工時采集與統(tǒng)計系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

1、工時采集與統(tǒng)計系統(tǒng)的研究與應(yīng)用 1引言 現(xiàn)代企業(yè)精細(xì)化管理對工時管理提出了更高的要求，它要求將產(chǎn)品制造過程進行精細(xì)化分解，通過確定各個作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)工時，從而得到一系列精細(xì)化的工時數(shù)據(jù)。工時數(shù)據(jù)是精益制造的一項重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它對合理安排生產(chǎn)、平衡生產(chǎn)能力有重要意義。而基于動態(tài)準(zhǔn)確的工時數(shù)據(jù)可量化分析班組/個人任務(wù)負(fù)荷程度；為制定生產(chǎn)計劃、合理安排任務(wù)提供依據(jù)；為生產(chǎn)作業(yè)提效提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐；通過動態(tài)統(tǒng)計工時數(shù)據(jù)，可建立班組及個人公開公平的激勵平臺；同時，還可為企業(yè)核算成本提供依據(jù)。工時管理在國外制造企業(yè)的應(yīng)用十分普及，每個制造企業(yè)都采用適用于本企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)工時進行內(nèi)部管理。目前國內(nèi)的私企因批量生產(chǎn)且

2、品種單一，工時管理的應(yīng)用也非常普遍。但是國企中特別是大型裝備生產(chǎn)企業(yè)仍采用粗放的工時管理模式，其中軍工行業(yè)內(nèi)微組裝及SMT產(chǎn)線的裝配工時多為產(chǎn)品預(yù)估工時，主要通過統(tǒng)計元器件數(shù)量估算出產(chǎn)品裝配工時。而由于小批量、多品種的生產(chǎn)模式，以及產(chǎn)品組裝制造過程中設(shè)備操作及手工作業(yè)柔性結(jié)合的生產(chǎn)過程，導(dǎo)致目前的工時數(shù)據(jù)與實際裝配耗用的工時存在較大差異。因此無法對生產(chǎn)任務(wù)進行精細(xì)化管理，計劃人員只能給組裝產(chǎn)線下達(dá)粗放型的任務(wù)進度要求，具體的進度情況依賴計劃人員通過會議、電話等方式進行溝通及跟蹤，人員溝通成本高，并且容易造成任務(wù)進度偏差較大，無法準(zhǔn)確預(yù)計任務(wù)完成時間。隨著軍工行業(yè)精益制造與精細(xì)化管理的逐漸深入，

3、需要通過結(jié)合MES（manufacturingexecutionsystem）制造執(zhí)行系統(tǒng)與產(chǎn)品CAPP（computeraidedprocessplanning）計算機輔助工藝設(shè)計，細(xì)化生產(chǎn)流程中的工序和工步工時，并建立適應(yīng)小批量、多品種，設(shè)備操作及手工作業(yè)柔性結(jié)合的生產(chǎn)模式下動態(tài)準(zhǔn)確的工時采集與統(tǒng)計系統(tǒng)。 2建立標(biāo)準(zhǔn)工時采集和統(tǒng)計體系 軍工行業(yè)中SMT（surfacemountingtechno-logy）表面貼裝產(chǎn)線裝配PCBA(printedcircuitboardassembly)印制板組件屬于小批量、多品種的生產(chǎn)模式，裝配涉及上萬種物資代碼的元器件，單件PCBA元器件數(shù)量高達(dá)200

4、0只，組件裝配過程包含20個工序，設(shè)備和手工操作柔性結(jié)合。僅依靠傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計工時方式不僅耗時長，且難以統(tǒng)計工序、工步級的精確工時數(shù)據(jù)，當(dāng)前建立PCBA標(biāo)準(zhǔn)工時采集和統(tǒng)計體系基礎(chǔ)薄弱，必須解決兩個方面的問題：一是精細(xì)化分解各工序的工作內(nèi)容，二是測算各工作內(nèi)容對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間。2.1精細(xì)化分解工序顆粒度。將PCBA裝配生產(chǎn)流程中的CAPP工序，依據(jù)作業(yè)復(fù)雜度和所需時間不同提取各工序共性的工作內(nèi)容，逐一分解量化為具體的工序顆粒度。顆粒度分解要素如圖1所示。例如，貼裝-手貼工序共性的工作內(nèi)容為表貼各種型號的元器件，元器件在此工序的固有屬性為物料類屬性，它代表顆粒度可與物料的物資代碼建立對應(yīng)關(guān)系。不

5、同封裝方式的元器件貼裝難度不同，耗費時間不同。針對同種封裝方式但不同尺寸、引腳數(shù)、引腳間隙的元器件，采用秒表測時法，測量貼裝耗費的時間，將時間差距在5%之內(nèi)的元器件定為同一顆粒度，以此逐一分解。在貼裝-手貼工序，以表貼電阻為例，它的顆粒度按照貼放作業(yè)時間的不同分解為4種工序顆粒度（電阻0402、0603&0805、3216&6332、電阻網(wǎng)絡(luò)），如表1所示。最終將PCBA裝配過程的20個工序分解為330個顆粒度，具體分布如表2所示。將所有顆粒度建立顆粒度編碼，每一個顆粒度都有一個唯一的編碼，編碼以阿拉伯?dāng)?shù)字的形式體現(xiàn)。同時編制自動生成工序顆粒度代碼的程序，新增工序顆粒度時便可自動生成新的唯一編

6、碼，以減少勞動強度，提高顆粒度錄入效率和準(zhǔn)確率。2.2測量工序顆粒度的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間。采用秒表測時法，選擇工作3-5年，操作水平中等偏上的操 3開發(fā)基于MES的工時信息系統(tǒng) 工時信息系統(tǒng)是在PCBMES的基礎(chǔ)上自主開發(fā)的，該系統(tǒng)采用c#編寫，基于.NET框架，以SQL數(shù)據(jù)庫為支撐，作為子模塊嵌入PCBMES,從屬于ERP（enterpriseresourceplanning）企業(yè)資源計劃系統(tǒng)，它讀取ERP下發(fā)的任務(wù)數(shù)據(jù)、CAPP工序數(shù)據(jù)及MBOM，上傳各工序報工銷賬數(shù)據(jù)至ERP。此系統(tǒng)界面操作簡單人性化易于推廣應(yīng)用，工時錄入、采集和統(tǒng)計分為多個子模塊，各子模塊面向用戶進行分級授權(quán)，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定

7、安全可靠運行，很好的滿足了工時管理的需要，目前該系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于微組裝和SMT產(chǎn)線。 4工時管理的應(yīng)用 經(jīng)過半年的迭代后，為驗證工時數(shù)據(jù)的有效性，隨機抽取產(chǎn)品A的工時定額數(shù)據(jù)，將各工序的工時定額求和：而通過實際測量該產(chǎn)品的制造時間為8.48小時，該工時統(tǒng)計方法得到的工時定額數(shù)據(jù)與實際制造消耗的時間基本一致，證明了該方法是有效準(zhǔn)確的。 5結(jié)論 本文成功實現(xiàn)了一種基于制造執(zhí)行系統(tǒng)的工時采集和統(tǒng)計技術(shù)。通過精細(xì)化分解工序的標(biāo)準(zhǔn)顆粒度，測算各顆粒度的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間，建立產(chǎn)品工時快速錄入采集平臺，實現(xiàn)了工時的動態(tài)采集和統(tǒng)計，通過持續(xù)迭代提高工時數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及工時信息系統(tǒng)的指導(dǎo)價值。該技術(shù)已成功應(yīng)用于微組裝和SMT產(chǎn)線的績效管理和計劃管理中，充分調(diào)動了全員的工作積極性，促進人員、設(shè)備的優(yōu)化配置，產(chǎn)出率提升