ودراسة الوقت هي العمود الفقري الكمي للهندسة الصناعية، حيث توفر البيانات التجريبية اللازمة لتصميم محطات عمل فعالة وآمنة ومنتجة، وبدون قياس زمني دقيق، تتحول أساليب العمل إلى التخمين، مما يؤدي إلى إهدار الحركة، وتشويه المشغل، وقطع الإنتاج دون الأمثل، وتستكشف هذه المادة دراسة الزمن كمنهجية أساسية، وتفصل البيانات المنظمة التي تولدها، وكيف تؤدي أطر التصميم الافتراضي المباشر إلى العمل.

تطور قياس العمل

وقد عادت الممارسة الرسمية لدراسة الوقت إلى أوائل القرن العشرين، التي يقودها فريدريك وينسلو تايلور، وأتاح عمله في ستيل ميدفالي الأساس لما يسمى " الإدارة العلمية " ، مؤكدا على ضرورة الاستعاضة عن أساليب سيادة الإبهام ببيانات محددة وتجربةية، واستعان تايلور بأجهزة توقف لتقسيم الوظائف إلى مهام منفصلة، وتحديد الأوقات القياسية الأولى للعمل الصناعي.

وبعد ذلك بوقت قصير، وسع فرانك وليان جيلبيث المجال بإدخال دراسة التماسية، وبينما ركز تايلور على الوقت الذي يستغرقه الأمر، قام جيلبيث بتحليل الاقتراحات نفسها، وتحديد 17 حركة يدوية أساسية، أو حرائق مثل البحث والإمساك والنقل، وشكلت نقابة الدراسة الزمنية (عندما يحدث التحليل) والدراسة (كيفية أداء العمل) حجر الأساس للهندسة الصناعية الحديثة:

فهم هذا التاريخ مهم لأنه يُعد دراسة زمنية لا كأداة للمراقبة العقابية، بل كأسلوب منهجي لكشف أفضل الممارسات، ولا يزال الهدف متسقا: تخفيض الأنشطة غير القيمة المضافة ووضع طريقة موحدة قابلة للتكرار لأي مهمة معينة، مما يوفر أساسا مستقرا لتصميم أماكن العمل.

المنهجيات الأساسية في دراسة الوقت

إن اختيار المنهجية الصحيحة هو الخطوة الحاسمة الأولى في جمع البيانات المفيدة، وتتطلب بيئات الإنتاج المختلفة اتباع نهج مختلفة للحصر الدقيق لمحتوى العمل.

دراسة الزمن المباشر (المراقبة الهاتفية)

وهذا هو الأسلوب التقليدي الأكثر، الذي ينطوي على مراقبة مُحلل مدرب للعامل وتسجيل الوقت اللازم لكل عنصر من عناصر المهمة باستخدام جهاز مراقبة أو جهاز توقيت إلكتروني، والمزية الرئيسية للدراسة الزمنية المباشرة هي مرونة هذه الدراسة؛ ويمكن تطبيقها على طائفة واسعة من المهام غير المُتكررة أو المُصممة حسب الطلب، غير أنها تخضع لتحيز المراقب وتأثير هاوثورن حيث يمكن للعمال أن يغيروا سلوكهم في ظل المراقبة.

أخذ العينات في العمل

وبدلا من التوقيت المستمر لكل عنصر، ينطوي أخذ العينات على طلقات فورية من العامل أو العملية خلال فترة هامة من الناحية الإحصائية، وهذا الأسلوب ممتاز لتحديد نسبة الوقت المنفق على مختلف الأنشطة، مثل العمل ذي القيمة المضافة، والنقل، أو الوقت الخاطف، وأخذ العينات في العمل أقل ترهيبا للمشغلين، ولا يتطلب إجراء عملية إيقاف، ولكنه يوفر قدرا أقل من التفصيل في الوقت المحدد لدورة العمل بالنسبة للعناصر الفردية.

نظم زمن الحركة المحددة سلفاً

وتُبنى نظم مثل قياس الأساليب والوقت، وتقنية الميانارد لعملية التكافؤ على قواعد بيانات واسعة النطاق لقيم زمنية ثابتة مسبقاً للحركات الإنسانية الأساسية، ويستخدم المحلل نموذجاً محدداً لوصف العمل، ويوفر البرنامج الحاسوبي أو الجدول الوقت المعتاد، وتتمثل الفائدة الرئيسية لمنهجية تصنيع المواد الكيميائية في إلغاء الحاجة إلى تحديد الوقت المحدد وضبط النفايات.

دليل مرحلي لإجراء دراسة عن الوقت للتصميم

ولإعطاء بيانات قابلة للتنفيذ لتصميم محطات العمل، يجب إجراء دراسة زمنية تتسم بضبط دقيق، وتوفر الخطوات التالية إطارا منظما لجمع وتحليل البيانات الزمنية.

1 - تحديد المهمة واختيار المشغل

الخطوة الأولى هي تحديد نطاق المهمة قيد الدراسة بوضوح، أين تبدأ المهمة وتنتهي؟ يجب تحديد حدود محددة، مثل: من اللحظة التي يلتقط فيها المشغل الجزء إلى اللحظة التي يتم فيها وضع الجزء في الصندوق النهائي.

2 - كسر المهمة في العناصر

(ج) تقسيم المهمة إلى عناصر صغيرة ومتميزة يسهل قياسها وتقييمها، ويتيح التحليل تحديد مناطق محددة من النفايات، وينبغي أن تكون العناصر ذات الصلة قصيرة قدر الإمكان، مع أنها لا تزال قابلة للقياس (من 2 إلى 30 ثانية) وتشمل الفئات المشتركة ] الجزء ، [FLT:]

3- تحديد عدد الدورات المتجهة إلى المرصد

فالتصلب الإحصائي أساسي لمستوى موثوق به، إذ يتوقف عدد الدورات المطلوبة على تفاوت العمل ومستوى الدقة المنشود، والصيغة المشتركة المستخدمة لتحديد حجم العينة هي:

(ج) إذا كان حجم العينة (n)) هو حجم العينة، (z) هو الانحراف المعياري لمستوى الثقة المنشود (الشكل 196 بالنسبة لـ 95 في المائة من الثقة)، [(FLT:4] القياسات [التقدير 5 في الوثيقة FLT] هو الانحراف المعياري للعينة الأولية:

4 - إجراء الملاحظات وتقييم الأداء

خلال الملاحظة، يُحدّد المحلّل كلّ عنصر باستخدام طريقة توقيت متواصلة أو سريعة، وفي الوقت نفسه، يجب أن يُحدّد المحلّل درجة من حيث الأداء إلى المشغل، ويُعدّل التقدير الوقت المُلاحظ إلى سرعة "الطبيعية" عادةً،

5 - حساب الوقت الموحد مع البدلات

The raw observed time, multiplied by the performance rating, yields the normal time. However, no operator can work at 100% performance for a full shift without breaks. therefore, allowances for personal time, fatigue, and unavoidable delays (PFD allowances) must be added to the normal time to arrive at the standard

وتتباين النسب المئوية للبدل حسب الصناعة والمطالب المادية للوظيفة، وقد يكون لمهمة التجمع الخفيف علاوة بنسبة 15 في المائة، في حين أن عملية البناء الثقيل قد تتطلب 25 في المائة أو أكثر، ويؤدي عدم إدراج البدلات الكافية إلى معايير غير واقعية يتعذر الحفاظ عليها، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى إلحاق الضرر بالأخلاق والإنتاجية.

ترجمة بيانات الزمن إلى تصميم التشغيل

ولا تعد البيانات الزمنية الموحدة قيمة إلا بقدر ما تُسترشد به القرارات المتعلقة بالتصميم، فالانتقال من جمع البيانات إلى التنفيذ هو المكان الذي تثبت فيه الدراسة الزمنية حقا قيمتها بالنسبة لتصميم محطات العمل.

تطبيق مبادئ الاقتصاد في الحركة

(ج) بيانات دراسة الوقت تكشف فوراً عما إذا كان المشغل يضيع الوقت على الطلبات غير المقيدة القيمة، وينبغي ترجمة هذه النتائج مباشرة إلى تغييرات في التصميم باستخدام مبادئ اقتصاد الحركة، وعلى سبيل المثال، إذا كانت البيانات تبين ارتفاع تواتر البحث أو

إدماج تقييم المخاطر في إرغونوي

فالدراسة الزمنية والاختلالات متداخلة تماماً، إذ أن المهمة التي تستغرق 5 ثوان إضافية قد تبدو ضئيلة، ولكن عندما تتم 800 مرة في كل تغيير، فإنها تمثل مخاطر كبيرة في التقلبات والإصابة، ويجب أن تكون الأوقات القياسية هي التي تُحسب للحمولة المادية التراكمية، ومن خلال ربط البيانات المتعلقة بالدراسة الزمنية بأدوات التقييم المغناطيسي مثل تقييم الطول الأعلى أو معدل الارتداد، أو تحديد العناصر الهندسية للتركيب.

تحقيق الحد الأمثل من فرص العمل والتنقل

وتوفِّر الطوابع الزمنية البيانات اللازمة لوضع مخطط للسياجيتي يبين التدفق المادي للمشغل والمواد، ومن خلال الإفراط في تقديم البيانات عن الوقت على خريطة تخطيط، تصبح الاختناقات واضحة على الفور، فعلى سبيل المثال، إذا أُنفق جزء كبير من وقت الدورة في انتظار آلة، ينبغي إعادة تقييم تصميم محطات العمل للسماح بالتمثيل المتعدد الملامح خلال تلك الآلة.

دور التكنولوجيا في دراسات الزمن الحديثة

وقد حولت التكنولوجيا كيفية إجراء الدراسات الزمنية، مما جعل جمع البيانات أسرع وأكثر دقة وأقل تدخلا.

دراسة عن الوقت المرئي

ويسمح تسجيل عملية العمل بكاميرا عالية التعريف للمحلل باستعراض المهمة مراراً وتكراراً، والفوائد الأولى هي الدقة؛ ويمكن للمحلل أن يقيس العناصر إلى جزء من الثانية باستخدام إعادة تشغيل كل إطار على حدة، أما الميزة الثانية فهي أنه يزيل الضغط على تقدير العمل في الوقت الحقيقي، ويمكن للمحلل أن يجري الدراسة خارج الخط تماماً، مما يقلل من تأثير إدارة الهاوتهورن البصرية.

البرمجيات وتحليل البيانات

:: برامجيات دراسية مخصصة، مثل التطبيقات التي توجد في نظم متقدمة لتنفيذ التصنيع، وتسيّر حساب الانحرافات القياسية، وحجم العينات، والبدلات، ويمكن لهذه الأدوات أن تبنى قاعدة بيانات تاريخية عن الأوقات القياسية للعناصر المشتركة، وتخفض بشكل كبير الجهود المطلوبة للدراسات المقبلة، ومن خلال تحليل الأنماط عبر مئات محطات العمل، يمكن لمديري المزارع أن يحددوا أفضل الطرق في المستوى ويوحدوها في جميع أنحاء المرفق.

أجهزة الاستشعار المرتجلة وأجهزة التأثير

وينطوي مقياس العمل المقطع على تكنولوجيا الاستشعار القابلة للارتطام، ويمكن للمنشطات أن تكتشف تلقائيا أنماط الحركة وبيانات وقت السحب دون استخدام أي دليلي للمراقبة، وفي حين أن هذه التكنولوجيا لا تزال آخذة في الظهور، فإنها تعد بجمع كميات كبيرة من البيانات الزمنية غير المتنازع عليها، وتغذي نظم الاستخدام الأمثل في الوقت الحقيقي التي تكيف تصميمات التشغيل بصورة دينامية، والوقت الذي يستغرقه استخداما في نظام الأداء الفعلي.

إدماج دراسة الزمن مع ليان وسيك سيغما

(ج) إن دراسة الوقت ليست نشاطاً معزولاً؛ فهي مهمة أساسية ضمن استراتيجيات امتياز تشغيلية أوسع نطاقاً، وتعترف الجمعية الأمريكية للجودة بدراسة الوقت باعتبارها أداة رئيسية في مرحلة القياس في إطار عمل إدارة الشؤون الإنسانية (Define, Measure, Analyze, Improve, Control)() وفي صناعة اللين، تعتبر دراسة زمنية أساسية لحساب عبء العمل ) [يُعدّل الإنتاج في:1].

وتعتمد مخططات العمل الموحدة، وهي حجر الزاوية في ليان، مباشرة على البيانات الزمنية الموحدة، وتوثق هذه الخرائط تسلسل العمليات، والوقت المعتاد لكل خطوة، وجرد العمل في العمليات المطلوب، وبدون بيانات دقيقة للدراسة، فإن العمل الموحد هو مجرد مثال نظري، ومن خلال إرساء العمل الموحد في بيانات الزمن التجريبي، تخلق الشركات عملية مستقرة وقابلة للتكرار يمكن تحسينها بصورة منهجية بمرور الوقت.

الشلالات المشتركة وكيفية تجنبها

وحتى مع أفضل النوايا، كثيرا ما تفشل الدراسات الزمنية في توفير بيانات تصميم موثوقة بسبب أخطاء التنفيذ المشتركة.

  • Pitfall 1: Inadequate Sample Size.] Relying on too few observations leads to a standard time with high variability.
    Solution:] always use a statistical formula to calculate the required sample size, and collect data over multiple days and shifts.
  • Pitfall 2: Ignoring the Learning Curve.] Conducting a study on a newly trained operator will yield artificially high times.
    Solution:] Select well-trained, experienced operators for the primary study. If the task is new learning curve study and pilot use
  • Pitfall 3: Poor Communication.] Treating time study as a secret activity creates mistrust and undermines accuracy.
    ]Solution:] Explain the purpose of the study to operators and supervisors beforehand. Emphasize that the goal is to improve the workstation.
  • Pitfall 4: Inaccurate Allowances.] Using a general allowances percentage that does not reflect the physical demands of the job.
    ] Solution:] Conduct a fatigue analysis or use established guidelines for PFD allowances specific to the job class.
  • Pitfall 5: Confusing Activity with Productivity.] The fact that a worker is busy does not mean they are productive.
    ]]Solution:] Distinguish between value-added time and non-value.

الآثار الاستراتيجية والعودة إلى الاستثمار

ويسفر الاستثمار في دراسة زمنية صارمة عن عائد مباشر وكمي، إذ إن الشركة، من خلال تحديد أوقات قياسية دقيقة، تكسب القدرة على اقتباس الطلبات بشكل موثوق، والقدرة على التخطيط، والإنتاج حسب الجدول الزمني، ويقلل تصميم محطات العمل الأمثل، الذي يسترشد به مباشرة ببيانات الزمن، من فترات الدورات بنسبة 15 إلى 30 في المائة في كثير من الحالات، مما يحرر القدرة دون اشتراط استثمار رأسمالي إضافي في المعدات أو العمل.

وعلاوة على ذلك، فإن إنشاء محطة عمل مصممة جيداً يخفض من درجة الإرهاق والإصابة، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف تعويض العمال وانخفاض معدل الدوران، ويمكن أن تكون تكلفة الإصابة الوحيدة في الكراكونيوم عشرات الآلاف من الدولارات، والاستثمار في دراسة زمنية لإعادة تصميم محطات العمل جزء من تلك التكلفة، ومن منظور استراتيجي، يمكن للشركات التي تدرس في الوقت الرئيسي أن تزيد من فعالية عملياتها.

خاتمة

ولا تزال دراسة الوقت هي الأساس الأكثر موثوقية لتصميم محطات العمل على الوجه الأمثل، فهي تحول الملاحظات الذاتية إلى بيانات موضوعية قابلة للقياس الكمي، ومن خلال فهم تاريخ قياس العمل، وتطبيق المنهجيات المناسبة، والتقيد بالمبادئ الجامدة والتساهلية الإحصائية، يمكن للمهندسين تصميم محطات عمل تعظيم الإنتاجية مع التقليل إلى أدنى حد من الإجهاد المادي على العمال، ومن تطور التكنولوجيا إلى تحليلات الفيديو، ومن حيث الدقة في وضع البصمات الأخلاقية.