作業時間預估與生產線平衡之專家系統 - MINIIE · 生產管理之規劃必須先確認產品之作業時間與作業空間之需求，方能擬訂製程程序及管制其作業績效

2008 International Symposium of Quality Management, Kaohsiung, Taiwan

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作業時間預估與生產線平衡之專家系統

夏太偉助理教授

和春技術學院工業工程與管理系

[email protected]

摘要

產業面臨全球化的競爭，為求生存與發展必須迅速回應顧客需求，並於期限內完成

交貨。然在生產規劃階段對新產品之作業時間預估及生產線之平衡仍存有挑戰性。本專

家系統以主從架構模式，利用網際網路達到資源共享及協同設計之目的。本專家系統係

以簡易的交談方式協助使用者計算其生產作業時間及生產線平衡最佳化，以降低製程規

劃作業時間，並提升製程規劃的精準度。本專家系統包括作業時間預估模組與生產線平

衡模組，其中作業時間預估模組是以MTM-1為基準，將生產作業之動活歸類至 25個動

素，以計算每項作業的時間；生產線平衡模組是依據工作站數量、工作站的作業時間及

其空間限制、及產能需求等，計算各工作站的最佳配置空間，使工作站的流速與週程速

度一致。本系統可應用於產品作業時間估算、生產線之平衡計算、生產績效管理及教育

訓練等。

關鍵字：作業時間、生產線平衡、專家系統。

1. 前言

隨著社會經濟的快速發展，企業必須能快速回應以顧客導向、少量多變的需求及差

異化的服務。產品生產必須兼顧價格、品質、競爭力及顧客戶滿意之要求，並提供及時

服務及有效縮短交貨期限，以迅速反應市場需求，方具有競爭力 (Nishioka, 2004；許世

祥，2005；Kazaz et al, 2005)。由於產品的組成元件日趨複雜，加工技術日新月異，產

品生命週期亦逐漸縮短，在全球化的競爭的壓力下，企業於生產規劃中必須精確的掌握

作業時間，方可確認生產交期與成本 (周雍強，2000；藍俊雄等，2005；池福灶等，2007；黃

允成等，2007)。一般產品生產係以生產線或工作站方式，將原物料或元件依製程程序

加工，逐步完成產品之生產或組裝。產品的生產作業過程所包括的作業項目相當的繁

瑣，若以人工方式計算其作業時間將耗費龐大的人力與冗長的時間，且作業人員必須受

過工業工程與管理的專業訓練，方能執行該項業務。因此，新產品作業時間之估算多以


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既往之經驗概略估計，再藉由後續生產期間賡序調整作業現況。由於產品發展具有持續

性，且各項作業亦具有同質性，為縮短產品生產前之製程規劃可將既有之作業流程模組

化，則後續新產品開發將可架構在既有產品製程之上，僅需執行部分作業程序之修改，即

可獲得精準的標準作業時間。生產管理之規劃必須先確認產品之作業時間與作業空間之

需求，方能擬訂製程程序及管制其作業績效 (Leung et al, 2007；Magnanti, 2002)。

本專家系統係以簡易的交談方式引導使用者執行作業時間預估與生產線平衡。為達

到資源共享與協同設計之目的，本專家系統係以主從架構模式，可架構在網際網路上執

行。本專家系統包括作業時間預估模組與生產線平衡模組，其中作業時間預估模組是以

MTM-1之為基礎，規劃為 25個動素次模組，使用者依其作業需求逐次輸入相關的基本

資料，即可獲得該動素的作業時間，可免除繁雜的查表及計算程序，並可降低製程規劃

時間。本專家系統之 25 項動素次模組為：1.到達 (REACH)、2.搬物 (MOVE)、3.推物

(MOVE)、4.旋轉 (TURN)、5.加壓 (APPLY RESSURE)、6.抓取 (GRASP)、7.定置

(POSITION)、8.放手 (RELEASE)、9.卸拆 (DISENGAGE)、10.搖轉 (CRANKING)、11.

目視 (EYE TRAVEL/FOCUS)、12.閱讀 (READING)、13.足動作 (FOOT MOTION)、14.

腿動作 (LEG MOTION)、15.橫步走 (SIDE STEP)、16.步行 (WALK)、17.轉身 (TURN

BODY)、18.蹲身 (STOOP)、19.彎腰 (BEND)、20.單膝跪 (KOK)、21.單膝跪起立

(AFK)、22.雙膝跪 (KBK)、23.雙膝跪起立 (AKBK)、24.坐下 (SIT)、及 25.站起

(STAND) 等 (盧淵源，1983；陳文哲等，2006)。將此 25個動素次模組依MTM-1之內

容分成 120個選項，其中到達、搬物、推物、旋轉、搖轉、目視、閱讀、腿動作、橫步

走及步行等動素分析係將 MTM-1 之內容以迴歸分析之結果，或以 MTM-1 建議之公式

代入計算；加壓、抓取、定置、卸拆、足動作及轉身等動素分析是以MTM-1之法則，以

選單方式由使用者依實際狀況選取；放手、蹲身、彎腰、單膝跪、單膝跪起立、雙膝跪、雙

膝跪起立、坐下及站起等動素分析則依據 MTM-1之內容直接顯示其作業時間。另生產

線平衡模組則依據產品製程將各項工作指派至工作站，並輸入工作站數量、工作站的作

業時間、空間限制及產能需求等，即可完成生產線最佳化配置之計算。本專案系統之作

業環境將主動導引使用者依據系統提示輸入資料，無需任何運算即可完成作業時間估算

及生產線平衡作業，大幅提昇作業效率。

本研究的成果將可有效的協助企業擬定產品之標準工時、生產規劃、生產作業評估

及建立作業模組等，有效提升生產規劃之作業效率。本專家系統之開發是以網際網路模

式為基礎，可藉由網際網路即時提供上下游業者對新產品生產之作業時間預估，以利協

同設計及製造成本之掌控。因此，此本系統可結合企業既有之設計系統、生管系統或企

業資源規劃系統等，以利確實管制產品之生產工時。另可藉由本專案系統的操作實施教

育訓練，提升作業人員對時間與動作分析之觀念。


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2. 專家系統

專家系統應用程式語言及軟體開發工具，以廣泛的導入至各行各業之特殊領域 (程

彥鈞，2004；潘南飛，2005；程彥鈞，2006；郭俊良等，2007；夏太偉，2008)。目前

專家系統配合網際網路發展均朝向提供具網路資源服務的專家系統 (吳琮璠

等，1996；曾繁絹，1997)。專家系統是一個以知識法則為依據，以推理為方法的智慧

型程式系統，亦即，專家系統是將某領域專家們的知識與經驗，經過知識加工服務的過

程，建立一套以推理的方式來解決問題的系統。專家系統的架構可分成三大部分，1.知

識庫 (knowledge base)：其主要工作係蒐集人類的知識，以系統化的方式表達，使電腦

可以進行推論及解決問題；2.介面 (interface)：其主要功能是提供相關資料的輸入與輸

出轉換，其中使用者介面 (user interface)係提供使用者諮詢及回應諮詢結果的介面；知

識擷取界面 (knowledge acquisition interface) 係提供編輯及增修知識庫功能的介面；3.

推理機制 (inference mechanism)：推論機制是藉由演算法或決策策略來進行與知識庫內

各項專門知識的推論，依據使用者的需求推導出正確的答案。其中知識庫是與專家領域

相關的部份，用以儲存解決特定問題的知識。推理機制是與專家領域獨立的部份，會依

據知識庫、使用者的問題及問題的複雜性來決定適用推論層次及提供使用者適當的回

應。(Giarratano et al, 1989；薛理桂，1991；Anne, 1992; Adrian, 1993;):

因此，專家系統係運用電腦軟體將專家的知識作適當的結構化與電腦程序處理，建

立一個特定知識庫 (knowledge-based)，另以控制策略 (control strategy)及經驗法則

(experience rules) 執行推理及解決問題，使電腦系統能像專家一樣解決特定領域的問

題。一般專家系統的求解過程，是根據使用者提出的目標，以設定的環境出發，在控制

策略的引導下，逐步運用知識庫的知識，經由不斷的探索/演算以達成最後的目標。

2.1 專家系統的組成結構

一般專家系統通常包括了三部分：知識庫、推論機制與介面，其基本架構，如圖 1

所示。其中知識庫是由特定領域範圍內之事實與規則組成；推論機制係由知識庫中有效

的事實與規則組成，於使用者輸入的條件基礎下判斷出結果；使用者介面則是使用者與

專家系統之間的溝通媒介 (Adrian, 1993；曾繁絹，1997)。

2.2 專家系統的建立

專家系統的建立必須要確認欲解決的問題，依據問題的範疇找出相關的知識並予以

程序化，將程序化的知識組織成一個有系統的知識結構，再依據系統化的知識結構訂定

序列的知識擷取規則，其中包含推論技術與演算法的選擇、轉譯及推演等程序等，並藉


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由使用者介面之輸入內容執行測試及回饋。

專家系統的開發是由特定領域的專家 (specific knowledge experts)、程式設計師

(programmers) 及知識工程師 (knowledge engineers) 所組成，其中知識工程師可藉由專

家訪問及務實的方法，獲得知識及展示知識，俾決定系統內之知識與決策法則，再由程

式設計師將其程式化，並經由不斷測試、修正，以發展成一套有效的專家系統。專家系

統之建立其內容及介面需符合技術資源及實用性，並考慮其服務性、管理者及使用者三

個層面的作業需求。

3. 作業時間預估與生產線平衡之專家系統之架構

為符合使用者使用網際網路之趨勢，跨越時間與空間的限制，且具協同作業之能

力，本系統架構於網路系統之下發展，使用者以Microsoft WINDOW 2000/XP業系統為

媒介，藉由網際網路系統擷取網路伺服器內資訊。管理者則以 PHP及 JAVA程式語言執

行系統編撰及修改。為維持本系統執行效率及降低執行時系統記憶空間之需求，本系統

架構分為兩大部分，即：1. 知識庫系統、2.資料庫系統，如圖 1 示。本專家系統分為作

業時間預估模組及生產線平衡模組，其作業程序是以網頁方式呈現，並將作業畫面分割

為資料庫網頁畫面及資料輸入畫面，以利使用者與系統互動，系統依據使用者點選的需

求由資料庫中選取適當的網頁呈現，並逐步導引使用者完成各項作業時間之運算；俟完

成作業時間之計算，即可輸入生產線平衡之相關資料，完成最佳化的生產線配置。

圖 1. 作業時間與生產線平衡專家系統之架構

使用者

網際網路系統

APACHE 網路伺服器系統

資訊擷取系統

知識庫系統資料庫系統

Microsoft WINDOW 2000/XP

PHP/JAVA

管理者


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圖 2. 作業時間預估與生產線平衡專家系統之知識庫內容架構

3.1 知識庫系統

知識庫系統係架構於 APACHE 虛擬網路伺服器之下，該伺服器具整合執行 JAVA及

PHP等程式語言之功能，以操控本專家系統。本專家系統係依據動素分析及生產線配置

最佳化之程序，以 JAVA 及 PHP 程式語言控制其操作步驟、統計運算及網頁畫面之擷

取，其知識庫內容之架構，如圖 2 示。其中作業時間預估分析模組及生產線平衡模組之

輔助說明選單存於資料庫系統中，以利系統作業時擷取，以降低作業時間，提升作業速

度。作業時間預估分析模組之結果經工作指派後，可輸入至生產線平衡模組，以尋求最

佳化的生產線配置。

本專家系統之作業時間預估模組之作業時間計算是依據 MTM-1之內容建立其時間

與動作分析次模組計 25 項。其中到達、搬物、推物、旋轉、搖轉、目視、閱讀、腿動

作、橫步走及步行等動素分析係依據 MTM-1 之內容以迴歸分析之結果，或以 MTM-1

建議之公式代入計算，部份結果如表 1至表 8所示，其中到達、搬物、推物、及搖轉等

迴歸分析曲線之預估值與MTM-1 值之 2R 均在 0.999以上；加壓、抓取、定置、卸拆、足

動作、及轉身等動素分析是以 MTM-1之法則，以網頁選單方式由使用者依實際狀況選

取適當的選項，部份結果如表 9至表 14所示；其他動素時間，如：放手、蹲身、彎腰、單

膝跪、單膝跪起立、雙膝跪、雙膝跪起立、坐下、及站起等則依據 MTM-1之內容直接

顯示其作業時間。所有作業時間之計算結果以秒為單位顯示於頁面。經由作業時間預估

生產線平衡相關資料輸

入，如：工作站數量、基本作

業空間、工作站最小間距、最

大淨空間、產能等。

作業時間衡量模組資料庫系統

基本動素模組

2.搬物 3.推物

7.定置 8.放手 12.閱讀 13.足動作 17.轉身 18.蹲身

1.到達

6.抓取 11.目視 16.步行 21.雙膝跪 22.單膝跪起立 23.雙膝跪起立

4.旋轉 9.卸拆 14.腿動作 19.彎腰 24.坐下

5.加壓 10.搖轉 15.橫步走 20.單膝跪 25.站起

使用者

作業時間衡量及生產線平衡之專家系統

生產線平衡模組

結束

依據產能及限制條件，計算各

工作站之作業空間。

依據產能及限制條件，計算生

產線平衡之最佳化配置空間。

顯示各工作站空間之計算結果

作業時間計算

顯示作業時間計算結果


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模組計算之各作業動素時間需依製程程序及現場實際作業限制盡量將工作平均指派至

各工作站，使各工作站的作業時間趨於一致，以增加生產線作業之流暢性及減少製程瓶

頸產生。生產線平衡模組之最佳化配置空間計算則是依據各工作站的作業時間、基本作

業空間及間距需求、工作站的數量及產能等，確認現場實際空間大於產能要求的作業空

間後，再將各工作站之速度調整至工作站中最大速度，使整個生產線的速度一致，藉由

各工作站之速度調整一致後，即可計算各工作站之實際作業之需求空間。生產線平衡模

組之流程圖，如圖 3所示，其演算程序說明如下。

1. 依據作業程序將工作指派至各工作站，但該工作站累積作業時間(STPS)≦週程時

間 (UPT)；

2. 輸入可用空間(L)、工作站基本作業空間 ( iBLPS )、工作站間距 ( iLBS )、產能

(PPH)、工作站作業時間 ( iSPT )，生產線形式(直線形或 U 形)等；

3. 計算其單位產品週程時間 (UPT)、工作站速度 ( iCS )、最大工作站數(N)及總基本需

求空間 (SBLPS)等；

(1) UPT=60/PPH；

(2) ( ) /i i iCS BLPS LBS UPT= + ，並找出最大工作站的速度 ( )MAX iCS MAX CS= ，以

滿足產能需求；

(3) N=INT((L+LBS)/(BLPS+LBS))，當最大工作站數 (N)>輸入工作站數，需重新輸

入工作站數(N)；

(4) SBLPS= N×(BLPS+LBS)，當 SBLPS> L，重新輸入可使用空間 (L)；

4. 計算各工作站實際作業空間需求 ( iML )=各工作站作業時間 ×輸送帶速度

= i iTPS CS× ；

5. 累計各工作站實際作業空間累計值 (SML)1

N

ii

ML=

=∑ ，其中 iBLPS > iML ，則

iML = iBLPS ；

(1) 計算工作站的間距累計值 (SLBS)1

N

ii

LBS=

= ∑ ；

(2) 生產線作業空間需求 (SS&LB)=SML+SLBS；(3) 若 SS&LB> )，重新輸入可使

用空間 (L)；

6. 調整各工作站之間距 ( iSBS )= ( )MAX i iCS CS SPT− × ；

7. 各工作站實際作業空間 ( iLPS )= iML + iLBS + iSBS ；

(1) 計算生產線調整的空間 (SLPS)1

N

ii

LPS=

= ∑ ；

(2) 若 SLPS>L，重新輸入可使用空間 (L)；


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(3) SLPS ≤ L，顯示生產線各工作站之空間( iLPS )。

圖 6. 生產線平衡之最佳化配置作業流程

輸入生產線平衡相關資料

UPT=60/PPH

CSi=(BLPSi+LBSi)/UPT

N=INT((L+LBS)/(BLPS+LBS))

SBLPS= N×(BLPS+LBS)

是

否

開始

尋找及儲存 CSMAX

MLi= i iTPS CS×

SML1

N

ii

ML=

=∑ ，SLBS1

N

ii

LBS=

= ∑

SS&LB=SML+SLBS

如果 iBLPS > iML ，則 iML = iBLPS

SBLPS>L 或 N<工作站數量

否

SS&LB>L 是

iSBS = ( )MAX i iCS CS SPT− ×

iLPS = iML + iLBS + iSBS

SLPS1

N

ii

LPS=

= ∑

否

SLPS>L 是

顯示生產線各工作站之空間( iLPS )及速度 CSMAX

結束


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表 1. 到達時間與動作分析之迴歸分析

狀態說明 0cm＜RD≦2cm 2cm＜RD≦10cm RD＞10cm

A = 2.0 = -0.0304× 2RD +0.8793×RD +0.36 = 0.1733×RD +4.3342

B = 2.0 = -0.0304× 2RD +0.8793×RD+0.36 = 0.2879×RD+4.0631

C&D = 2.0 = 3.9284×LN(RD) - 0.5844 = 0.2728×D+5.9116

起始時

手為靜

止狀態

E = 2.0 = 0.0018× 2RD +0.5736×RD +0.86 = 0.2439×RD +4.3461

A = 1.6 = -0.0429× 2RD +0.9243×RD - 0.06 = 0.1581×RD +3.2988 起始時

手在動 B = 1.6 = -0.0089× 2RD +0.4421×RD +0.76 = 0.2856×RD +1.376

註：RD=到達的距離。

表 2. 搬物∕推物時間與動作分析之迴歸分析

狀態說明 0cm＜MD≦2cm 2cm＜MD≦10cm MD＞10cm

A TM1= 2.0 TM1= -0.0071× 2MD +0.5857×MD +0.86 TM1= 0.3125×MD+3.3203

B TM1= 2.0 TM1= -0.0411× 2MD +1.0679×MD +0.14 TM1= 0.2492×MD+5.4789

起始時手為靜止狀態 C TM1= 2.0 TM1= 3.6044×LN(MD) - 0.5296 TM1= 0.3403×MD+4.8815

起始時手在動 Bm TM1= 1.7 TM1= -0.0071× 2MD +0.4057×MD+0.94 TM1=0.2769×MD +1.5363

重量(MW) 0kg＜MW≦1kg MW＞1kg

靜態因子 SF= 0.00 SF= 0.7614×MW - 0.3055

重量調整因子動態因子 DF= 1.00 DF= 0.024×MW+0.9798

註：MD=搬物⁄推物的距離，MW=搬物⁄推物的重量，搬物⁄推物時間 (TM)=TM1×DF＋SF

表 3. 搖轉時間與動作分析之迴歸分析

狀態說明搖動時間啟動與停止時間

轉輪直徑(WD) TC1=3.1002×LN(WD)+4.3853 TC2=5.2

搖轉方式搖轉時間

連續搖轉 TC=((CN×TC1)+TC2)×DF+SF

間歇搖轉 TC=((TC1+TC2)×DF+SF)×CN

重量(MW) 0kg＜MW 1kg≦ MW＞1kg

靜態因子 SF= 0.00 SF= 0.7614×MW - 0.3055

重量

調整

因子動態因子 DF= 1.00 DF= 0.024×MW+0.9798

註：TC=搖轉時間，WD=轉輪直徑，MW=搖轉的施力大小。


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表 4. 搖轉時間與動作分析之迴歸分析

狀態說明搖動時間啟動與停止時間

轉輪直徑(WD) TC1=3.1002×LN(WD)+4.3853 TC2=5.2

搖轉方式搖轉時間

連續搖轉 TC=((CN×TC1)+TC2)×DF+SF

間歇搖轉 TC=((TC1+TC2)×DF+SF)×CN

重量(MW) 0kg＜MW 1kg≦ MW＞1kg

靜態因子 SF= 0.00 SF= 0.7614×MW - 0.3055

重量

調整

因子動態因子 DF= 1.00 DF= 0.024×MW+0.9798

註：TC=搖轉時間，WD=轉輪直徑，MW=搖轉的施力大小。

表 5. 目視時間與動作分析之計算公式

狀態說明時間

視線轉移(EYE TRAVEL) =15.2×T/D 20≦

視線集中(EYE FOCUS) =7.3

閱讀時間 TE1=5.05×RN

註：視線轉移時間最大值為 20TMU； T=視線由一點移至另一點之間的距離； D=眼睛至兩點相連直線的垂直距離； RN=閱讀字數。

表 6. 腿動作時間與動作分析之計算公式

狀態說明距離時間

0cm＜LM 15cm≦ 7.1 腿部以膝或臀

為樞紐做動作 LM＞15cm =7.1+ (LM-15) ×0.5

註：LM=腿移動的距離。

表 7. 橫步走時間與動作分析之計算公式

狀態說明距離(SS) 時間

0cm＜SS 30cm≦ 17.0 移動一腳：當領先之一腳落地，即可實施下一動作者。 SS＞30cm =17.0+ (SS-30)×0.2

0cm＜SS 30cm≦ 34.1

以一腳或兩腳向身體側向移動

移動兩腳：當隨後之一腳落地，方可實施下一動作者。 SS＞30cm =34.1+ (SS-30)×0.4

註：SS=橫向步移距離。


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表 8. 步行時間與動作分析之計算公式

狀態說明

丈量方式有無障礙時間

無 =17.4×MS 公尺

有 =20.1×MS

無 =15.0×MS 步數

有 =17.0×MS

註：MS=步行距離或步數。

表 9. 加壓時間與動作分析

狀態說明時間

1.施力、短暫停頓、鬆力(不調整手腕及手臂位置) 10.6

2.施力、短暫停頓、鬆力(需調整手腕及手臂位置) 10.2

表 10. 抓取時間與動作分析

狀態說明時間

抓取(Pick up grasp)易於抓取大小、中或小之單一物件。 2.0

抓取(Pick up grasp)微小物件或緊貼於平面之薄物。 3.5

12mm＜直徑 25≦mm 7.3

5mm＜直徑 12≦mm 8.7

抓取(Pick up grasp)近似圓筒形物件之一側，其底部有阻礙者。

0 mm＜直徑 5≦ mm 10.8

變握(Regrasp)) 5.6

換手抓取(Transfer grasp) 5.6

接觸抓取(Contact, sliding, or hook Grasp) 0

體積＞26mm×26mm×26mm 7.3

5mm×5mm×2mm＜體積 6≦mm×26mm×26mm 9.1

選擇抓取(Select grasp)與其他物件相混之物件

，有尋找及選擇之動作發生。 0＜體積 5≦

mm×5 mm×2 mm 12.9


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表 11. 定置時間與動作分析

定置狀態握持容易握持困難

配合度表面安置範圍(R) 定置等級對稱性時間

對稱 5.6 11.2

半對稱 9.4 14.7 1.鬆配合 R 0.2≧ 公分不必費力套入

非對稱 10.4 16.0

對稱 16.2 21.8

半對稱 19.7 25.3 2.密配合 0.1公分 R<0.2≦ 公分用小力套入

非對稱 21.0 26.6

對稱 43.0 48.6

半對稱 46.5 52.1 3.精密配合 R＜0.1公分用大力套入

非對稱 47.8 53.4

表 12. 卸拆時間與動作分析

卸拆狀態握持容易握持困難

配合等級時間

1.鬆配合 4.0 8.7

2.密配合 7.5 11.8

3.緊密配合 22.9 34.7

表 13. 足動作時間與動作分析

狀態說明距離時間

以踝為支點輕施力 8.1

用力踩 10cm以內

19.1

表 14. 轉身時間與動作分析

狀態說明旋轉角度(TB) 時間

45度＜TB 0 移動一腳：當領先之一腳落地

，即可實施下一動作者。 TB 45≧ 度 18.6

45度＜TB 0

以一腳

或兩腳

向身體

側向移動移動兩腳：當隨後之一腳落地

，方可實施下一動作者。 TB 45≧ 度 37.2


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3.2 資料庫系統

本專家系統之資料庫係配合知識庫系統之作業時間預估系統提供 25 個動素次模組

及生產線平衡模組之輔助說明網頁，並配合知識庫系統之擷取提供與使用者交談的相關

內容及輔助說明。本專家系統之資料庫係以結構化方式儲存其網頁資料，以 JAVA 及 PHP

程式語言控制其操作步驟，並結合推理機制以防止使用者輸入錯誤之資料及引導使用者

依 MTM-1 之分析步驟及生產線平衡步驟，逐步完成時間與動作分析及生產線最佳化配

置。本資料庫之作業模式是以表單方式導引使用者選取適當的選項，可降低使用者對本

系統使用之門檻，並可降低作業系統之記憶空間，增加其執行效率。

4. 作業程序之範例

本專家系統作業時間預估模組計 25 個動素次模組，無法逐一陳述，僅以「到達」

動素分析及生產線平衡系統為例，其作業程序如下：

1. 作業時間預估模組

(1) 由本專家系統之主畫面點選動素項目，如表 15 所示；

(2) 顯示「到達」動素之輔助上頁，如表 16 所示；顯示「到達」動素之輔助下頁，如

表 17 所示；

(3) 由到「到達」動素之輔助上頁，點選「到達」狀態項目；

(4) 由到「到達」動素之輔助下頁，輸入伸手「到達」的距離；

(5) 計算「到達」作業時間及顯示「到達」作業時間。

2. 生產線平衡模組

(1) 將生產線平衡相關資料依序輸入系統，如表 18 所示；

(2) 選擇生產線的型式 (線形或 U 形)，如表 18 所示；

(3) 確認實際可用空間＞最小需求空間之限制；

(4) 計算各工作站之速度；

(5) 調整各工作站之空間；

(6) 顯示各工作站之實際作業空間與生產速度等，如表 19 所示。

表 15. 時間與動作分析專家系統之主畫面

1.到達 2.搬物 3.推物 4.旋轉 5.加壓

6.抓取 7.定置 8.放手 9.卸拆 10.搖轉

11.目視 12.閱讀 13.足動作 14.腿動作 15.橫步走

16.步行 17.轉身 18.蹲身 19.彎腰 20.單膝跪

21.單膝跪起立 22.雙膝跪 23.雙膝跪起立 24.坐下 25.站起


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表 16. 到達時間之輔助上頁面

1.到達(REACH)時間

狀態說明狀態

A：伸手至固定位置；或至另一手；或另一手置於其上的物件。 SAR

B：到達位置可能略有變動的單一物品。 SBR

C：到達其他物品混合在一起的物品，需尋找或選擇。 SCR

D: 到達非常微小或必須小心握取的物件。 SDR

起始時

手為靜

止狀態

E：為平衡身體或為下一動作，將手移開而到達不定位置。 SER

A：伸手至固定位置；或至另一手；或另一手置於其上的物件。 DAR 起始時

手在動 B：到達位置可能略有變動的單一物品。 DBR

請輸入伸手到達的距離 (公分)。 RD

請點選伸手到達的狀態及請輸入伸手到達的距離。

表 17. 到達時間之輔助下頁面

請輸入伸手到達的距離(公分)：

表 18. 生產線平衡模組之輸入

請輸入生產線平衡相關資料

可用空間(L)：工作站基本作業空間( iBLPS )：

工作站間距( iLBS )：產能(PPH)：

工作站作業時間( iSPT )：生產線形式：直線形或 U形

表 19. 生產線平衡模組之輸出

各工作站之實際作業空間與輸送帶速度

工作站 1實際作業空間：、工作站 2實際作業空間：、…、工作站 N實際作業空間：

輸送帶速度：

5. 結語

由於作業時間預估及生產線平衡作業，具有一定的專業知識水平，必須具有工業工

程背景者才能執行分析。若企業管理∕設計∕工程人員等對此觀念薄弱時，將無所適

從，且進入門檻不易，致無法快速掌握產品之生產需求時間，更不易準確的估計工時成

本。本專家系統可解決中小企業作業時間預估人力資源不足的窘況，並可快速擬定生產


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排程中各作業人員的工作時間及產量預估。本專家系統可透過協同設計適時掌握新產品

開發之工時估算；可作為生產管理教育訓練之實務演練教材，以提升員工對作業時間預

估及生產線平衡作業之基本職能。

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作業時間預估與生產線平衡之專家系統 - MINIIE · 生產管理之規劃必須先確認產品之作業時間與作業空間之 需求，方能擬訂製程程序及管制其作業績效

作業時間預估與生產線平衡之專家系統 - MINIIE · 生產管理之規劃必須先確認產品之作業時間與作業空間之需求，方能擬訂製程程序及管制其作業績效