在当今制造业的快速发展中,生产能力管理已成为企业核心竞争力的关键。它不仅关系到企业如何高效地满足市场需求,更直接影响到生产成本的控制和市场响应速度。准确核定生产能力,是实现生产计划与企业资源优化配置的桥梁。本文将深入探讨核定生产能力的方法,详解标准工时的测定与核定技巧,为企业打造更为科学、精确的生产管理提供参考。
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一、 如何核定生产能力?
核定生产能力的方法主要有核定两种,各有其特点和适用场景:
1、实际结果核定法
实际结果核定法,这种方法依据特定时间段内生产线实际产出的产品来评估产能。然而,由于生产线上产品规格的多样性、作业条件的不稳定性以及生产过程中可能出现的各种异常,这些因素都可能对生产数据产生影响。在缺乏有效工具来调整这些数据的情况下,实际结果核定法提供的产能数据只能作为一个大致的参考。
2、标准工时核定法
另一种方法是标准工时核定法,它通过应用生产产品的标准工时来确定产能。这种方法目前被认为是更为合理和精确的产能核定方式。标准工时指的是在理想的工作条件下,完成一道生产工序所需的时间,这一时间由工艺流程决定,并且直接关联到增加产品价值所需的人工或机器作业时间。
鉴于标准工时对核定标准生产能力的重要性,准确测量和确定标准工时变得尤为关键。这不仅确保了生产计划的科学性和实际性,也为生产效率的提升和资源的优化配置提供了坚实的基础。
二、 如何确定标准工时?
确定标准工时的过程分为两个阶段:首先是测定,其次是核定。
1、 标准工时测定
在开展标准工时的测定工作之前,充分的准备是必不可少的。以下是需要确保的几项关键准备工作:
- 首先,选择的测时对象应为那些掌握了熟练技能的作业者,他们的操作技巧能够代表正常的生产水平。
- 其次,测定应在符合标准的作业环境下进行,确保所有条件都达到企业规定的标准作业要求。在实际的测时过程中,作业者应以他们平常的工作速度和规范的操作方式进行作业,这样可以保证测得的数据真实反映正常的生产效率。
- 最后,我们的目标是获取在保证工作质量和数量的前提下,完成特定工作内容所需的时间,这将作为我们制定标准工时的依据。
(1)经验评估法
确定标准工时通常采用几种不同的方法,每种方法都有其适用的场景和优势:
- 数据倒推法,这种方法通过分析生产现场的具体数据,比如不同生产线上的产品数量和作业时间,利用每日的生产报表或计件报表来反推出标准工时。这样,我们就能为不同产品和生产线建立准确的工时数据。
- 标准样板法,这种方法适用于那些尚未大规模生产的产品。在缺乏历史数据的情况下,可以在新产品的试生产阶段收集相关数据,以此为基础来设定标准工时,为后续的生产提供参考。
- 管理要求法,这种方法常见于那些对标准工时管理有着严格要求的企业。这些企业会根据公司或部门的管理目标,定期设定并优化标准工时,鼓励现场作业团队通过持续改进来实现这些目标。
(2)秒表测量法
在确定标准工时的实践中,我们通常采用几种不同的秒表测量方法,每种方法都有其独特的操作方式和优缺点。
- 直接秒表测量
这是一种直观且易于实施的方法,它允许测量人员快速开始测量工作。然而,由于这种方法直接对作业者进行测量,可能会受到作业者反应和行为的人为影响,特别是在计件工资制度下,员工的工时直接关联到他们的薪酬,这可能会放大测量过程中的偏差。
- 间接秒表测量法
为了减少这种直接测量的偏差,间接秒表测量法被提出。这种方法使用数字化工具,如视频录像,记录员工的作业过程,之后再细致分析工作步骤,从而确定各作业要素的工时。虽然这种方法在一定程度上改进了工时的测定过程,但仍然未能彻底消除人为因素的影响。
- 预置时间法(Predetermined Time System,PTS)
预置时间法提供了一种更为系统和科学的方法。这种方法通过设定基本的要素时间单位,并根据作业者的动作(如抓取、放置、移动、转身等)来分配时间值,从而确定标准工时。PTS方法克服了直接测量中的人为偏差,提供了一种更为有效和可靠的测量手段。不过,这种方法要求测量者具备高度的专业技能,需要经过专业的学习和实践才能熟练运用。下图是使用PTS方法需要了解的基本作业要素管理图:
2、 标准工时核定
完成作业测时后,接下来的任务是对收集到的数据进行细致的整理、分析和总结,以确立一个既合理又准确的标准工时。这个过程至关重要,因为它直接关系到生产效率的评估和生产计划的准确性。
在核定标准工时的过程中,主要有两种核算方法。一种是基于泰勒的“科学管理原理”的传统工业工程方法,另一种则是精益管理中的核定方式。尽管精益管理和传统工业工程在测定标准工时的方法和手段上大致相同,但在对工时数据的处理、分析以及最终形成标准工时基准的过程中,两者在思路和操作细节上存在显著差异。
传统工业工程在核定标准工时时,遵循一系列步骤:从实际作业时间的测量到评比因素的考虑,再到各种宽放时间的核定。这一过程的具体方法如下图所示。
精益管理与传统工业工程在核定标准工时的方法上呈现一些差异,主要体现在三个方面:
(1)基准工时的确定
- 传统工业工程倾向于从5至10个作业循环中测量工时,排除异常值后取平均值作为基准。
- 精益管理追求的是标准化管理的先进性和前瞻性。在排除了10组以上作业循环中的异常值之后,选择可重复的最短作业时间作为基准,以此反映工时核定的先进性和管理标准。
(2)评比因素的应用
- 传统工业工程
传统工业工程会考虑到作业者操作时间的快慢,并使用“评比方式”来调整动作速度对标准时间的影响,以实现一个适中的“正常时间”。
但操作时间的差异可能由多种因素造成,包括作业者的灵巧程度、熟练度、机械设备的完善度,以及作业的复杂性和困难度。
- 精益管理
精益管理则认为,每位员工的作业能力存在差异,作业条件也不尽相同,因此工时差异是必然的。在核定标准工时时,应选择熟练的作业者,按照高效合理的作业方式进行作业,确保标准工时的合理性和准确性。
如果作业者未能达到标准,精益管理鼓励班组长进行现场指导和加强管理,以缩短员工的学习曲线,提升作业的合理性和熟练度。同时,通过现场改善和使用工装夹具等低成本自动化方法来解决作业困难和劳动负荷问题,而不是简单地通过调整评比来改变标准。
(3)宽放时间的差异
- 在生理宽放与疲劳宽放方面
传统工业工程
对于生理宽放,传统工业工程考虑到作业者在工作期间可能需要上厕所、擦汗或饮水等基本生理需求,会在标准工时中预留一定的宽放时间。通常,这种宽放比例会设置在正常作业时间的3%到5%之间,以确保作业者的基本需求得到满足。
当涉及到疲劳宽放时,传统工业工程会根据作业的性质和劳动强度,采取个性化的调整策略。作业疲劳不仅可能导致作业时间的延长,还可能需要额外的休息时间来恢复体力。因此,根据不同的作业特点,工业工程会赋予不同的宽放系数,以适应不同作业条件下的疲劳程度。
精益管理
精益管理在处理生理和疲劳宽放问题时,采纳了一种更为细致和人性化的方法。根据劳动工学的研究,作业者在连续工作两小时后可能会开始感到疲劳,这会影响生产效率。同时,作业者也会有生理需求,如上厕所或喝水。在这种情况下,提供大约10分钟的休息时间,不仅可以满足生理需求,缓解疲劳,还能在休息后提高作业者的工作效率。此外,精益管理强调作业者同时上岗和集中休息的重要性,以确保团队作业的协调性和效率。
为了满足员工的生理需求和缓解疲劳,精益管理不是简单地在工时中增加宽放,而是在生产现场设置休息区,并在出勤时间管理上确保每两小时安排一次统一的休息时间。这种方法既保证了员工的基本需求,又维持了生产效率,同时也确保了标准工时核定的合理性和准确性。
- 在作业宽放方面
传统工业工程
在作业宽放方面,传统工业工程可能会为更换刀具、焊头或进行品质抽查等作业偏差单独分配宽放时间,宽放率通常在3%到5%之间。而精益管理则采取了一种更为主动的策略,通过对刀具、焊头等工具进行寿命管理,预防因异常情况导致的生产中断和质量损失。
精益管理
精益管理要求在作业过程中明确区分并单独测量品质抽查、换料箱、换刀具、换焊头等附带作业内容,并将这些时间合理地分摊到每个产品的作业循环时间中。
这种方法不仅考虑了附带作业对生产的影响,而且通过细化和区分,将这些影响科学地转换为标准,避免了依赖经验值进行宽放处理的不精确性。因此,精益管理在作业宽放处理上更为合理、准确,有助于提高生产效率和质量,同时确保了标准工时的科学性和实用性。
- 在管理宽放方面
传统工业工程
传统工业工程在核定工时时,会将班组会议、5S清扫、设备故障以及停工待料等可能发生的事件纳入管理宽放的范畴,通常按照3%至5%的比例进行宽放。在一些实施计件工资制度的企业中,若某些岗位难以招募到合适的操作者,有时会通过提高管理宽放系数来调整工资,以此吸引员工。
精益管理
精益管理并不通过增加管理宽放时间来应对生产中的异常问题。精益管理认为,生产过程中的设备故障、品质问题、物料短缺或人员技能不足等异常情况,即所谓的“墨菲”,确实会影响生产任务的准时完成和生产效率。然而,将这些异常的管理宽放时间平均分配给每个产品,既不现实也不合理。
为了解决这一问题,精益管理提出了两种解决方案。
- 在出勤时间的安排上进行创新,比如在每天两个班次之间预留2至4小时的缓冲时间。这样,如果某个班组因为各种异常“墨菲”导致产量损失,可以通过加班来弥补,确保生产任务的顺利完成。
- 是强化现场班组的管理。这种方法依赖于快速发现和解决问题的机制,以减少由各种异常情况引起的损失。
综合来看,标准工时是企业制定生产计划和安排的基石,也是生产线作业者进行作业改善的重要基础资料。传统工业工程在核定标准工时时,可能会将日常管理中由于作业不熟练、各种异常以及生理需求和疲劳等因素导致的时间损失纳入考虑,这种做法在加强生产能力管理方面可能不够科学。
下图是使用FineReport制作的员工工时综合分析看板与工时监控分析看板,通过这些看板可以实时监控并分析员工的工时变动情况,帮助企业及时加强生产管理。
三、帆软精益生产管控方案助力制造业企业核定标准工时
考虑标准工时核定与计算的复杂性,帆软软件有限公司为广大客户提供了包括解决方案以及数据分析平台在内的等多种工具,助力制造企业加强生产管理,加速数字化转型。
帆软是国内领先的数据软件服务商,深耕数字行业十八年,能够依托于自身数字化产品,为各行业企业提供数字化转型解决方案。为协助制造企业迈向数字化转型,帆软成立了数字制造事业部,专注于制造业领域的工业大数据分析与数据规划。
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方案架构
方案细节
精益生产管理控制塔是专为企业高层管理人员设计的综合性工具,其主要功能包括全面监控企业的订单情况、生产状态、人员设备状况以及智慧工厂运行情况。该管理控制塔聚焦于顶层设计和规划,使高层管理层能够方便地实现对企业运营的全局把控,及时预警并纠偏。同时,该系统支持下钻查看六大管控中心的详细情况,以更精细地管理和优化企业运营。
- 生产管控中心
生产管控中心负责采集一线生产过程中的关键运营数据,包括产量数据和设备运转数据等。这些数据通过与生产管控系统的对接,实现了对日常生产过程的精细化管理,有助于提高生产效率和资源利用率。
- 质量管控
质量管控中心致力于构建一个全面的质量管控系统。通过对关键质控点数据的精准把控,该中心定位质量问题的来源,实现了对质量管控分析水平的提升。
- 成本管控
成本管控中心通过关联各项与生产相关的财务成本和费用支出,实现了对产品成本的纵向对比分析。这使得企业能够准确定位成本改善点,从而促进了成本效益的提升。
- 设备管控
设备管控中心能够透明呈现各生产线的设备运转状态和工作效率,及时推送设备异常信息,方便生产管理人员尽早干预和处理,确保生产过程的平稳运行。
- 持续改进管控
持续改进管控中心通过车间看板透明化展示企业持续改进的参与情况、提案情况以及现场整改情况,形成了促进持续改善的良性竞争机制。
- 8S管控
8S管控中心直观展示了8S评比数据,透明呈现奖惩情况,有效激发了各部门员工的工作积极性,避免了8S检查流于形式。这六大管控中心共同构成了一个综合而高效的精益生产管理控制塔体系,为企业提供了科学而实用的运营管理工具。
四、总结
在深入探讨了核定生产能力的多种方法和标准工时的测定与核定技巧后,我们可以清晰地看到,生产能力管理是确保企业高效运作和市场竞争力的重要环节。通过实际结果核定法和标准工时核定法,企业能够更准确地评估和优化其生产效率。而精益管理的引入,更是为生产能力管理带来了新的视角和工具,帮助企业在追求效率的同时,也注重员工福祉和作业环境的改善。
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