Как провести исследование времени для пилотного производства

Проведение исследования времени для пилотных производственных циклов является краеугольным камнем в производственной инженерии и операционном совершенстве. Он обеспечивает количественную основу для понимания того, как выполняется работа, где скрывается неэффективность и как процессы могут быть усовершенствованы до начала полномасштабного производства. Пилотный запуск имитирует конечную производственную среду при уменьшенном объеме, что делает его идеальным моментом для сбора надежных данных о времени, тестовых предположений и проверки рабочих процессов. Без тщательного исследования времени организации рискуют масштабировать неисправные процессы, нести потери и отсутствовать цели доставки.

Исследования времени относятся к более широкому набору методов измерения работы, наряду с заранее определенными системами времени движения (PMTS), такими как Методы измерения времени (MTM) и стандартные данные. В условиях пилотного производства прямое наблюдение с помощью устройств синхронизации остается одним из самых гибких и точных методов, особенно когда процесс является новым или существенно измененным. Это руководство расширяет основные этапы и предоставляет подробные методы, аналитические методы и практические соображения для проведения значимого исследования времени во время пилотных производственных запусков.

Подготовка к исследованию времени

Тщательная подготовка определяет обоснованность всего исследования. Включение в сбор данных без четкого плана дает ненадежные результаты и потраченные впустую усилия. Этап подготовки охватывает объективную постановку, кондиционирование окружающей среды, выбор инструмента и человеческие факторы.

Определите четкие цели и масштабы

Начните с формулирования того, чего вы хотите достичь. Общие цели включают установление базового времени цикла, выявление узких мест, установление трудовых стандартов, проверку проектирования процесса или сравнение альтернативных методов. В рамках области следует указать, какие задачи, операторы, сдвиги и варианты продукта включены. Для пилотных запусков область часто охватывает только основные этапы производства, исключая техническое обслуживание и переключение, если они не являются частью цели исследования. Напишите цели в измеримых терминах, таких как «определить среднее время сборки подузла А в пределах 95% доверительного интервала ± 5%».

Выберите правильных операторов

Выберите операторов, которые полностью обучены пилотному процессу и достигли устойчивого уровня производительности. Избегайте выбора самого быстрого или самого медленного работника, если вы не изучаете крайности. В идеале, включите операторов среднего навыка, представляющих типичную рабочую силу, которая будет обрабатывать производство. Если в пилотном запуске используются временные рабочие или инженеры, обратите внимание, что их производительность может отличаться от будущего производственного персонала. Операторы должны быть проинформированы о цели исследования и дать уверенность в том, что данные будут использоваться для улучшения процесса, а не оценки производительности. Получение доверия снижает беспокойство и дает более естественное поведение.

Подготовить оборудование и окружающую среду

Убедитесь, что среда производства пилота отражает нормальные условия как можно ближе. Это означает последовательное поступление материала, надлежащее освещение, эргономичные рабочие станции и функционирующие инструменты. Любые отклонения должны быть документированы. Для синхронизации классический секундомер остается эффективным для коротких циклов (до 5 минут), но для более длительных процессов или тех, у кого несколько операторов, рассмотрите возможность использования цифровых таймеров, видеозаписи или программных инструментов, таких как Simpler или Proplanner . Видеозапись позволяет проводить пост-сходовой анализ и уменьшает помехи наблюдателя. Листы сбора данных должны иметь четкие поля: описание операции, название элемента, чтение времени, имя оператора, дату и заметки об аномалиях.

Разбейте процесс на элементы работы

Перед любыми временными интервалами разложить процесс на дискретные, измеримые рабочие элементы. Элемент представляет собой логическую подзадачу с определенной начальной и конечной точкой. Типичными элементами могут быть «подхват части из корзины», «прикрепить деталь к креплению», «пристегнуть четыре винта» или «проверить сборку». Каждый элемент должен быть достаточно коротким, чтобы точно (желательно менее 2 минут), но достаточно длинным, чтобы быть значимым. Используйте следующие правила определения элементов:

  • Чистые границы: Точки старта и остановки должны быть легко идентифицируемыми, например, рука, тянущаяся за инструментом, или слышимый щелчок от светильника.
  • Взаимно исключительные: Элементы не должны перекрываться.
  • Коллективно исчерпывающий: Сумма всех элементов равна общему времени цикла.
  • Последовательность: Следуйте одному и тому же порядку каждого цикла.
  • Отдельные элементы ручной и машинной работы: Отличить время, контролируемое оператором, от циклов автоматической машины.

Для пилотных запусков создание первоначального списка элементов на основе технологической документации и наблюдения помогает обеспечить полноту. Его можно уточнить после первых нескольких циклов наблюдения.

Определить размер образца

Статистическая достоверность требует достаточного количества наблюдений для достижения желаемого уровня достоверности и точности. Минимальное количество циклов наблюдения можно оценить по формуле:

n = (z × s/e]2

Если z является значением z для желаемой уверенности (обычно 1,96 для 95% уверенности), s является стандартным отклонением предварительных времен выборки, и e является приемлемой ошибкой (часто 5% или 10% от среднего). Для пилотного запуска с ограниченными циклами, возьмите по меньшей мере 10 предварительных показаний, вычислите среднее и стандартное отклонение, затем вычислите требуемый образец. Если рекомендуемый n превышает доступные производственные циклы в пилоте, рассмотрите возможность увеличения продолжительности пилота или принятия более широких доверительных интервалов. Минимум от 10 до 20 циклов на элемент является обычным на практике.

Шаги для проведения исследования времени

После завершения подготовки можно приступить к фактическому процессу определения времени.

Наблюдать без вмешательства

Поставьте себя там, где вы можете четко видеть все операции, не мешая оператору. Не вступайте в разговор во время цикла. Объясните, что вы изучаете процесс, а не человека. Используйте буфер обмена или планшет, чтобы ваша запись не отвлекала. По возможности используйте удаленный секундомер или видео, чтобы уменьшить эффект наблюдателя. Для первых нескольких циклов просто наблюдайте без записи, чтобы позволить оператору осесть в естественный ритм.

Рекордное время для каждого элемента

Использование метода непрерывного времени (стоп-часы работают непрерывно, и кумулятивное время отмечается на конечной точке каждого элемента) является предпочтительным для пилотных исследований, поскольку он обеспечивает полную запись и избегает ошибок сброса. Альтернативно, время возврата (сброс часов после каждого элемента) может использоваться для очень коротких циклов, но рискует потерять время между элементами. Запись раз в секундах или десятичных числах минут. Обратите внимание на любые прерывания или аномальные задержки, с кодом, таким как «D» для задержки, «I» для инспектора или «M» для неисправности машины. Эти аномальные записи должны быть исключены из обычных расчетов времени цикла, но проанализированы отдельно.

Apply Performance Rating

Для преобразования наблюдаемого времени в «нормальное время» применяется коэффициент оценки производительности. Рейтинг учитывает темп оператора относительно ожидаемого стандарта. Рейтинг 100% указывает нормальный темп при стандартных условиях. Обычные рейтинговые системы включают Westinghouse (навык, усилие, условия, последовательность) или Objective Rating (скорость и трудность). В пилотных заездах операторы могут работать медленнее из-за обучения или быстрее из-за мотивации. Аналитик должен назначить рейтинг для каждого элемента. Например, если шаг занимал 0,50 минуты, но оператор работал со скоростью на 10% быстрее, чем обычно, нормальное время будет 0,50 × 1,10 = 0,55 минуты. При изучении нескольких операторов часто используется средний рейтинг по всем.

Включая пособия

Стандартное время добавляет надбавки к отдыху, личным потребностям, задержкам и усталости. Типичные надбавки варьируются от 10% до 20% от обычного времени, в зависимости от требований к работе и нормативных требований. Для пилотных запусков вы можете использовать стандартные надбавки компании или оценку на основе руководящих принципов промышленного машиностроения из таких источников, как Международная организация труда или ASQ . Запишите процент используемого пособия и обоснование.

Документировать все

Хорошая документация делает исследование воспроизводимым и защищаемым. Для каждого наблюдения запишите:

Анализ данных

Анализ данных превращает необработанные временные данные в действенные идеи. Цель состоит в том, чтобы определить надежные нормальные времена, стандартные времена и определить закономерности вариации.

Вычислить среднее и стандартное отклонения

Для каждого элемента вычислить среднее арифметическое наблюдаемых времен (исключая аномальные циклы). Также вычислить стандартное отклонение для понимания изменчивости. Высокая изменчивость может указывать на процесс, который не очень хорошо стандартизирован или что операторы используют разные методы. Изучить любые показания выброса; если они обусловлены разовыми событиями (например, отброшенной частью, изменением инструмента), исключить их из среднего, но отметить их возникновение.

Определить нормальное и стандартное время

Нормальное время (NT) для каждого элемента = (среднее наблюдаемое время) × (фактор оценки производительности). Например, если среднее наблюдаемое время составляет 0,45 минуты, а рейтинговый коэффициент составляет 1,05 (5% быстрее, чем обычно), NT = 0,4725 минуты. Если наблюдаются несколько операторов, усредните их рейтинги или используйте взвешенный подход.

Стандартное время (ST) для каждого элемента = NT × (1 + Разрешение %). Если пособие составляет 15%, то ST = 0,4725 × 1,15 = 0,5434 минуты. Сумма стандартного времени всех элементов для получения общего стандартного времени цикла для процесса.

Создание стандартных листов операций

Документируйте стандартные времена для каждого элемента в формате, который может быть использован для балансировки линий, расчета стоимости и планирования. Включите описание элемента, нормальное время, стандартное время и примечание на основе рейтинга. Этот лист становится базовым для будущих сравнений и непрерывного улучшения.

Анализ потока процессов и бутылок

Установить стандартное время на рабочую станцию на барной диаграмме или карте потока значений. Рабочая станция с самым длинным стандартным временем является узким местом. В пилотных запусках дисбаланс между станциями указывает, где сосредоточиться на улучшении: перераспределить задачи, добавить параллельные станции или перепроектировать процесс. Используйте время цикла для расчета времени такта (доступное время производства, разделенное на спрос клиента). Если время такта меньше времени цикла узкого места, процесс не может удовлетворить спрос; если значительно больше, процесс может быть перегружен или иметь избыточную мощность.

Определите шаблоны вариаций

Используйте простые контрольные диаграммы (например, X-bar и R-карта) для времени элементов для обнаружения вариации особых причин. Особые причины включают усталость оператора, несоответствия материала, износ инструмента или изменения окружающей среды. Ожидается изменение общей причины (естественные колебания); уменьшение его улучшает предсказуемость. Для пилотных запусков с ограниченными данными используйте диаграмму выполнения или график рассеяния для визуализации тенденций в течение последовательных циклов.

Реализация улучшений

Конечная цель исследования времени - стимулировать действие. После анализа данных, расставить приоритеты в улучшении на основе воздействия и осуществимости.

Целься в бутылочное горло

Сначала сосредоточьтесь на рабочей станции с самым высоким стандартным временем. Примените бережливые методы, такие как:

Установить стандартную работу

На основе исследования времени напишите стандартные рабочие инструкции, которые определяют точную последовательность, разрешенное время и проверку качества. Обучение всех операторов стандарту обеспечивает согласованность и устанавливает базовый уровень для улучшения. Стандартный рабочий лист должен включать в себя время цикла, последовательность работы и пределы запаса в процессе (WIP).

Проведите исследование времени наблюдения

После внесения изменений провести повторное исследование для проверки улучшений. Использовать ту же методологию и сравнивать до и после стандартного времени. Рассчитать процентное сокращение времени цикла и любые изменения в вариации. Если улучшение соответствует или превышает целевые показатели, документировать новый стандарт. Если нет, повторить цикл анализа.

Интеграция с производственным Ramp-Up

Пилотный забег - это генеральная репетиция для полного производства. Используйте результаты исследования времени, чтобы установить реалистичные темпы производства, определить требования к труду и спланировать графики смен. Разделяйте стандартное время с цепочкой поставок и командами планирования, чтобы выровнять материальный поток и мощность. Стандартное время также становится входным фактором для оценки затрат и цитирования новых заказов.

Заключение

Проведение исследования времени для пилотных производственных запусков - это больше, чем просто упражнение по сбору данных; это дисциплинированная практика, которая создает аналитическую основу для операционного совершенства. Тщательно подготавливая, выполняя систематическое наблюдение, применяя рейтинг производительности и надбавки и анализируя результаты с помощью статистических инструментов, вы получаете глубокое понимание того, как ваш процесс действительно выполняется. Выходы - нормальное время, стандартное время, идентификация узких мест и шаблоны вариаций - позволяют целенаправленно улучшать, что непосредственно влияет на пропускную способность, стоимость и качество.

Пилотные забеги предоставляют уникальную возможность совершенствовать процессы, прежде чем приступить к полномасштабному производству. Исследования времени, проводимые на этом этапе, дают высокий рычаг, потому что изменения легче и дешевле реализовать. Дисциплина исследования времени также способствует культуре непрерывного совершенствования, позволяя командам оспаривать предположения и стимулировать сокращение отходов. Для дальнейшего чтения изучите ресурсы из Lean Enterprise Institute по стандартной работе и устранению отходов или проконсультируйтесь с руководством по измерению работы Институт инженеров-механиков по измерению работы . Интеграция практики изучения времени в свой инструментарий пилотного запуска производства гарантирует, что вы вступаете в полное производство с уверенностью, готовым удовлетворить спрос с эффективностью и согласованностью.