基于PTS預定動作時間法的生產(chǎn)力改善方法研究

朱三武，何水云，程玉琦

1.江西機電職業(yè)技術(shù)學院車輛工程學院 江西南昌 330013

2.江鈴汽車股份有限公司 江西南昌 330052

PTS預定動作時間法是國際公認的制定時間標準的先進技術(shù)。作為時間研究的重要分支，它利用預先為各種動作制定的時間標準，根據(jù)作業(yè)所包含的動作，確定作業(yè)的標準時間與正常時間[1]。

目前的PTS預定動作時間研究在具體的應用中有著各種各樣的操作手法，被公認的可被視為標準的手法主要有三種：MTM法（Methods of Time Measurement）[2-3]、大量作業(yè)測定法（也稱模特排時法Modular Arrangement of PTS，簡稱MODAPTS法）[4-6]、工作因素法（Work Factor簡稱WF）[7]。PTS法在企業(yè)制定標準工時的過程中起著重要作用，除了標準工時的制定與推廣，預定標準動作時間法也是生產(chǎn)力改善小組活動應用的重要工具[8]。

預定時間標準法最早起源于吉爾布雷斯夫婦早期的動作研究，他們在1912年提出了動作經(jīng)濟性原則，以及可以通過分析工作動作來確定作業(yè)時間的概念，但是在他們的工作中，尚未將動作與時間直接聯(lián)系起來[9]。

PTS預定動作時間法的思想是通過確定生產(chǎn)操作過程中的各個動作元素，賦予動作元素以標準時間，在使用過程中將工藝過程涵蓋的動作元素進行組合，時間進行累加，從而得到最終的工藝時間[10]。在標準建立初期，工廠可以依據(jù)自身需求，運用PTS預定動作時間法的思想，自定義動作元素的大小與標準。

基于PTS法的工時標準的建立

1.PTS預定動作時間法的特點

采用PTS法可以在新產(chǎn)品及新作業(yè)開始生產(chǎn)前事前設定標準時間，為未來的生產(chǎn)管理與改善提供了管理的標準與方法的評估；也可以對作業(yè)內(nèi)動作進行詳細時間預定，最大限度地提供方法優(yōu)化與評比的可能，從而確定最合理，高效的作業(yè)方法。

采用PTS法可以不用秒表，在生產(chǎn)作業(yè)前確定標準時間，制定作業(yè)標準，但在前期建立驗證過程中需要現(xiàn)場觀察驗證其合理性、可行性。

當標準工時建立時，不需要時間分析中對觀測時間的評比與修正，可直接求得正常時間，只需按照寬放系數(shù)比率即可得出總工時。隨著作業(yè)方法的變更可修訂作業(yè)標準，但所依據(jù)的預定時間標準不變。因此，PTS法是生產(chǎn)線的流程再造及平衡改善時最方便的評估與設定手法。

2.工時標準的建立需遵循的原則

在人體方面，作業(yè)時工人雙手應同時完成其操作動作，但通常情況下都認為左手的效率不如右手，在作業(yè)時都習慣用右手操作，左手處于閑置狀況中，孰不知左手的效率至少可達右手效率的80%以上，充分發(fā)揮左手的能力是必不可少的，在操作中應該連續(xù)做曲線運動，以突變方向直線為最佳，動作盡可能保持自然的節(jié)奏及動作。

在工具設備方面，盡量減少手的工作，使用夾具及足踏工具代替，在可行的情況下使兩種工具進行合并，工具物料預先放置工作位置， 以便于拿取。如磁鐵及真空技術(shù)拿取物品，將工件的表面涂以不同的顏色做為標識，以辨于分辨拿取物品。

在操作場所布置方面，工具物料應放于固定地方并處理操作者的前方，盡量不使用眼睛動作，物料在產(chǎn)品架的位置呈梯形狀使作業(yè)范圍控制在正常視野的范圍內(nèi)，按照最佳的工作排序以聲音及觸覺進行判斷，減少尋找、挑選物料的動作浪費及動作頻次。

3.工時標準建立的步驟

實踐工作中利用P T S法制定標準工時的步驟如下[11]。

充分認識標準動作的17個動作元素，主要分為有效性動作元素和無效性動作元素。有效性動作元素又分為實體性或生量性動作元素和目標性動作元素：實體性或生量性動作元素主要分為5種，伸手、拿取、移動、定位及放置；目標性動作元素主要分為3種，生產(chǎn)、取料、拆下。無效性動作元素分為心智性動作元素和遲延性動作元素：心智性動作元素分為5種，尋找、選擇、停留、對準及檢驗；而遲延性動作主要分為4種，休息、遲延、故延及持住。在生產(chǎn)作業(yè)過程中，消除無效性動作元素正是建立標準工時改善的方向。

要給出動作元素相對應的基準時間，從而計算出相應的作業(yè)時間，首先到生產(chǎn)現(xiàn)場觀察測定，與相關(guān)人員討論，根據(jù)不同的專業(yè)確定動作元素相對應的基準時間，然后通過攝像機記錄工位的作業(yè)內(nèi)容，分析確定其最佳的操作方法，將操作方法分解成一些基本的動作元素，制作標準工時數(shù)據(jù)庫，再把預先確定好的動作元素時間應用到各動作元素上。

決定調(diào)節(jié)因素，以便選擇合適的表格值，調(diào)節(jié)因素包括質(zhì)量、距離、物體尺寸及動作的難度等。對于沖壓來說，不同設備的生產(chǎn)時間不同，需要區(qū)分說明，拆模時間為一個批次，應按照經(jīng)濟批量分攤到每個零件。

在正常時間標準上加上寬放時間，得出標準工作時間，見表1。

表1 標準作業(yè)動作時間表

將作業(yè)動作進行合理分解并賦予單個動作的標準時間，包含取料動作、生產(chǎn)動作和拆模動作等，拆模時間應按照經(jīng)濟批量分攤到每個零件。實際操作中，企業(yè)可以根據(jù)自身需要制定動作單元的分解標準，但需要遵循與現(xiàn)場工藝一致的原則。利用Excel辦公工具制定工序的標準時間表格見表2。

表2 標準工時工序時間表

實踐中運用PTS預定動作時間進行標準工時的制定時，其基本動作元素及基本動作被賦予時間的討論與確認通常需要現(xiàn)場工藝人員的支持。一旦標準發(fā)布實施，就不可輕易更改；只有需要進行生產(chǎn)力提升或者動作本身發(fā)生改變，通過討論確認的才能做出更改并重新發(fā)布。

通過標準工時的引入和制定，形成標準工時的規(guī)范化管理，作為現(xiàn)場作業(yè)工時的驗證與分析，并作為動作研究改善的支持文件等。

4.工時標準建立的驗證

一個標準的建立，是否符合現(xiàn)場的時間生產(chǎn)情況，驗證階段很重要。驗證過程是將工廠主要車型的工位代入標準工時數(shù)據(jù)庫里計算其標準工時，驗證其效果及補充遺漏動作元素，再與年度正式分布工時對比分析并找出差異點，通過重組、合并、簡化及刪除，并遵循動作經(jīng)濟原則進行改善。

在實踐實施中選取某款車型并進行了兩周的生產(chǎn)過程跟蹤、測量、拍攝，得到了可信度較高的現(xiàn)場信息。通過將信息導入上述表格，得到標準時間，并與錄像時間及年度正式發(fā)布時間相對比，其差異度小于10%。

需要指出的是，驗證階段也是標準的修訂階段。在這一階段，不符合現(xiàn)場實際的標準可以在討論后修改，同時描述現(xiàn)場遺漏的動作元素、不準確的動作元素，都要進行修訂。并且即使在標準正式發(fā)布后，也需要持續(xù)進行。

基于PTS法的生產(chǎn)力改善

傳統(tǒng)的生產(chǎn)力改善活動中，對于問題點的導入通常較片面化與簡單化，在特定工藝流程的生產(chǎn)線或者工藝較簡單直接的生產(chǎn)線，因為流程明確、目標明確，通常較容易找到問題點，實現(xiàn)目標的改善。對于較復雜的生產(chǎn)線，雖然設計中有明確的工作分工，清晰的工位布置，生產(chǎn)中卻往往與設計有偏差，存在越工位生產(chǎn)、工序間作業(yè)不均衡與交叉的現(xiàn)象。此時利用傳統(tǒng)方法直接對瓶頸工序進行分析改善，可改善程度不高，往往達不到預期的改善效果。

1.應用PTS法的改善問題點導入

應用PTS法導入改善問題點，從傳統(tǒng)的點式尋找問題變?yōu)榫€式甚至面式尋找問題，擴大了問題尋找范圍，同時增加了改善機會，增強了改善力度。

PTS預定動作時間法導入改善問題點的步驟如下：

1）確定生產(chǎn)線流程、布局、工位布置與各工位工序內(nèi)容。

2）對各產(chǎn)品的實際操作進行攝像。應在時間計劃允許的前提下進行盡可能多次的拍攝，通過增加樣本數(shù)減少測量誤差，多次測量的均值即為工序拍攝時間。

3）統(tǒng)計工序中使用的工具、零件的名稱、數(shù)量及行走距離等相關(guān)數(shù)據(jù)，并做好記錄。

4）根據(jù)各產(chǎn)品作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)順序與操作動作，利用標準工時工序時間表對各工序時間進行衡量。

5）將攝像時間與產(chǎn)品時間表衡量時間相對比分析，得到各產(chǎn)品實際生產(chǎn)時間與標準工時時間的差異，見表3。

表3 標準工時與錄像工時差異統(tǒng)計表

表4 最佳操作對比分析表

6）對差異時間進行分析排名，根據(jù)改善目標確定改善問題點。

應用PTS預定動作時間法分析得到的潛在改善問題點，或許不是目前生產(chǎn)線上的瓶頸工序，而是標準工時與錄像工時差異度最大的工序。如“頂蓋加強板左”產(chǎn)品和“B立柱內(nèi)板”產(chǎn)品，其差異度排名前兩位，即作為本次活動的優(yōu)先改善點，其原因就是基于“差異度越大，可改善空間越大”的思想。

2.PTS法原因分析與改善方法選擇

傳統(tǒng)IE的七大改善手法中，應用于改善問題點原因分析階段的有三個，即程序分析法、操作分析法、動作分析法。程序分析法做為最有效的改善分析手法，備受青睞。然而對于一條成熟的手工沖壓生產(chǎn)線，不能說其工藝流程完全不存在問題，或者完全不可更改，但是在應用程序分析法進行研究改善的空間卻是相對較小的。

PTS法在標準工時的制定及作為改善問題點導入方法的過程中，標準作業(yè)動作的分析與引入非常重要，因此，選擇以動作分析法為主，程序分析、操作分析法為輔的研究方法進行原因分析與改善分析，是最合理也是最有效的。在應用PTS法進行標準動作分析時，需要將各工位工序操作過程進行分解。分解的過程片段應該參考之前制定的標準作業(yè)動作時間表中的動作片段，通常以單個零件的完整操作片段為基準，以便于后續(xù)的動作分析與改善。

對工序的動作研究在遵循動作經(jīng)濟型原則的同時也應注重動作效率的提高。例如操作的環(huán)境、使用的工具及動作的速度、節(jié)奏及準確度等，都直接影響到動作的效率；而動作經(jīng)濟型則對動作的數(shù)量，操作過程中身體部位移動的距離和移動的方式等提出要求。

實踐改善活動中，要充分發(fā)揮員工的智慧參與到改善中去，往往會達到意想不到的結(jié)果。例如以下方法就是員工提出后推廣的改善手法：在實際生產(chǎn)中，多能工的作用是提升生產(chǎn)效率必不可少的環(huán)節(jié)。對于同一工序，多名操作工輪流操作并進行對比，也許最終的工序操作時間相差不大；但是將工序內(nèi)容細化后，操作工之間在各個工步中依然存在差異。若該工序時間由每一工步的最佳作業(yè)時間相加得到的話，則與實際的工序操作時間相差會很大。如何使每名操作工都能達到最佳作業(yè)時間，就是改善對策。這個方法稱為“最佳操作對比分析法”，見表4。

應用PTS法進行分析與改善并不是對所有的改善點均適用，在改善實踐中也不能忽略傳統(tǒng)的分析手法，如五五法、魚骨分析等傳統(tǒng)的精益研究手法，這樣才能透徹地識別可改善問題點，深入地分析問題原因，快速地找到改善方法。

結(jié)語

在推行精益理念的企業(yè)中，PTS預定動作時間法的應用頻率是最高的，此法在標準工時的管理與生產(chǎn)力改善中的作用非常大，對企業(yè)的效率、效益提升也非?？捎^。但是PTS法也有其自身的制約性，通常企業(yè)中應用PTS法的初期，在確定基本動作以及對基本動作賦予標準工時的過程中，都會相對主觀，給予現(xiàn)場操作的工序時間會相對寬松，實際效率會相對低下。如何消除標準的主觀性，減少方法與實際的誤差，使PTS方法本身不斷進化，需要企業(yè)在推行方法、推行理念的同時不斷思考、不斷進步。