第一步:收集资料
为制定某一操作的标准时间,必须对整个操作有详细而完整的了解,不能遗漏操作的任何一部分,或有任何错误,否则将导致标准时间的失准。
通常记录资料的项目均应填入时间研究表格的表头或首页。这些资料的主要项目参见表9-1和表9-2、表9-7。
第二步:划分操作(单元)
为了便于分析研究,通常将操作划分为若干单元。每一单元的动作不但数量少,并且性质相同,所以个别评比每一单元的快慢要容易且准确得多。这些个别单元的时间加起来就等于整个操作的总时数。这里必须强调,测时前操作方法应已标准化。操作方法不同,所消耗的时间亦不同。如果操作方法尚未标准化,操作单元的划分及其时间研究是毫无意义的。
划分操作单元的原则如下:
(1)每一单元应有明显易辨认的起点和终点。为方便辨认,常将工作循环中的一个操作单元终止,而另一个操作单元开始的瞬间定为分解点或称定时点。在划分操作单元时,要确定分解点。
(2)单元时间愈短愈好。但要使时间研究人员能精确测记,一般认为不小于0.04min为宜。
(3)人工操作单元应与机器单元分开。这是因为时间研究主要测定人工单元。
(4)尽可能使每一人工单元内的操作动作为基本动作(如伸手、握取等),使易于辨认。
(5)不变单元与可变单元应分开。不变单元是指在各种情况下其操作时间基本相等,如焊接操作中的手拿焊枪应为不变单元。可变单元是指因加工对象尺寸、大小、重量的不同而所需时间变化的单元。在焊接操作中的焊缝所需时间是随焊缝的长短而变化,故为可变单元。
(6)规则单元、间歇单元和外来单元应分开。规则单元是加工每个工件都有规则性地出现的单元,间歇单元是加工过程中偶尔出现的单元,外来单元为偶发事件且将来不需列入标准时间以内。
(7)由于操作的时间标准仅用于特定的操作,所以每一单元应有完整而详细的说明,或记于时间研究表内,或另附纸于后。
前述的图7-40所示将两块铸铁板用螺钉连接起来,其工作台布置如图9-3,动作单元分析见表9-3。
图9-3 用螺钉连接两铸铁板之工作台布置
第三步:测 时
1.测时的方法及时值的记录
测时的方法有:
表9-3 用螺钉连接两铸铁板之工作台布置
(1)归零法 第一单元开始时,开动秒表(见图9-1,A钮上推);第一单元结束时,即按停秒表(A钮下推)。读取表上读数,然后使表针回复到零位(按下B钮)。次一单元开始,再开动秒表,如此不断记录每一单元时间。现场记录时,因为要归零,所以费时,且易漏记。
(2)累积测时法 用两个秒表,由一连杆机构连结。一表开动,另一表即停止;一表停止,另一表即开动。读取停止的表上的时间,立即归回零位。此法最大缺点是携带不便。
(3)周程测时法 采用每次去掉一个单元的办法来测时,单元甚小且周程甚短的操作,可用此法。假设某工序有5个操作单元a、b、c、d、e,每次只记录4个单元的时间值:
A=a+b+c+d=28s(去掉e)
B=b+c+d+e=30s(去掉a)
C=a+c+d+e=29s(去掉b)
D=a+b+d+e=23s(去掉c)
E=a+b+c+e=23s(去掉d)
设X=(a+b+c+d+e),因5次计时中共去掉(a+b+c+d+e)=X,则
4X=4×(a+b+c+d+e)
=A+B+C+D+E=133s
得X=33.25s。则
a=X-B=33.25-30=3.25s
b=X-C=33.25-29=4.25s
c=X-D=33.25-23=10.25s
d=X-E=33.25-23=10.25s
e=X-A=33.25-28=5.25s
(4)连续测时法 本书仅介绍最常用的连续测时法(见图9-4)。此法为:当第一单元开始时,开动秒表,在整个研究过程中不使秒表指针回零,而任其继续走动。仅当每一单元完毕时看指针并记录其表面时间。待全部记录完毕,再将两相邻单元的表面时间相减,以求得每一单元的时间。例如某一操作共有4个单元,各单元记录如下:
“R”为现场观测时间,记录每一单元末的表面上时间。
“T”为该单元时间值,回办公室连续相减求碍。如:
第一单元时值 T=09-0=09
第二单元时值 T=15-09=06
第三单元时值 T=28-15=13
第四单元时值 T=32-28=4
用此法现场记录时,因表针开动后不再归零,任其继续走动至各单元末记录时间,比较方便,且一直连续记时,能保证所有时间均可记录而无遗漏。
另一需注意的是,秒表上1小格为0.01min,为简化记录起见,仅记为0.1。上表中09,15,28,32即为0.09min,0.15min,0.28min,0.32min。整数分钟亦仅记一次,其次发生者即省略,例如1.02,1.14,1.36,2.12,2.38等则记为102,14,36,212,38等。
有时需将单元发生的频率记入时间研究表内,则记为1/10,即表示每10周程该单元发生一次;2/1×1/10,即表示某单元在1操作中重复二次,在10周程中发生一次。这些简化表示方法,在其他测时方法中均通用。
2.现场情况的记录
①如测时时来不及记录某一单元的时间,则应在该单元“R”栏中记“×”或“M”,表示失去记录(见图9-4中的第1周程),不准按照估计随意补入,以免影响其真实性。
图9-4 连续记时法
②如操作中发现操作者省去某一单元,则应在该单元的“R”栏中划一斜线“/”,表示省去(见图9-4第2周程)。
③如操作者不按照单元的顺序进行,则在该单元的“R”栏内划一横线“—”,并于横线上记完毕时间,横线下记开始时间(见图9-4的第3周程)。
④外来单元的发生可能有三种情形,现分别说明其记录方法如下:
正巧在某一单元完毕时发生:此时,于次一单元的“T”行内记注英文字母,如第一次发生则记A,第二次发生则记B,如此类推。同时,于时间研究表右边“外来单元”R栏的横线下方记入外来单元开始时间,完毕时间记入横线上方。其完毕时间减去开始时间即为该外来单元的时间,记入“外来单元”T栏内。最后,将该外来单元的内容记入“说明”栏内(见图9-4的第4周程)。
在某单元内任何时间发生:在该单元的T栏内记下英文字母,其他记录与前一种情形完全相同(见图9-4第5周程)。
外来单元时间很短:如物掉地上拾起后随即开始工作,时间很短,则不必分开,同单元时间一起记录在该单元时间内,同时在该单元T栏内记一英文字母,并于说明栏内说明该单元情况(见图9-4第6周程),或在T栏的数字上加一圆圈。如小于0.06min,可以忽略。
3.剔除异常值
记录之后,在计算平均值之前,必须剔除观测数值内的异常值。
美国机械工程协会(SAM)对异常值定义为:某一单元的秒表读数,由于一些外来因素的影响而使其超出正常范围的数值。
剔除异常值的方法有多种,此处介绍最常用的方法——三倍标准差法。其计算方法如下:
假设对某一操作单元观测n次所得时间为:则平均值为
标准偏差为:
正常值为内的数值,超过者即为异常值。偏差上限为偏差下限为。在上限与下限之间均视为正常值;凡不在这个区域内的数值即为异常值,应予以剔除。根据正态分布的原理,在正常情况下,若计算同一分布的抽样数值,其99.7%的数据应在均值正负三倍标准偏差的区域内。图9-5为管制界限图,图中涂黑的部分为超过界限的异常值。
图9-5 管制界限
例如,某一操作单元观测20次(其中漏记一次,记为M),观测数据如下:观测数据中的数值28大于27,在管制上限之外,为异常值,应予以剔除。
20,20,21,20,22,20,19,24,20,22,
19,21,20,28,21,20,20,22,M,20
则
即
管制上限UCL=21+(3×2)=27
管制下限LCL=21-(3×2)=15
4.决定观测次数
同一操作者连续操作,因为工具、材料、零件等放置位置并不完全相同,所以取用时间也就不相同,而且因为读取秒表的误差和物件品质的差异等,使各单元每一次所用时间并非完全相同。同时,操作者的技术程度、操作本身的稳定性(如材料规格不一,品质时有变化等)、测时的精度要求不一等因素对观测次数亦有不同的要求。
计算观测次数N的公式如下(误差为±5%,可靠度为95%):
式中 ——每一次秒表读数;
n——试行先观测的次数。
例如,某一单元试行观测10次,结果如下:
7,5,6,8,7,6,7,6,6,7(www.xing528.com)
平均值误差±5%,可靠度95%,问需观测多小次?
先求列表如下:
代入公式,得
已测了10次,需再测15次。
5.决定观测时间
取剔除了异常值的每一单元所有时间值的算术平均数,即为该单元的操作时间,即
第四步:评定正常时间
1.评比与正常时间
根据上述步骤,已求出一个操作单元具有代表性的时间值。此时间值为该操作者个人的平均时间。因为这个人的动作可能比标准动作快,也可能比标准动作慢,所以还不能作为标准时间。必须利用“评比”予以修正,使其成为不快不慢的“正常时间”。
“评比”与“宽放”(宽放将在下一步骤涉及)一直是时间研究中有争议的问题,因为评比与宽放必须靠人来判断,而无法用计算或查表的方法解决。靠判断总有人为的因素,所以必须由具有经验的人去做。
所谓“评比”,就是时间研究人员将所观测到的操作者的操作速度,与自己所认为的理想速度(正常速度)作比较。因此,时间研究人员必须能在自己头脑中建立一个理想的速度,然后再根据这个理想速度去评比操作者动作的快慢。
理想速度(正常速度)的建立,有以下几种为国际所公认:
①走行 平均体力的男子,不带任何负荷,在平直道路上以4.8km/h的速度行走。
②分发扑克牌 30s内将52张扑克牌分成4堆的速度(见图9-6)。图中230mm和80mm为发牌起点到终点的距离。
图9-6 发扑克牌
③插销子 将30只销子插入30个孔内,用0.41min。
时间研究人员必须通过训练,逐渐在自己头脑中建立起正常速度的标准,以便能正确判断。
2.评比尺度
评比时需将观察操作者的速度与理想速度(正常速度)作精确的比较,所以必须有具体的数字表示其快慢。为了达到这个目的,就必须有一个评比的尺度。常用的速度评比尺度有三种,即60分法、100分法和75分法。通常采用前两种,而最后一种则为欧州国家,尤其是英国用得多。
①60分法与100分法 这两种方法建立在同一水平之上,凡观察速度与理想速度完全相同的给予60分或100分(或称“点”)。观测速度大于理想速度,就给予60分以上或100分以上的分数;如观测速度小于理想速度,则给予60分或100分以下的分数。至于60分或100分以上或以下多少分,则全凭经验与判断,经验愈多,判断愈精确,评比误差愈小。
②75分法 这是由英国时间研究专家所提出的一种方法。他们以现在管理上公认的“在有刺激的情况下比无刺激情况速度要快1/3”为依据,采用此种有刺激情况下的速度为理想速度的标准。即:
在有刺激情况下,三种尺度的正常速度为:80,133,100。
在无刺激情况下,三种尺度的正常速度为:60,100,75。
各种操作水平与评比值,见表9-4。
3.单元观测时间与正常时间的关系
式中,称为评比系数,其中正常评比是一常数(60分法为60分,100分法为100分,75分法为100分)。“观察时间”与“评比”必须正确,正常时间才能正确。所以,测时必须准确,时间研究人员所给评比亦必须正确。评比举例见表9-5。
表9-4 操作水平与评比值
表9-5 评比举例
4.评比时的注意事项
评比最主要的作用是将观测的时间修正为一不快不慢、在正常情况下所需的时间,因此在实际应用中必须注意以下各点:
①有效操作评比时不应只注意其动作的速度,因为操作者可能加入了许多不必要的动作。所以,动作快的,不一定是高速度的工作;有时看起来动作似慢,但也许是经济有效的动作。
②用力大小 影响操作者动作的快慢,用力的大小往往是原因之一,例如荷重物的行走同无负担的行走,是不可能同样快速的。所以,对用力的大小要给予一定的合适的评比。
③困难操作 简单的操作动作速度快,复杂、困难的操作动作速度慢。所以,在评比时,应对困难的操作给予判定,并给予适合的评比值。
④需要思考的操作 对这种操作,评比困难,必须对此类操作有实际经验,才能给予正确的评比。例如各种检验工作就是这种类型的操作。
5.决定正常时间的代表值
整个操作的正常时间,可以用以下两种方法来确定其代表值:
①每个单元的观测时间乘以每个单元的评比百分率(时间研究人员的评比/正常评比),相加并除以观测次数。
其中
②选用最常发生的观测时间乘平均评比值(将每次操作单元的评比值加起来,再除以观测次数,即为平均评比值)。
正常时间(代表值)=最常发生的观测时间×平均评比值
其中
第五步:确定宽放时间
如果以正常时间为标准,则必然使操作者从早到晚工作,而不能有任何停顿或休息。所以,在制定标准时间以前,必须确定操作时所需的停顿和休息时间,将其加入正常时间,这才符合实际的需要,操作者才能稳定地维持正常的操作。操作时所需的停顿和休息的时间称为“宽放时间”。
1.宽放时间的种类
(1)私事宽放 这是考虑操作者生理上的需要,如喝水、上厕所、擦汗、更衣等。每天8小时工作,上下午无规定的休息时间时,则:
对于轻松工作,一般为正常时间的2%~5%;
对于较重工作(或不良环境)则取大于5%;
对于举重工作(或天气炎热)定为7%;
一般情形多以正常时间的5%计。
(2)疲劳宽放 操作者在一段时间的连续工作后,有疲劳感或劳动机能衰退的现象,称为工作疲劳。疲劳是人的生理现象的一部分。人从休息状态进入工作状态,即承受了“负荷”。为了适应这种“负荷”并为了维持机体正常,呼吸、循环、内分泌器官以及其他内脏器官都发生了变化。负荷的持续使人体受到的影响称为“负担”。随着工作时间的增长,人体的负担积累起来,就成为疲劳。疲劳还有生理疲劳和心理疲劳之分,但无论哪种疲劳都会影响工作效率,所以必须给予“宽放”时间,以消除疲劳。
但到目前为止,尚无一满意的方法来计算疲劳的宽放值,所以一般还是以估计的方法来决定。在一般情况下,常以正常时间的百分率来表示,见表9-6。
表9-6 以正常时间的百分数表示疲劳宽放(%)
在一些国家中也使用工作周期产量减低法(产量减低的原因不是由于工作方法的改变)来确定疲劳宽放率,其公式如下:
式中 F——疲劳宽放率;
T——连续工作中,结束时的单个零件工作时间;
t——连续工作中,开始时的单个零件工作时间。
(3)程序宽放 这是操作中无法避免的延迟所需要要的宽放时间。也就是这种宽放是作为补偿操作者因其从事的操作内发生强迫等待的时间,如本来操作两台机器,但一台机器发生故障,仅能操作一台时。
(4)特别宽放时间 按其发生的情形分成三类。
①周期动作宽放时间 如刃磨工具、清洁机器或工厂、周程检查等发生在一固定间隔或某一定周期之后的动作时间。
②干扰宽放时间 如一人操作多台机器,当正在操作某台机器时,有另一台机器已停止,等待操作者来操作。
③临时宽放 对可能发生而不能确定会发生的事件发生时,给予临时宽放时间,通常规定此类宽放时间不得超过正常时间的5%。
(5)政策宽放时间 政策宽放并非“时间研究”的一部分,但应用上实际有效。它是作为管理政策上给予的宽放时间。它不但能配合事实上的需要,而且能保持“时间研究”的原则不受破坏。例如因某种原因,某类操作者在市场上的工资已升高,按工厂标准工资已无法雇到此类操作者,则可以将其差额用“政策宽放”给予补偿。其他如材料的品质不良,或机器的机能欠佳时,也都常给予此类宽放。当这些影响因素消失时,这种宽放也就取消。
2.宽放率和宽放时间计算
对上述宽放时间,一般根据实际情况,综合起来,取正常时间的一定百分率作为宽放率,即
宽放率(%)=(宽放时间/正常时间)×100%
则宽放时间值的计算公式为
宽效时间=正常时间×宽放率
第六步:制定标准时间
标准时间是由最初用秒表测得的观测时间,经评比率修正为正常时间,然后考虑宽放时间的加入,最后得到标准时间。其构成如图9-7所示。
图9-7 标准时间的构成
标准时间的计算公式如下:
例如,某一单元观测时间为0.8 min,正常评比为100,评比值为110,宽放率为5%,则
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