Lo studio del tempo è una tecnica fondamentale nell'ingegneria industriale, che fornisce un metodo sistematico per analizzare e migliorare le operazioni di manutenzione e riparazione. Per decenni, le organizzazioni hanno usato studi di tempo per misurare le durate delle attività, identificare le inefficienze, ridurre i tempi di fermo macchina e ottimizzare l'allocazione delle risorse. Nel contesto di manutenzione e riparazione, lo studio del tempo non è solo sulla velocità; si tratta di stabilire benchmark affidabili, bilanciare i carichi di lavoro e sostenere iniziative di miglioramento continuo.

Fondamenti di studio del tempo

Lo studio del tempo, sviluppato originariamente da Frederick Winslow Taylor alla fine del XIX secolo, è una tecnica di misurazione del lavoro che coinvolge l'osservazione, la registrazione e l'analisi del tempo necessario per eseguire un compito specifico. L'obiettivo principale è quello di stabilire un tempo standard per un lavoro in condizioni definite, tenendo conto delle prestazioni dell'operatore, del metodo e delle indennità per il riposo e i ritardi.

Contesto storico ed evoluzione

Gli studi di tempo di cronometro originali di Taylor sono stati perfezionati da Frank e Lillian Gilbreth attraverso lo studio del movimento, portando al concetto di "termbligs" (elementi di movimento base).

Studio del tempo vs. altri metodi di misurazione del lavoro

Lo studio del tempo è uno dei diversi approcci di misurazione del lavoro. Altri includono campionamento di lavoro (per stimare la percentuale di tempo speso per le attività), dati standard (utilizzando tempi prestabiliti per gli elementi comuni), sistemi di studio del tempo computerizzato. Per operazioni di manutenzione e riparazione, che spesso comportano attività non ripetitive, variabili, una combinazione di studio del tempo diretto e campionamento del lavoro è spesso l'approccio più pratico.

Il ruolo dello studio del tempo nella manutenzione e nella riparazione

Le operazioni di manutenzione e riparazione differiscono in modo significativo dalla produzione ad alto volume. Le attività sono spesso poco frequenti, imprevedibili e variano in complessità in base alle condizioni della macchina, alla disponibilità delle parti e alle abilità tecniche.

  • I requisiti di lavoro di stima[] per i tagli di manutenzione previsti, evitando sia sovrastante che sottostaffing.
  • Identificare i colli di bottiglia[[]] nei processi di riparazione, come fasi diagnostiche lunghe o in attesa di pezzi di ricambio.
  • Migliorare la pianificazione[] fornendo previsioni di tempo realistiche per gli ordini di lavoro.
  • Riduzione del tempo di fermo macchina[[]] evidenziando le attività che possono essere semplificate o parallelizzate.
  • Impostare i parametri di performance[[]] per il miglioramento continuo e la formazione dei tecnici.
  • Sostenere la manutenzione magra e la manutenzione produttiva totale (TPM)] iniziative quantificare rifiuti e variabilità.

In molte impostazioni industriali, le attività di manutenzione rappresentano una parte significativa dei costi operativi. Uno studio di tempo ben condotto può scoprire opportunità per ridurre i tempi di riparazione del 10-30%, impatto diretto disponibilità di attrezzature e l'efficacia complessiva delle attrezzature (OEE).

Metodologie e tecniche

Diversi metodi di studio del tempo sono applicabili alla manutenzione e alla riparazione. La scelta dipende dalla natura del compito, risorse disponibili e il livello di dettaglio richiesto.

Studio del tempo di cronometro diretto

Questo è il metodo classico: un osservatore utilizza un cronometro (o un dispositivo di temporizzazione digitale) per misurare il tempo impiegato per ogni elemento di un compito. Per il lavoro di manutenzione, l'osservatore deve essere attento a tenere conto dei ritardi causati da strumenti mancanti, condizioni inaspettate, o movimenti tecnici. Il compito è suddiviso in elementi logici, ad esempio, "rimuovere i bulloni", "collo di sollevamento", "osservazione di controllo,"

Sampling di lavoro

Il campionamento del lavoro comporta un gran numero di osservazioni istantanee dei tecnici durante un periodo, registrando ciò che stanno facendo in ogni momento. Questo metodo è particolarmente utile per stimare la percentuale di tempo speso per diverse attività di manutenzione (ad esempio, diagnosi, riparazione, attesa, camminamento).

Sistemi di tempo di movimento prestabiliti (PMTS)

Sistemi come MTM-1, MTM-2 e MOST assegnano valori predefiniti di tempo ai movimenti di base (raggiungere, afferrare, spostare, posizionare, ecc.). Per le operazioni di manutenzione che coinvolgono le azioni standard, come componenti di montaggio, strumenti manuali operativi o parti in movimento, PMTS può produrre stime di tempo coerenti senza la necessità di tempistiche. Tuttavia, PMTS funziona meglio quando il metodo di attività è ben definito e ripetibile non riescono.

Analisi video e tempistica digitale

Gli studi di tempo moderni utilizzano sempre più la registrazione video per catturare l'intero processo di riparazione. Gli analisti possono rivedere i filmati frame-by-frame, misurare i tempi con precisione e condividere i risultati con i team per la formazione.

Condurre uno studio del tempo: un approccio passo-passo

Per garantire risultati affidabili e fattibili, uno studio di tempo per la manutenzione e la riparazione dovrebbe seguire un processo strutturato.

Passo 1: Definire l'obiettivo e lo scopo

Identificare i ritardi nella risoluzione dei problemi? Confrontare i metodi di riparazione diversi? L'obiettivo influenzerà il livello di dettaglio, il numero di osservazioni e i punti di dati registrati. Inoltre definire lo scopo: attrezzature specifiche, livelli di qualificazione del tecnico, strumenti e condizioni ambientali.

Passo 2: Selezionare il compito e ottenere la cooperazione

Scegli un'operazione di manutenzione o riparazione che è rappresentativa e ha una frequenza ragionevole di avvenimento. Ottenere buy-in da tecnici e supervisori; spiegare che l'obiettivo è migliorare il processo, non controllare le prestazioni individuali. Buona cooperazione porta a comportamenti più naturali e dati accurati.

Passo 3: Disattivare il compito in elementi

Dividere il compito in elementi più piccoli e facilmente osservabili. Elementi dovrebbero essere:

  • Distinzione e definizione chiara (punto di partenza e di fine)
  • Misurabile (tipicamente da 0,1 a 10 minuti)
  • Omogeneo (un tipo di attività singola, ad esempio, "rimuovi i bulloni", non "rimuovi i bulloni e il copriascensore")
  • Parabola per elementi costanti (sempre presenti) e elementi variabili (a seconda delle condizioni)

Ad esempio, una semplice sostituzione della cinghia potrebbe avere elementi: 1) Strumenti di raccolta e cintura di ricambio, 2) Lockout / tag della macchina, 3) rimuovere la guardia, 4) Tendica di rilascio, 5) Rimuovere la vecchia cintura, 6) Installare la nuova cintura, 7) Regolare la tensione, 8) Protezione di reinstallazione, 9) Rimuovere il blocco e la prova di esecuzione.

Passo 4: Osservare e registrare

Utilizzare un cronometro o un dispositivo di temporizzazione digitale per registrare il tempo per ogni elemento su più cicli (tipicamente 10-20 osservazioni per compiti ripetitivi; meno per operazioni più lunghe o meno frequenti). Registrare eventuali eventi insoliti, come gli strumenti mancanti o le condizioni di macchina inaspettate. Nota il livello di prestazione del tecnico (ad esempio, utilizzando una scala di valutazione delle prestazioni: 100% = normale ritmo, 120% = veloce, ecc).

Passo 5: Analizzare e calcolare il tempo normale

Per ogni elemento, calcolare il tempo medio osservato. Quindi applicare un rating di prestazione per adattarsi a un ritmo "normale". Tempo normale = Tempo medio osservato × (valutazione di conformità / 100). Se un tecnico lavora al 110% del normale per un elemento di 2 minuti osservato, il tempo normale è di 2,2 minuti. Sommare i tempi normali per tutti gli elementi per ottenere il tempo normale per l'intero compito.

Fase 6: Determinare le Consentinze e il Tempo Standard

Le indennità rappresentano il tempo personale (lunch, riposo), la fatica (fisica e mentale), e i ritardi non desiderabili (ad esempio, in attesa di istruzioni, malfunzionamento degli strumenti). In manutenzione, le indennità possono essere superiori a quelle della fabbricazione a causa delle esigenze fisiche e delle condizioni incerte. Un approccio comune è quello di aggiungere una percentuale del tempo normale (ad esempio, 15-20%).

Passo 7: Convalida e implementazione

Se il tempo è costantemente troppo stretto o troppo sciolto, riesaminare i dati e le ipotesi. Una volta convalidato, utilizzare il tempo standard per la pianificazione, il costo e la valutazione delle prestazioni.

Strumenti e tecnologia per gli studi di tempo moderno

Mentre i fermagli e i fermagli rimangono comuni, una gamma di strumenti moderni può migliorare l'accuratezza e l'efficienza.

  • Programma di studio dedicato al tempo[[]] come Quetech, iWork o LeanStats, che si esegue su tablet o smartphone e consentono la registrazione in tempo reale, la valutazione automatica delle prestazioni e l'analisi statistica.
  • Sistemi di analisi basati su video[[] (ad esempio, Siemens Tecnomatix, Noldus) che consentono la revisione frame-by-frame e la timbratura automatica del tempo.
  • Sensori basati su IoT e Wearable[[]] che tracciano movimenti tecnici e l'utilizzo degli strumenti, alimentando i dati in modelli di studio del tempo. Ad esempio, tappetini da pavimento abilitati a Bluetooth o tag RFID su parti di ricambio possono accedere quando un tecnico entra in una zona o raccoglie un componente.
  • Integrazione con CMMS (Computerized Maintenance Management System): Alcune piattaforme CMMS moderne incorporano i dati di studio del tempo per aggiornare automaticamente le durate dell'ordine di lavoro, attivare i programmi di manutenzione preventiva e fornire dashboard in tempo reale dei tempi di riparazione.

Una guida completa per gli strumenti di misura di lavoro può essere trovata presso AASME's Work Measurement Toolbox[], che offre consigli pratici sulla scelta di tecniche appropriate.

Vantaggi e sfide

Lo studio del tempo, come qualsiasi metodo analitico, è dotato di vantaggi e potenziali insidie.

Vantaggi chiave

  • Produttività e efficienza potenziate:[] Identificare elementi non-valore aggiunto e stabilire tempi realistici, le organizzazioni possono ridurre il tempo minimo, migliorare i metodi di lavoro e aumentare il rendimento dei compiti di manutenzione.
  • Accurate costi di lavoro stima:[ I tempi standard consentono un preventivo preciso per il lavoro di manutenzione, particolarmente importante per grandi arresti o progetti di capitale.
  • Piante pianificazione delle risorse e pianificazione delle risorse:[ Con dati di durata affidabili, i pianificatori possono assegnare il numero giusto di tecnici, pianificare il lavoro parallelo e ridurre i tempi di fermo totale.
  • Costi operativi ridotti:[[ I tempi di riparazione inferiori riducono direttamente i costi di lavoro e la produzione persa a causa del tempo di fermo. Ad esempio, un impianto che si rade 20 minuti di distanza da una riparazione quotidiana può risparmiare centinaia di ore all'anno.
  • Migliorato la sicurezza e gli standard di qualità:[ L'osservazione dettagliata richiesta per lo studio del tempo rivela spesso pratiche non sicure o rischi di qualità, che possono poi essere corretti.

Sfide e Pitfalls comuni

  • Contenuto di attività variabile:[ Le attività di manutenzione sono intrinsecamente variabili. Una sostituzione semplice della cinghia può richiedere 15 minuti un giorno e 45 minuti il successivo a causa di bulloni corrotti o di una puleggia disallineata.
  • I lavoratori possono ritenere che gli studi temporali siano utilizzati per velocizzarli o tagliare i lavori. La comunicazione trasparente e il coinvolgimento dei tecnici nello studio possono mitigare la resistenza.
  • L'influenza dell'Observer:[ La presenza di un osservatore può alterare il comportamento tecnico (l'effetto Hawthorne).
  • Sforzo iniziale elevato:[] Gli studi di tempo dettagliato richiedono tempo e competenze significative per condurre correttamente.

Integrazione di Time Study con Manutenzione Magra, TPM e Totale Prodotto

Nel mantenimento magra, i dati di studio del tempo si nutrono di mappatura del flusso di valore, aiutando a identificare i rifiuti come attesa, movimento e rilavoro. In Total Productive Maintenance (TPM), tempi standard per i compiti di manutenzione autonomi (pulizia, ispezione, lubrificazione) consentono agli operatori di eseguire queste attività in modo efficiente all'interno di finestre di downtime pianificate.

L'Istituto Lean Enterprise fornisce una panoramica utile di ] tempo di studio all'interno della produzione magra[[], evidenziando il suo ruolo nel lavoro standard e eventi kaizen. Per un'immersione più profonda in TPM e manutenzione autonoma, fare riferimento a risorse come TPM Online]].

Applicazioni reali nel mondo

Per illustrare l'impatto pratico dello studio del tempo nella manutenzione, si consideri questi esempi:

Caso 1: Riduzione del tempo di sostituzione del sigillo della pompa

Lo studio ha rivelato che il 40% del tempo totale di riparazione è stato speso in attesa di strumenti specializzati e pezzi di ricambio. Riorganizzando la culla degli utensili e implementando un sistema di pre-uccisione, l'impianto ha ridotto il tempo di sostituzione del sigillo da 4,5 ore a 2,8 ore, un miglioramento del 38%. Lo studio ha anche portato ad un tempo standard rivisto che ha migliorato la precisione di pianificazione.

Caso 2: Standardizzazione della manutenzione preventiva dei trasportatori

Un operatore di magazzino ha utilizzato lo studio di tempo video-based per analizzare la manutenzione preventiva su una flotta di trasportatori. L'analisi ha dimostrato che i metodi tecnici variano ampiamente, con alcuni compiti di esecuzione in più viaggi mentre altri pianificano la loro rotta in modo efficiente.

Il futuro del tempo studio nella manutenzione

Le tecnologie emergenti come la visione del computer, l'intelligenza artificiale e i gemelli digitali promettono di automatizzare gran parte dell'osservazione e dell'analisi. Ad esempio, le telecamere possono monitorare i movimenti tecnici e le attività di segmento automatico, mentre i modelli di machine learning possono prevedere la variazione dei tempi di riparazione in base ai dati delle condizioni dell'apparecchiatura. L'aumento dell'Industria 4.0 e della manutenzione intelligente probabilmente spostano lo studio del tempo da un esercizio manuale periodico a un processo continuo, in tempo reale.

Per ulteriori informazioni su come le tecnologie digitali stanno modellando la manutenzione e la misurazione del lavoro, l'articolo McKinsey sulla manutenzione intelligente[[] fornisce un'eccellente prospettiva di aspetto futuro.

Conclusioni

Lo studio del tempo è uno strumento potente per gli ingegneri industriali e i gestori di manutenzione che si sforzano di migliorare l'efficienza, l'affidabilità e l'efficacia dei costi nelle operazioni di manutenzione e riparazione. Osservando sistematicamente, registrando e analizzando le durate delle attività, le organizzazioni possono stabilire standard realistici, identificare i rifiuti e migliorare il continuo.