原标题:知识 | 家具生产中的标准工时与标准产能到底该如何计算?
任何一个家具生产企业,都会尝试搞清楚各个工序的“标准工时”和各个设备的“标准产能”。
没有标准工时和标准产能的指导,产线布局规划怎么做?计划排产怎么做?生产交期怎么定?工时工资又该怎么算?
标准工时与产能的计算非常科学和专业,但在家具行业,仍然普遍存在由产线经理等管理人员根据经验粗略估得的现象,导致数据不准确从而影响生产过程里的方方面面。
笔者希望借由本文对“标准工时和标准产能”的基本阐述,让更多家具工厂能够用更加科学、更有操作性的方法来计算属于自己的“标准工时”与“标准产能”。
标准工时与标准产能在工业工程里虽然是两个不同的概念,但是从实际操作的角度来说,工作的重点主要是“标准工时”的测量,然后间接计算出标准产能。
标准工时建立的意义
在具体介绍标准工时之前,笔者希望再简单谈一谈其作用与意义。相信通过文章开头的几个提问,大家对标准工时与实际生产的联系有了一定认识,我们可以进行如下的总结:
工厂产能的核算
有了各个工序的标准工时,我们就能计算出各个设备的标准产能,从而对工厂的整体产能有清楚的认识。
生产计划的制定
有了标准工时与标准产能,计划部门才能依此来制定生产计划,从而对生产进度进行把控,此外,产线还能及时作出人力调整。
设备数量的调整
标准工时与标准产能可以指导我们根据生产量的变动来作出机器设备的调整。
生产平衡的保证
家具工厂的生产线多而复杂,同一条流水线如何配置人力、设备等资源需要依据标准工时和标准产能来定,从而确保产线平衡。
效率分析的基础
有个标准工时,就有了“时间标准”和“任务标准”,可以依次来衡量人员的工作效率是否出现问题。
标准工时的概念及限定条件
工业工程里,是这样对“标准工时”进行定义的:所谓的标准工时,就是指在正常条件下,一位受过训练的熟练工作者,以规定的作业方法和用具,完成一定的质和量的工作所需的时间。
由定义可知,标准工时的获取有着诸多限定条件,这也是我们再实际工时测量中要着重注意的地方:
规定的环境条件下
测量时保证工作条件的正常、稳定,如对温湿度、照明条件、声音条件的控制等。
按照规定的作业方法
操作方法一定是按照工厂预先制定的“标准作业指导书”进行,不能做随意调整。
使用规定的设备、工具
工序的执行往往会涉及相应的设备或工具,如封边使用封边机、开榫使用开榫机等,测量时要保证设备的正常使用。
由受过训练的作业人员
被测操作人员不能是新手,而要选择一般熟练工这种具有代表性的作业者。
不受外在不良影响的条件下
标准工时的测定过程一定不要对操作人员造成干扰,如在测量时频繁的询问等。
达成一定的品质要求
如果在标准工时测定下,出现大量残次品、不合格品,此时得到的数据是不能取用的。产品应该要符合一定的品质要求。
标准工时的构成及计算
标准工时的构成和计算是最具操作性的部分,往往也最难掌握,但无论采用什么样的手段和方法,都要基于“标准工时的构成规则”。
谈到标准工时的构成,就不得不提及一张经典的“标准时间构成关系图”,如下所示:
▲标准时间构成关系图
从该图我们可以很清楚的看出标准工时的组成,也由此给出关于标准工时的计算公式:
标准时间=观察时间×评定系数×(1+宽放率)
=正常时间×(1+宽放率)
看似简单的公式,却蕴含很多“门道”,不同企业,不同工序,它的“评比因数”,尤其是“宽放率”存在差异。对于我们的家具生产而言,标准工时的测定与计算同样面临“适应性选择”的问题。
既然标准时间计算与观察时间、评比系数、宽放率有关,那么下面就来简单说说什么是“观察时间”?什么是“评定系数”?什么又是“宽放率”?
关于“观察时间”
观察时间是我们实际测得时间的平均值,而观察时间由于受到操作者自身熟练程度、工作意愿、工作情绪等的影响,并不能代表真实的情况,因此常加以修正。
如何修正呢,这时会引入“评定系数”的概念。
关于“评定系数”
评比是一种判断或评价的技术,目的是将实际的操作时间调整到平均工人的正常速度.其中影响评比的因素包括:
以100%作为正常速度的基准,如果评价系数为1.1(即110%),代表比正常速度快10%左右,如果评价系数为0.6(即60%),由代表作业速度相当于正常速度的60%。
不同行业的评比系数是不同的,我们家具行业的评比系数又是多少呢?这里先卖个关子,在后面会结合实际案例做说明。
这里需要说明的是,观察时间与评定系数的乘积就是“正常时间”了。
关于“宽放率”
正常时间并未考虑操作者个人需要和各种不可避免的延迟因素所耽误的时间。而实际生产过程中,操作者可能因下列原因停止工作:
如操作者因疲劳需要休息;要喝水、上卫生间、擦汗等;要听取班组长等管理员的指示等;
目前有关宽放种类的划分方法不同,但通常划分为私事宽放、疲劳宽放、延迟宽放和政策宽放四种。每种宽放的“比率”不同,大家可以参考相关书籍,这里就不多介绍。
标准工时与产能的实际测量案例
通过上文的介绍,大家对标准工时的概念、意义、构成方式应该有了大致的了解。如果还不是很清楚的话,网上的相关资料会有更详细的解读。
但存在一个问题,就是即使看完所有内容,仍然不能很清晰的在实际作业中加以运用,尤其是我们的家具生产,鲜有相关实测案例可以借鉴。
接下来,笔者通过板式家具生产中代表性工序标准工时与代表性设备标准产能的测定,给大家一些参考。当然了,每个工厂的情况不一样,希望大家有选择、有思考的阅读。
电子开料锯的工时与产能测定
在板式家具生产中,电子开料锯的使用非常广泛,很多企业关心的是这台电子开料锯在一个班组时间或一天里到底能够开出多少块板。
我们的测量思路是,先获得若干组加工一块板的观察时间,然后确定评定系数与宽放率,进而求得加工一块板的标准时间;结合实际作业时间,就可以计算出该设备的标准产能了。
具体的计算如下,相关数据仅供参考:
某电子开料锯加工单块板件观察用时
序号
加工一张板的观察用时
该张板包含的板件块数
加工一块板的观察用时
1
632秒
18块
35.11秒
2
494秒
15块
32.93秒
3
720秒
21块
34.28秒
4
535秒
16块
33.45秒
5
556秒
15块
37.12秒
平均
587秒
17块
34.58秒
注:1.加工整块板件的观察周期为“上料时间+机加工时间+下料时间”
2.“一张板”指的是2440*1220的标准人造板
某电子开料锯加工过程的宽放分析
宽放种类
包含内容
时间或比率
管理宽放
午休、间休、晚饭
90+10+10+20=130分钟
疲劳宽放
吹灰、搬运、贴标签等造成的身心疲劳
正常工时的3%
私事宽放
喝水、上厕所、擦汗
正常工时的1%
生产准备宽放
等待叉车上原料
2次*3分钟/次=6分钟
生产私事宽放
找拖车、堆垛转运
4次*3分钟/次=12分钟
某电子开料锯标准产能计算
加工单块板件观察工时
疲劳宽放比率
私事宽放比率
加工单块板件标准工时
34.58秒
3%
1%
36.01秒
计划作业时间
宽放耗时(管理、生产准备与结束)
实际作业时间
一个班的标准产能
690分钟
148分钟
542分钟
903块
连线封边机的工时与产能测定
连线封边机可以实现板件一次通过完成两条边的封边作业,大大提高了效率。但是很多企业在测算连线封边机的产能时犯了难,不知道从而下手,这里提供一种方法。
连线封边工序属于通过式加工,效率取决于节拍时间。当封边零件较小时,其节拍为设备平均加工完一块板件的时间。实际观察中发现,该设备封完一侧边的时间为“(边长+两块板间距)/传送档速”。
可推算出封四条边的加工时间为“(板件周长+4*两块板间距)/传送档速”。
其中,两块板间距为600毫米,板件周长取每单中数量最集中的代表性数据。这个数据采用抽样方法,然后将数据用散点图表示,如下:
可见,数据在2000mm的集中度最高,固取板件周长为2000m为板件代表性周长。传送档速为25米/分钟。
具体的计算如下,相关数据仅供参考:
某连线封边机加工一块板件的正常时间
板件周长
板间距
传送档速
封边标准工时
2000毫米
600毫米
25000毫米/分钟
(2000+4*600)/25000*60
=10.56秒
某连线封边机加工过程的宽放分析
宽放种类
包含内容
时间或比率
管理宽放
午休、间休、晚饭
90+10+10+20=130分钟
疲劳宽放
吹灰、搬运、贴标签等造成的身心疲劳
正常工时的2%
私事宽放
喝水、上厕所、擦汗
25次*60秒=1500秒
生产准备宽放
换封边条
分拣垛
20次*60秒=1200秒
生产结束宽放
转移堆垛
20次*90秒=1800秒
某连线封边机加工过程的宽放分析
加工单块板件标准工时
计划作业时间
管理宽放耗时
生产准备耗时
10.56秒
690分钟
130分钟
45分钟
生产结束耗时
实际作业时间
一个班的标准产能
30分钟
485分钟
2755块
通过式排孔机的工时与产能测定
排孔设备有很多种,小到二排钻、三排钻,大到六排钻等多排钻。要说集效率、精度于一体的还属通过式排孔机,那么它的标准工时与产能如何计算呢?
某通过式排孔机加工一块板的观察用时
序号
钻头工作时间
板件移动时间
加工周期
1
16.09秒
1.29秒
17.38秒
2
11.38秒
1.15秒
17.53秒
3
19.86秒
1.17秒
21.03秒
4
15.45秒
1.23秒
16.68秒
5
17.46秒
1.21秒
18.67秒
平均
15.05秒
1.21秒
18.26秒
某通过式排孔机加工过程的宽放分析
宽放种类
包含内容
时间或比率
管理宽放
午休、间休、晚饭
90+10+10+20=130分钟
疲劳宽放
搬运、扫码、码垛等造成的身心疲劳
正常工时的2%
私事宽放
喝水、上厕所、擦汗
正常工时的1%
生产准备宽放
拉堆垛、调订单
5次*90秒=450秒
生产结束宽放
转移堆垛
5次*90秒=450秒
某通过式排孔机标准产能计算
加工单块板件观察工时
疲劳宽放比率
私事宽放比率
加工单块板件标准工时
18.26秒
2%
1%
18.81秒
计划作业时间
宽放耗时(管理、生产准备与结束)
实际作业时间
一个班的标准产能
690分钟
145分钟
545分钟
1790块
结 语
关于标准工时与标准产能的介绍就到这里,文中针对家具生产里代表性工序的工时与相应设备产能的计算方式、方法可以供业内相关人员参考与借鉴。
最后重申,每个工厂的情况不一样,希望大家有选择、有思考的阅读。如能对你有所帮助和启发,也是笔者之幸。
制定方法
直接观测
1.秒表测量法,即使用秒表(也叫码表)进行直接测量的方法,通常选择一般熟练员工在正常环境下作业,进行时间测量;秒表测量也有多种方法,可以选择使用多次测量,也可以选择连续测量;既定时间标准设定(Predetermined Time Standards, PTS)法 它是将构成工作单元的动作分解成若干个基本动作,对这些基本动作进行详细观测,然后做成基本动作的标准时间表。
2.模特法,即将人体的各种动作分解为21种基本的动作,制定标准工时的时候,将员工作业的动作分解成模特法中对应的动作,并根据对应动作相对应的时间来制定标准工时,模特法中最基本的动作单元时间为0.129秒,可以根据熟练度等条件不同而加以调整;
3.简明工作因素法(BWF:Brief Work Factor ),BWF也是将各种动作分解成基本动素,基本单位为BU,每个BU的时间为0.06秒,每个动素为5个BU,通过将员工动作分解为BWF中的基本动素,以制定标准工时。
其他方法
除了上述几种方法之外,还有MTM(预定动作时间标准法)、WF(工作因素法)等其他的标准工时制定方法。这是指理论上的方法,实际上制定标准工时的方法可以灵活运用,比如有新机种需要制定标准工时是,可以参考以往的相似机种来制定标准工时。
用途
编辑
标准工时作用
1)作业方法的比较选择、
2)工厂布置之依据
3)可预估工厂负荷产量
4)生产计划的依据
5)可作为人力增减之依据
6)可作为新添机器设备的依据
7)流水线生产之平衡
8)可决定人工成本
9)可作为效率分析的基础
10)工作人员效率奖金计算的基础
11)减少管理依存度
(1)作为部门和人员的考核标准;(2)安排生产加工任务;(3)与实际值比较不断调整修正标准工时。标准工时的局限性在于,没有任何两个人、两台设置和工作环境是一样的,因此标准工时只是一个参考值,在反复从事相同工作的流程性企业或岗位有意义,对以项目为主导的企业和单位不适用。
管理用途
·发现并消除作业性能底下的损耗时间和非运转损耗时间
·测试各种作业方法的优劣后,改善作业方法、工器具、设备等等
·评价设计及制造方式的改善程度
·作业人员培训的基础水平及评价
·测试作业人员、监督人员的成果,并进行评价
·作好流水线作业等的作业量平衡
标准时间的计划用途
·作为生产计划的基础(制造能力)
·作为日程计划的基础(制造日程)
·作为人员计划、加班计划、设备计划的基础
·作为设定标准成本、成本报价等
·外协单价的决定
计算公式
编辑
标准工时与宽放率的关系式如下所示:
标准工时 = 正常工时 X (1+宽放率)
宽放率=(标准工时-实测工时)/实测工时*100%
=管理宽放率+生理宽放率+疲劳宽放率
正常工时是人工操作单元工时(经过速度评比)+机器自动作业工时(不可作速度评比)的总和
宽放率主要是如下几个方面的总和:
1.生理宽放 一般取2%~5%。
2.疲劳宽放 一般取5%~20%;
3.管理宽放 一般取3%~10%
4.特殊宽放
电子制造业使用的宽放率一般取10%
主要应用
1.效率管理
效率是对标准时间达成程度的指数,标准时间决定之后,管理人员必须在标准时间内完成作业。
2.设备能力
机器设备具有多少能力,必须依据标准时间作计算分析,以作为设备购置之依据,及采取适当之应变措施。
3.设备计划
透过标准工时及设备的产能,将整厂的设备作最佳的安排。
4.人员及负荷计算
生产计划拟定后,可依据标准时间计算所需之人工小时及所需人员,而且前机器设备具有多少能力,期负荷的情况都需依据标准时间来计算。
5.标准产能计算的依据
依照各产品的标准工时,将每天的工作时间来计算各产品的标准产能。
6.生产计划进度安排
依照标准工时来安排各产品的生产进度。
7.日程管理
制造部门依据标准时间计算出应生产的产品数量,安排人员设备的配置、日程计划、生产管制等工作,以达成要求的数量。
8.人机配合的计算
依据标准时间,方可适当安排人员及机器的配置,以减少人力的浪费。
9.生产线平衡的计算
生产在线各工作站若配置不当,会造成瓶颈及过多空闲时间而造成浪费,需在标准时间适当地安排工作。
10.人员计划
将标准工时所计算出的产能来安排工作人员,在将全厂的人员来排定计划。
11.工作方法的改善
将各单元的标准时间予以计算出来,作为改善的参考依据,同时可作为改善前后的比较。
12.作业指导训练的标准
在现场生产单位的作业指导训练中,标准工时是其各作业单元效率的依据。
13.工作绩效评估及奖金计算
实施奖工制度必须籍由标准时间来衡量工作绩效,才能公平合理计算奖金。
14.新产品的开发
新产品的开发,可依据旧有产品单元标准时间来预估所需要的成本。
15.人工成本计算
标准时间为直接人工成本计算的基本数据。
16.订定产品价格的参考
标准工时可将产品一部份的成本计算出来,再加上其他因素,可作为产品价格的参考。
标准工时=标准作业时间+辅助时间
标准工时与宽放率的关系式如下所示:
标准工时= 正常工时 X (1+宽放率)
宽放率=(标准工时-实测工时)/实测工时*100%
=管理宽放率+生理宽放率+疲劳宽放率
正常工时是人工操作单元工时(经过速度评比)+机器自动作业工时(不可作速度评比)的总和
宽放率主要是如下几个方面的总和:
1.生理宽放 一般取2%~5%。
2.疲劳宽放 一般取5%~20%;
3.管理宽放 一般取3%~10%
4.特殊宽放
电子制造业使用的宽放率一般取10%
标准工时含义:标准工时是在标准工作环境下,进行一道加工工序所需的人工时间。
标准作业时间由工艺过程决定,主要为直接增加产品价值的人工/机器时间消耗。对标准工时的降低只能通过工艺改善和辅助时间降低。
标准工时作用
1)作业方法的比较选择、
2)工厂布置之依据
3)可预估工厂负荷产量
4)生产计划的依据
5)可作为人力增减之依据
6)可作为新添机器设备的依据
7)流水线生产之平衡
8)可决定人工成本
9)可作为效率分析的基础
10)工作人员效率奖金计算的基础
11)减少管理依存度