黎 偉，鄭 濤，鄭建輝

(武漢鐵路局武漢工務(wù)大修段，武漢 430050)

隨著高速鐵路的發(fā)展，鋼軌焊接工藝日趨完善。對工藝成熟的鋼軌焊接流水線進(jìn)行工序測定，得出標(biāo)準(zhǔn)的工時定額是企業(yè)的一項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是企業(yè)高效、科學(xué)管理的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)的工時定額更是對合理生產(chǎn)組織、科學(xué)定員、按勞分配、提高生產(chǎn)率起到重要作用，也可作為工廠布置與生產(chǎn)線平衡分析和增購新設(shè)備分析的依據(jù)［1-3］。

1 工時測定

1.1 工時測定的程序

工時測定是一種能較真實掌握現(xiàn)場作業(yè)時間的方法，被廣泛用于企業(yè)工時定額研究中。工時測定的程序如下:(1)選擇合適的操作對象;(2)理解測定的工序;(3)分解程序動作;(4)確定觀測次數(shù);(5)進(jìn)行工時測定;(6)正常時間的確定;(7)數(shù)據(jù)處理和標(biāo)準(zhǔn)時間的確定。在分析單個工序工時測定的基礎(chǔ)上，進(jìn)行同一流水線上的多工序時間的測定和分析，進(jìn)而擴(kuò)展到整個生產(chǎn)流水線。分解的動作要素分為操作、移動、檢測、儲存、等待5類，分別用特定符號表示，方便統(tǒng)計分析?？紤]到工具、零件及材料等放置位置的不同，所取用的時間不同，以及讀取s表的誤差，對每項工作有效測定次數(shù)設(shè)為 10 ～40 次［2，4，5］。

1.2 工時測定中需要注意的問題

工時測定中需注意如下問題。

(1)要選擇合適的測時對象。測時對象的選擇一定要有代表性，要選擇熟練程度中等偏上的操作者，同時了解操作者的技能等級、工作經(jīng)驗等情況，確保得到的測時數(shù)據(jù)具有典型性。

(2)要按照標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序開展測時工作，分解程序動作要以現(xiàn)場使用的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序為準(zhǔn)。

(3)至少要安排2人同時進(jìn)行工時測定，交替記錄時間，確保測時的連續(xù)性。測時過程中要注意觀察、記錄操作者的操作過程與動作，對標(biāo)準(zhǔn)程序以外的動作要留心記錄。

(4)測時過程中要記錄周圍工作環(huán)境，操作者的作業(yè)態(tài)度、勞動效率等。這些因素涉及到標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間的確定［4，6，7］。

2 正常時間和標(biāo)準(zhǔn)時間的確定

2.1 正常時間

正常時間是以一種不快不慢的正常速度完成工作所需要的時間。研究人員將所觀測到的操作者的操作速度，與自己理想中的理想速度(正常速度)作一想象的比較，得出操作所需正常時間。正常時間Ts的計算方法如下［1］

式中，Tc為觀察時間;K為工序的工時評定系數(shù)。

2.2 工時評定系數(shù)

工時評定系數(shù)主要考慮影響操作者正常工作的因素，對其工作速度和效率進(jìn)行評比，評定時考慮的因素主要有操作者的工作速度、注意力等。按照操作者操作速度，把工時評定分為5個等級，每一等級對應(yīng)于相應(yīng)的評定系數(shù)，具體見表1［2］。

表1 工時評定等級

2.3 標(biāo)準(zhǔn)時間

標(biāo)準(zhǔn)工時是具有平均熟練程度的操作者，在標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)條件下，以正常的作業(yè)速度和標(biāo)準(zhǔn)的程序方法，完成某一作業(yè)所需要的總時間，它等于正常作業(yè)時間與各類寬放時間的總和。寬放時間從大類上說主要包括:生理寬放、休息寬放、程序性寬放、技術(shù)性寬放、政策性寬放等 5 大類。寬放類別和項目見表 2［3，4，6］。在測定時間過程中，觀測者要根據(jù)具體情況進(jìn)行寬放處理。標(biāo)準(zhǔn)時間的計算公式為

式中，Tbz為標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間;Tc為測得的時間;Tkf為寬放時間;μ為寬放系數(shù)。

不同的寬放項目對應(yīng)于不同的寬放系數(shù)，而且由于性別引起的生理方面的差異，寬放系數(shù)也不相同。綜合考慮寬放項目、作業(yè)人員性別、作業(yè)的姿勢后，目前一般常見的寬放系數(shù)見表3［1-3］。

表2 寬放類別和寬放項目

表3 常用寬放系數(shù)

3 廠焊工序時間測定

鋼軌焊接從最初的百米鋼軌配對到最后的500 m成品軌裝車出廠，要經(jīng)過16道工序，每相鄰兩道工序相互關(guān)聯(lián)［8］。為了使測定的工序及結(jié)果具有代表性，因焊前矯直機械化程度高，人為因素較少，選擇焊前矯直工序進(jìn)行工時測定。然后對焊前矯直、鏡面檢查和焊前除銹3個相鄰工序進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)分析。

3.1 焊前矯直工序時間測定

3.1.1 焊前矯直動作分解

焊前矯直是操作矯直機糾正鋼軌端部彎曲［8］，其程序動作可分為:(1)操作鋼軌走行系統(tǒng);(2)等待鋼軌到達(dá);(3)拿檢測工具;(4)檢測;(5)放回檢測工具;(6)操作機器矯直;(7)拿檢測工具;(8)檢測;(9)放回檢測工具;(10)操作走行系統(tǒng);(11)填寫記錄;(12)等待下一根鋼軌。

3.1.2 工時測定結(jié)果

選擇熟練的操作者，采用直接的s表測時法進(jìn)行焊前矯直工時測定。所用s表的精度為1/100 s，具體的測定結(jié)果見表4。從表4可以看出各個動素的測定時間結(jié)果波動都比較小，標(biāo)準(zhǔn)偏差最大的不到3，所以以10次測得的平均值作為實測結(jié)果是完全合理的。將測得的結(jié)果代入式(2)、(3)中得到焊前矯直工序標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間

以現(xiàn)有生產(chǎn)線一天8 h的工作日單線能生產(chǎn)3 km長軌計算。在標(biāo)準(zhǔn)時間內(nèi)，焊前矯直3 km鋼軌即30根百米軌所需時間為30×2×491.3 s=8.18 h，與實際8 h的情況相符，誤差率為2.25%。說明標(biāo)準(zhǔn)時間結(jié)果是合理的，能用于指導(dǎo)生產(chǎn)。

表4 焊前矯直工序工時測定s

3.2 多工序聯(lián)合作業(yè)分析

3.2.1 聯(lián)合作業(yè)分析

聯(lián)合作業(yè)分析［2，9，10］是指當(dāng)幾個作業(yè)人員共同作業(yè)于一項工作時，對作業(yè)人員時間上的關(guān)系的分析，以及排除作業(yè)人員作業(yè)過程中存在的不經(jīng)濟(jì)、不均衡、不合理和浪費等現(xiàn)象的一種分析方法。聯(lián)合作業(yè)分析的目的如下。

(1)發(fā)現(xiàn)空閑與等待的作業(yè)時間。利用聯(lián)合作業(yè)分析圖，可將那些不明顯的空閑與等待時間完全顯現(xiàn)出來。

(2)使工作平衡。利用作業(yè)分析圖，可使共同工作中的每一個作業(yè)人員的工作負(fù)荷趨于平衡，以獲得更好的較低的人工成本。

(3)減少周期(程)時間。改善最耗費時間的作業(yè)，縮短作業(yè)總時間量，降低(減少)周期時間，提高作業(yè)效率及效益。

(4)獲得最大的機器利用率。

(5)合適指派人員和機器。利用聯(lián)合作業(yè)分析圖，充分研究人與機器的動作，予以合適的調(diào)配，謀求配置人員、設(shè)備(機器)合理化，以達(dá)到最有效地運用人力與機器的目的。

(6)決定最合適的方法。完成任何一項工作都有許多種方法，但其中一定有一種比較好的方法。利用“聯(lián)合作業(yè)分析圖”表示人與機器的相互關(guān)系，找出浪費的時間并予以取消。最后以其周期時間的長短作為衡量方法好壞的依據(jù)。

3.2.2 鋼軌焊接流水線聯(lián)合作業(yè)分析

同單項工序工時測定方法一樣，對焊前矯直、鏡面檢查和焊前除銹3個工序進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)分析。這3個工序相距均為2 m左右，很方便測時人員進(jìn)行觀察和記錄。除鏡面檢查是2個人員同時作業(yè)以外，其他2個工序均為單人作業(yè)。在作業(yè)現(xiàn)場利用s表直接測時的方法，對3個工序進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)分析，對10次觀測的結(jié)果求平均值，其結(jié)果見表5。為了統(tǒng)計作業(yè)過程中等待(空閑)時間，對同一工序中相鄰幾個動作要素進(jìn)行合并。

從表5中可以看出，現(xiàn)有流水線的這3個工序工時利用率都很低，最大的是 55.15%，最低的是21.12%。導(dǎo)致工時利用率低下的主要原因是作業(yè)人員空閑等待時間過長，作業(yè)人員分配不夠合理。焊前矯直和鏡面檢查A工序兩者的作業(yè)內(nèi)容是能夠合并的，因為焊前矯直作業(yè)人員工作的時候，鏡面檢查A的作業(yè)人員是空閑的，而當(dāng)鏡面檢查A的作業(yè)人員工作的時候，焊前矯直的作業(yè)人員又同樣處于空閑狀態(tài)，所以只安排1個人同時進(jìn)行焊前矯直和鏡面檢查A的工作是完全可行的。合并之后的各項動作要素、耗費的時間和工時利用率見表6。

表5 聯(lián)合作業(yè)分析結(jié)果s

表6 焊前矯直與鏡面檢查A合并結(jié)果 s

從表6顯示的結(jié)果可以看出，在不增加工序周程的前提下，對相應(yīng)工序進(jìn)行合并，減少了空閑和等待時間，工時利用率大幅度提升。同時也減少了1個作業(yè)人員，降低了人工成本費。

同樣的道理將鏡面檢查B和焊前除銹這2個工序的作業(yè)內(nèi)容合并，只安排1個作業(yè)人員同時進(jìn)行鏡面檢查B和焊前除銹作業(yè)也是完全可行的。

4 結(jié)論

影響鋼軌焊接工序工時測定的因素很多，如設(shè)備性能、工人的熟練程度、工人的配合程度等。在設(shè)備狀態(tài)正常的情況下，工時測定的準(zhǔn)確性主要取決于操作者的業(yè)務(wù)熟練程度、工機具擺放的位置以及操作者之間的協(xié)調(diào)配合。所以為了使測定的結(jié)果具有代表性，應(yīng)該選擇訓(xùn)練有素的操作者，現(xiàn)場環(huán)境要盡量規(guī)范，物品、工機具的擺放盡量滿足“5S”的要求。同時，觀察者也要進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)。

從標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序著手，對鋼軌焊接工序進(jìn)行了動作要素分析、工序工時測定。測定得出觀測時間，進(jìn)行相應(yīng)的計算得到該工序的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間，可作為企業(yè)的一項重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用于指導(dǎo)生產(chǎn)。同時對同一條流水線上的相鄰幾個工序進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)分析，對測定的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出了一種崗位合并方案，經(jīng)驗證比較，合并后的工序作業(yè)效率大幅度提高，人工成本也有所降低，該工時研究方法對其他企業(yè)或行業(yè)有借鑒意義。

［1］(英)惠特莫爾(Whitmore，D.A.)著.作業(yè)測定—工時定額制定的原理和方法［M］.任允厚，譯.北京:國防工業(yè)出版社，1995.

［2］滕寶紅，姬智功.生產(chǎn)作業(yè)流程控制與管理［M］.廣州:廣東經(jīng)濟(jì)出版社，2005.

［3］蔡啟明，張慶，莊品.基礎(chǔ)工業(yè)工程［M］.北京:科學(xué)出版社，2005.

［4］孫林巖.人因工程［M］.北京:科學(xué)出版社，2001.

［5］朱歷新，周競濤.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工時定額技術(shù)研究［J］.機械科學(xué)與技術(shù)，2004，23(6):702-704.

［6］張軍輝，張志英，江志斌.船廠起重作業(yè)時間測定與分析［J］.工業(yè)工程與管理，2006，1(1):86-89.

［7］廖建橋，田勇軍.不同熟悉程度寫作速度的一項實驗研究［J］.人類工效學(xué)，2005，11(3):7-8.

［8］丁韋，宋宏圖，高文會，黃辰奎.100 m定尺鋼軌閃光焊方案分析［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2006(5):20-22.

［9］周淑華，劉俊清，劉健.勞動工時定額工作新探索［J］.鍋爐制造，2003(4):66-68.

［10］廖建橋.對事務(wù)性腦力勞動的一種定量測量方法［J］.工業(yè)工程，1998，1(2):48-52.