柳佳琛，呂方奎，汪俊，呂小磊，艾昕桐

（1.東風(fēng)汽車(chē)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(chē)間管理中的核心工作。為開(kāi)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(wèn)題，然后才會(huì)考慮采用何種技術(shù)手段來(lái)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(lái)識(shí)別上述問(wèn)題，同時(shí)車(chē)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(wú)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(lái)系統(tǒng)地指導(dǎo)工時(shí)管理與現(xiàn)場(chǎng)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(guò)程的方法，以編碼的組合反映工作過(guò)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(jiàn)圖1，代碼見(jiàn)圖2。

圖2 MTM-UAS代碼圖

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

《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(lèi)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(lèi)：

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(lèi)（見(jiàn)表1）：

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

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

3.1 增值工時(shí)VA的應(yīng)用

3.1.1 純?cè)鲋祫?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(lèi)要點(diǎn)如下：

a）純?cè)鲋祫?dòng)作VA-T的多少只與開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)相關(guān)，與生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、布局無(wú)關(guān)；

b）5類(lèi)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?cè)鲋礦A-T；

c）2類(lèi)動(dòng)作（拿取與放置、放置）為純?cè)鲋礦A-T時(shí)，受空間布局影響，此類(lèi)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(jiàn)章節(jié)3.2），數(shù)據(jù)見(jiàn)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(cè)工時(shí)，例如整車(chē)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(chēng)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(jiàn)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(lèi)規(guī)則如下：

a）半增值動(dòng)作SVA與零件設(shè)計(jì)無(wú)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(zhēng)議：此類(lèi)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(jiàn)章節(jié)3.1.1，數(shù)據(jù)見(jiàn)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(jiàn)章節(jié)3.3.1，數(shù)據(jù)見(jiàn)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(guò)程分為 4個(gè)步驟（拿取+定位+操作+放回），本分類(lèi)只含拿取與放回。動(dòng)作分類(lèi)要點(diǎn)如下：

a）本分類(lèi)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(jiàn)表3）；

表3 使用輔助工具代碼中的半增值工時(shí)

c）本分類(lèi)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(lèi)要點(diǎn)如下：

a）此類(lèi)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(lèi)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(chē)上下線等等，以及此類(lèi)動(dòng)作帶來(lái)的身體動(dòng)作。此分類(lèi)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(lèi)要點(diǎn)如下：

a）本分類(lèi)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(xiāo)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(xiāo)定位困難等等。此分類(lèi)可現(xiàn)場(chǎng)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(cè)定作業(yè)工時(shí)的數(shù)據(jù)離散程度來(lái)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(lèi)檢查項(xiàng)目可能在作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書(shū)或者品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)書(shū)中存在，也可能僅為臨時(shí)應(yīng)對(duì)品質(zhì)異常。常見(jiàn)動(dòng)作有：點(diǎn)漆確認(rèn)、專(zhuān)崗檢查、指差確認(rèn)等。動(dòng)作分類(lèi)要點(diǎn)如下：

a）困難作業(yè)NVA-D造成的檢查不屬于本分類(lèi)；

b）本分類(lèi)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(chē)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(lèi)的應(yīng)用及其案例效果

本文以某工廠的車(chē)門(mén)分裝線作為案例，展示標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)價(jià)值分類(lèi)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(lèi)舉例

表4舉例了上述分類(lèi)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(lèi)結(jié)果。

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

4.2 線平衡圖分析

基于工時(shí)分類(lèi)的線平衡圖見(jiàn)圖3。通過(guò)基本的增值VA、半增值SVA、非增值NVA分類(lèi)，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(chē)門(mén)線線平衡圖

4.3 總工時(shí)分布圖分析

基于工時(shí)分類(lèi)的總工時(shí)分析圖見(jiàn)圖 4。此車(chē)門(mén)分裝線非增值工時(shí)824.5s，其中浪費(fèi)最多的問(wèn)題是“工具拿取與放回”，達(dá)到321.1s，可通過(guò)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(chē)門(mén)線總工時(shí)分布圖（單位：秒）

4.4 非增值/浪費(fèi)問(wèn)題點(diǎn)篩選

表5 某主機(jī)廠車(chē)門(mén)線非增值NVA/浪費(fèi)問(wèn)題點(diǎn)Top10

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

5 結(jié)論

通過(guò)工時(shí)的價(jià)值分類(lèi)與MTM-UAS標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)算法結(jié)合，能為生產(chǎn)線與車(chē)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(wèn)題。這種數(shù)據(jù)化的成果將大幅度提高車(chē)間管理改善的效率與針對(duì)性。