍桑實驗發現人性因子(工作績效) 1950年 豐田生產系統(TPS)實踐,消除浪費、提昇品質
1960年 麥克圭格定義X、Y理論 • 1968年 富豪系統,尊重人性、工作豐富化 • 1980年 零存貨生產系統 • 1990年 世界級製造WCM(World Class Manufacturing) 代表廠商擁有整合的製造系 統,不論設計、採購、製造、銷售、服務,皆為同業佼佼者,不斷從事改善活動,將成果分享員工與顧客,具有全世界的競爭優勢。
生產管理的理論變革將生產作業員看做生產設備的一種,可以設定標準規範,只要管制所有作業員,以同業作業標準實施,即可獲得同樣的作業成果。生產管理的理論變革將生產作業員看做生產設備的一種,可以設定標準規範,只要管制所有作業員,以同業作業標準實施,即可獲得同樣的作業成果。 • 近代生產管理重要演進
生產管理理論應巨幅改善觀念有: • 不再強調生產因素的比較利益 品質 成本競爭階段 ───〉 彈性 競爭階段 提升 時間 • 生產系統不再追求規模經濟(Economic Of Scale)“生產量”之發展 ───〉 重視客戶需求、 朝向 發展產品彈性作為即生產系統設計能〞經濟〞的掌握產品規模範疇(Economic Of Scale),使能在所設定的規格、數量範圍內充分滿足顧客不同的需求。 • 注重整合性生產系統的最佳化追求各個領域的最佳化 ───〉 朝向整體最佳化
不再利用存貨解決問題現場的外管理主要解決工具就是〞存貨〞解決例外管理之工作,便減少〞存貨〞不再利用存貨解決問題現場的外管理主要解決工具就是〞存貨〞解決例外管理之工作,便減少〞存貨〞 • 放棄「假如」的作業思考模式解決生產線問題 ───〉配置「額外」或「多餘」的資源。如:「設備」、「存貨」、「員工」 • 合作代替對抗未來生產管理,朝向組織內橫向部門整合,組織外成立虛擬的企業經營網路,將供應商、顧客與製造商結合成完整的經營體系。
生產管理觀念,導致了變革的障礙 • 財務導向的成本想法企業追求持續改善,改善的成果不能真正反應在員工工作績效上,造成推動改善實施的障礙。 • 管理人才訓練方法不對 • 學校教學偏重於量化方法的分析 • 掌握誘因,生產力自然提高 • 一般管理幹部,一旦就業後,就不再接觸新知,而未能吸收他人經驗,造成整體管理能力的缺陷 • 中小企業林立成長困難家族型中小企業,管理工作常集中少數家族的成員,造成一種被動、中央集權式的特殊管理文化。
規劃期間太短無長期計劃國內廠商由於資本少、規模小,大多未能有完整的長期發展計劃,而政經環境複雜各種投資計劃,又不切實際,使得國內廠商缺乏向前奮鬥的朝氣。規劃期間太短無長期計劃國內廠商由於資本少、規模小,大多未能有完整的長期發展計劃,而政經環境複雜各種投資計劃,又不切實際,使得國內廠商缺乏向前奮鬥的朝氣。 • 自我本位主義濃厚國人自我本位主義濃厚,年輕人好逸惡勞、追求短利、不合作心態,顯現於工作崗位上組織管理能力薄弱,職業倫理欠缺,作業不能授權負責。
現今製造業所面臨的競爭環境變遷 1) 產業自身的變遷 產品多樣化 • 滿足顧客個人化產品的需求變化,更配合未來製造業面臨多樣少量的經營環境如:廠商產品設計能力不足,則採OEM生產 • (Original Equipment Manufacturer)如:廠商產品設計能力佳,則採ODM生產 (Original Design Manufacturer)OBM生產 (Original Brand Manufacturer)
生產技術快速發展 • 製造業必須儘快展開產品設計和製程流程化,發展製造彈性,實施同步工程,定義共同的資料庫 → 企業彈性化生產 彈性化製程 彈性化員工 彈性化組織 →未來產業變革
3)成本結構改變 成本結構改變,影響成本效益分析
(三)生產型態 1.拉式生產管制 (Pull-type Production Control) 1.何謂拉式生產管制? 係指以成品存貨帶動的管制計劃 2.拉式管制運作方式 3.拉式排程與生產型態
2.推式生產管制 (Push-type Production Control) 1.何謂推式生產管制? 係指以預測訂單帶動的管制計劃 2.推式管制運作方式
訂單管理客戶 訂單/銷售預測 MPS 建立作業 製令/託外管 理製造命令建 立作業 排程資料 篩選作業 採購管理採購 單/請購單 排程順序 作業 庫存管理品號 資料建立作業 生產數量 計算作業 瓶頸資源 建立作業 排程中產能負荷分析表 * 資源別產能負荷分析表 每日產量 修正作業 排程計畫 產生作業 製令排程 調整作業 訂單別生產排程表 基本資料 建立作業 資源別生產排程表 排程計畫 清除作業 排程計畫 作業 排程加班/外包 每日產量 作業 排程計畫 發放作業 生產計畫程序作業
產能負荷計畫 產能之定義 1.設計產能(design capacity;DC):指在理想狀況下所 能達到的最大產出,所以又稱理想產能(ideal capacity) 2.有效產能(effective capacity;EFC):只將產品組 合、日程安排所面臨之困難、機器維護之問題及品質等因 素考慮之後期望最大之可能產出。 3.實際產出(actual output;AO):只實際達到的產出 量。 4.最大產能(maximum capacity):是指當生產資源用到極 致時,所能達到的最大產出量。 實際產出(AO) 效率= -------------- 有效產能(EFC) 實際產出(AO) 產能利用率= -------------- 設計產能(DC)
例: 已知某機車生產製造商的設計產能為每天2200輛;有效 產能是每天2000輛;實際產出是每天1800輛,請計算出該製 造商的效率及產能利用率。 解答: 實際產出(AO) 1800輛 效率= ------------- = ------------ =90% 有效產能(EFC) 2000輛 1800 產能利用率= ------- = 81.82% 2200
不同生產型態下的負荷管理要點 生產系統中影響有效產能的因素下列六個因素: 1.設施因素(Facilities Factors) 2.產品/服務因素(Product/Service Factors) 3.製程因素(Process Factors) 4.人為因素(Human Factors) 5.生產作業因素(Production/Operation Factors) 6.外部因素(External Factors )
主生產排程(MPS) • 主生產排程又稱目程安排總表,顧名思義,可知其乃利用一張總表將整体規劃所有產品項之需求,加以展開成個別產品項需求的方法,其乃中期生產計劃與短期日程安排間之橋樑 • 主生產排程之投入 主生產排程之展開必須有三項投入因素: • 1.期初存貨:前期持有之實際數量。 • 2.預測需求量:每時期之預測需求 • 3.顧客訂貨量: 應交給顧客之數量。
排程與生產作業管制技巧 擬定生產排程需十項步驟: (1)估計與加總所有來源 的需求 (2)將訂單分配於各時段 (3)粗略產能規劃 (4)主生產排程的擬定(月生產計畫) (5)製造命令工作單發放 (6)現場生產排程(週生產計畫) (7)生產進度跟催 (8)生產異常處理 (9)客戶訂單增加或刪除之處理 (週生產計畫的調整) (10)製造命令工作單完工處理
JIT 生產方式 背景與理念
1.JIT的基本精神-------- (1)持續改善 (2)消除生產中各種浪費 (3)建立穩健的生產系統 (4)達到及時生產的目標 2.所有浪費中, JIT生產系統認 為存貨浪費,增加庫存成本為 最深。(以水流模式來探討)
原物料 長 寬 成品 深 時間 3.存貨之水流模式
水流的長、寬、深及時間代表工廠的 運作 長 -長製程形成在製品的堆積 寬 -代表零組件種類的多寡 深 -代表存貨的水準 時間-代表原物料至成品的 產品時間 水流盲點 長度-切斷流程生產線之設計,使得 迂迴、拖延、浪費製程時間 寬度-掩蓋了工廠應變能力的不足, 形成大量不同規格的零組件存 貨,存貨增加競爭力減弱 深度-容易發生對設備及人力需求誤 判及對市場反應需求遲緩
原物料 理想中的水流模式 窄 -共通零組件 淺 -消除製程中浪費 短 -扁平的BOM 急 -縮短製程中前置時間 清澈-實施目視管理
1年 Q 平均存量 0 定量訂購法 時間 4.經濟訂購量 EOQ (Economic Order Quantity) 倘若訂購量為Q,則其平均存量應為Q/2。倘若H代表每單位存貨持 有成本,則年總存貨持有成本可用下列式子表現之: 年總存貨持有成本=Q/2 *H 其中,Q=訂購量;H=每單位存貨持有成本 年總存貨持有成本係訂購量(Q)的線性函數。年存貨持有成本的 增減與訂購量的增減成正比的關係。 其中TC=年總成本;S=訂購成本 Q=訂購量;H=每單位年存貨持有成本 dTC/dQ=dQ/2 *H+d(D/Q)S=H/2-DS/Q2 令0=H/2-DS/Q2,所以Q2=2DS/H或Q= 2DS/H TC=Q/2 *H+D/Q *S 訂購量減少,則訂購次數增加,存量水準降低。 訂購量增加,則訂購次數減少,存量水準增加。
年 成 本 TC=Q/2 *H+D/Q *S 0 Q0 訂購量 長河五金公司每年銷售某類軸承24300只。該類軸承每 只年存貨持有成本為$26,訂購成本為$83。該公司每年營 業280天。 (1)請計算經濟訂購量 (2)請問,長河五金公司每年訂購該類軸承多少次? (3)請計算該類軸承訂購週期的長度。 解答: (1)經濟訂購量(EOQ)=2DS/H=2(24300)83/26 ≒ 394(只) (2)每年訂購次數=D/EOQ=24300/394 ≒ 62(次) (3)訂購週期的長度=EOQ/D =394/24300=0.0162 (年)或280×0.0162 ≒5(天) 如圖所示,年總成本最低點處,為最佳的經濟訂購量之所在
ABC曲線或柏拉圖曲線(Pareto Curve) (1)A類:物料項目佔10%,年使用價值佔70%,其為重要之少數 物料。 控制重點:1.需要嚴密控制,保持完整且精確之存貨紀錄。 2.盤點須注意訂購數量與訂購頻率,採購時須經 高級主管核准。 3.盤點誤差依美國物料管制學會(ASTM)之建 議,應控制在±0.2%以內。 4.永續盤存與定量訂購方式管制此一物料。 (2)B類:物料項目佔20%,年使用價值佔20%。 控制重點:1.可使用定期盤存與定量訂購方式管制此一物料 2.物料須有完整之存貨紀錄,採購時由中級主管 核准即可。 3.盤點誤差依美國物料管制學會(ASTM)之建 議,應控制在±1%以內。 (3)C類:物料項目佔70%,年使用價值佔 10%,其為不重要之多數物料。 控制重點:1.採用大量購買方式以獲得數量折扣及節省訂購 成本。 2.可使用定期盤存與定量訂購方式管制此一物料 3.C類物料可直接交給現場保管使用。 4.盤點誤差依美國物料管制學會(ASTM)之建 議,應控制在±5%以內。
價值百分比 C B 70 A類存貨:項目佔10%價值佔70% B類存貨:項目佔25%價值佔20% C類存貨:項目佔65%價值佔10% A 20 25 10 10 65 項目百分比 10 20 30 40 60 80 100
4.實施JIT生產系統的成果 (1) 降低存貨 增加生產彈性配合市場 降低製造成本 需求變化 縮短前置時間 降低生產倉庫空間需求 提高品質 提高對顧客快速準時交貨服務 提高生產力 不必投入很多資金 減少人員 減少文書作業 簡化現場管理
(2)實施JIT之績效評估方式及成果 存貨週轉率: 定義為〝消貨成本/平均存貨〞 存貨佔流動資產比率: 定義為〝存貨/流動資產〞 銷貨對存貨比值: 定義為〝銷貨淨額/存貨〞 我國製造業實施JIT生產系統對存 貨科目的改善 存 貨 週 轉 率:增加26.3% 存貨佔流動資產比率:降低26% 銷貨淨額對存貨比值:增加29.9%
3、傳統成本轉JIT生產系 統成本管理 JIT生產系統成本管理
豐田式生產管理系統 致力於--製造完美的產品,同時節省時間、付出的心力及原料,不浪費、保持高品質、專注於顧客需求,並且持續且不間斷的找尋改善的方法。 舉例來說『豐田及時化生產』(Just in Time)、『豐田標準化作業』及『豐田自動化生產』、 『豐田少人化生產』 、『豐田式看板管理』 ,都已經建立在豐田式生產管理中。
1.豐田汽車改善活動中,現場8種 可能發生之浪費 • 1.過多或過早生產之浪費 • 2.等待的浪費 • 3.搬運的浪費 • 4.加工的浪費: • 部份作業未能增加產品之附加 • 價值而言 • 5.存貨的浪費 • 6.動作的浪費: • 作業方法未能改善 • 7.不良品的浪費 • 8.人力資源浪費: 員工僅從事體力的貢獻
標準化作業 是一種從事生產的作業方式,利用各種方式將人員的效率提高,進而增加生產效率。 標準化作業的目標有下列三項: 標準操作流程-作業員在從事生產時,可以免除掉一些不需要的流程,進而提昇工作效率。 。 時間週期-在生產過程中,每一個流程在時間上,必須達成生產線上各個流程的平衡 。 半成品庫存標準化-將半成品的庫存量控制在最小庫存量,也就是在標準作業程序中作業員所需的數量 。 歸納為下列要點: 1.每一個流程,可以看做是一個計劃,這個計劃將會是每一個工廠人員的目標。 2.同一個流程必須用同樣的方式來進行。 3.問題得以很容易去發現。 4.是一種保持品質、有效率及安全性高的方式。 5.可以很快速的解決問題。 6.是由每一個小組或小組長所提的計劃 ,因為他們最了解自身工作內容。
豐田的自動化 1.豐田的自動化不是只做到自動化,而是要在機器自動運轉時,並不需要人的介入,可是當機器發生異常狀況時,機器要自動停止,此時人前往查看即可。 2.豐田的自動化目的有兩個: *無缺點製造; *省人工。 怎麼能做到這兩個目的呢?當發現不良品時,機器會自動停止,此時全生產線也跟著就同時停止,停止的目的在保障沒有一個不良品會進入下一個流程。在此同時,安全系統就發揮了功能。 3.自動化如何能省人力呢?如上所述,設備及生產線會自律判斷而停止,而且會更明確的將人與機器的工作做徹底分離,所以就可以節省相當的人力。 4.自動化必須配合標準化流程及下一個單元所說的『及時化生產』(Just in Time),才能徹底發揮其效能及目的。
豐田及時化生產 1.必要的東西在必要的時間只生產必要的數量。其實就是當組裝需要用到A零件時,A零件才送達組裝地。如此一來,就不會產生庫存的情形。 2.豐田及時化的要素 : *供給後續工程 所需要的量 *小批量生產 *所有工程必須流程化 *必要的零件數量用規定的時間決定 3.及時化生產可以說更有效率的回應了顧客所需,也可以說是一個拉(pull)的生產系統。
豐田少人化 1.在整個製造流程中,因生產量的不同而調整工作人數。 2.適當的機器設備配置多種工作能力且受過良好訓練的作業員,標準作業流程不斷評估及修正。 • 舉例來說,U型的機器配置是比一直線的配置好的多,其原因為,當產能需要大增時,U型的機器配置可以一個人負責一邊;當產能大減時,一個人就可以很快及很有彈性的負責兩邊(圖豐田式生產體系168),如此可以省去一直線配置人員所需移動的時間及成本(在產能需大減的情況下) 。
豐田及時化如何與豐田標準化、豐田自動化配合呢?豐田及時化如何與豐田標準化、豐田自動化配合呢? Answer: 1.及時化可以說是一個團隊,包括工廠本 身及上游工廠; 2.自動化就是團隊裡面的小團隊或 著是個人。 以球隊為例來說明: *每個選手應當平時對於訓練程序及 方式與以了解(標準化) *教練則對每個選手在練習或比賽時的缺失加以指證(自動化) *在配合剛剛好封殺對手(及時化), 必定可以打一場勝戰,所以這三者有密不可分的關係。
豐田式看板管理 豐田式生產管理中,看板是個長方形塑膠套內的一個紙版,紙版內記載哪些資訊呢? 通常區分 1.領取的相關資訊 2.搬運指示的相關資訊 3.生產指示的相關資訊。 看板管理如何運作呢? 舉例來說,在一超級市場內,如何將看板管理納入呢?如果每一樣商品皆附有一個看板,當顧客挑選商品,去櫃檯結帳後,櫃檯就多了一張看板;如此一整天下來,櫃檯可能累積成千上萬張看板,表示已銷售商品數量的明細。超級市場訂購人員根據這些看板向上游廠商進行訂貨,而廠商也只需要生產訂購數量即可,如此一來便能實行及時化生產了。就如同之前所說明的一樣,看板管理是及時化的重要工具。
一、群組技術 (Group Technology,GT) 1.傳統生產系統設計觀念 功能式佈置:指要求將所有功能性質 或操作方法類似的機具設備,予以 安排佈置同一部門 產品式佈置:指將機具設備,依照產 品的生產流程予以安排佈置,而相 同的機械設備,安排於同一工作站 2.傳統生產系統設計之缺點 市場走向,顧客滿意度及需求導向 生產者面臨多樣少量之產品訂單 各部門孤立化,個別追求效率最大化 ,廠內在製品堆積如山,品質責任互 相推厄,高階人員必須參與日常調解 、跟催、生產系統失去〝創新〞〝改 善〞及〝發展〞之能力
3.群組技術 目標是追求製造彈性,將產品依照 設計屬性或製造特質予以適當分類 ,組成〝產品族〞 而機械設備則依照類似產品族的生 產流程分區配置,形成〝機具群〞 實施前之要求: 1.促成各種零件組的標準化(檢視 產品設計和製造特性) 2.去除沒有附加價值之作業(分析 產品之生產流程) 3.明確增加及數字可靠性(找出全 年生產之主要產品)
群組技術之貢獻: 1.生產力大幅提昇 2.有關訂單規格、數量限制可以減 少 3.減少排程作業的時間 4.減少文書作業 5.減少設定標準作業時間 6.減少機具設備故障 7.降低在製品存貨 8.減少在製品搬運次數 9.減少製程前置時間 10.降低成品存貨和降低總生產成 本
4.群組佈置與傳統式佈置之差異 產品式佈置 群組式佈置 功能式佈置 說明:L-車床 M-銑床 G-磨床 D-鑽床
二、快速換模 (QUICK SETUP) 1.〝快速換模〞可以說是追求降低存 貨,消除在製品浪費之最重要手段 ,也是投資最少,最容易達成具體 目標之方式 2. 單一分鐘換摸術(Single Minute Exchange of Die,SMED)指一般常將換 模時間能在十分鐘內完成者,稱之 單一動作換模術(One Touch Exchange of Die,OTED)指換模可以一個簡單動 作即可完成者,稱之 週程時間換模術(Cycle Time Exchange of Die,CTED)
3.快速換模實施步驟 做好整個整備動作之流程分析 1.內部整備:指上、下模,定位或 調整等,需停機 2.外部整備:指備料,存取模具或 決定治夾具,不需停機 儘量將內部整備動作,轉換為外部 整備動作 標準化模具 減少調整的動作 利用不同機械化設備,減少整備時 間 例:輸送帶協助上下模
三、平準化生產 (Leveling Production) 1.傳統式生產管理理論,認為平準化 生產的目的是一種追求數量式的平 準 2.現代觀念在及時生產的理論中,良 品的平準化生產,不僅是追求數量 之平準,而且也必須達到種類上之 平準,使客戶之需求皆能達到滿足 3.追求數量與種類平準化及降低產能 投資可實施單件移轉的混線生產