導(dǎo)語：工時采集與統(tǒng)計系統(tǒng)的研究與應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

現(xiàn)代企業(yè)精細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化分解，通過確定各個作業(yè)的標準工時，從而得到一系列精細化的工時數(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)準確的工時數(shù)據(jù)可量化分析班組/個人任務(wù)負荷程度；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)的標準工時進行內(nèi)部管理。目前國內(nèi)的私企因批量生產(chǎn)且品種單一，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)進行精細化管理，計劃人員只能給組裝產(chǎn)線下達粗放型的任務(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)精益制造與精細化管理的逐漸深入，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)準確的工時采集與統(tǒng)計系統(tǒng)。

2建立標準工時采集和統(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2000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)，當前建立PCBA標準工時采集和統(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)的標準作業(yè)時間。2.1精細化分解工序顆粒度。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，編碼以阿拉伯數(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碼，以減少勞動強度，提高顆粒度錄入效率和準確率。2.2測量工序顆粒度的標準作業(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作者作為被測對象。采用密集性抽樣的方式，選擇涵蓋各種復(fù)雜度的產(chǎn)品多次測量，測量時間包含準備與結(jié)束時間，作業(yè)時間，作業(yè)寬放時間，測量時間既考慮了實際操作也涵蓋了知識經(jīng)驗對標準作業(yè)時間的影響。剔除異常值后，取測量平均值作為各顆粒度的標準作業(yè)時間。結(jié)合表二分解的工序顆粒度，建立顆粒度工時數(shù)據(jù)庫，如圖2，將各顆粒度的標準作業(yè)時間與顆粒度代碼匹配。2.3建立產(chǎn)品工時數(shù)據(jù)庫在。PCBMES系統(tǒng)中開發(fā)“產(chǎn)品工作內(nèi)容錄入平臺”，將各編號的產(chǎn)品按照CAPP工序，逐個錄入各工序裝配對應(yīng)的顆粒度內(nèi)容。將固有屬性為物料類的顆粒度匹配顆粒度代碼，當前工序所用物料的物資代碼一旦匹配了顆粒度代碼，系統(tǒng)的記憶功能將自動存儲該物料的顆粒度屬性，在后續(xù)錄入使用此物料的其它產(chǎn)品的裝配顆粒度內(nèi)容時，系統(tǒng)將自動帶入顆粒度屬性，不需再次匹配錄入。各工序工時數(shù)據(jù)的錄入包含三部分工作，如圖3所示。2.3.1提取工序物料。從工時錄入平臺右上側(cè)的MBOM（manufacturingbillofmaterials）制造物料清單中快速提取當前工序需要的物料。2.3.2物料匹配顆粒度代碼將部分無顆粒度代碼的物料匹配錄入顆粒度代碼。由于PCBA裝配共涉及物料上萬種，一次性匹配錄入各工序物料的顆粒度代碼工作量較大，我們采取按產(chǎn)品逐個錄入，循序漸進的豐富物料顆粒度代碼庫；2.3.3提取操作類顆粒度。從工時錄入平臺右下側(cè)快速提取此工序需進行的操作類工作內(nèi)容。2.4工時統(tǒng)計與迭代。各工序裝配完工后，操作人員在“申報平臺”選擇對應(yīng)工序申報完工，后臺即可自動讀取當前工序錄入的所有顆粒度代碼，每個顆粒度代碼對應(yīng)單位標準作業(yè)時間H1,H2,H3,…,Hn，n個顆粒度代碼，N1,N2,N3,…,Nn代表當前工序各顆粒度的統(tǒng)計數(shù)量，因此工序的工時定額T如下：T=NiHi（1）將工時定額進行歸一化，定義λi=（2）可得到：T=H1(N1+Niλi)（3）其中，λi是顆粒度工時系數(shù)。為提高工時基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準確性及工時系統(tǒng)的指導(dǎo)價值，需對各顆粒度的標準作業(yè)時間Hi進行迭代。迭代過程模型如圖4所示。每日統(tǒng)計個人報工的工時定額，結(jié)合日實做工時進行迭代，Ni是產(chǎn)品各顆粒度固定的統(tǒng)計數(shù)量，λi是每次迭代完成后各顆粒度單位標準作業(yè)時間與H1的比值，單次迭代時固定不變。因此每日只針對H1進行迭代，通過Hi=λiH1即可得到個人每日報工涉及顆粒度的H2至Hn的標準作業(yè)時間。而每日完工產(chǎn)品涉及的顆粒度不同，多次迭代后，λi也變相進行迭代。

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)。通過精細化分解工序的標準顆粒度，測算各顆粒度的標準作業(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)出率提升顯著，有效提升了企業(yè)的綜合管理水平。

作者:代曉麗 江蕓 祁國成 劉英 符云峰