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        基于MTM的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)分類與浪費(fèi)識(shí)別

        2018-08-29 07:21:22柳佳琛呂方奎汪俊呂小磊艾昕桐
        汽車實(shí)用技術(shù) 2018年15期
        關(guān)鍵詞:工時(shí)代碼浪費(fèi)

        柳佳琛,呂方奎,汪俊,呂小磊,艾昕桐

        (1.東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心,湖北 武漢 430058;2.華中科技大學(xué),湖北 武漢 430058)

        前言

        削減人工工時(shí)、減少浪費(fèi)一直是車間管理中的核心工作。為開展此項(xiàng)工作,工程師首先需要調(diào)查“哪里有浪費(fèi)”、“浪費(fèi)有多少”、“需優(yōu)先削減哪種浪費(fèi)”等問題,然后才會(huì)考慮采用何種技術(shù)手段來削減浪費(fèi)。

        大多數(shù)工廠采用現(xiàn)地現(xiàn)物調(diào)研等經(jīng)驗(yàn)式方式來識(shí)別上述問題,同時(shí)車間管理者在制定人員配給與生產(chǎn)線改善等相關(guān)事業(yè)計(jì)劃時(shí)也無數(shù)據(jù)支撐。因此本文提出一種工時(shí)數(shù)據(jù)分析方法來系統(tǒng)地指導(dǎo)工時(shí)管理與現(xiàn)場改善工作。

        1 標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)MTM-UAS

        圖1 MTM-UAS內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖

        MTM 是今日世界上應(yīng)用最為廣泛的預(yù)定時(shí)間方法,它是一種描述操作過程的方法,以編碼的組合反映工作過程,并可以得出唯一的時(shí)間值。MTM-UAS則為其中一種應(yīng)用規(guī)則,本文使用此種算法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)計(jì)算。它將動(dòng)作分為 8種,并輔以5種影響因素,形成79種標(biāo)準(zhǔn)模塊動(dòng)作,內(nèi)容結(jié)構(gòu)見圖1,代碼見圖2。

        圖2 MTM-UAS代碼圖

        2 標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)的價(jià)值分類

        《豐田模式》中提及8大浪費(fèi),并認(rèn)定生產(chǎn)流程中大多數(shù)為浪費(fèi);《精益思想》中則將生產(chǎn)流程分為增值與非增值(非增值即為浪費(fèi))。其他體系中還更進(jìn)一步分類出必要非增值或非必要增值,因他們意義相同,本文記為半增值。最終標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)按如下公式分類:

        式中:ST為標(biāo)準(zhǔn)工時(shí);VA為增值工時(shí);SVA為半增值工時(shí);NVA為非增值工時(shí)。為了更方便識(shí)別浪費(fèi),工時(shí)進(jìn)一步分成11類(見表1):

        表1 標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)按價(jià)值分類

        3 標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)價(jià)值分類的應(yīng)用

        3.1 增值工時(shí)VA的應(yīng)用

        3.1.1 純增值動(dòng)作VA-T

        指直接改變工件狀態(tài)所需的最短工時(shí)的安裝動(dòng)作。此動(dòng)作不考慮距離、重量、體積、拿取困難程度等因素,只與完成制造(使工件形變)最短的動(dòng)作有關(guān)。動(dòng)作分類要點(diǎn)如下:

        a)純增值動(dòng)作VA-T的多少只與開發(fā)設(shè)計(jì)相關(guān),與生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、布局無關(guān);

        b)5類動(dòng)作(拿取與放置、放置、周期動(dòng)作、視力控制、其他作業(yè))可以是純增值VA-T;

        c)2類動(dòng)作(拿取與放置、放置)為純增值VA-T時(shí),受空間布局影響,此類增值動(dòng)作并非最短工時(shí)的安裝動(dòng)作,僅代碼中的基礎(chǔ)代碼為增值 VA,剩余為半增值 SVA(釋義見章節(jié)3.2),數(shù)據(jù)見表2。

        表2 拿取與放置、放置代碼中的半增值工時(shí)

        3.1.2 質(zhì)量增值VA-Q

        指法規(guī)要求、工藝卡要求的檢查檢測工時(shí),例如整車淋雨試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)熱試、產(chǎn)品打刻等。

        3.2 半增值工時(shí)SVA的應(yīng)用

        半增值又稱為必要非增值、非必要增值,其指在執(zhí)行增值動(dòng)作VA之前的一個(gè)動(dòng)作。此動(dòng)作并不直接改變工件形態(tài),但為了觸發(fā)增值動(dòng)作VA必須得立即去執(zhí)行一個(gè)半增值SVA動(dòng)作。常見的半增值SVA動(dòng)作舉例:零件安裝之前的拿取動(dòng)作、夾具的定位動(dòng)作、安裝時(shí)手動(dòng)扶住零件等等。動(dòng)作分類規(guī)則如下:

        a)半增值動(dòng)作SVA與零件設(shè)計(jì)無關(guān),通常與生產(chǎn)線布局等因素相關(guān);

        b)半增值SVA的價(jià)值爭議:此類動(dòng)作不改變工件形態(tài),但其是必須存在的工時(shí);

        c)增值VA有部分工時(shí)屬于半增值SVA工時(shí)(釋義見章節(jié)3.1.1,數(shù)據(jù)見表2);

        d)使用輔助工具動(dòng)作當(dāng)選擇為非增值NVA-T時(shí),有部分工時(shí)屬于半增值SVA工時(shí)(釋義見章節(jié)3.3.1,數(shù)據(jù)見表3)。

        3.3 非增值工時(shí)NVA的應(yīng)用

        3.3.1 浪費(fèi)1—工具拿取放回NVA-T

        工具的整個(gè)使用過程分為 4個(gè)步驟(拿取+定位+操作+放回),本分類只含拿取與放回。動(dòng)作分類要點(diǎn)如下:

        a)本分類僅有代碼HA/HB/HC;

        b)HA/HB/HC= 拿取 + 定位 + 放回,而工具定位屬于半增值,因此代碼中含有部分半增值SVA工時(shí)(見表3);

        表3 使用輔助工具代碼中的半增值工時(shí)

        c)本分類造成的身體動(dòng)作也記為NVA-T。

        3.3.2 浪費(fèi)2—零件拿取放置NVA-C

        指零件拿取后臨時(shí)放置(放置工作臺(tái)或拿在手上)的動(dòng)作,通常拿取零件后的下一個(gè)動(dòng)作不為增值 VA。動(dòng)作分類要點(diǎn)如下:

        a)此類動(dòng)作不為半增值SVA的意義在于可發(fā)現(xiàn)因貨架布局不良造成的浪費(fèi);

        b)多零件拿取放置,且下個(gè)動(dòng)作直接安裝零件,此情況下的多次拿取動(dòng)作記為半增值SVA;

        c)本分類造成的身體動(dòng)作也記為NVA-C。

        3.3.3 浪費(fèi)3—零件物流NVA-L

        指零件上料架、零件拆包裝、工件打包、零件料盒下線,零件臺(tái)車上下線等等,以及此類動(dòng)作帶來的身體動(dòng)作。此分類的意義在于生產(chǎn)線物流方向的改善識(shí)別。

        3.3.4 浪費(fèi)4—設(shè)備工具操作NVA-M

        指啟動(dòng)設(shè)備、安裝拆卸夾具、操作設(shè)備裝置(不改變工件狀態(tài))等動(dòng)作。動(dòng)作分類要點(diǎn)如下:

        a)本分類僅有代碼BA/BB;

        b)操作工具并使工件狀態(tài)改變的動(dòng)作是增值VA。例如電動(dòng)擰緊槍的操作,錘子壓裝定位銷等均為VA。

        3.3.5 浪費(fèi)5—設(shè)計(jì)與難作業(yè)NVA-D

        指工時(shí)不穩(wěn)定的作業(yè),通常是由設(shè)計(jì)造成,也有少部分是因?yàn)樽鳂I(yè)空間不足造成。例如密封圈壓入槽內(nèi)困難,定位銷定位困難等等。此分類可現(xiàn)場觀察到明顯多余的重復(fù)安裝動(dòng)作,作業(yè)員被迫增加重復(fù)的安裝動(dòng)作或檢查動(dòng)作;同時(shí)也可根據(jù)多次測定作業(yè)工時(shí)的數(shù)據(jù)離散程度來判斷。

        3.3.6 浪費(fèi)6—非必要檢查NVA-I

        指非工藝卡規(guī)定的檢查項(xiàng)目。此類檢查項(xiàng)目可能在作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書或者品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)書中存在,也可能僅為臨時(shí)應(yīng)對品質(zhì)異常。常見動(dòng)作有:點(diǎn)漆確認(rèn)、專崗檢查、指差確認(rèn)等。動(dòng)作分類要點(diǎn)如下:

        a)困難作業(yè)NVA-D造成的檢查不屬于本分類;

        b)本分類造成的身體動(dòng)作也記為NVA-I。

        3.3.7 浪費(fèi)7—身體動(dòng)作NVA-W

        不含以上浪費(fèi)中的身體動(dòng)作,通常是產(chǎn)品外形、工藝設(shè)計(jì)、環(huán)境布局因素造成的身體動(dòng)作。例如,進(jìn)入車身內(nèi)作業(yè)、作業(yè)完成后的步行返回、彎腰進(jìn)行安裝零件等等。

        3.3.8 浪費(fèi)8—等待NVA-P

        指需要等待設(shè)備完成作業(yè),或者等待其他操作員完成作業(yè)后才能進(jìn)行下一步工作(注:若人工工時(shí)小于額定節(jié)拍,此等待不計(jì)入工時(shí))。

        4 價(jià)值分類的應(yīng)用及其案例效果

        本文以某工廠的車門分裝線作為案例,展示標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)價(jià)值分類在各項(xiàng)分析中的應(yīng)用。

        4.1 標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)計(jì)算與分類舉例

        表4舉例了上述分類中部分動(dòng)作的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)計(jì)算結(jié)果與價(jià)值分類結(jié)果。

        表4 標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)計(jì)算與分類舉例

        4.2 線平衡圖分析

        基于工時(shí)分類的線平衡圖見圖3。通過基本的增值VA、半增值SVA、非增值NVA分類,可以在線平衡圖上明確地發(fā)現(xiàn)各崗位的工時(shí)價(jià)值分布,可間接地為瓶頸改善、閑余優(yōu)化、人員削減等工作提供數(shù)據(jù)支撐。

        圖3 某主機(jī)廠車門線線平衡圖

        4.3 總工時(shí)分布圖分析

        基于工時(shí)分類的總工時(shí)分析圖見圖 4。此車門分裝線非增值工時(shí)824.5s,其中浪費(fèi)最多的問題是“工具拿取與放回”,達(dá)到321.1s,可通過工具放置的布局進(jìn)行優(yōu)先改善。其次“零件拿取放置”、“零件物流”、“設(shè)備工具操作”也是重點(diǎn)改善方向。

        圖4 某主機(jī)廠車門線總工時(shí)分布圖(單位:秒)

        4.4 非增值/浪費(fèi)問題點(diǎn)篩選

        表5 某主機(jī)廠車門線非增值NVA/浪費(fèi)問題點(diǎn)Top10

        通過MTM-UAS的工時(shí)核算以及工時(shí)價(jià)值分類的數(shù)據(jù)結(jié)合,可篩選生產(chǎn)線的浪費(fèi)(見表5)。

        5 結(jié)論

        通過工時(shí)的價(jià)值分類與MTM-UAS標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)算法結(jié)合,能為生產(chǎn)線與車間管理者提供詳盡的工時(shí)分析數(shù)據(jù),解決了“哪里有浪費(fèi)”、“浪費(fèi)有多少”、“需優(yōu)先改善哪種浪費(fèi)”等問題。這種數(shù)據(jù)化的成果將大幅度提高車間管理改善的效率與針對性。

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