◎長治清華機械廠 叢子榮 路毅 朱淼 仇小紅 劉民東

典型零部件標準工期在科研生產(chǎn)管理中的應用

◎長治清華機械廠 叢子榮 路毅 朱淼 仇小紅 劉民東

遵循準時化生產(chǎn)的精益理念，根據(jù)產(chǎn)品結構選取典型零部件，經(jīng)過分析影響產(chǎn)品完工的各種因素來確定在特定環(huán)境下典型零部件的實際加工工期，實現(xiàn)標準量化，為生產(chǎn)計劃編制的準確性和可執(zhí)行性提供堅實的理論支撐，為其它產(chǎn)品零部件的標準工期制定、實際工期確定打下了基礎。

生產(chǎn)計劃是指導企業(yè)生產(chǎn)以及安排其它活動的依據(jù);是聯(lián)系產(chǎn)、供、銷、運等各個環(huán)節(jié)的紐帶;是組織企業(yè)生產(chǎn)活動有序均衡進行的手段。隨著企業(yè)承攬型號產(chǎn)品品種的增多，生產(chǎn)任務量的增大，先進加工設備以及先進制造技術的引進，傳統(tǒng)的生產(chǎn)計劃編制方法已不能適應企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境的變化。由于生產(chǎn)計劃不合理因素造成的物料庫存浪費、中間工序搬運和堆積的浪費、資金積壓的浪費甚多，尤其是生產(chǎn)計劃節(jié)點按時完成率、生產(chǎn)成品按時完成率較低，導致出現(xiàn)產(chǎn)品延期交付的現(xiàn)象。長此以往，必將給企業(yè)的經(jīng)濟效益與聲譽帶來嚴重的負面影響。

一、工作與實踐

1.總體思路

遵循準時化生產(chǎn)的精益生產(chǎn)理念，依據(jù)被確定的每種(類)典型零部件產(chǎn)品在特定環(huán)境下的生產(chǎn)工期，編制生產(chǎn)計劃。

2.項目實施方案

首先根據(jù)產(chǎn)品結構，選取具有共性特點的零部件作為典型零部件;其次，測算各典型零部件組成各工序?qū)嶋H加工時間，即正常生產(chǎn)情況下的標準工期;隨后，繪制網(wǎng)絡計劃圖;最后，依據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)時的各種情況對標準工期予以修訂，形成典型零部件的生產(chǎn)計劃。

(1)典型零部件的選取

零部件的選取要涵蓋目前企業(yè)承制的主要型號產(chǎn)品并兼顧企業(yè)內(nèi)部關鍵設備資源，在具有代表性的型號產(chǎn)品中再選取具有共性結構且具代表性的典型部件。

(2)典型零部件標準工期確定

一是網(wǎng)絡計劃繪制。對選取的典型零部件利用網(wǎng)絡計劃技術編制計劃，不僅能反映典型產(chǎn)品的工藝流程，還能反映產(chǎn)品的配套關系，并通過對產(chǎn)品各工序生產(chǎn)周期計算出典型產(chǎn)品的總生產(chǎn)周期，確定產(chǎn)品關鍵路線(生產(chǎn)短線)，為生產(chǎn)組織、指揮、協(xié)調(diào)提供依據(jù)。典型零部件網(wǎng)絡計劃由項目、工序、流程3種要素組成，部件1的網(wǎng)絡計劃如圖1所示。

二是工序?qū)嵶龉r與準結工時的確定。網(wǎng)絡計劃中的生產(chǎn)周期是正常生產(chǎn)條件、平均的勞動熟練程度下需要的生產(chǎn)周期。為了便于典型計劃的編制及后續(xù)分析，將典型計劃的標準工時(T)為分2個部分:一部分是實作工時(TS)，即生產(chǎn)時間或作業(yè)時間，含基本作業(yè)時間和輔助作業(yè)時間;另一部分是準結工時(TZ)，即非生產(chǎn)或非作業(yè)時間，為完成作業(yè)而必須發(fā)生的時間，含準備與結束時間、等待時間、組織性或技術性寬放時間等。公式為T= TS+ TZ。

三是典型零部件標準工期的確定。1個典型部件有多個零件組成，每一個零件都由一定的生產(chǎn)周期。通過網(wǎng)絡計劃圖找出該典型部件加工工期最長的路線，確定為該典型零部件的關鍵加工路徑，這一關鍵路徑的工期即視為該典型部件的標準工期。

以部件1的網(wǎng)絡計劃圖為例，其各條路線的標準工期計算如下:

零件1 T1=496小時=480小時+16小時

零件2 T2=444小時=428小時+16小時

零件3 T3=152小時=136小時+16小時

零件4 T4=160小時=144小時+16小時

從而得到，路線1為部件1的關鍵路線，T=496小時。

單件產(chǎn)品的標準工期，即為零件所有工序的實做工時與所有工序的準結時間之和。

公式為TD= ∑TS+ ∑TZ。

(3)典型零部件標準工期的修正

根據(jù)實際生產(chǎn)條件的變化，如生產(chǎn)批量、技術狀態(tài)、任務量、作業(yè)班次、設備調(diào)劑、關鍵設備使用等影響生產(chǎn)的主要因素，研究探索各修正系數(shù)在特定環(huán)境下的具體值。

一是生產(chǎn)批量修正系數(shù)ka。隨著產(chǎn)品一次性投入數(shù)量的增加，產(chǎn)品復雜程度的增加，對總工期來說會有增加，但增加的幅度會呈現(xiàn)遞減的趨勢。但是，當批量超出一定的量時，不分批投入，又會導致比較大的庫存積壓，所以生產(chǎn)批量對工期的影響不是一個線性關系。

通過對筆者所在企業(yè)近幾年生產(chǎn)的型號產(chǎn)品做了大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，建立數(shù)學模型，不斷擬合產(chǎn)品生產(chǎn)周期與批量的函數(shù)關系，基本找出了生產(chǎn)批量與單件生產(chǎn)周期存在的對應關系。

當單件產(chǎn)品生產(chǎn)周期為2個月時，隨著生產(chǎn)批量n的增加，調(diào)整系數(shù)ka2=〔60+(n-1)×4〕/(20n+40);當單件產(chǎn)品生產(chǎn)周期為4個月時，隨著生產(chǎn)批量n的增加，調(diào)整系數(shù)ka4=〔120+(n-1)×5.6〕/(48n+72);當單件產(chǎn)品生產(chǎn)周期為6個月時，隨著生產(chǎn)批量n的增加，調(diào)整系數(shù)ka6=〔180+(n-1)×7.2〕/(76n+106);當單件產(chǎn)品生產(chǎn)周期為8個月時，隨著生產(chǎn)批量n的增加，調(diào)整系數(shù)ka8=〔240+(n-1)×8.8〕/(104n+136);當單件產(chǎn)品生產(chǎn)周期為10個月時，隨著生產(chǎn)批量n的增加，調(diào)整系數(shù)ka10=〔300+(n-1)×10.4〕/(132n+168);當單件產(chǎn)品生產(chǎn)周期為12個月時，隨著生產(chǎn)批量n的增加，調(diào)整系數(shù)ka12=〔360+(n-1)×12〕/(160n+200)。

二是技術狀態(tài)修正系數(shù)kb。一般來說，研制階段設計還不成熟，工藝還不盡完善，會有比較大的反復，甚至會出現(xiàn)部分零部件的報廢等，導致其實際生產(chǎn)周期延長。隨著初樣、試樣、批生產(chǎn)等階段的進展，產(chǎn)品設計成熟度增加，工藝日臻完善，操作者的操作熟練程度越來越高，修正系數(shù)應逐漸下降。產(chǎn)品技術狀態(tài)對應的kb值分別為方案階段1.3、初樣階段1.22、試樣階段1.1、第一批1、第二批0.97、第三批0.95。

三是任務量修正系數(shù)kc。生產(chǎn)任務量與生產(chǎn)能力的比值，反映了生產(chǎn)資源的負荷度，直接影響產(chǎn)品任務的工期的變化，致使生產(chǎn)基本時間發(fā)生變化的比值。針對單位任務能力比、車間任務能力比以及生產(chǎn)班組或某道工序、某臺設備上。積累任務的總和與生產(chǎn)能力之間的比值。當任務超過能力范圍時，需要采取必要的措施，對生產(chǎn)任務工期進行修正。任務量即任務工時與能力工時比值的修正系數(shù)kc(見表1)。

四是設備班次修正系數(shù)kd。標準工期的計算是以一班制(8h)為基礎的，當涉及到班次調(diào)整時，則修正系數(shù)為:

考慮到夜班生產(chǎn)效率，二班制總工作時間設定為15h，三班制總工作時間設定為20h。設備班次對應的修正數(shù)分別為:一班制1、二班制0.53、三班制0.4。

五是設備調(diào)劑修正系數(shù)ke。由于使用設備與標準所選的典型設備不同，引起效率差異而要修正定額的比例數(shù)值。特別是關重設備加工時工序環(huán)節(jié)，因此它修正的是工序標準工時，而不是整個部件的標準工時;由于企業(yè)的設備限制或生產(chǎn)任務平衡的需要，出現(xiàn)小機床干大活或大設備干小活的情況。小機床干大活由于機床功率限制不能吃大刀，需要增加走刀的次數(shù)，加大工時的消耗，而大設備干小活，由于機床最高轉(zhuǎn)速限制和手工操作的不靈便，效率也會降低。該系數(shù)直接修正單件加工時間，修正系數(shù)ke(見表2)。

表2 設備調(diào)劑修正系數(shù)ke

六是關重設備使用修正系數(shù)kf。對于工序需在關鍵、重要、大型設備上加工的，因工序加工的特殊性，以及設備選擇上的不可替代性，在實際修訂過程中，因作業(yè)時間基本固定，但在準結時間上仍還存在較大的壓縮彈性，故其修訂系數(shù)主要圍繞其準結工時進行，則公式為:DS=DZ+kf·DZJ。其中，DS為某關重設備加工工序生產(chǎn)周期;DZJ為某關重設備加工工序準結標準工時;kf為某關重設備加工工序準結修正系數(shù);DZ為關重設備加工工序標準作業(yè)時間。

按照標準作業(yè)時間，以及生產(chǎn)進度要求，準結工時修正系數(shù)的浮動范圍主要在0.5～1。如果是多種產(chǎn)品需要同時在某關重設備上加工，其加工能力只能是各件加工工時的總和加上適當?shù)纳a(chǎn)準備時間。特殊強調(diào)的是設備調(diào)劑修正系數(shù)ke、關重設備適用修正系數(shù)kf兩個修正系數(shù)修正對象都是工序工時，而不是整個典型零部件的加工工時，在使用時計算比較繁瑣，需要據(jù)實處理。

(4)典型零部件實際加工周期計算

典型零部件在特定環(huán)境下的生產(chǎn)工期T=D·k，這里修正系數(shù)k受一系列因素影響，并且這些影響因素互相疊加。因此:T=D·k=D·ka·kb·kc·kd。其中，

T為特定環(huán)境下的生產(chǎn)工期，D為特定環(huán)境下的標準工期，k為多種因素影響的總修正系數(shù)。

當產(chǎn)品加工需要用到關重設備時，還要通過關重設備修正系數(shù)對標準工期D進行修正，此時:

二、實施效果

從整體應用情況看，改變了計劃節(jié)點設置“憑感覺”、“靠經(jīng)驗”、“拍腦門”簡單粗放的工作方式，簡化了生產(chǎn)計劃的編制工作，另一方面提高了計劃的準確性與可執(zhí)行性，同時也為計劃部門產(chǎn)品承攬時確定交付周期提供了一定參考。典型零部件標準工期數(shù)據(jù)收集與驗證是個可持續(xù)的過程，為企業(yè)科研生產(chǎn)管理打開了一條新的思路與方法，后續(xù)企業(yè)將根據(jù)生產(chǎn)實際及具體型號的投入情況，不斷拓展、完善補充典型零部件標準工期數(shù)據(jù)庫，為科研生產(chǎn)管理相關人員提供工作參考，有效提高計劃編制科學合理性和科研生產(chǎn)管理相關人員的工作效率。