工業(yè)工程之標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間

何益仙

菲尼克斯亞太電氣（南京）有限公司，江蘇南京 211100

1 工業(yè)工程簡(jiǎn)介

1.1 工業(yè)工程定義與目標(biāo)

工業(yè)工程（IE——Industrial Engineering）是對(duì)人員、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改善的一門學(xué)科。它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社會(huì)科學(xué)方面的專門知識(shí)和技術(shù)以及工程分析和設(shè)計(jì)的方法，對(duì)該系統(tǒng)所取得的成果進(jìn)行確定、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。IE形成于19世紀(jì)末、20世紀(jì)初的美國泰勒等人的科學(xué)管理運(yùn)動(dòng)，它是一門綜合交叉性的邊緣學(xué)科，是技術(shù)與管理相結(jié)合的一門工程學(xué)，其綜旨是提高工作效率，降低成本，提高質(zhì)量，追求系統(tǒng)的整體優(yōu)化。它是精益生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)工程技術(shù)，它又是科學(xué)、客觀、量化的管理技術(shù)。

IE的研究目標(biāo)就是要使生產(chǎn)系統(tǒng)投入要素得到有效利用，降低成本，保證質(zhì)量和安全，提高生產(chǎn)率，獲得最佳效益。具體的講，就是通過研究、分析和評(píng)估，對(duì)制造系統(tǒng)的每個(gè)組成部分進(jìn)行設(shè)計(jì)（包括再設(shè)計(jì)，即改善），再將各個(gè)組成部分恰當(dāng)?shù)鼐C合起來，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)整體，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素合理配置，優(yōu)化運(yùn)行，保證低成本、低消耗、安全、優(yōu)質(zhì)、準(zhǔn)時(shí)、高效地完成生產(chǎn)任務(wù)。它追求的是系統(tǒng)整體的優(yōu)化與提高。

1.2 工業(yè)工程的特點(diǎn)

IE是實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科?，F(xiàn)代IE有以下幾個(gè)方面的基本特點(diǎn)：

1）以人為本

生產(chǎn)系統(tǒng)的要素，人、機(jī)、料、法、環(huán)，人是其中最活躍和最不確定性的因素，所以在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)施、控制和改善的過程中，必須充分考慮人和其他要素之間的關(guān)系和相互作用，以人為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)才能更好的達(dá)到目標(biāo)。

2）核心TQC

T（Time）即提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率，Q（Quality）即提高產(chǎn)品質(zhì)量，C（Cost）即降低成本，此為任何一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改善所追求的永恒目標(biāo)。

3）IE的重點(diǎn)是面向微觀管理（注重三化）

三化是指簡(jiǎn)單化、專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，是IE的重要原則。三化對(duì)降低成本，提高效率起到重要作用。

4）IE是系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)

IE所強(qiáng)調(diào)的優(yōu)化是系統(tǒng)整體的優(yōu)化，不單是某個(gè)生產(chǎn)要素或某個(gè)局部的優(yōu)化，最終追求的目標(biāo)是系統(tǒng)整體效益最佳。

1.3 工業(yè)工程在制造業(yè)的作用

盡管現(xiàn)代IE應(yīng)用極其廣泛，但制造業(yè)仍然是最主要和有代表性的一個(gè)領(lǐng)域，制造業(yè)包括技術(shù)和管理兩個(gè)方面：一是對(duì)材料進(jìn)行加工工藝與設(shè)備的研究，這是硬件部分；二對(duì)由人、機(jī)、料、法、環(huán)等組成系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理，這是軟件部分。IE正是將兩者有機(jī)結(jié)合起來的原理和技術(shù)。所以作業(yè)研究的應(yīng)用可以直接促使生產(chǎn)效率提高，作業(yè)研究是以生產(chǎn)系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、

IE手法是以人的活動(dòng)為中心，以事實(shí)為依據(jù)，用科學(xué)的分析方法對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行觀察、記錄、分析、改善，最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的方法。它包括方法研究、作業(yè)測(cè)定、布局研究、生產(chǎn)線平衡等方法手段。本文下面主要介紹一下作業(yè)測(cè)定中的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的設(shè)定。

2 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間

2.1 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的定義

標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是在正常的工作條件下，以標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)方法及合理的勞動(dòng)強(qiáng)度和速度符合質(zhì)量要求的工作所需的作業(yè)時(shí)間。它具有以下主要因素：

1）正常的工作條件：工裝、工具、設(shè)備、工作臺(tái)、工作椅、溫度等環(huán)境條件都符合作業(yè)內(nèi)容；

2）作業(yè)方法：標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定的方法；

3）勞動(dòng)強(qiáng)度與速度：適合大多數(shù)普通作業(yè)者的強(qiáng)度與速度，并且不易疲勞；

4）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：符合標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)指導(dǎo)書要求。

因此標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是衡量一切工作的標(biāo)準(zhǔn)，具有相當(dāng)高的客觀性與公平性。

但是標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間不是一成不變的，如圖1所示通過不斷的持續(xù)改善，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間可以不斷刷新，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的設(shè)定

2.2 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的設(shè)定

從現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的時(shí)間轉(zhuǎn)成標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間步驟如下：

1）對(duì)觀測(cè)時(shí)間進(jìn)行評(píng)比求得正常作業(yè)時(shí)間；

2）對(duì)正常作業(yè)時(shí)間進(jìn)行寬放，求得標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。

公式如下：時(shí)間評(píng)比目的在于把實(shí)際作業(yè)時(shí)間修正到合理的作業(yè)速度下的時(shí)間，消除因被測(cè)量個(gè)人的工作態(tài)度、熟練度及環(huán)境因素對(duì)實(shí)測(cè)時(shí)間的影響。

平均化法是一種常用的時(shí)間評(píng)比方法。平均化法從熟練、努力、作業(yè)條件和一致性四個(gè)方面評(píng)價(jià)作業(yè)速度。

通過現(xiàn)場(chǎng)的觀察，努力度及熟練度對(duì)作業(yè)時(shí)間影響是很大的。特別是當(dāng)有新產(chǎn)品投產(chǎn)時(shí)，員工開始時(shí)一般是無法做到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的作業(yè)速度的，經(jīng)過一段時(shí)間后，普遍會(huì)提高30%～40%左右，此時(shí)已達(dá)到或超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的速度了。因此現(xiàn)場(chǎng)評(píng)比時(shí)如無特殊情況可忽略環(huán)境因素及一致性的影響，只評(píng)價(jià)努力度與熟練度即可。

作業(yè)時(shí)間中減除凈作業(yè)時(shí)間外，由于“作業(yè)者的生理需要”、“作業(yè)方法的問題”、“管理需要”等原因，經(jīng)常會(huì)造成作業(yè)中斷產(chǎn)生作業(yè)時(shí)間以外的時(shí)間，這種不可避免的必要的時(shí)間增加，即時(shí)間寬放。寬放多以與凈時(shí)間的比率即寬放率來表述，寬放率要定義的是在一定的作業(yè)時(shí)間內(nèi)允許的寬放比例，通常以百分率表示。

時(shí)間寬放的內(nèi)涵與標(biāo)準(zhǔn)：

私事寬放：是指除疲勞以外作業(yè)者在生理上的需要，如喝水、上廁所等。

設(shè)定此寬放時(shí)特別要注意的是要認(rèn)真聽取現(xiàn)場(chǎng)員工的意見，因?yàn)閺?qiáng)制且主觀的判斷會(huì)造成廣大員工的不滿與反抗。解決造成疲勞的問題才是關(guān)鍵，確定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間只是現(xiàn)場(chǎng)改善的第一步，接下來需群策群力解決問題才是重點(diǎn)。

作業(yè)寬放主要是由于材料、零件、工具等生產(chǎn)相關(guān)物品造成的非周期性、不規(guī)則的準(zhǔn)備或是清掃等類似的作業(yè)，一般在15分鐘內(nèi)完成。

管理寬放是企業(yè)管理制度所規(guī)定的管理時(shí)間。如交接班、日常工裝、設(shè)備點(diǎn)檢等。

特殊寬放，根據(jù)產(chǎn)品的工藝特點(diǎn)或生產(chǎn)計(jì)劃周期的長(zhǎng)短，不同的產(chǎn)品、不同的生產(chǎn)線根據(jù)具體情況可以設(shè)定特殊寬放，無特別原因不可以亂加特殊寬放。

設(shè)定寬放時(shí)間方法不只一種，最重要的原則是實(shí)事求是，盡量客觀公正。

寬放時(shí)間=正常時(shí)間X（1+寬放率）

標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間設(shè)定是在分析現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)時(shí)間的基礎(chǔ)上經(jīng)過修正得到正常時(shí)間，然后考慮寬放因素，加上寬放時(shí)間后得到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，其構(gòu)成如下圖：

標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間構(gòu)成

因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)時(shí)間最重要的目的是用來評(píng)價(jià)改善及革新的成績(jī)，如果現(xiàn)有作業(yè)方法未經(jīng)過認(rèn)真檢討的話，標(biāo)準(zhǔn)化就成了一個(gè)錯(cuò)誤的方法，充其量是對(duì)一個(gè)較差的方法進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，并強(qiáng)制員工執(zhí)行。因此標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間設(shè)定時(shí)的注意事項(xiàng)：

1）作業(yè)內(nèi)容及方法尚未標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品及工序，沒有制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的必要；

2）制定人必須有專業(yè)水平，如同法官是不可以隨便都可做的一樣；

3）制定態(tài)度要端正，認(rèn)真負(fù)責(zé)；

4）有一套進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間定期更新管理程序，以保證現(xiàn)場(chǎng)取得改善成績(jī)及時(shí)變成標(biāo)準(zhǔn)并實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，評(píng)價(jià)改善績(jī)效。

3 舉例說明

裝配車間一條生產(chǎn)線測(cè)得的凈作業(yè)時(shí)間及寬放比率：

工步凈操作時(shí)間( s )熟練系數(shù)努力系數(shù)生理寬放作業(yè)寬放管理寬放其它寬放1 6.2 +0.06 +0.00 0.1 +0.02 +0.01 +0.00

2 6.4 +0.03 +0.02 0.1 +0.02 +0.01 +0.00 3 7.0 +0.08 +0.05 0.1 +0.02 +0.02 +0.00 4 5.4 +0.0 +0.02 0.08 +0.02 +0.01 +0.00 5 0.8 +0.0 +0.02 0.08 +0.02 +0.01 +0.00

各工步標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間：

工步1、2、3各由1人完成，合并工步4及工步5由1人完成。

通過分析發(fā)現(xiàn)工步3時(shí)間最長(zhǎng)，為整條生產(chǎn)線的瓶頸。所以這條生產(chǎn)線的cycle time為9.1s，每小時(shí)的產(chǎn)量為：3600/9.1=395 pcs。

由于瓶頸時(shí)間決定了整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度，為了提高我們整條生產(chǎn)線的效率，我們必須盡可能的對(duì)工步3進(jìn)行改善，把工步3的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間降下來，經(jīng)過觀察，工步3是由操作員操作手動(dòng)壓機(jī)并通過工裝將外殼的兩半合上，每次只能壓一片，而且工裝在設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮到與其它產(chǎn)品的通用性（其它產(chǎn)品的殼體的高度約為此殼體的3倍），由此造成了在做此產(chǎn)品的時(shí)候非常的不合適，在將殼體裝入及拿出工裝的時(shí)候花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)（0.9s）?？紤]到此產(chǎn)品的年產(chǎn)量有必要做一專用工裝來生產(chǎn)此產(chǎn)品，通過與工裝設(shè)計(jì)人員溝通后設(shè)計(jì)制作了一專用工裝后且一次性可以壓10pcs，此道工序每pcs的凈操作時(shí)間降至5.0s，改善后的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為：5.0X(1+0.08+0.05)+(1+0.1+0.02+0.02+0.00)=6.50s；

現(xiàn)在此工步已由瓶頸變?yōu)榉瞧款i，而工步2變?yōu)槠款i，這條生產(chǎn)線的cycle time為7.59s，每小時(shí)的產(chǎn)量為：3600/7.59=474pcs.

改善后每班次（按8h）的產(chǎn)量可提高：（474-395）*8=632 pcs，并將新的標(biāo)準(zhǔn)錄入我們的系統(tǒng)，產(chǎn)生新的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，我們的生產(chǎn)計(jì)劃員可由此安排新的生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)管理可以按此制定新的人員需求及設(shè)備工裝需求，并且據(jù)此考核人員效率。

4 結(jié)論

本文介紹了工業(yè)工程的基本含義及其作用，重點(diǎn)介紹了工業(yè)工程手法之一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間構(gòu)成與設(shè)定。概括起來：

工業(yè)工程（IE——Industrial Engineering）是對(duì)人員、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改善的一門學(xué)科。它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社會(huì)科學(xué)方面的專門知識(shí)和技術(shù)以及工程分析和設(shè)計(jì)的方法，對(duì)該系統(tǒng)所取得的成果進(jìn)行確定、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。

標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是在正常的操作條件下，以標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)方法及合理的勞動(dòng)強(qiáng)度和速度符合質(zhì)量要求的工作所需的作業(yè)時(shí)間。IE的全部方法與手段都是為了保證所制定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間公平合理，因?yàn)樗呛饬啃实幕鶞?zhǔn)，同時(shí)也是進(jìn)行科學(xué)的效率管理的基礎(chǔ)，并最終被應(yīng)用到銷售、設(shè)計(jì)、制造、采購、成本管理等相關(guān)領(lǐng)域。確定現(xiàn)行方法及標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間只是現(xiàn)場(chǎng)改善革新的第一步，接下來需群策群力解決問題才是重點(diǎn)。

[1]姚小風(fēng).生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)精細(xì)化管理全案[M].人民郵電出版社，2009-06-01.

[2]向亞云.如何做好現(xiàn)代班組文化建設(shè)與管理工作[M].中國言實(shí)出版社，2011-03-01.

[3]涂高發(fā).生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管控[M].廣東經(jīng)濟(jì)出版社，2010-06-01.

[4]孫永波.生產(chǎn)與運(yùn)作管理[M].科學(xué)出版社，2005-08-01.