一种基于简单数据模型的新产品工艺工时制定及评估方法

肖啸

摘 要：通过引入新的工艺概念，定义好各工艺参数含义，同时基于简单数据来得到一种切实可行的汽车装配先工艺分析方法模型，可以直观地得到生产线的重要工艺指标参数和衡量生产线效率的重要指标，这样也定义了明确的工艺优化的目标和方向。

关键词：MTM 工时利用率 增值时间 非增值时间 工位优化

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（b）-0081-02

1 工时工位测定理论及计算方法

1.1 工时测定方法

MTM是今日世界上应用最为广泛的预定时间方法，由此成为跨国公司所属各个单位的一种统一的生产过程计划与效率规范。英文全称为Method-Time-Measurement，中文翻译为时间测量方法，它是一种描述操作过程的方法，以编码的组合反映工作方法，并可以得出唯一的时间值，以此作为某项工作的手工操作标准，并树立改善的方向。它可以用来设计工作系统，如工作台、生产线、操作过程（方法），也可以用来改善工作系统。在国内，20世纪90年代开始，大众在我国的合资企业就已经引进这种先进的时间分析理论，MTM在不同企业采用的分支方法是不同的，目前戴姆勒全球工厂主要采用MTM-1下的C值的分析方法，针对各个工时代码的属性又有详细的定义。

1.2 工艺包含操作步骤分类参数及方法

在整个车型工时核定的过程中，最基础也是最重要的是核定单步工艺工时，为更加准确定义每一步工艺所包含的详细操作步骤的性质，引进如下4个参数进行定义：

根据操作性质相关划分如下两个参数.

TTB：需要人参与的操作影响的时间（s）。

TTU：非人工操作影响时间（s）。

根据时间增值相关划分如下两个参数：

eHPV：Engineered Hours per Vehicle，不可变的增值时间，该操作直接创造价值，一般由产品设计决定（s），针对操作性质的不同，可以分为eHPVTTB和eHPVTTU。

MV：Manufacturing Variable，可變的非增值时间，由生产现场情况决定（s），针对操作性质的不同，可以分为MVTTB和MVTTU；

1.3 工艺工时Te的计算

当工艺包含的操作步骤的工时值和性质定义后，就可以计算出该工艺的工时，并可以进行分析。公式如下。

（1）

（2）

式中，为工厂因素系数，针对不同工厂的水平一般会设定一个系数，一般取100%～110%，如针对北京奔驰，这个系数为105%；为工厂实际工艺工时（s）；为理论标准工艺工时（s）。

当工艺所包含的操作步骤工时都定义完成后，就可以计算该工艺的工时，而工艺工时并不是简单地将每一步工时相加，特别是针对跨国公司或者多工厂公司来说，针对不同的工厂通过选取不同的工厂因素系数，最终核定的工时会有差异，这就能更加准确地根据实际情况规划工时。

如果工厂工人比较年轻，工人经验丰富，可以取较高数据，如110%等。

1.4 生产线定编人员计算方法

如果是规划一款全新产品，当在这条生产线所需要的装配工艺及工时编制完成后，就可以计算出定编人数和工位数。

公式如下：

（3）

（4）

（5）

（6）

式中，为生产线定编人数；为工厂工时利用率，也是衡量生产线水平的一个重要的参数，在新车型规划阶段，会根据各工厂实际情况将工时利用率目标制定好。针对奔驰乘用车工厂一般选择在85%～95%之间；：节拍时间（s）；：一个小时内生产的车辆数，这是重要的参数，在规划之初就会确认的；为线速调整比为根据工厂情况，针对不同的生产线考虑到设备故障率的因素，需要设定一个参数，如一般线边分拣区域，不存在设备停机问题，参数选0，而自动化程度较高的生产线一般参数为7%，一般其余的生产线在4%～7%之间；fe为增值时间比，在设计之初的基本参数里，一般会制定这个参数要求，以北京奔驰工厂为例，要求该系数在70%以上，这也是生产线及工厂的一个重要的一个KPI数据，直接体现工艺的合理性和生产线的效率。

从上述公式中可以看出，计算工位和人数的时候并不是简单将所有工时相加，而且选取相对规定的增值时间来作为计算依据，这种方法的优势在于，在前期无法全部衡量的一些非增值时间（如走动、等待等操作）的时候，可以预先得到一个比较准确的工位和人员的规划，同时也利于在后期实施时满足工艺规划的KPI值。

1.5 产线工时的计算

通过计算出的工位及人员进行现场规划，在规划完成后，会根据现场实际情况定义出工位走动等非增加时间，同时通过工艺验证也可以优化初始规划中核定的工时及工艺，将工位所包含的工艺工时进行定义后，最终可以算出单个工位工时，最终可以计算出产线单车总工时。

（7）

（8）

式中，为工位工时（s）；为产线单车工艺总工时（s），即产品在该生产线经过时所花费的全部时间；

2 核定工艺工时是否合理的方法

当每条线的工艺，工位都规划好之后，衡量该线工时规划是否合理的主要是以下参数和公式。

工时利用率分以下两种：

（1）工位工时利用率。

（9）

通过上面一部分获得的是标准工时中的正常时间部分，获取完整的标准工时还需计算宽放时间。设定宽放时间基本用意是在正常时问内加入足够的时间值以满足个体需要，主要用于个体消除疲劳和不可避免的延迟。宽放时间主要 依据工作特点、环境、操作者个人特点（如年龄、身体状况和工作习惯），根据戴姆勒的研究，根据工时水平，单个工位的工时利用率合理值在80%～95%，如果低于75%需要增加工作内容，而高于95%工作负荷较大，有成为瓶颈工位的风险。

理论上eHPV越高越好，但在实际中一些MV是无法消除的，一般来说，在70%以上说明这个工位编排是合理的，80%以上属于优秀水平，其计算公式为：

（10）

在以后的优化中应该尽量朝着提高增值时间比，降低走动，等待等非增值时间努力。

（2）产线工时利用率。

（11）

当线上工位的工时利用率确定后，可以算出单线的工时利用率，这个值一般在85%～94%之间算比较优秀的水平，但尽量保证在工厂工时利用率目标值左右。

通过采用这种简单的数据模型的分析方法，可以很直观地得到工时利用率和线体的平衡墙，便于工厂制定切实可行的精益管理目标，同时也可以在试制初期就提前发现系列化生产中的问题，是一种简便但实用的工艺工时分析方法。

参考文献

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