倪海瓊 呂東波 劉娟飛 白旭瑞
標準工時定額在汽車、電子、金屬件加工行業(yè),已經(jīng)是比較成熟的制度,有一套完善的工時定額方法,門窗業(yè)一直發(fā)展較慢,經(jīng)過多年標準工時測定工作的探索和經(jīng)驗積累,現(xiàn)已經(jīng)初顯成效。
門窗行業(yè)的標準工時測定,除了門窗制造過程中的各個系列、各個工序名稱的操作單元,其他的術(shù)語部分和汽車行業(yè)、電子行業(yè)的定義大致相同。本文主要以鋁包木門窗、鋁合金門窗為例闡述門窗標準工時的測定[1]。
標準作業(yè)單元或工序是指在一定的時間內(nèi)完成的某一連續(xù)動作的過程。
正常的操作條件下,一個熟練的員工以標準的作業(yè)方法及合理的勞動強度和速度,完成符合質(zhì)量要求的工作所需要的作業(yè)時間[2],稱為標準工時UST。
評比因數(shù)是根據(jù)實際作業(yè)人員、作業(yè)環(huán)境的評價得出,從熟練度、努力度、作業(yè)條件和加工產(chǎn)品一致性等四個方面進行評價的累積值。
寬放率指生理寬放、疲勞寬放、管理寬放、作業(yè)寬放的累積值,一般為一個工作日的寬放值為基準。寬放率=寬放時間/實際時間=生產(chǎn)寬放率+疲勞寬放率+管理寬放率=(標準工時-實測工時)/實測工時×100%。
節(jié)拍指流水線上相繼出產(chǎn)兩件相同產(chǎn)品之間的時間間隔。節(jié)拍決定了流水線的生產(chǎn)能力。
生產(chǎn)流水線的各個工位的作業(yè)時間不相等,其中操作時間最長的工序稱瓶頸工序,其能決定最大產(chǎn)能。當一個工序成為瓶頸工序后,其他工序就會產(chǎn)生空閑時間。門窗生產(chǎn)的各個工序節(jié)拍中,操作時間最長的工序為門窗流水線上的瓶頸工序。
生產(chǎn)線平衡率等于產(chǎn)線的各工序時間之和/瓶頸工序時間/工序數(shù)。其反映生產(chǎn)線平衡狀態(tài)。各工序間的作業(yè)時間差距越小,生產(chǎn)線就越平衡。
產(chǎn)線平衡率=加工工時/工序工時×100%=各工位標準時間之和/(瓶頸工時×標準定員)×100%。
傳統(tǒng)的門窗行業(yè),工時的概念并非我們的標準工時,而是指工人的工作時間累積之和,和產(chǎn)品、和工序無關。只是管理者對操作者的工作時間把控。而本文的標準工時是指某一制品的某一工序的標準作業(yè)時間
標準工時UST(以下簡稱UST)=作業(yè)有效時間、作業(yè)寬放時間、生理寬放時間、管理寬放時間。(1)作業(yè)有效時間指工人的純工作時間。(2)作業(yè)寬放時間指作業(yè)內(nèi)必需的其他工作時間,如鋁合金下料的領料時間。作業(yè)寬放屬于可調(diào)節(jié)時間,車間管理者可采取有效方法降低作業(yè)寬放,推進車間精益生產(chǎn)。(3)生理寬放時間指休息與生理需要時間。(4)管理寬放時間指打掃、準備物料、班組管理時間。
以鋁合金制品為例,分為以下作業(yè)單元,見表1。不同制品的作業(yè)單元不同。
表1 鋁合金制品工序表
標準工時在測定之前,需先確定作業(yè)單元的標準動作。作業(yè)單元的標準動作必須精確,否則會造成標準工時偏差。如鋁材下料的標準動作:型材上機→扶正→裝夾→切割→測量→標記→碼放[3]。
在測定標準工時前,需編制標準工時觀測表用以對觀測數(shù)據(jù)的記錄。標準工時觀測表需體現(xiàn)出工序名稱、人員配置、觀測時間、觀測時間內(nèi)產(chǎn)量、評比因數(shù)、正常時間、寬放種類、寬放率、標準工時等必要因素。
由于門窗制品系列、規(guī)格龐大,屬于非標準產(chǎn)品,所以使用秒表測定法對標準工時進行測定。測定時,定額人員使用秒表對標準作業(yè)單元的起止時間測定,并將觀測數(shù)值記錄[4]。
在工時的觀測數(shù)值中,有時會有很大偏差的可疑值,但對此可疑值不能人為地進行剔除,需要使用合理的規(guī)則進行判斷并將其剔除[5]。針對異常值的判斷和剔除,使用的準則為格拉布斯準則,判別異常數(shù)據(jù)的概率,取0.05。格拉布斯準則公式如下所示:
表2 g0(n,a)數(shù)值表
由于門窗制品繁雜,同一制品影響因數(shù)眾多。在工時測定時,需對影響因數(shù)進行分組排列,以降低觀測難度,節(jié)省時間。
(1)影響因子組數(shù):
(2)影響因子間隔:
(3)影響因子每一項數(shù)值:
以鋁合金鋁材下料為例,車間的極限加工尺寸為最大值3500mm,最小值300mm。通過公式計算得組數(shù)n=6,間隔B=640mm。則鋁材下料影響因子分布如表3 所示。
表3 鋁材下料影響因子分布表
針對標準工時的數(shù)據(jù)整理,常用的數(shù)學模型有兩點法建模、分組平均法建模、回歸分析法建模。經(jīng)過一年多的數(shù)據(jù)積累及計算分析,選用回歸分析法對門窗的標準工時數(shù)據(jù)進行數(shù)學建模[6]。
(1)模型建立:
(2)參數(shù)計算:
根據(jù)公式計算出。但如果變量之間的線性關系不明顯時,求得的線性回歸方程就沒有實際意義。因為用這個方程對T 作出的估計值與實測值比較,其誤差可能很大。因此需要給出一個描述兩變量之間線性關系密切程度的指標,即相關系數(shù),符號為r。
r >0,正相關;r <0,負相關。
表4 相關程度判定表
本文團論,從2014 年開始就做了工時測定的工作,但一直收效不大,近一年來,通過對數(shù)據(jù)分析、學習數(shù)學建模,對門窗的標準工時已經(jīng)取得了初步成效。車間標準工時的測定完成后,可對車間的實際生產(chǎn)做指導。標準工時指導文件對建設新生產(chǎn)線,調(diào)整人員、設備匹配度,安排計劃生產(chǎn),減少庫存等方面意義重大,是實現(xiàn)精益化生產(chǎn)的手段之一。