作業員生產速度與位置遠近對平衡生產線影響之研究

國立屏東科技大學 林明玉

學生 洪子軒碩研工管一甲

研究動機與目的

台灣製造業 創造出台灣經濟奇蹟 1. 製造的技術 2. 生產速度 3. 開發能力 只注重生產方面的研究 1. 工廠及工具的配置 2. 產品分配

作業員的素質及生產速度方面卻很少有研究進行討論

研究目的

不同速度的作業員及其所被賦予工作指派的位置遠近進行作業時對平衡生產線的影響，希望能找出單一流線事生產線中產能、良率、在製品之間的關係，並加以分析比較。

研究範圍與限制

中線式生產線且單一流線式生產線1. 不同速度的作業員2. 不同位置遠近的產能、良率、在製品的結果 研究限制1. 已調整固定速度的輸送帶2. 已假設為平衡流線式生產線，變異是由作業員的生產速度及作業位置遠

近產生3. 不考慮缺料、停工或機台設備維修、當機等狀況

文獻探討 學習效應① 工作複雜情況② 作業方法與作業人員本身的差異而有變化

學習曲線

實驗方法與步驟 目的是為了瞭解不同生產速度的作業員搭配不同位置遠近作

業對平衡生產線的影響。 選擇三位不同生產速度之受測者1. 平均年齡 24 歲2. 慣用右手3. 填寫個人資料與實驗同意書。 給予 20 分鐘的說明與討論 實驗前人員間可互相溝通 ( 模擬實際工作情境 ) 結合酬勞獎工制度，完成一個畫圓作業給予 0.6 台幣，以提

升產能。

可中途放棄實驗之情況1. 身體不適2. 心情不佳或情緒受到干擾3. 實驗時發現受測意願不高

實驗設計 實驗目的在探討完全平衡的中線式流式

生產線，當生產線上重複性操作不同型態加工件，依作業員的工作生產速度及工作指派操作位置遠近對生產線績效所發生的影響。

在實驗處理中，作業人員生產速度，作業員指派的位置遠近及不同型態加工件為本實驗所設定的三個自變數，依一定的步驟完成各項實驗後，在以不同型態的成品或加工件的產能、成品的良率與發生的再製品 (WIP) 等三個依變數，觀察與測量因果關係。

自變數

1. 作業員生產速度組合① 固定單位時間內產出工件數量為選擇作業員生產速度快慢

之的衡量標準② 依生產速度快中慢分為快手、中手與慢手2. 作業員的工作指派操作位置 隨機分派工作站位置③ 快手指派與中線生產線前端、中端與後端④ 中手指派與中線生產線前端、中端與後端⑤ 慢手指派與中線生產線前端、中端與後端

依變數 產能 量測當不同生產速度的作業員在指派到不同位置及距離遠近的生產線工

作時，在一個固定時間內投入固定數量的半成品，經由作業員產出成品或工件的情況。

良率 量測成品雨在製品所產生的成品或工件的完工合格情況 在製品 量測與蒐集不同生產速度作業員在指派到不同位置及距離遠近的

生產線工作時，造成未完成的在製品發生情況，以了解瓶頸所造成的情況

控制變數

輸送帶速度① 每分鐘 60HZ/RPM② 每秒移動 4.55公分 以圓規取代工作站上的機台① 降低機檯維護或故障情況，人與機台操作人因限制等因素 實驗室環境① 室內溫度 22-26 度② 濕度 55-75%

實驗內容 考量實驗所能呈現的加工品能符合食件生產線工作條件，本實驗採用A4紙張直式設計九宮格，共 10種圖樣，作業員拿到的每張 A4 指張，圓的排列均不相同，將學習效應影響至最低。

受測者在實驗中需在每個格子內自行找出圓心，並先使用圓規的椎針對準圓心，在調整圓規執行畫圓作業，其中所畫之圓圈落於加工品雙圓外徑間距內 (含壓線 ) ，稱之為合格工件。

實驗所用的計時器，為可計算之百分之 1秒的紀時數位式碼表，以取得精準的作業時間。

實驗佈置

近距離作業 : 工作站排列為三位受測者工作站位置各自距離 72公分

遠距離作業 : 排列為 227公分

實驗器材 圓規與記時式數位碼表

實驗預試

為了瞭解本次實驗之人員接以對實驗內容、工具、方式及場景已熟悉，避免正式實驗時，因人員因素影響實驗進度及準確性，並能提早發現實驗設計中的缺點並加以修正。

預試地點，使用的場景，器材均與正式實驗相同，整體作業時間為半個小時。

預試結果 實驗設計流程、器材、設備與受測員等可以滿足本次實驗設

計。 原設計 A4紙張加工品，圓形工件設計均為相同大小，但學

習效應明顯，故重新修正為大、中、小型式，且設計十款不同圖樣，使每張工件的圓形圖形圖樣皆不相同。

預試實驗後，發現當圓形大小相同時鎖進行的實驗產能約514張，學習效應顯著，故在修正為不同尺寸之圓形進行作業，在度進行時，受測者須經常性調整圓規進行畫圓作業，使產能減少，平均約 316張

數據蒐集與分析

實驗結果與分析

第一次及第二次實驗結果比較 產出產能、良率及在製品圖表，第二次都較第一次來得高，故推論雖以不同加工件進行實驗，仍無法避免學習效應的存在。

因個人學習效率不同，當快手因學習效率而使產能越來越大時，反而時中手慢手無法跟上進度而導致在製品數量提升

不同生產速度組合的作業員於不同位置遠近操作時，對產能影響之分析

本次實驗中，近距離作業的整體產能較遠距離來的大，因當作業位置於近距離時，作業員壓力增加，導致產素加快，產能相對較大

近距離作業① 快慢中排列，獲得產能最大 362張② 慢快中排列，獲得產能最差 273張 推論距離近，對於慢手的作業員有相當的壓力及緊張因素而導致

產能降低 遠距離作業① 中快慢排列，獲得產能最大 342張② 中慢快排列，獲得產能最差 274張 推論因距離遠，工件會在慢手的作業員產生卡住的現象，致使拉低產能。

不同生產速度組合的作業員於不同位置遠近操作時，對良率影響之分析 實驗過程中，若畫的圓不夠標準，或者是不在預設兩圓間距，畫的圓不夠完

整或未完成之畫圓，都歸類為不良品。 遠距離作業整體良率 > 近距離良率，因為作業位置較遠時，作業員較有足夠的時間畫出標準的圓，增加良品數，良率相對較大。

近距離作業① 慢中快，獲得最大良率 97.69%② 快中慢，獲得最差良率 94.83% 推論為因距離近時，快手作業員因為速度快及同儕壓力，較易無法專心顧及工件品質，導致良率降低，

遠距離作業① 快慢中，獲得最大良率 98.83%② 中快慢，獲得最差良率 97.36% 推論因距離遠，快手有足夠時間故及作業品質，且之後良率亦可藉由後續一位慢手的作業員維持

不同生產速度組合的作業員於不同位置遠近操作時，對於在製品影響之分析

本次實驗中，遠距離作業的整體 WIP 數量較近距離來得多，因當作業位置於遠距離時，作業員自認有足夠的時間課工作業，導致心理壓力較小，產速相對較慢，增加 WIP 數量。

無論近距離或遠距離，獲得較小的 WIP ，皆以慢快中排列。 若以快中慢排列，增加 WIP 的數量為 17張 推論，當慢手的作業員排第一位工作者時， WIP 不會產生或

產生極少，但當慢手排列最後一位時，在有限時間下，容易堆積WIP 。

結論與建議 學習效應無法避免 即使以每個尺寸皆不相同的圓，且尺寸大小隨機排列的原做為加工件，在第一次實驗及第二次實驗中，仍無法避免學習效應的存在

當被要求以產能最大化為目標時 近距離作業位置>遠距離作業位置 近距離，最大產能為快慢中排列 遠距離，最大產能為中快慢排列

當被要求以良率最佳化為目標時 遠距離優於近距離作業 近距離，最佳良率排列為慢中快 遠距離，最佳良率排列為快慢中 當被要求WIP最低量為目標時 近距離<遠距離作業位置 近距離與遠距離最低WIP都為慢快中

建議

針對大線式的生產線，作業員的生產速度組合對產能與良率的表現及影響做進一步的研究探討

若對生產速度慢的作業員，進行相關訓練後，其所產生的學習效應對生產線的影響或其他作業員相互間影響之變化等可做進一步的研究探討。

若同時要求產能最大化、良率最佳化及在製品最低量為目標時，工作指派的位置遠近及作業員生產速度組合的影響做進一步的研究探討。