一種基于簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)模型的新產(chǎn)品工藝工時(shí)制定及評(píng)估方法

肖嘯

摘 要：通過(guò)引入新的工藝概念，定義好各工藝參數(shù)含義，同時(shí)基于簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)來(lái)得到一種切實(shí)可行的汽車(chē)裝配先工藝分析方法模型，可以直觀地得到生產(chǎn)線(xiàn)的重要工藝指標(biāo)參數(shù)和衡量生產(chǎn)線(xiàn)效率的重要指標(biāo)，這樣也定義了明確的工藝優(yōu)化的目標(biāo)和方向。

關(guān)鍵詞：MTM 工時(shí)利用率 增值時(shí)間 非增值時(shí)間 工位優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）03（b）-0081-02

1 工時(shí)工位測(cè)定理論及計(jì)算方法

1.1 工時(shí)測(cè)定方法

MTM是今日世界上應(yīng)用最為廣泛的預(yù)定時(shí)間方法，由此成為跨國(guó)公司所屬各個(gè)單位的一種統(tǒng)一的生產(chǎn)過(guò)程計(jì)劃與效率規(guī)范。英文全稱(chēng)為Method-Time-Measurement，中文翻譯為時(shí)間測(cè)量方法，它是一種描述操作過(guò)程的方法，以編碼的組合反映工作方法，并可以得出唯一的時(shí)間值，以此作為某項(xiàng)工作的手工操作標(biāo)準(zhǔn)，并樹(shù)立改善的方向。它可以用來(lái)設(shè)計(jì)工作系統(tǒng)，如工作臺(tái)、生產(chǎn)線(xiàn)、操作過(guò)程（方法），也可以用來(lái)改善工作系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi)，20世紀(jì)90年代開(kāi)始，大眾在我國(guó)的合資企業(yè)就已經(jīng)引進(jìn)這種先進(jìn)的時(shí)間分析理論，MTM在不同企業(yè)采用的分支方法是不同的，目前戴姆勒全球工廠(chǎng)主要采用MTM-1下的C值的分析方法，針對(duì)各個(gè)工時(shí)代碼的屬性又有詳細(xì)的定義。

1.2 工藝包含操作步驟分類(lèi)參數(shù)及方法

在整個(gè)車(chē)型工時(shí)核定的過(guò)程中，最基礎(chǔ)也是最重要的是核定單步工藝工時(shí)，為更加準(zhǔn)確定義每一步工藝所包含的詳細(xì)操作步驟的性質(zhì)，引進(jìn)如下4個(gè)參數(shù)進(jìn)行定義：

根據(jù)操作性質(zhì)相關(guān)劃分如下兩個(gè)參數(shù).

TTB：需要人參與的操作影響的時(shí)間（s）。

TTU：非人工操作影響時(shí)間（s）。

根據(jù)時(shí)間增值相關(guān)劃分如下兩個(gè)參數(shù)：

eHPV：Engineered Hours per Vehicle，不可變的增值時(shí)間，該操作直接創(chuàng)造價(jià)值，一般由產(chǎn)品設(shè)計(jì)決定（s），針對(duì)操作性質(zhì)的不同，可以分為eHPVTTB和eHPVTTU。

MV：Manufacturing Variable，可變的非增值時(shí)間，由生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況決定（s），針對(duì)操作性質(zhì)的不同，可以分為MVTTB和MVTTU；

1.3 工藝工時(shí)Te的計(jì)算

當(dāng)工藝包含的操作步驟的工時(shí)值和性質(zhì)定義后，就可以計(jì)算出該工藝的工時(shí)，并可以進(jìn)行分析。公式如下。

（1）

（2）

式中，為工廠(chǎng)因素系數(shù)，針對(duì)不同工廠(chǎng)的水平一般會(huì)設(shè)定一個(gè)系數(shù)，一般取100%～110%，如針對(duì)北京奔馳，這個(gè)系數(shù)為105%；為工廠(chǎng)實(shí)際工藝工時(shí)（s）；為理論標(biāo)準(zhǔn)工藝工時(shí)（s）。

當(dāng)工藝所包含的操作步驟工時(shí)都定義完成后，就可以計(jì)算該工藝的工時(shí)，而工藝工時(shí)并不是簡(jiǎn)單地將每一步工時(shí)相加，特別是針對(duì)跨國(guó)公司或者多工廠(chǎng)公司來(lái)說(shuō)，針對(duì)不同的工廠(chǎng)通過(guò)選取不同的工廠(chǎng)因素系數(shù)，最終核定的工時(shí)會(huì)有差異，這就能更加準(zhǔn)確地根據(jù)實(shí)際情況規(guī)劃工時(shí)。

如果工廠(chǎng)工人比較年輕，工人經(jīng)驗(yàn)豐富，可以取較高數(shù)據(jù)，如110%等。

1.4 生產(chǎn)線(xiàn)定編人員計(jì)算方法

如果是規(guī)劃一款全新產(chǎn)品，當(dāng)在這條生產(chǎn)線(xiàn)所需要的裝配工藝及工時(shí)編制完成后，就可以計(jì)算出定編人數(shù)和工位數(shù)。

公式如下：

（3）

（4）

（5）

（6）

式中，為生產(chǎn)線(xiàn)定編人數(shù)；為工廠(chǎng)工時(shí)利用率，也是衡量生產(chǎn)線(xiàn)水平的一個(gè)重要的參數(shù)，在新車(chē)型規(guī)劃階段，會(huì)根據(jù)各工廠(chǎng)實(shí)際情況將工時(shí)利用率目標(biāo)制定好。針對(duì)奔馳乘用車(chē)工廠(chǎng)一般選擇在85%～95%之間；：節(jié)拍時(shí)間（s）；：一個(gè)小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)的車(chē)輛數(shù)，這是重要的參數(shù)，在規(guī)劃之初就會(huì)確認(rèn)的；為線(xiàn)速調(diào)整比為根據(jù)工廠(chǎng)情況，針對(duì)不同的生產(chǎn)線(xiàn)考慮到設(shè)備故障率的因素，需要設(shè)定一個(gè)參數(shù)，如一般線(xiàn)邊分揀區(qū)域，不存在設(shè)備停機(jī)問(wèn)題，參數(shù)選0，而自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)線(xiàn)一般參數(shù)為7%，一般其余的生產(chǎn)線(xiàn)在4%～7%之間；fe為增值時(shí)間比，在設(shè)計(jì)之初的基本參數(shù)里，一般會(huì)制定這個(gè)參數(shù)要求，以北京奔馳工廠(chǎng)為例，要求該系數(shù)在70%以上，這也是生產(chǎn)線(xiàn)及工廠(chǎng)的一個(gè)重要的一個(gè)KPI數(shù)據(jù)，直接體現(xiàn)工藝的合理性和生產(chǎn)線(xiàn)的效率。

從上述公式中可以看出，計(jì)算工位和人數(shù)的時(shí)候并不是簡(jiǎn)單將所有工時(shí)相加，而且選取相對(duì)規(guī)定的增值時(shí)間來(lái)作為計(jì)算依據(jù)，這種方法的優(yōu)勢(shì)在于，在前期無(wú)法全部衡量的一些非增值時(shí)間（如走動(dòng)、等待等操作）的時(shí)候，可以預(yù)先得到一個(gè)比較準(zhǔn)確的工位和人員的規(guī)劃，同時(shí)也利于在后期實(shí)施時(shí)滿(mǎn)足工藝規(guī)劃的KPI值。

1.5 產(chǎn)線(xiàn)工時(shí)的計(jì)算

通過(guò)計(jì)算出的工位及人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃，在規(guī)劃完成后，會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況定義出工位走動(dòng)等非增加時(shí)間，同時(shí)通過(guò)工藝驗(yàn)證也可以?xún)?yōu)化初始規(guī)劃中核定的工時(shí)及工藝，將工位所包含的工藝工時(shí)進(jìn)行定義后，最終可以算出單個(gè)工位工時(shí)，最終可以計(jì)算出產(chǎn)線(xiàn)單車(chē)總工時(shí)。

（7）

（8）

式中，為工位工時(shí)（s）；為產(chǎn)線(xiàn)單車(chē)工藝總工時(shí)（s），即產(chǎn)品在該生產(chǎn)線(xiàn)經(jīng)過(guò)時(shí)所花費(fèi)的全部時(shí)間；

2 核定工藝工時(shí)是否合理的方法

當(dāng)每條線(xiàn)的工藝，工位都規(guī)劃好之后，衡量該線(xiàn)工時(shí)規(guī)劃是否合理的主要是以下參數(shù)和公式。

工時(shí)利用率分以下兩種：

（1）工位工時(shí)利用率。

（9）

通過(guò)上面一部分獲得的是標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)中的正常時(shí)間部分，獲取完整的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)還需計(jì)算寬放時(shí)間。設(shè)定寬放時(shí)間基本用意是在正常時(shí)問(wèn)內(nèi)加入足夠的時(shí)間值以滿(mǎn)足個(gè)體需要，主要用于個(gè)體消除疲勞和不可避免的延遲。寬放時(shí)間主要 依據(jù)工作特點(diǎn)、環(huán)境、操作者個(gè)人特點(diǎn)（如年齡、身體狀況和工作習(xí)慣），根據(jù)戴姆勒的研究，根據(jù)工時(shí)水平，單個(gè)工位的工時(shí)利用率合理值在80%～95%，如果低于75%需要增加工作內(nèi)容，而高于95%工作負(fù)荷較大，有成為瓶頸工位的風(fēng)險(xiǎn)。

理論上eHPV越高越好，但在實(shí)際中一些MV是無(wú)法消除的，一般來(lái)說(shuō)，在70%以上說(shuō)明這個(gè)工位編排是合理的，80%以上屬于優(yōu)秀水平，其計(jì)算公式為：

（10）

在以后的優(yōu)化中應(yīng)該盡量朝著提高增值時(shí)間比，降低走動(dòng)，等待等非增值時(shí)間努力。

（2）產(chǎn)線(xiàn)工時(shí)利用率。

（11）

當(dāng)線(xiàn)上工位的工時(shí)利用率確定后，可以算出單線(xiàn)的工時(shí)利用率，這個(gè)值一般在85%～94%之間算比較優(yōu)秀的水平，但盡量保證在工廠(chǎng)工時(shí)利用率目標(biāo)值左右。

通過(guò)采用這種簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)模型的分析方法，可以很直觀地得到工時(shí)利用率和線(xiàn)體的平衡墻，便于工廠(chǎng)制定切實(shí)可行的精益管理目標(biāo)，同時(shí)也可以在試制初期就提前發(fā)現(xiàn)系列化生產(chǎn)中的問(wèn)題，是一種簡(jiǎn)便但實(shí)用的工藝工時(shí)分析方法。

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