周曉輝，洪增林

(西北工業(yè)大學(xué) 自動化學(xué)院，西安 710072)

模特排時法(MODAPTS)是工業(yè)工程方面的基礎(chǔ)方法，最早由海特博士(G·C·Heyde)創(chuàng)建.模特排時法是一種基于人因工程學(xué)原理的動作時間分析方法，較傳統(tǒng)的PTS(預(yù)定動作時間標(biāo)準(zhǔn)法)方法，更簡便易行、更具操作性[1-2].本文基于模特排時法，研究制造企業(yè)生產(chǎn)線平衡問題.

1 模特排時法在某模擬生產(chǎn)線的應(yīng)用

1.1 模擬生產(chǎn)線現(xiàn)狀

該模擬生產(chǎn)線屬于多工序連續(xù)混裝流水作業(yè).由于生產(chǎn)線負(fù)荷不均衡，高負(fù)荷工序不能按時完成生產(chǎn)任務(wù)，低負(fù)荷的工序卻經(jīng)常停工待料，該狀態(tài)除容易造成工時損失外，還可能造成工件堆積滯留現(xiàn)象，甚至造成生產(chǎn)線的中斷.企業(yè)不斷進(jìn)行擴張，采取外延式擴線、加班等措施，極大地增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本[3-4].因此，急需轉(zhuǎn)變企業(yè)增長方式，對現(xiàn)行生產(chǎn)線問題進(jìn)行分析，找出影響生產(chǎn)線平衡的因素，采取不增加成本或少增加成本的內(nèi)涵式增長方式，實現(xiàn)企業(yè)擴張[5-6].

1.2 模擬生產(chǎn)線的應(yīng)用舉例

對現(xiàn)行的某模擬生產(chǎn)線上的各個工位進(jìn)行記錄，然后通過方法研究，制定出標(biāo)準(zhǔn)方法，再通過時間研究，制定標(biāo)準(zhǔn)時間.應(yīng)用達(dá)寶易軟件對模擬裝配過程進(jìn)行記錄和分析，利用模特排時法計算出標(biāo)準(zhǔn)時間，然后對裝配過程進(jìn)行改進(jìn).

具體而言，先對模擬裝配過程進(jìn)行錄像，采用達(dá)寶易軟件逐幀重放、自由調(diào)節(jié)播放速度，精確地找到動作單元的分界位置.同時還可以進(jìn)行周期、動素(作)類型、速度評價系數(shù)、動作說明等屬性的編輯，其結(jié)果和視頻聯(lián)動.定標(biāo)準(zhǔn)工時，提供了速度評價法和MOD法計算器及手動輸入標(biāo)準(zhǔn)時間ST.

表1、2是自動標(biāo)準(zhǔn)時間界面下的動作分析表和動作名稱統(tǒng)計結(jié)果.

表1 動作分析表

表2動作名稱統(tǒng)計結(jié)果

動作名稱數(shù)據(jù)個數(shù)平均值中間值最小值最大值方差改善前總時間改善后總時間打開箱體10.40.400.40.4000.40.4伸手到橡皮腳30.330.400.20.400.0111握取橡皮腳30.40.400.40.4001.21.2伸手到螺絲80.370.400.240.570.012.972.97握取螺絲90.660.520.341.210.15.945.94移回1052.760.400.253.4095.12289.81288.98對準(zhǔn)1273.261.840.2418.2011.47413.76412.04裝配橡皮腳40.730.800.321.200.142.922.92左手持住箱體底10.60.600.60.6000.60.6把橡皮腳裝在箱體上40.90.800.41.600.253.63.6伸手到墊片180.50.400.21.600.19.059.05握取墊片240.470.440.280.800.0211.3811.38裝配墊片80.670.800.41.200.085.45.4伸手到螺絲刀90.460.400.21.600.194.124.12握取螺絲刀81.020.660.422.000.518.188.18用螺絲刀對準(zhǔn)螺絲40.750.800.60.800.0133伸后到螺母270.460.400.21.800.1412.4512.05握取螺母300.430.400.040.800.0213.0412.64裝配螺絲71.061.200.41.600.227.47.4放下螺絲刀71.581.600.43.231.1211.0311.03

圖1 改善前后動素分布情況

同時，達(dá)寶易提供了MOD法計算器，點擊MOD計算器的按鈕，可使MOD法更簡便易行.圖1是改善前后的動素分布對比分析.

圖2是改善前后三大動素(有效動素、輔助動素、無效動素)時間比較. 圖3是改善前后動作時間對比.

圖2 改善前后三大動素時間比較

圖3 改善前后動作時間對比

周期統(tǒng)計結(jié)果如表3所示.

表3 周期統(tǒng)計結(jié)果

該模擬裝配過程中有幾百個操作，這些操作在SOP中合并成25個.每個SOP記錄5個.每個SOP輸出結(jié)果如圖4所示.

1.3 分析某模擬生產(chǎn)線存在的問題

通過對操作全過程的記錄和分析，發(fā)現(xiàn)操作過程中，存在以下3個問題：

1)作臺布置存在問題

通過操作過程分析可以發(fā)現(xiàn)，首先工作臺布置比較凌亂，每次伸手取零件時，基本都需要用眼，這比較浪費時間，降低速度.其次，工作臺上的零件放置也不合理，超過90%的伸手動作都是需要大臂移動，這是非常不合理的，不僅降低速度，而且耗費體力，容易讓操作者產(chǎn)生疲勞.

2)裝配過程由一個操作者完成不合理

由于裝配過程由一個操作者完成，操作者需要用到零件和工具都放置在工作臺上，會出現(xiàn)上述操作臺混亂的問題.該裝配過程的操作比較多，讓一個人熟練掌握，需要的培訓(xùn)時間比較長；又由于操作多，在操作過程中，會出現(xiàn)需要思考和計劃，這些動素會降低速度，是不必要的.

3)缺乏操作標(biāo)準(zhǔn)

該操作過程中，沒有操作標(biāo)準(zhǔn)，操作者也沒有操作經(jīng)驗，在操作過程中，出現(xiàn)一些錯誤操作.對于一些正確的操作，也存在一定的問題.比如，在裝配過程中，接線時，需要擰螺絲，擰幾圈螺絲是標(biāo)準(zhǔn)的，沒有規(guī)定，只知道是擰緊，擰緊的過程差別就比較大，用的時間也會有很大的差別.

模擬生產(chǎn)線的流程存在以下問題：

1)各工位任務(wù)分配不合理，存在瓶頸和冗余工位；

2)缺乏標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)；

3)標(biāo)準(zhǔn)工時不合理，存在人力資源浪費的現(xiàn)象；

4)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量沒有充分挖掘企業(yè)實際生產(chǎn)能力.

圖4 SOP記錄表

2 模擬生產(chǎn)線的平衡改善

2.1 運用模特排時法制定工時定額標(biāo)準(zhǔn)

工時定額是企業(yè)生產(chǎn)管理中一項極為重要的基礎(chǔ)工作，它對于正確地組織企業(yè)的生產(chǎn)和分配，都是很重要的.工時定額的側(cè)重點是“規(guī)定一個額度”.所以，即使同一作業(yè)，由于用途不同，可能有不同量值的定額值.

2.2 改善某模擬生產(chǎn)線

通過對某模擬裝配過程的分析，對裝配過程進(jìn)行改善.將裝配過程改為由5個工位完成.

第1個工位的操作是打開機箱，在箱體底裝4只橡皮腳.

第2個工位是將線路板固定在箱體上，用螺母固定好.

第3個工位的操作是裝船形開關(guān)、J型航空插和小喇叭，并將線接好.

第4個工位是在箱體蓋上裝二級管座.

第5個工位是裝鈕子開關(guān)、發(fā)光二極管和按鈕開關(guān)，并蓋好箱體.

對于某模擬生產(chǎn)線，在堅持動作經(jīng)濟原則和“ECRS”(取消、合并、重排、簡化)四大原則基礎(chǔ)上進(jìn)行改善.具體包括以下方面：

1)重新分配操作員的工作任務(wù) 將有極性的元件及外形相似的元件分配給不同工位，這樣可以減少工人的工作量和錯誤率，間接達(dá)到提高生產(chǎn)率的目的.

2)實施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè) 運用動作經(jīng)濟原則改進(jìn)各工位操作員的操作方法和工作臺布置，制定標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序，并對操作員進(jìn)行培訓(xùn)，使其具備必要的意識和技能.

2.3 應(yīng)用模特排時法制定標(biāo)準(zhǔn)時間

標(biāo)準(zhǔn)工時是工廠經(jīng)營管理的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一，它是建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)成本的基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)化管理的基礎(chǔ)參數(shù)，也是衡量企業(yè)效率的重要基礎(chǔ)參數(shù).建立標(biāo)準(zhǔn)工時系統(tǒng)的重要性是不言而喻的.

標(biāo)準(zhǔn)時間的制定并不容易.一談到標(biāo)準(zhǔn)時間，許多企業(yè)老板和主管馬上會聯(lián)想到每日的生產(chǎn)指標(biāo)，并且希望生產(chǎn)指標(biāo)越來越高；而生產(chǎn)工人卻有很大的抵觸情緒，從而一般的工業(yè)工程師很難得到準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)時間.而用模特排時法計算標(biāo)準(zhǔn)時間，這些問題可以解決.因為模特排時法是將操作過程分解成21個動作，每個動作都有標(biāo)準(zhǔn)時間，在加上寬放時間，可以計算出操作過程的標(biāo)準(zhǔn)時間.

標(biāo)準(zhǔn)時間可以用以下的公式計算：

標(biāo)準(zhǔn)時間=作業(yè)時間+寬放時間

用模特排時法確定的某模擬裝配實驗的作業(yè)時間是578.81 s，裝配車間的寬放率一般是26%-30%.取寬放率為28%，根據(jù)公式得，某模擬裝配實驗的標(biāo)準(zhǔn)時間是740.876 8 s.

根據(jù)目前的生產(chǎn)條件及工人的熟練程度，確定標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時間和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量，確定每個工位需要的工人數(shù)，重新配置人力.

3 結(jié) 語

通過MOD法在某模擬生產(chǎn)線上的應(yīng)用可以看出MOD法在生產(chǎn)線能力平整方面是十分有效的.企業(yè)應(yīng)了解MOD法及相關(guān)工業(yè)工程方面的技術(shù)知識，對生產(chǎn)過程的作業(yè)程序、作業(yè)方法、物料配置、空間布局及作業(yè)環(huán)境等各方面進(jìn)行改善，在不投資或少投資情況下取得可觀的經(jīng)濟效益.值得一提的是，要達(dá)到IE部門所設(shè)定的目標(biāo)，領(lǐng)導(dǎo)的重視和工人的配合是十分重要的.

參考文獻(xiàn)：

[1] 范中志.工業(yè)工程基礎(chǔ)[M]. 廣州:華南理工大學(xué)出版社,1996.

[2] 于莎莎. MODAPTS——一種勞動定額制定的方法研究[D].大連：大連理工大學(xué), 2006.

[3] 郭 伏.模特法在生產(chǎn)線能力平整中的應(yīng)用[J].東北大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版, 2003, 5(1): 31-33.

[4] 單 明, 劉春玲. 工業(yè)工程在我國的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息, 2010(8): 83.

[5] 高廣章. 模特排時法在生產(chǎn)平衡中的應(yīng)用[J].機械設(shè)計與制造,2009(8): 98-100.

[6] 詹宇鐸，韓廣華，董 明.生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)與制造業(yè)的協(xié)同發(fā)展機制研究[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，28(1)：118-122.