دراسة زمنية لعمليات الصيانة والإصلاح في مجال الهندسة الصناعية

وتمثل دراسة الوقت أسلوبا أساسيا في الهندسة الصناعية، وتوفر طريقة منهجية لتحليل وتحسين عمليات الصيانة والإصلاح، وقد استخدمت المنظمات، منذ عقود، دراسات زمنية لقياس مدة العمل، وتحديد أوجه القصور، وخفض وقت التعطل الآلي، وبلورة الموارد على النحو الأمثل، وفي سياق الصيانة والإصلاح، لا تقتصر الدراسة على السرعة فحسب، بل تتعلق بوضع معايير موثوقة، وموازنة عبء العمل، ودعم مبادرات التحسين المستمر.

أسس دراسة الوقت

إن دراسة الوقت التي أعدها فريدريك وينسلو تايلور في أواخر القرن التاسع عشر هي تقنية لقياس العمل تشمل مراقبة وتسجيل وتحليل الوقت اللازم لأداء مهمة محددة، والهدف الأساسي هو تحديد وقت موحد للعمل في ظل ظروف محددة، مع مراعاة أداء المشغلين وأسلوبهم وبدلات الراحة والتأخيرات، وفي الهندسة الصناعية الحديثة، تظل دراسة الزمن حجر الزاوية في تصميم العمل وتحليل الإنتاجية.

السياق التاريخي والتطوير

(لقد تم تنقيح دراسات (تايلور) الزمنية الأصلية لتوقيف السيارات بواسطة (فرانك) و(ليليان جيلبريث من خلال دراسة الحركة، مما أدى إلى مفهوم (الأثر) (عناصر الحركة الأساسية)

دراسة الوقت ضد أساليب قياس العمل الأخرى

ومن بين نُهج قياس الوقت، هناك نهج أخرى تشمل أخذ عينات من العمل (لتقدير نسبة الوقت المنفق على الأنشطة)، والبيانات الموحدة (استخدام أوقات ثابتة للعناصر المشتركة)، ونظم الدراسة الزمنية المحوسبة، وبالنسبة لعمليات الصيانة والإصلاح التي كثيرا ما تنطوي على مهام غير متكررة ومتغيرة، كثيرا ما يكون الجمع بين دراسة الوقت المباشر وأخذ العينات من العمل هو النهج الأكثر جدوى.

دور دراسة الوقت في الصيانة والإصلاح

وتختلف عمليات الصيانة والإصلاح اختلافا كبيرا عن الصناعات التحويلية ذات الحجم الكبير، وكثيرا ما تكون المهام غير متكافئة وغير متوقعة، وتختلف في التعقيدات استنادا إلى حالة الآلات، وتوافر جزء منها، ومهارات التقنيين، وتساعد الدراسة الوقتية مديري الصيانة، عند تطبيقها بشكل صحيح، على فهم مدة الإصلاح الفعلية، ومقارنة الأداء بين النوبات أو الأفرقة، والتخطيط للعمل الوقائي والتصحيحي على نحو أكثر دقة.

• تقدير متطلبات العمل فيما يتعلق بإيقاف الصيانة المقررة، تجنباً للإفراط في الموظفين ونقص الموظفين على حد سواء.
• Identifying bottlenecks] in repair processes, such as lengthy diagnostic phases or waiting for spare parts.
• Improving scheduling] by providing reality time forecasts for work orders.
• Reducing machine downtime] by highlighting tasks that can be streamlined or parallelized.
• Setting performance benchmarks] for continuous improvement and technicalnician training.
• دعم الصيانة التساهلية والكامل الصيانة الإنتاجية ] [مبادرات تحديد كمية النفايات والتقلبات.

وفي كثير من الأوساط الصناعية، تمثل أنشطة الصيانة جزءا كبيرا من تكاليف التشغيل، ويمكن أن تكشف دراسة زمنية جيدة عن فرص لتخفيض أوقات الإصلاح بنسبة ١٠-٣٠ في المائة، مما يؤثر تأثيرا مباشرا على توافر المعدات وفعالية المعدات عموما.

المنهجيات والتقنيات

وتنطبق عدة منهجيات للدراسة على الصيانة والإصلاح، ويتوقف الاختيار على طبيعة المهمة والموارد المتاحة ومستوى التفصيل المطلوب.

Direct stopwatch Time Study

هذه هي الطريقة التقليدية: يستخدم المراقب ساعة توقف (أو جهاز توقيت رقمي) لقياس الوقت الذي يستغرقه كل عنصر من عناصر المهمة، وبالنسبة لأعمال الصيانة، يجب أن يكون المراقب حذراً من التأخيرات التي تسببها الأدوات المفقودة، أو الظروف غير المتوقعة، أو الحركات التقنية، والمهمة تُقسم إلى عناصر منطقية، مثلاً، "الثقوب المُعادلة، "الغطاء المُعدّل، "الحزام البديل"

أخذ العينات في العمل

ويشمل أخذ العينات في العمل إجراء عدد كبير من الملاحظات الفورية للفنيين على مدى فترة ما، وتسجيل ما يفعلونه في كل لحظة، وهذه الطريقة مفيدة بصفة خاصة لتقدير نسبة الوقت المنفق على مختلف أنشطة الصيانة (مثل التشخيص والإصلاح والانتظار والمسير) ولا توفر أوقاتا مفصلة على مستوى المهام، ولكنها قيمة لفهم أنماط العمل العامة وتحديد الأماكن التي تضيع فيها، كما أن أخذ العينات في العمل أقل اضطرابا من الدراسات المتعلقة بالمشرفين على التوقف.

نظم زمن الحركة المحددة سلفاً

ويمكن أن تُحدث نظم مثل MTM-1 و MTM-2 و MOST قيماً زمنية محددة مسبقاً للالتماسات الأساسية (الوصل، والفهم، والحركة، والوظيفة، إلخ) أما بالنسبة لمهام الصيانة التي تنطوي على عناصر قياسية مثل مكونات التجميل، وأدوات اليد العاملة، أو قطع الغيار المتحركة، فإن هذه النظم يمكن أن تنتج تقديرات زمنية متسقة دون الحاجة إلى التوقيت، غير أن أسلوب التشخيص يتطلب إصلاحاً جيداً ومكرراً.

تحليل الفيديو والتوقيت الرقمي

ويتزايد استخدام الدراسات الحديثة لتسجيل الفيديو لاستخلاص كامل عملية الإصلاح، ويمكن للمحللين استعراض اللقطات حسب الإطار، وتحديد الوقت بدقة، وتبادل النتائج مع أفرقة التدريب، كما أن الأدوات الرقمية مثل برامجيات الدراسة الزمنية القائمة على الفيديو (مثلاً، تكنولوجيا الحاسوب، أو الكويتش، أو الحلول من سيمونز) تتيح جمع البيانات التلقائية، والإشهاد، والتحليل الإحصائي.

إجراء دراسة زمنية: نهج تدريجي

ولضمان تحقيق نتائج موثوقة وعملية، ينبغي أن تتبع دراسة زمنية للنفقة والإصلاح عملية منظمة، فيما يلي دليل مفصل عن الخطوة خطوة.

الخطوة 1: تحديد الهدف والنطاق

وتوضح بوضوح الغرض من الدراسة، هل تحاول تحديد الوقت المعتاد للاستبدال الروتيني؟ تحديد التأخيرات في فرز المشاكل؟ مقارنة بأساليب الإصلاح المختلفة؟ وسيؤثر الهدف على مستوى التفاصيل وعدد الملاحظات ونقاط البيانات المسجلة، ويحدد النطاق أيضا: المعدات المحددة، ومستويات المؤهلات التقنية، والأدوات، والظروف البيئية.

الخطوة 2: اختيار المهمة والتعاون في مجال الاستدامة

اختيار عملية صيانة أو إصلاح تكون ذات طابع تمثيلي وتتواتر معقول للحدث، والحصول على شراء من التقنيين والمشرفين؛ والشرح أن الهدف هو تحسين العملية، وليس فحص الأداء الفردي، والتعاون الجيد يؤدي إلى سلوك طبيعي أكثر وإلى بيانات دقيقة.

الخطوة 3: كسر المهمة إلى العناصر

:: تقسيم المهمة إلى عناصر أصغر حجماً يمكن رصدها بسهولة، وينبغي أن تكون العناصر التالية:

• محدد بوضوح (نقاط بداية ونقاط نهاية)
• قابلة للقياس (من 0.1 إلى 10 دقائق تقريبا)
• متجانسة (نوع نشاط واحد، مثل، "الثقوب الريح" وليس "الطوابع الرفع والغطاء"
• فصل العناصر الثابتة (الطرق الحالية) والعناصر المتغيرة (حسب الظروف)

فعلى سبيل المثال، قد يكون لاستبدال حزام بسيط عناصر: (1) أدوات جمع وحزام احتياطي، (2) القفل/التركيب للآلة، 3) حارس إزالة الألغام، 4) محرر توتر، 5) إزالة الحزام القديم، 6) تركيب حزام جديد، 7) توتر عدلي، 8) حراسة إعادة التركيب، 9) إزالة القفل والاختبار، وكل عنصر موقوف على حدة.

الخطوة 4: المراقبة والسجل

استخدام جهاز مراقبة أو جهاز توقيت رقمي لتسجيل الوقت اللازم لكل عنصر على مدى دورات متعددة )من لغاية ١٠ إلى ٢٠ عملية رصد للمهام المتكررة؛ أقل للعمليات الأطول أو الأقل تواترا( وتسجيل أي حوادث غير عادية، مثل الأدوات المفقودة أو الظروف غير المتوقعة للآلات، وملاحظة مستوى أداء التقنيين )مثل استخدام جدول تقدير الأداء: ١٠٠ في المائة = سرعة طبيعية، ١٢ في المائة = سرعة، وما إلى ذلك(.

الخطوة 5: تحليل وحساب الوقت العادي

بالنسبة لكل عنصر، يحسب متوسط الوقت الملاحظ ثم يطبق تقدير الأداء ليتكيف مع سرعة "الطبيعية"

الخطوة 6: البدلات المحددة والزمن القياسي

وتُعزى الإعانة إلى وقت شخصي (الغروف، الحمام)، الإهانة (الفيزيائية والعقلية)، والتأخيرات التي لا يمكن تجنبها (مثل انتظار التعليمات، وعطل الأدوات)، وفي الصيانة، يمكن أن تكون البدلات أعلى من الصنع بسبب المطالب المادية والظروف غير المؤكدة، ويتمثل النهج المشترك في إضافة نسبة مئوية من الوقت العادي (مثل 15-20 في المائة).

الخطوة 7: التحقق والتنفيذ

اختبار الوقت الموحد بمجموعة مستقلة من الملاحظات أو من خلال التنفيذ التجريبي، وإذا كان الوقت ضيقاً أو غير مستقر، استعراض البيانات والافتراضات، وبعد التصديق على ذلك، استخدام الوقت الموحد لتحديد الجدول الزمني، وتحديد التكاليف، وتقييم الأداء.

الأدوات والتكنولوجيا لدراسات الزمن الحديثة

وفي حين أن المواضع واللوحات المقطعية لا تزال شائعة، فإن مجموعة من الأدوات الحديثة يمكن أن تعزز الدقة والكفاءة، وتشمل بعض الخيارات البارزة ما يلي:

• Dedicated time study software] such as Quetech, iWork, or LeanStats, which run on tablets orelliphones and allow real-time recording, automatic performance rating, and statistical analysis.
• Video-based analysis systems] (مثلاً، Siemens Tecnomatix، نودلدو) التي تتيح استعراض الإطارات حسب الإطار وتوقيت التلقائية.
• مستشعرات مُحتملة ومُستخدمة في مادة آيوت (IoT) يمكن أن تُسجل عندما يدخل فني منطقة أو يلتقط مكوناً.
• Integration with CMMS (Computerized maintenance Management System)]: Some modern CMMS platforms incorporate time study data to automatically update work order durations, trigger preventive maintenance schedules, and provide real-time dashboards of repair times.

يمكن العثور على دليل شامل لأدوات قياس العمل في SASME قياس العمل صندوق ، الذي يقدم المشورة العملية بشأن اختيار التقنيات المناسبة.

الفوائد والتحديات

وتأتي دراسة الوقت، مثل أي طريقة تحليلية، بكل من المزايا والعقبات المحتملة.

الاستحقاقات الرئيسية

• Enhanced productivity and efficiency:] By identifying non-value-added elements and establishing reality times, organizations can reduce idle time, improve work methods, and increase throughput of maintenance tasks.
• Accurate labor cost estimation:] Standard times enable precise budgeting for maintenance labor, particularly important for large closuredowns or capital projects.
• أفضل جدول زمني وتخطيط للموارد: ] With reliable duration data, planners can assign the right number of technicalnicians, schedule parallel work, and reduce total downtime.
• Reduced operational costs:] Lower repair times directly reduce labor cost and lost production due to downtime. For example, a plant that shaves 20 minutes off a daily repair can save hundreds of hours per year.
• Improved safety and quality standards:] The detailed observation required for time study often reveals unsafe practices or quality risks, which can then be corrected.

التحديات المشتركة والخيوط

• Variable task content:] maintenance tasks are inherently changing. A simple belt replacement may take 15 minutes one day and 45 minutes the next due to corroded bolts or a misarange dragey.
• Technician suspicion:] Workers may feel that time studies are used to speed them up or cut jobs. Transparent communication and involvement of technicalnicians in the study can mitigate resistance.
• Observer influence:] The presence of an observer can alter technicalnician behavior (the Hawthorne effect). Using video recording or automated data collection can reduce this bias.
• High initial effort:] Detailed time studies require significant time and expertise to conduct correctly. Focusing on high-frequency, high-impact tasks first can maximize return on investment.

إدماج دراسة الوقت مع ليان، وآلية الوقاية من الكوارث، ومجموع الصيانة الإنتاجية

وتشكل دراسة الوقت حليفا طبيعيا لمنهجيات التحسين المستمر، ففي مجال صيانة الليان، تُدخل بيانات الدراسة الزمنية في رسم خرائط مسارات القيمة، مما يساعد على تحديد النفايات مثل الانتظار والحركة وإعادة العمل، وفي الصيانة الإنتاجية الإجمالية، تتيح فترات قياسية لمهام الصيانة المستقلة (التنظيف والتفتيش والتزليق) للمشغلين أداء هذه الأنشطة بكفاءة في إطار النوافذ المخطط لها للانتظام، ويتوافق النهج المنظم لدراسة الزمن مع دورة خط الأساس (ج دو-تش).

ويقدم معهد ليان للمقاولات لمحة عامة مفيدة عن دراسة آنية في مجال التصنيع اللئيم ]، مع إبراز دوره في العمل الموحد وفي أحداث المجمّعين، ولإغراق أعمق في المكافحة الوقائية المؤقتة والصيانة المستقلة، يشير إلى موارد مثل ] TPM Online.

التطبيقات العالمية الحقيقية

ولتوضيح الأثر العملي للدراسة في مجال الصيانة، النظر في هذه الأمثلة:

القضية 1: تخفيض وقت استبدال الرؤوس

وقد أجرت محطة كيميائية دراسة زمنية بشأن عملية استبدال ختم ميكانيكي على مضخة طاردات مركزية، وكشفت الدراسة عن أن 40 في المائة من وقت الإصلاح الإجمالي قد أُنفق في انتظار أدوات متخصصة وقطع غيار، ومن خلال إعادة تنظيم معلّق الأدوات وتنفيذ نظام ما قبل التكرير، قلّصت فترة استبدال الختم من 4.5 ساعات إلى 2.8 ساعة - 38 في المائة، كما أدت الدراسة إلى تنقيح الوقت القياسي الذي تحسنت فيه الدقة في تحديد مواعيدها.

القضية 2: توحيد الصيانة الوقائية للمستشارين

واستخدم مشغل للمستودعات دراسة عن الوقت باستخدام الفيديو لتحليل الصيانة الوقائية على أسطول من الموصلات، وأظهر التحليل أن الأساليب التقنية تختلف اختلافا كبيرا، حيث تؤدي بعض المهام في رحلات متعددة بينما خطط آخرون لطريقهم بكفاءة، وبوضع طريقة وزمن موحدين (مع بدلات من التهوين والتوتر في الحزام)، خفضت الشركة متوسط مدة PM بنسبة 22 في المائة وزادت من قدرة التقنيين بنسبة 15 في المائة.

مستقبل دراسة الوقت في مجال الصيانة

ومع زيادة رقمنة العمليات الصناعية، فإن دراسة الوقت آخذة في التطور، فالتكنولوجيات الناشئة مثل رؤية الحاسوب، وأجهزة الاستخبارات والتوائم الرقمية تعد بأن تيسّر معظم عمليات المراقبة والتحليل، فعلى سبيل المثال، يمكن للكاميرات أن تتعقب تحركات التقنيين وتشغل تلقائيا مهام القطاعات، بينما يمكن لنماذج التعلم الآلي أن تتنبأ بالتغير في أوقات الإصلاح استنادا إلى بيانات حالة المعدات، ومن المرجح أن يؤدي ارتفاع الصناعة 4.0 والصيانة الذكية إلى تحويل الدراسة من عملية يدوية إلى عملية مستمرة.

For more on how digital technologies are shaping maintenance and work measurement, the McKinsey article on intelligence maintenance] provides an excellent forward- looks perspective.

خاتمة

إن دراسة الوقت أداة قوية للمهندسين الصناعيين ومديري الصيانة الذين يسعون إلى تحسين الكفاءة والموثوقية وفعالية التكلفة في عمليات الصيانة والإصلاح، ومن خلال الرصد المنتظم وتسجيل وتحليل فترات العمل، يمكن للمنظمات أن تضع معايير واقعية، وأن تحدد النفايات، وأن تدفع التحسين المستمر، وفي حين أن هذه الطريقة تتطلب تخطيطا دقيقا وتنفيذا دقيقا، فإن الوقت الذي تخفض فيه الفوائد، وتحسن تحديد الجدولة، وتقدير التكاليف، وتزيد من وقت العمل الرقمي.