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生产与物料管理实务

苏剑凌

2002年11月11日

壹、生产管理

一、生产管理的发展

1、形成时期：

（1）1776年，亚当斯密提出劳动分工的三个基本的经济优点。

①重复完成单项作业会使技能或熟练程度得到发展

②节约由于工作变换而造成的损失时间；

③当人们在一定范围内努力使作业专门化时，会发明出良好的机器和工具来。

撰写《国富论》是生产经济学的一个里程碑

（2）1832年，巴贝奇提出，实行劳动分工就可以按每种技巧恰到好处地针对所需要的数量来雇用劳动力，可以对不同工序工资等级订出界限作为支付报酬依据。

如表1-1，如果按每个人完成全部工序的操作重新组织，就要按镀锡工序来付钱，即按全部工序要求的最难或最好的工序技巧支付工资。

表1-1，制针的制造成本和工序的分析

（3）1900年，泰罗提出生产管理部门4条新职责：

①研究一个人工作的各人组成部分，以替代传统的凭经验的做法；

②用对工人科学的选拔、培训和提高，代替允许工人选择自己的工作和尽他自己的能力来锻炼自己的传统做法；

③在工人和管理部门之间发展诚心合作的精神，以保证工作在科学的设计程序下进行；

④在工人和管理部门之间按几乎是均等的份额进行工作分工，各自承担最合适的工作，以代替过去工人负担绝大部分工作和责任的状况。

2、近代发展：

（1）1931年，休哈特对统计质量控制发展和应用（SPC）提出了过程控制的概念，系统地研究了σ变异的应用，由此发明了控制图，利用公差、σ和一些参数，计算Ca、Cp、Cpk、Ppk等，以便对过程进行控制。

（2）1934年，英国蒂皮特提出工作抽样理论，确定各种产品、延迟、工作时间等方面标准的取样。

3、现代发展

日本和美国等发达国家提出生产率和总的生产能力的提高；设计出预见性的设备和控制系统，借助科技的支持飞速发展。

其发展曲线见图1-2

时间

图1-2

二、生产的模式和组织

（1）生产与物料管理流程图

销售计划

作业重点

行销策略：

4P之SWOT

客户订单

计划性订单

若有计划性生产品项应比对“实际接单数调整

半成品库存管理

成品库存管理

ISO9001/2：

4.15储存管理

--总欠数与成品不良率

--各零件欠数与各工序不良率

--库存周转率与周转期间

yes

NO（客供料）

采购需求

原材料库存管理

出货作业

MRP作业

1.以B.O.M或FORMULA为准

2.损耗率----平均日耗用量

3.分包商LEAD—TIME

4.决定安全库存量

5.订购量与订购点或订购期

生产排程计划

请采购

派工（制造通知）

各产品之工序别----机台别之

标准产能=总工作时数/标准工时

（MTM法）（历史法）

2.LineBalanceProblem

--制程管制

1.看板管理

生产进度管制

2.日报表的登录

3.3点跟催法与处置

4.调整作业,订单>产能?

出货作业

产能>订单?

（2）制造业生产三种模式

①计划性生产模式

----少样多量，专用制程设备

----规格式样交期大部分由生产者决定

----先产后销，预测比较准确

----专案工程，高科技产品居多

②订单式生产模式

----多种少量，泛用设备

----客户决定规格、式样、交期居多

----先销后产，预测不易

----消费产品，工业用产品居多

③混合式

----针对同规格但多家不同客户产品（半产品或成品）---计划性

----针对可提供订购（月、季、半年或年）计划之大客户或每月均会订购客户

之品号---计划性

----其它订单式

权责

（3）生产管理的组织

三、常规生产管理

壹、制造订单的分析

1、人力

了解生产部的人员流动情况，流动率太高地直接造成品质低下，效率下降难以达成交期。

2、设备

对其故障的情形要求生产部在日报表上每日报告，以清楚设备影响产能的程度

3、材料

这一点至关重要，如果有MRP电脑化，那就很方便，随时可以查询，但是，在没有网络经MRP时，也应要求仓库提供库存日报表，掌握库存动态，以便提高生产计划的准确性。

4、作业方法

清楚作业流程是否改变？

是否有新的ECN或DCN？

是否有新的工序（工位）工艺革新？

5、能力评估

根据产能和以上四种情况作业能力评估。

贰、产能的确定

基本上，决定产能可分为三个步骤：

1、决定毛产能：

先假定所有的机器每周工作七天，每天工作三班，每班八小时而没有任何停机时间。

这只是个开始，目的乃是要让管理者了解生产设备完全发挥下的最高生产潜力。

毛产能是个理论值，它是个理想值或者可说是个标准，做为以后计算实际产能的基准。

2、决定计划产能：

此计算基于每周的工作天数，每台机器排定的班数和每班的工作时数。

这是算完毛产能的进一步修正，但仍不足以代表有效产出的实际产能。

3、决定有效（可用）产能：

有效产能乃是以计划产能为基础，减去因停机和良率所造成标准工时损失。

良率损失，包含它可避免和不可避免的报废品之直接工时。

不可避免的报废，如切削操作中所除去的碎片和毛边，压断机操作所打下的骨架，以及铸造后所余留的喷口和尾端。

在下面的例子中，台中厂计算每周的产能值。

在实际的作业中，亦可使用每月或每年的产能数量，端视其方便而定。

步骤1:

定毛产能。

如下图所示，说明SPQ公司台中厂如何计算毛产能。

最左边这栏列出台中厂有直接工时间所有生产部门;最右边列出所有直接工时。

第二栏则列出各部门生产机器之数量。

SPQ公司零件制造事业部产能分析步骤1

决定周毛产能

厂：

台中

部门别可用机器数人员编制总人数×可利用的天数×每天班数×每班时数=毛产能标准直接工时

夹头机12.567381008

磨床10.55738840

铣床101.0107381680

钻床101.0107381680

热处理2.51738168

电镀21.02738336

油漆31.03738504

装配线24.087381344

整厂合计45（人）7560

如图1零件制造事业部:

产能分析：

步骤1:

决定周毛产能

第三栏“人员编制”：

表示每台机器所需的操作员。

譬如钻床的每机器人员编制是1人。

相反地夹头机和磨床的数目是0.5，意即每个操作员可操作两台机器；因此每两台机器分配一个人。

下一项“总人数”是由可供使用的机器与人员编制相乘的结果。

譬如有12台夹头机，而人员编制是0.5，因此12夹头机×0.5人员编制=6操作员。

请注意，假若将台中厂的所有生产机器加以编制，每班就需45个直接人工（参看底端的“总人数”栏）。

“可利用的天数”是七天。

当决定毛产能时，要包含星期六和星期天。

同理，当计算毛产能时，总是使用如“每班班数”和“每班时数”栏所见的。

每天三班，每班八小时。

最后一栏“毛产能——标准直接人工时”，反应出该周可使用的总直接工时。

它是由下列公式导出：

总人数×可利用的天数×每班时数=毛产能

台中厂所有部门的总毛产能是每个7560标准直接人工小时——假如所有生产机器一直都在运转而没有任何耽搁。

显然地，这个数字只不过是个起点。

它虽是理论值，但却是底下将要讨论的计划产能之基础。

步骤2----计划产能。

如下图所示,说明计算工厂产能之第二步。

它名为”计划产能”并且反应出管理当局实际计划的每周工作天灵敏,每天的班数及每班的工作时数。

SPQ公司零件制造事业部产能分析步骤2

决定周计划产能

厂：

台中

部门别可用机器数计划机器数总人数×计划天数×计划班数×每班时数=计划产能标准

直接工时

夹头机121055110250

磨床101055110250

铣床10885110400

钻床10885110400

热处理221511050

电镀2225110100

油漆3335110150

装配线2285110400

整厂合计40（人）2000

如图2：

零件制造事业部：

步骤2：

决定周计划产能

在图2中，除了第一栏外，其余诸栏均与图1相同。

唯一例外是第三栏名称是“计划机器”，此栏表示台中厂管理当局计划运作的生产机器数目。

譬如夹头机有12如可使用，但管理局只用了10台，这并非异常。

2台机器编入备用，而当任一台夹头机（或另一部门的生产机器）因故障修理或缺料不可用时，即可派上用场。

我们可利用图1中的“人员编制”，“总人数”决定于计划运作的机器数目（“人员编制”乘以“计划机器”）。

从这里起，图2之计算与图1相同。

最后一栏的计划产能标准直接人工小时乃是由“总人数”，“计划天数”，“计划班数”，“每班时数”相乘之结果。

因为台中厂是个新厂，管理当局决定只开一班次，每班10小时直到初期的生产问题解决时。

同时，额外的产能计划供台中厂未来的成长所使用。

所以目前只有动用一班，SPQ公司管理当局预计在一年到18个月内有两个班次生产。

因此，总计划产能只有每周2000标准直接人工小时，与图1中的7560标准直接人工小时比较后，就很清楚台中厂有足够的潜能可供成长使用。

步骤3----有效产能。

计划产能仍差实际产能一步骤，有效产能才是最后的数目。

有效产能是计划产能减掉停机时间和因不良率损失的时间。

停机时间包含如机器修护、检验、待料等生产耽搁。

它不包含未使用的机器，如夹头机部门有12台却只有10台安排用来生产。

在计算有效产能之过程中，停机（工）时间之反面称之为“工作（稼动）时间”（Uptime）。

工作时间是生产机器在使用中的时间扣掉停机时间。

譬如说，磨床的停机时间是25%的话，则其工作时间是75%。

工作时间总是个计划的数字。

当管理局觉得磨床的停机时间可降低至20%，那么80%的工作时间将用于计算有效产能。

SPQ公司零件制造事业部产能分析步骤3

决定周有效产能

厂：

台中

部门别计划标准工时×工作时间目标百分比×良率=有效产能标准直接工时

夹头机2507090158

磨床2508090180

铣床4008090288

钻床4007595285

热处理50909844

电镀100909787

油漆1509597138

装配线4008095304

整厂合计20001484

图3零件制造事业部门：

产能分析步骤3：

决定周有效产能

良率为另一个有效的产能的保留项目，表示标准直接人工因可避免和不可避免的报废时间损失，如前文所述。

图3说明如何决定有效产能。

通常，最左边一栏列出台中厂之各生产部门。

次栏列出由图2所得出的计划标准工时。

计划标准工时乘以工作时间之目标值，然后再乘以良率（根据过去之平均值），最后的结果是有效产能，用标准直接工时表示。

以台中厂为例，此数字是1484标准直接工时。

SPQ公司零件制造事业部

摘要产能分析

厂：

台中

部门别毛产能计划产能有效产能

夹头机1008250158

磨床840250180

铣床1680400288

钻床1680400285

热处理1685044

电镀33610087

油漆504150138

装配线1344400304

整厂合计756020001484

注：

计划产能是基据每周工作五天，每天1班次10小时而得。

图4零件制造事业部：

产能分析摘要

4、产能摘要

在此阶段，我们将毛产能、计划产能和有效产能合并在一起并比较之，如图4所示，将会很有助益。

最重要的结论是1484标准工时的有效产能，只不过是7560标准工时的毛产能之一小部分而已。

但我们必须记住台中厂是个新厂，而有效产能在近期内将扩充至更接近毛产能。

将增加班数来提高有效产能。

尤有进者，学习曲线将随着时间延伸而生效，管理当局与操作员改善生产作业，将改善工作时间与良率。

叁、生产计划和编排技巧

1、确定生产计划的主要指标（产品品种、质量、产量、产值）

A、计划有小日程表（月），中日程表（季），大日程表（年）

B、依产品别，客户订单大小，等级等方式，灵活计划

C、交货与预定完工时间的计算并确定

D、产品生产时间，标准工时的统计

E、材料零件的供应，或外加工的配合

F、预知生产瓶颈的经验时间

②例A公司电镀车间的排程实例

月→周→日

③例B公司的排程实例

月→周→日

④完备的排程系统必须具有的特性

“预测”是有效生产计划与管制之第一重要步骤;“排程”（Scheduling）——拟定生产计划方案——将是第二重要步骤。

“排程”是将预测资料，再转换成工厂作业所需之特定计划的工作。

排程之主要目标，是计划工厂作业，使产品能如期交货，并能保持在最小存货水准与达到最低的营运成本。

排程不佳可能导致两种不利情况：

存货水准虽低，却延误了交货期；不然就是虽然能如期交货，但却造成存货高与营运成本高。

有效排程系统将介于上述二种情况之间，使资源能达最适的利用。

完备的排程系统，通常都具有下列特性：

①任何人能了解并使用，其简单必将由使用证明。

②它建立可达成的目标。

目标不致于太松，也不会太严。

排程表有余裕时间可应付一些

出乎意外的事件，这问题在所有制造作业中均可算是家常便饭。

③它会提供使用者可靠的资料，工作人员可以完全信任其正确性，并可据此决定问题发生时，如何适度更改流程。

④能及时显示排程偏差给有关的管理人员，使其能作必要的修正。

正因为偏差是排程不能达到预期目标的最主要原因，所以必须发生后即受到管理人员的重视。

时间通常很紧迫而重要，必须严格控制。

⑤必须具有相当的弹性，以便更改而又不会中断破坏原先排程。

2、生产计划的发出

1传统手工发出时设立《签收表》。

2必须确定好发出部门

生产部：

安排生产之用

品管部：

为安排QC作出计划，为部门工作作出预测

采购部：

作出采购需求计划的基础之一

工程部：

现场改善的参考依据之一，其他另行设定。

3网络发行、方便快捷

4归档工作：

设立专门的文件夹，以方便部门内的相关人员查找。

3、生产计划的跟催

①三点跟催法：

1/4、1/3、1/2时。

②生产看板：

每小时产量

生产速报:

每二小时产量

见A公司速报表

日报表:

每天产量

见B公司日报表

跟催表

见C公司跟催表

LINE名：

________________________

LINE长:

_________________________

机种名:

__________________________

IE负责:

__________________________

QC负责:

__________________________

标准产能:

_________________________

实际产量

00—9:

13:

00—14:

00—10:

14:

00—15:

10:

00—11:

15:

00—16:

11:

00—12:

16:

00—17:

肆、生产统计

一、生产性管理

1、各种生产性指标的计算公式实例

总作业时间-（特殊+间接时间）

总作业时间

（1）劳动总合指数=

8,640

Σ标准时间

11，930

总作业时间

×=

8，640

Σ标准时间

9120

直接时间

（2）作业效率===94.7%

9120

直接时间

11930

总作业时间

（3）稼动率===76.4%

410

特珠时间

11930

总作业时间

（4）特殊时间率===3.4%

2400

间接时间

11930

总作业时间

（5）间接时间率===20.1%

生产量

劳动量

（6）劳动生产性=

劳动量=标准生产量=总作业时间÷标准良品指数

劳动量：

标准指数状态下，各类时间条件下应该能生产出来的生产数量

总时间劳动量=总作业时间÷标准良品指数

=11930÷4.24=2813.7SET

直接时间劳动量=直接时间÷标准良品指数

=9120÷4.24=2150.9SET

标准时间劳动量=标准时间÷标准良品指数

==67.5%

=8640÷4.24=2037.7SET

1900

实际生产数量

2813.7

总时间标准生产数

（7）总合劳动生产性=

实际生产数量

直接时间标准生产数

直接时间劳动生产性=

1900

2150.9

==88.3%

实际生产数量

标准时间标准生产数

标准时间劳动生产性=

1900

2037.7

==93.2%

生产量

劳动人数

劳动量

（8）劳动生产性==

2300

17人

12人+1人+4人

=135.3SET/人

2300

生产量

200

17人×12人-4H2

劳动时间

劳动生产性===

=11.5SET/H人

2、生产性管理板

直

接

308:

309:

3010:

3011:

3014:

0015:

0016:

0017:

0018:

0022:

区间

|||∕∕∕||∕∕∕||

时刻

307:

3511:

3013:

0017:

0018:

0022:

内容

早礼作业午休作业休息加班

时间

5分235分90分240分60分13人

人数

12人12人13人（追加1人检查）13人

工数

60282031203120

特

殊

区间

||||

时刻

308:

3010:

3011:

内容

准确修毛边

时间

55分60分

人数

2人5人（追加）

工数

110300

间

接

区间

||∕∕∕||∕∕∕||

时刻

3011:

3013:

3017:

0018:

0022:

内容

间接人员文员、班长、修理员、日常工作同上午加班

时间

240分240分240分

人数

4人4人2人

工数

960960480

合

计

Σ标准工数

12人×12H×60分=8,640人、分标准作业人员：

12人

直接

工数

9,120人、分直接作业人员：

上午12人，下午13人（申请追加1人专项检查）

特殊

工数

410人、分特殊作业人员：

7人次

间接

工数

2400人、分间接作业人员：

上午、下午4人，加

班2人

总工数

11，930人、分

伍、生产率的计算

一、生产率的定义

生产率是经济上一个用来衡量生产系统转换效率的指标，一般定义为：

“生产率就是产出与投入之比”。

即

生产率（P）=产出÷投入（Ι）

产出——满足外界需要而生产的产品或提供的服务；

投入——为获得这些产出而投入的生产要素。

生产率的这概念可用图简要表示：

产出（O）

投入（Ι）

转换过程

人力、设备、设施、材料、能源、信息等

产品

服务

O/I

如图所示生产率的一般概念

Ι——投入O——产出

可以看出，生产率实际上就是衡量生产要素（资源）使用效率的尺度。

形象地说，生产率高低表明每投入一元钱的资源能够得到多少钱的产出。

产出与投入比值愈大，即生产率愈高，意味着用同样的资源消耗，也就是在材料、劳动力和生产设施等方面花费相同的成本，能够生产较多的产品；或者说生产同样的产品而花的成本较少。

较高的生产率表明能够创造更大的经济价值，具有更高的效益。

所以，生产率是一个重要的效益指标。

生产率定义可适用于各种层次和规模的系统，既可用于一个企业，也可用于一种行业（如机械工业）、一个城市以至整个国家经济，以衡量生产效率和经济效益。

工业工程的目标就是设计和不断改善生产系统，使之更有效地运行，取得更好的效果。

所以，生产率也是衡量IE应用效果的指标，是工业工程师必须掌握的一个尺度。

二、生产率测定的实施

进行生产率测定必须做好数据采集和测定模型的选择。

1、数据采集

（1）产品数据

产品本身的有关资料是生产率测定的一个数据资源。

对于具有内在价值的有形产品，在确定总产出中每种产出的权重之前，产品目录和图纸可以作为鉴别不同产出的依据。

只有对不同的产出给以适当的加权，才能进行累计得出总产出。

（2）会计数据

这是最直接和实际的数据来源。

每种产出能否只通过会计帐目来确定权重，这要取决于所采用的会计制度完善程度。

如果有详细的成本会计制度，那么所有必要的数据就都可得到。

但是，如果没有每种产品各自详细的劳力、材料和管理费的会计帐目，则取得必要数据就十分困难了。

不过，一般说来，企业对于产品的利润或成本比较重视，有形产品通常都具备这类数据。

（3）作业测定数据

作业测定是指运用作业测定方法确定一个基准时期内生产每种产出所需要的劳动量（必要时还要确定劳动的类型）及时间标准，这种数据是完成除了材料生产率以外的几乎所有生产率计算所必需的。

例1：

一个五人作业小组，在一个月里生产了500个单位量的产品，所花的劳力为880个单位（这里采用的单位是小时：

5人×22日/月×8小时/日=880人.时/月）。

从这个简单的例子中，可以得出以下两种计算结果。

①生产率=500单位产出/880单位劳力=0.57（单位产品/人.时）

②生产率=500单位产出/5个工人=100（单位产品/人.月）

例2：

假定第二个月这个小组生产了600单位产品，而所用的劳力为800单位（5人×20日/月×8小时/日=800人.时/月）。

这时的生产率为：

①生产率=600/800=0.75（单位产品/人.时）

②生产率=600/5=120（单位产品/人.月）

以上所计算的都是一个测定期内单要素（劳力）静态生产率。

将第二个月的生产率与前一个月相比较，显然两种计算方法都表明生产率提高了。

然而，这个例子的动态生产率指数为：

①生产率指数=（600/800）÷（500/800）=0.75÷0.57=1.32

②生产率指数=（600/5）÷（500/5）=120÷100=1.20

所以，只有在考察了动态生产率指数后，才能对生产率的变化有一定量概念。

从上述计算结果中可看出：

当投入采用不同的单位（工时或人数）时，所得到的计算结果是不同的。

因此，在进行数据统计时必须相应地说明所用的度量单位。

同时，计算动态生产率指数和进行比较时，测定期和基准期所用的度量单位必须一致，否则会造成混乱。

三、优秀生产管理

（一）工艺流程的制订和作业测定

1、微型马达组装流程图。

材料

工程名称

设备治工具

管理

重点

实际工时分/100

配置人员

分/100

平衡状态座标

入磁石

充磁、吸尘

电枢芯入铜、胶介子

电枢芯组入

大小壳组立

啤小壳

奈印

（LOTNO）

电检

外观检查包装

组入治具

充磁机

手啤机

组入治具

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