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Lean production_case study
- 1. 汽車電子製造業導入豐 田生產方式之 實證研究 逢甲 大 學 研 究 生： 林湘怡 Summarized by Victor Huang 2018.04.10
- 2. 豐田生產方式的體系結構
- 4. 危機 • 保時捷在八十年代末期，交貨中20%遲到三天， 30%交錯貨，不良品千分之一，相較之下，保時捷 得由採購人員及上百位檢驗員來找出不良，更有一 堆大負責催貨、尋找失踨的零組件。 • 一旦要變換車型時，局勢就有如要把公司賭上，所 以當局者不輕易為之，另一個弱點是，有錢想買保 時捷的顧客，大多位於北美洲，但是產地卻遠在德 國的司圖佳，在1987年馬克對美元升值後，就使得 業績大幅滑落。 • 保時捷家族對銷售崩盤的反應舉棋不定，以為只是 市場一時現象，但直到1989年情形仍然持續惡化。
- 5. 改善計畫 • 自1987起車子銷售量逐漸下滑至1991年都還未見 起色，於是保時捷外聘零組件製造廠Gkyco的董事 長W. Wiedeking擔任變革管理者，須將生產成本 降低三成才行。 • 保時捷公司的基本問題在於成本，即對九十年代的 人而言它的車價太貴，貴在於它投入大量的生產時 間、努力、存貨、模具與空間等，只要方法得當， 可大幅的降低成本與週期時間。 • 因此董事長從日本請了一位專家來協助規劃改組與 做全面性轉危為安，展開了保時捷改善大作戰。
- 8. 錯誤發生時耗費成本比率圖
- 10. 方針展開及目視管理系統 統稱「保時捷改善過程」(簡稱PVP)，在下述四方面 都設定每個月每年的定量目標： (1) 成本：在製造、裝配省下的時間以及在重修、報 廢和停機上的減少量。 (2) 品質：用每一元件或每輛車的直行不良率，以及 每輛車最终路測所發現的缺點數來衡量。 (3) 後勤：以交貨給經銷商或給下一生產作業的準時 率及存貨水平的減少來衡量。 (4) 活力：以每位員工的建議案數、工作場所的整潔、 缺勤率、事故率及各小組在改善PVP上的研習時數 來衡量。
- 12. (四) 實行改善 • 引擎裝配區首先投入改善，將原本2.5公尺高的貨 架改為1.3公尺高，降低水平面，使問題呈現，然 後再進行改善，如消除存貨、加速暢流等。使存 貨量從平均二十八天降為七天，讓大家容易找得 到零組件，直到1993年底完成全面精實系統的一 • 些改善活動，裝配區存貨水平從原本的二十八天 降為幾近零；零組件從進工廠到完成裝配後，再 送到最後裝配區，只停留二十八分鐘。同時改善 活動也實施於塗裝室、車體焊接廠、引擎加工廠、 底座裝配廠最終裝配區。
- 14. 精實系統的用語 (一) 流動時間 (Flow Time)：一個零件進入系統到離 開系統的時間。 (二) 前置時間 (Lead Time)：一件產品走完一個製程 或流程，從投入到產出所要的時間。 (三) 週期時間 (Cycle Time)：連續零件從系統出來之 間隔時間，可以用來標示一 個工作站週期時間或一個製程週期時間。 (四) 換線、換模時間(Change over Time)：換線、換 模時間過長或每天換線、換模次數過多，都會造成 有效生產可用工時損失，如此就會降低生產效率。
- 15. 精實系統的用語 (五) 產出時間 (Throughput Time)：設計產品， 從概念階段到量產階段；訂單處理時，從訂 單到交貨；包括加工處理時間及等待時間。 (六) 節拍時間 (Takt Time)：基本定義為產出一 單位產品的需求時間，與週期時間可以用來 進行生產平衡。 (七) 生產線平衡 (Line Balancing)：生產線各 工站的負荷或所需工時趨於一致；平衡組裝 線可以避免瓶頸問題，確保所有組件於需要 時送達。
- 16. 精實系統的用語 (八)U型生產 (Cellular Layout):生產線的出入口在 同一邊；具有因應產量的變動而適時調整作業 人員人數的能力，培養多能工作業員，以達成 省人假的目標。 (九) 在製品存貨 (Work-In-Process)：在任何系 統內，最初投入與最終產出間之所有零件。 (十) 後拉 (Pull)：生產訊息是由後工程來指示前工 程，在何時生產何物、何料。具體而言，就是 由後工程決定在何時到前工程拿取必需數量的 東西。
- 17. 精實系統的用語 (十一)前推 (Push)：根據既定排程，於前工程盡其 可能生產大量的產品，而沒有考慮到後工程是否 有及時性的需求。 (十二)暢流 (Flow)：整個流程中，讓所有的活動沿 著價值流逐步完成，都沒有停頓、報廢或回流。 (十三)流程週期效益 (Process Cycle Efficiency)：在 進行價值溪流圖分析時，用來評估某一生產線之 效益所使用的指標；流程週期=總前置時間/加值 時間。
- 18. 精實系統的用語 (十四)總成本(Total Cost, TC)：總成本包括材料、 人工、製造費用、運費、索賠…， 總成本資訊來自於產品本身、財務部門每個月提供 等。 (十五)首次合格率(First Dock Through, FTT)：第一 次通過流程，即符合品質要求 的百分率，沒有報廢、重工、重測、線外檢修或退 件(線上時間內檢修算合格品) FTT =進入流程流量−(報廢+重工+重測+線外檢修+ 退件)/進入流程數量
- 19. 精實系統的用語 例：某日製程共生產100台，其中5台重工、 10台需線外檢修、15台遭退貨、 10台線上檢修，則： FTT ＝100 − (5 +10 +15) /100＝70%......... (10台於線上檢修不算入FTT中)
- 20. 精實系統的用語 (十六)碼頭到碼頭時間(Dock to Dock Time, DTD)：指原料由卸貨碼頭卸貨交入物料倉 庫起，到完成品由成品倉庫出貨碼頭放行， 此期間所經過的時間；也就是進料至成品 交貨時間。 DTD =(倉庫+在製品+完成品)管制部品庫存/ 線末速率 線末速率=每天管制部品生產數量/每天生產 小時數
- 21. 精實系統的用語 例：某一汽車工廠的管制部品為前底板，每 日生產9小時且早上及下午各休息15分鐘， 該工廠本日的生產台數170台，倉庫庫存40 台，線上在製品庫存60台，完成車120台， 則： 每日實際生產小時數：9 － ( 15 + 15 ) ÷ 60 ＝ 8.5 (5) 線末速率=170/8.5＝ 20 (6) DTD = (40 + 60 +120)/ 20＝ 11
- 22. (十七)依計劃生產的百分率(Build to Schedule, BTS)：用來顯示工廠以正確順序在正確時間產 出正確產品的執行程度。 (十八)設備綜合效率(Overall Equipment Effectiveness, OEE)：用來衡量設備的使用 率，有效率及通過該設備的產品合格品率(首次 合格率)。對一瓶頸作業而言，OEE是測量設備 產能效用的指標。
- 23. 精實系統的用語 OEE ＝時間稼動率× 性能效率× 合格品率 × 100% 時間稼動率 =機器實際運轉時間/機器可使用 時間 性能效率 =製造總件數 ×理想週時間/機器實 際運轉時間 合格品率 =製造總件數 -(退貨+重工+報廢)/ 製造總件數
- 24. 案例 例：某一生產線瓶頸工程為機器人作業站， 該站的理想週期為每2.5分鐘做一台，本日 共生產八小時，其中機器當機1小時，該機 器人今日共生產120台，其中5台為不良品， 則： (1) 時間稼動率＝8 -1/8＝ 0.875 (2) 性能效率＝(8 -1) ×60 ×2.5/120＝ 0.712 (3) 合格品率＝120- 5/120 ＝ 0.958 (4) OEE ＝ 0.875 × 0.712 × 0.958 ＝ 59.7 %
- 25. 精實生產的推動步驟
- 26. (一) 價值流分析： • 是識別價值流的方法，先按產品族為單位畫 出當前的價值溪流圖，再以客戶的觀點分析 每一個活動的必要性。 • 它是從接受訂單到執行生產計劃發貨的資訊 流；從原物料到轉化為產成品的物流；從概 念到正式發佈的產品設計流程。 • 價值流分析成為實施精實思想最重要的工具。
- 36. J48P製造流程圖
- 37. TPS導入 • 1、活動計畫
- 38. TPS導入 • 2、活動小組成立
- 41. TPS 導入順序表
- 42. TPS 導入順序 • 順序一：調查各工站前置時間，以求了解 生產模式，進而設定改善重點； 於臨近生產線處設立線邊倉，排除不必要的 搬運作業，無法避免者，則縮短搬運時間 與距離；並持續要求5S活動，改善流程動 線等。 • 順序二：生產製程、生產工站合併，培訓 多能工，並推動一人屋作業另外以開發、 改善趨於完善的輔助夾、工、治具，達到 暢流目標。
- 43. TPS 導入順序 • 順序三：以總成本為考量，為使生產流程 更為順暢，以目視管理模式實施後拉方式 生產，使在製品存貨減少以降低庫存成本； 並縮短原物料前置時間。 • 順序四：配合少量多樣的生產模式、降低 無附加價值時間，採混流生產模式，一台 設備可以同時生產不同產品，讓設備、人 力、空間採共用方式，以提高生產效率。
- 45. 現況分析
- 49. 2、現況掌握 (3) 代表圖形 • 價值溪流圖中，以代表形式之圖形及簡略 文字的方式，將現況整個生產流程描繪出 來，即可得知整個產品從接單到產出、出 貨到客戶瑞過程的產品物流、製造流等資 訊，價值溪流圖使用的代表圖形如表 價值 溪流圖使用圖形表。
- 50. 價值溪流圖使用圖形表
- 54. 現況顧客與供應商流資訊表
- 57. 現況價值溪流及改善爆破焦點圖
- 58. 4.3.3 設定改善目標
- 59. 1、成品在庫存貨減少40%：成品在庫存貨由原先的100pcs，減至50pcs。 2、半成品在庫存貨減少50%：半成品在庫存貨由原先的200pcs，減至 100pcs。 3、SMT換線工時減至30 min：為提高SMT設備稼動率，換線工時需由原先 的114min降至30min。 4、DIP 作業C／T 減少50%：為了與SMT站C／T平衡，DIP線的C／T由原 先的4.1mi減至2min，。
- 63. • 成品DTD計算：
- 65. 3、SMT生產線換線工時改善： (1) SMT 線OEE生產數據現況調查： 一般來說SMT產線的瓶頸都存在SMD設備上， 小組成員針對調查SMT產線生產現況，並 記錄設備稼動率、生產效率與合格品率， 進而計算出OEE之衡量指標，調查數據如表 4.7 SMT 線 OEE數據表所示。
- 66. 以表4.6中一月份數值為例： OEE＝ 設備稼動率×生產效率×合格品率 47.16% × 91.87% × 99.98%＝43.31%
- 73. (3) 改善成果： • SMT產線經目標設定後實施採線外備料、 上料模式改善後，實際量測作業工時並加 以理記錄，如表4.9 理想SMT換線工時細表。
- 75. • 將SMT產線改善前與改善後二者比較，列 於表4.10 SMT產線改善前與改善後比較表， 此表可看出改善大幅的節省SMT 生產時上 料架的作業時間，由改善前的3400sec (56.67min) 降到改善後的600sec (10min)， 共減少2800sec (46.67min)。
- 79. DIP 產線現況工時明細表
- 82. (2) 擬定改善方法： • 由表4.12中可得知現況DIP流水線從拉釘投入至產 品功能測試、點膠完成，製作1PCS產品的C／T需 要2177sec(36.2min)，其中實際作業時間約只有 616sec(10.2min)，其餘之20分鐘則浪費在流水 線搬運時間上，由於當初在購買設備時考慮一般 傳統之插件零件較多需要較長之DIP生產線，但 • 生產模式已漸漸改變，插件零件於近年來也逐漸 改為SMD包裝，故即使不久前將原本二型平行的 DIP線合併成U型產線，但現況看來流水線的長度 還是有很大的改善空間。
- 83. A、縮短DIP流水線長度： △ 縮短插件線的流水線長度，使插件人員從 單邊作業改成雙邊作業。 △ 後焊與功能測試作業站改為雙邊作業。 △ 將測試站之儀器設備改架設於線外工作桌 上，避免因儀器設備而增加流線之長度(線 外設備可架高，工作位置可交叉重疊)。
- 84. • B、工作站外移：將部份工作站挪至流水線 外側進行作業，可減少人員等待時間，並 可間接減少工站，達到縮短流線長度之目 的。 • △ 將拉釘站拉至流水線外側作業，避免等待 時間。 • △ 分板站拉至流水線外側作業。
- 86. (3) 改善成果： • DIP生產線依人、機、料、法與環境五種規 劃，進行上點所述：] • 縮短DIP流水線長度、工作站外移、調整工 作站順序與調整工法等四項改善方法執行 改善，可從表4.12 DIP生產線改善前後比較 表看出執行改善後的實際效益。圖4.8 理想 DIP產線Layout圖是依實施改善活動後所繪 製的現場Layout圖。
- 89. • 經過空間Layout、工站調整、縮短人員等 待時間等改善方法後，再實際量測改善徵 DIP作業工時，如表4. 13 DIP產線理想工時 明細表，可以得知作業總工時由原先 2177sec(約36.2min)，減至1277sec (21.2min)。
- 93. 推動精實生產將改善帶到生產線中，依各工站所設 定改善目標進行執行精實活動後的理想製造流資 訊如表4. 14理想製造流資訊表，表中成品與半成 品的在庫存貨降低、生產線C／T與CO時間降低。 (1) 成品在庫存貨由原本100PCS下修至60PCS。 (2) 半成品在庫存貨原本200PCS修至100PCS。 (3) SMT線換線時間由原來的114min降到67.5min。 (4) DIP線C／T時間由原來的4.1?min降至2.1min。