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BWF讲义(3个档)

簡明工作因素法(BWF)

楊望遠

簡明工作因素法-Brief Work Factor

一〃工作因素法的發展

1943年美國無線電公司RCA以Joseh H. Ouick為首的一組工業工程師在費城地區的許多工廠內從事廣泛的研究與實驗。稍後他組成Work Factor Company以推廣他們的成果「工作因素法」,並防止這個時間制度被人誤用。後來Science

Management Corporation加入工作因素法陣容,使它能和MTM並駕齊驅。

簡明工作因素法(BWF)是1978年由Science Management Corporation和荷蘭飛利浦公司共同開發出來的一種時間制度。它把原則和數值都加以簡化到可以背誦;但又和其他工作因素法脈絡相承,沒有自相矛盾的地方。非常適於工場的領班、保全技術員及IE、R&D在日常工作中使用,以便改進工作方法,增進效率。

由於BWF簡明易學易懂(可免除作業者與IE之間的隔閡)且誤差對效率核算影響不大,乃由當時巨大機械(捷安特)工程處長楊望遠首先用於生產線各項工作之標準工時設定,並經長期測試,效果確著且無不良後果,嗣後又用於各行各業之人力作業,如太平洋電纜、高林、英誌、賜昌、味丹、華元、上福、立隆、燿華、復興航空、泰豐輪胎、潤泰集團……皆能倍增效率,值得各行各業採用。

若能教會領班,用來動作分析、方法改善,不但能穩定品質,提升效率,更能建立人人信服的績效衡量指標;若能教會品管、生技及開發人員,則可減少製程不良,提高易製化。

二〃標準單元

工作因素法所討論的基本動作共有九種,稱為標準單元。簡明工作因素法(BWF)再把標準單元的時間、數據簡化成六組時間表:拿取、組合、搬運、身體動作、心智操作、特殊動作等。

(1) 伸出(reach)-身體某一部份改變位罝的動作。

(2) 握取(grasp)-用以抓住物體的動作。

(3) 搬運(move)-移動物體的動作。

(4) 準備(preposition)-握取中把物體的方向變更,以適於下一個動作。

(5) 組合(assembly):使兩物體相互結合的動作,它包括兩種類型:

a:機械組合(mechanical assembly):一物插入另一物的孔或槽內的結合,例如鑰匙插入鎖內。

b:面組合(surface assembly):兩物體表面沒有機械的支持而達到有一定相互關係位置的結合,例如貼郵票在信封上。

(6) 分解(disassembly)-把兩個結合在一起的東西分開的動作。

(7) 放開(release)-使手離開物體的動作。

(8) 作用時間(process time,代號PT)-不被動作者所控制的時間,例如鑽通

一個孔的時間,決定於材料厚度、性質、孔的直徑、鑽頭轉速等。

(9) 身體動作(body motions)有起立、坐下、彎身、轉身、走路、上下台階等。

(10) 心智操作(mental process)-牽涉到眼腦的活動,例如看操作說明、數東

西等。

(11) 特殊動作(special motions)有吻合螺芽、手轉螺絲、工具轉螺絲、敲擊等。

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三〃時間單位

簡明工作因素法的時間是以BU(Brief Unit)作單位,1BU=0.001分鐘=0.06秒,這個時間是指①有經驗的普通操作員,②具有良好的技術與適當的努力,

③在標準的環境下,④依照標準的工作方法,⑤產品達規定的品質所需的工作

時間,這相當於花21.6秒的時間把五十二張撲克牌分成四磴的熟練速度。

如果把五十二張撲克牌分成四磴的普通速度來換算時間的話,1BU = 0.075秒。

BWF是正常人在正常工作狀態之正常時間,但由於私事、疲勞、公事、異常之干擾,需要給予寬放時間。寬放時間原則如下:

1.生產線(固定)工作:有固定休息時間,寬放時間6%

2.走動行工作:有固定休息時間,寬放時間9%

3. 若無固定休息時間,私事寬放加3﹪;若單手荷重大於10Kg,則予

疲勞寬放3~15﹪;若異常干擾甚多,酌加異常寬放3~15﹪,若仍不足,

則需改善。

正常時間(N.T.)加寬放時間(A﹪)才是標準時間(S.T.)。

若動作分析正確而無法在標準時間完成,則需檢核:1.作業者動作是否正確、

2.作業者動作之節奏是否正常、

3.異常干擾是否改善至3%以內。

四〃拿取(Pick U p,P)

拿取至少包括了四個單元:伸出,握取,移回原位,鬆開,有時還要加入準備單元。影響拿取動作時間長短的因素有五:

(1) 拿取的距離

(2) 複雜的握取(撥開再拿)

(3) 細小的東西,握取部位≦6mm(摳取)

(4) 準備(握取後轉對方向)

(5) 東西的重量

(一)拿取的距離

A級:≦10cm,代字PA,腕部

B級:>10≦50cm,代字PB,肘部

C級:>50cm,代字PC,肩部

正常狀況下,手在拿取過程都以弧形運動為主,距離的算法則從開始到結束量直線距離。若中間有障礙物使手昇高,則分別從最高點量到始點和終點。若伸出的距離和握住東西移動的距離不相等,以平均值計算。

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(二)複雜的握取(撥開再拿)

當手從一堆小螺絲中拿取一個來,或是從三根

並排的粉筆拿取其中一根,這時手指必需先把其他東

西撥開才能讓拇指和食指捏住真正要拿的小螺絲或粉筆。

凡是在握取的過程手指不只運動一次的都稱為複雜握取。

但是只轉動手腕的握取不算複雜握取,例如拿起電話聽筒,

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螺絲起子等。

(三)細小的東西(摳取)

凡物體握取的最大尺寸≦6mm時,需給予額外時間補

償。

右圖零件最大尺寸為12mm,不必考慮它是細小的東西。

(四)準備(握取後轉對方向)

在握取到物體時,它的方向不適於以後的動作,這時需要馬上變更它的方向,稱為準備。例如從一盒螺絲拿一個出來,有50%的機會要翻轉一個方向。

從一包菸拿出一根叨在嘴上一定要準備。

(五)重量

拿取的物體重量不超過3kg不必另加時間,大於3kg而小於或等於5kg(腕出力),給予5BU額外時間。若重量超過5kg(肘出力),給予10BU時間。

例如用一手拿4kg重物需增加5BU,但同樣的東西用兩手拿,需除以2,每隻手只負擔2kg重量,則不必給予額外時間。

(六)範例

(1)自盒中拿一個直徑4mm 的螺帽出來,平均移動距離20cm 。

分析式 P B + + 拿螺帽 25BU

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拿取代號 距離代號 複雜的握取 細小的東西 簡單說明動作內容 總時間值

原來PB=15BU ,每個 + 5BU ,一共是兩個 + , 總計拿此螺帽費時25BU 。

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(2)伸手到60cm 外的架上拿取梅花版手 分析式 P C 拿板手 20BU 拿取代號 距離代號 複雜的握取 細小的東西 簡單說明動作內容 總時間值

原來PC=20BU ,每個 + 5BU ,一共是0個 + , 總計拿此板手費時20BU 。

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動作內容分析式說明BU

1. 伸手到55cm處,拿起桌上的一枝鉛筆。再放到自己

面前的作業紙上。

2. 伸手到25cm處的盒子裡(裡面裝滿了直徑4mm的螺

帽),拿出一個螺帽,放在離盒子35cm處的桌子上。

3. 伸手到30cm處的桌子,拿起一塊重2kg的鐵材,丟

到40cm外的大木箱裡。

4. 電話鈴響時,伸手拿起聽筒,放到耳邊,講完後再放回

去。假設電話離自己60cm遠。

5. 伸手到80cm外牆上,把電燈打開。

6. 抬腳踩啟動壓閥。

7. 伸手50cm,握取檔板另一側的起子回到原處,檔板

高9cm,起子離檔板18cm。

五〃組合(Assembl y,A)

組合是將兩物體相互結合的動作。它有兩種基本型式:

(1) 機械組合:一物體插入另一物體的孔或槽內。例如鑰匙插入鑰匙孔內。

(2) 面組合:兩物體表面沒有機械的支持而達到有一定關係位置的動作。例如

貼郵票在信封規定的地方。

(一)機械組合

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1. 拿取一桿到洞附近,接著開始機械組合的三個步驟:

(1) 先平移一小距離,使桿的一角滑進洞的邊緣,是為對準。

(2) 把桿旋轉一個角度使桿的中心線和洞的中心線平行或重合,是為豎起。

(3) 把桿移進洞內不超過10cm,是為插入。超過10cm須加搬運。

(4) 鬆手離開桿,此動作己包含在拿取時間內。

2. 機械組合的裕度(難易度)(孔的最大徑D減桿的配合徑p)

(1) 孔以開口部份直徑量取。圓形取直徑,多角形取最窄邊距離,如開口

部有導角時,自導角部份開始量取。

(2) 桿的頂端平坦,且≧1/3d時,以平坦部份作為桿的尺寸。圓頭或尖頭

以實際桿尺寸的三分之一計算。

(3) 裕度即孔的尺寸D減去桿的配合尺寸P。

(二)面組合

貼標籤於產品上

左右誤差±5mm=10mm

上下誤差±4mm= 8mm

面組合時,裕度取左右及上下誤差除以2後之較小值。最大

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平均

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最小

(三)裕度(組合難易度)

(1) 裕度>12mm,但≦50mm的組合記作A1

(2) 裕度>1.5mm,但≦12mm的組合記作A2

(3) 裕度≦1.5mm的組合記作A3

(4) 裕度>50mm不作為組合分析,其動作包含在拿取內。

(5) 裕度A1的組合時間雖然是零,但仍要分析,因為下面所要討論的次要因

素會使組合時間增加。

(四)影響組合時間的次要因素

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(1) 定位Index(插入或貼合前轉對角度)

當方形的桿要插進方形的孔內,需要稍微轉

一個角度 才能插得進去,這個額外動作稱為定

位。拿尺對準紙上的兩個點以便劃一條線,這是

面組合的定位。

(2) 安座Seat(插入或貼合後再施個力)

把有固定桿的小電燈泡插進燈座裡,先是機械組合,定位,再插到底。

然後再扭轉,鎖定。這個額外的扭轉和鎖定稱為安座。安座不同於定位,通常需施加少許力量。

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(3) 盲目組合(看不見的插入或貼合)

在組合的過程無法用眼睛看到,必須給予

補償時間。例如蓋汽車主水箱蓋就是盲目

組合,因為有部份時間看不到凹孔。

(4) 重量

不論是物體本身重量或在組合過程中的產生的阻力、摩擦力,都按其重量或阻

力取大者給予不同的額外時間。

>3kg≦5kg(腕出力)給予5BU

>5kg(肘出力)給予10BU

(5) 範例

用右手把重4kg,330×410mm的鋁板裝進340×420mm的輸送帶吊

籃內。

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分析式 A 2 + + 裝鋁板15BU

機械組合

裕度5mm

定位加5BU

重4kg加5BU

操作說明

總時間值

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分析式說明BU

1. 把直徑5mm的圓柱鐵套進徑6mm的圓洞內。

2. 把原子筆套入筆套內。

3. 把原子筆插在上衣口袋內。

4. 把直徑7mm的圓柱插入直徑7.4mm的圓洞內。

5. 同前,但圓柱前端是圓頭。

6. 同第4題,但圓洞有導角為直徑15mm。

7. 同前,把一端為圓頭直徑7mm的圓柱,插入有

15mm直徑導角的7.4mm圓洞內。

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8. 把尺對準紙上兩點。以便用鉛筆劃一直

線。

9. 把邊長30cm的正方形紙箱疊在另一個相同的紙箱上,

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紙箱重3.5kg。

10. 把一張郵票貼在標準信封上。

11. 貼一張「Made in Taiwan」小標籤

12. 把一個硬幣塞進公用電話裡。硬幣直徑25mm,厚2mm,塞錢的縫長27mm 寬3mm。(須依生活經驗判斷)

13. 把汽車主水箱箱蓋蓋上。

六〃搬運( Mov e,M)

寫完字把鉛筆放回桌上;鎖緊螺絲後,手握著鉗子移到另一個螺絲的位置;將加工件放入治具;握住曲柄使飛輪轉動的動作都是搬運。影響搬運時間的因素有三:距離、手的控制和重量或阻力。

(一)距離

搬運的距離和拿取的距離意義相同,等級也一致。

(1) 來回距離≦10cm的搬運記作MA

(2) >10cm而≦50cm的搬運記作MB

(3) 來回距離>50cm的搬運記作MC

(二)手的控制

(1) 搬運的地方必須用手控制下列四種程度:

第一級:沒有裕度,例如用丟的、推/拉到底,或是其他物體自動限制住。

第二級:裕度>50mm,隨意放就可以達到。

第三級:裕度≦50mm。準確放,下一動作需組合,則搬運都是第三級控

制。

第四級:(1)當雙手端一碗湯放在桌上,或是把一塊塊積木疊起來,都

需要小心謹慎的動作,這是第四級的控制。

(2)當手要越過障礙物而必須在中途改變方向,或者做大於半

圓的運動,都需要“弧度”這個因素,這也是第四級控制。

(4) 在BWF裡為了要把時間值簡化成5的整倍數,以求容易記,所以第

1級和第2級控制的時間沒有差別,第3級也和第4級相同。

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(三)重量和阻力

按電鈕或是搬運重物都要考慮重量或阻力因素。但是在不大於10cm的

距離內可以略去不計。只有MB和MC的搬運按重量大於3kg加5BU,

寫分析式時用一個加號(+)表示。

(四)範例

(1)用3.5kg的力推一個把柄到底,以便關掉機器,移動的距離30cm。

分析式M B 1 + 推把柄10BU 搬運的代號

距離的等級

推到底是沒有裕度的

阻力大於3kg

(2) 把瓶塞拔起,阻力4kg,移動距離20cm。

分析式M B 1 + 拔瓶塞10BU

搬運的代號動作說明

瓶塞到瓶口的距離阻力大於3kg,需額外5BU時間雖小但拉出後手自瓶塞拔出後無裕度限制

然向上抬起的距離也要算在內

(3)如果搬運的距離≦10cm,而且很快的重複三次,則來與回算做一個搬

運動作(四捨五入)。距離若>10cm,來與回要算成兩個搬運動作。例如用布擦拭桌上的污漬,移動範圍8cm,來回共十次。

5 M A 1 擦桌子25BU

5個搬運動作說明

搬運的代號每個MA1是5BU

搬運距離小於10cm 五個共25BU

沒有裕度限制

(4)轉動一個半徑12cm的曲軸15次,阻力4kg,最後一圈必須讓把手停在裕度不大於50mm的範圍內。

轉一圈的周長是2 r =2×3.14×12=75.4cm>50cm是MC搬運

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分析式14MC1 + = 14×15BU=210BU

最後一圈是MC3 + 15BU

A 1 + 5BU

合計230BU

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動作內容分析式說明時間

1. 寫完字,把鉛筆放到45cm外桌上。

2. 把拆下的螺帽放在55cm外的盒子裡。

3. 將一小塊木片丟進60cm到空檔,出力1.5kg。

4. 把焊槍放回固定座的槽縫裡。焊槍直徑10mm,開口

12mm,距離45cm。

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5. 把焊槍放回V字型固定座,它的開口是55mm,焊槍

直徑10mm,運動距離45cm。

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6. 把重8kg,60×40×30cm的箱子,放在

架子上,裕度52mm,運動距離60cm。

8. 徒手用鉛筆在紙上劃一條大約70cm的直線。

9. 單手從夾具中把重4kg的工作物取出,移動距離20cm。

10. 雙手從夾具中,把重4kg的工作物取出,移動距離20cm。

11. 用食指按下啟動按鈕,施力3.2kg。

12. 把焊槍從焊好的點移動15cm,到另一點準備焊接。

13. 把紙箱合起來,箱蓋移動距離30cm。

七〃身體動作(Body Movements)

(一)起立、坐下或蹲下(S10)

不移動桌椅的起立或坐下、蹲下需時10BU,記作S10

(二)彎腰或挺直(B10)

每次彎腰費時10BU,而且一定要挺直起來,又要10BU,這些動作都記作B10;

但可直接記2B10。

(三)轉身(T10 / T20)

扭腰把身體轉一個角度,≦90?需10BU,記作T10,若>90?<180?需20BU記

作T20

(四)走路(W10)

步幅以75cm計算,每步需10BU,記作W10,步行25m折合331/3步,四捨

五入後以33步計算,計作33W10

(五)上下樓梯(W10)

這是指建築物的梯階,而不是水電木匠工作時所用的竹梯、木梯。不論上下樓,

每一階費時10BU,記作W10

(六)範例

從椅子上站起來,走25m到儲物架,彎下腰從架子上拿起一個4kg的工具,

再走20m到樓梯處,爬上20級再走15m放到工作台上,此時手動作的距離

是35cm,最後坐在椅子上,請算一下共花多少時間?

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分析式S10

33W10

2B10

PB+?

27W10

20W10

20W10

MB 2+

S10 起立

走25m到架子

彎腰/挺身

拿工具

走20m到樓梯

上樓

走15m到工作台

放下工具

坐下

合計

10BU

330BU

20BU

20BU

10BU

270BU

200BU

200BU

10BU

10BU

1070BU

1070BU = 1070×0.075秒= 80.3秒normal time