Wspomagane komputerowo normowanie czasu pracy

• procesów fizycznie wykonywanych z wykorzystaniem metod analityczno- pomiarowych - głównie chronometrażu,
• procesów będących w fazie projektowania z zastosowaniem metod analityczno obliczeniowych przy wysokich oraz analityczno porównawczych przy niskich typach produkcji.

- planowania procesów produkcji,
- optymalizacji istniejących procesów,
- projektowania narzędzi oraz wyposażenia,
- tworzenia planów czasowych,
- ustalanie standardów czasowych będących podstawą wynagradzania,
- szacowania i oceny kosztów produkcji,
- tworzenie opisów procesów do celów informacyjnych oraz edukacyjnych.

Aplikacje wspomagające pomiary

chronometrażowe

Chronometraż należący do grupy metod analityczno pomiarowych jest najczęściej stosowany w praktyce przemysłowej. Realizowany jest poprzez wielokrotny pomiar czynności, których ilość warunkowana jest uzyskaniem dokładności wyników w zakresie założonego błędu pomiaru. Ze względu na pracochłonność i czasochłonność procesu pomiaru stosuje się programy wspomagające proces pomiaru, rejestracji i realizacji obliczeń i generowania raportów. Mogą to być proste aplikacje działające na arkuszach kalkulacyjnych EXCEL a także bardziej złożone realizujące również inne zadania z obszaru organizacyjnego przygotowania produkcji.

- pomiar czasu w oparciu o nagrania wideo,
- dostęp do biblioteki zawierającej standardy czasowe,
- balansowanie linii produkcyjnych z możliwością wsparcia nagraniami wideo,
- przeprowadzanie analiz typu Lean, Kaizen, SMED, 5S,
- możliwość korzystania z funkcji pomiaru czasu przy użyciu urządzeń typu Palmtop,
- eksportowanie danych do plików typu Microsoft Excel, automatyczne generowanie
raportów oraz zestawień.

Quick Times jest modułem Timer Pro Professional oferującym możliwość konstruowania procesów przy pomocy wcześniej opracowanych normatywów czasowych. Posiada obszerną bazę danych, w której zostały one zebrane. Funkcja ta jest przydatna szczególnie w przypadkach, kiedy użytkownik nie ma bezpośredniego dostępu do procesu lub też jest on dopiero w fazie projektowania. Dla ułatwienia pracy z Quick Times ruchy zostały podzielone ta różne kategorie (np. reach, walk, write, rys.3), w każdej z nich znajduje się kilka wariantów wyboru, którym zostały przypisane czasy niezbędne na ich wykonanie.

Rys.2 Arkusz normowania w trybie Quick Times

Jedną z funkcji, jaką oferuje użytkownikowi Timer Pro Professional jest balansowanie linii produkcyjnych. Wyniki procesu balansowania program przedstawia w formie wykresów słupkowych ilustrujących przydział czynności do stanowisk pracy. Aplikacja daje możliwość zestawienia wyników w formie raportu generowanego do pliku Microsoft Excel. Dane niezbędne do przeprowadzenia analizy można pozyskać przy użyciu modułu analizy zapisu video, co znacznie ułatwia oraz przyspiesza pracę.

Istotną rolę w normowaniu czasu pracy odgrywają metody bazujące na wcześniej opracowanych normatywach, należące do grupy metod analityczno – obliczeniowych. Szczególne miejsce w tej grupie zajmują systemy typu PMTS (Predetermined Motion Time System) opierające swoje działanie na wykorzystaniu czasów ruchów elementarnych. 

Podstawą systemu jest założenie że czynności wykonywane przez człowieka można rozłożyć na pojedyncze ruchy kończyn oraz korpusu. Suma tych elementarnych ruchów będzie równa czasowi niezbędnemu do wykonania konkretnego działania. Metoda ta znajduje zastosowanie do opisu pracy człowieka, gdy czas jej wykonania zależy wyłącznie od niego. Ponieważ ruchy elementarne można uznać za niezależne, dało to możliwość opracowania normatywów, które zawierają opis ruchu oraz niezbędny czas do jego wykonania. Wszystkie wartości czasów zostały określone poprzez bardzo
szczegółowe pomiary, a ich wyniki są dostępne dla każdego. Do podstawowych ruchów elementarnych zaliczane są miedzy innymi takie czynności jak: sięgnąć, chwycić, przemieścić, umiejscowić itp. Ponadto wyróżnia się ruchy opisujące pracę kończyn dolnych (ruch stopy, ruch nogi) oraz elementy pracy oczu (przesunąć spojrzenie, przyjrzeć się).

Zakres zastosowania metod ruchów elementarnych obejmuje m.in.:

• badanie i usprawnianie pracy,
• projektowanie metod wykonywania pracy i organizacji stanowisk roboczych,
• badanie rozwiązań konstrukcyjnych maszyn i urządzeń z punktu widzenia produkcji oraz obsługi w czasie eksploatacji,
• przygotowanie normatywów czasu o dowolnym stopniu scalenia,
• opracowanie obiektywnych mierników wydajności pracy na stanowiskach.

Podstawowym systemem wykorzystującym normatywy ruchów elementarnych jest system MTM (Method Time Measurement). MTM jest procedurą analizującą manualne operacje lub metody pod kątem ruchów podstawowych, niezbędnych do ich wykonania. Przypisuje każdemu z tych ruchów standardowy czas trwania, który jest uzależniony od specyfiki ruchu i warunków w jakich jest wykonywany. Metody MTM dają możliwość projektowania oraz optymalizacji jeszcze nieistniejących procesów produkcyjnych. Pozwala to uniknąć zbędnych kosztów związanych z błędami techniczno – organizacyjnymi.  Metody MTM:

• stanowią jednolitą podstawę wymiarowania pracy,
• cechują się prostą budową, dużą dokładnością i równomiernością napięcia normatywów czasu,
• eliminują kłopotliwą ocenę tempa pracy i zmniejszają pracochłonność opracowywania norm pracy w porównaniu z pomiarami chronometrażowymi,
• pozwalają na sporządzanie normatywów czasu o dowolnym stopniu scalenia,
• ułatwiają racjonalizowanie sposobów wykonania pracy, organizacji pracy, konstrukcji narzędzi i wyrobów.

Z biegiem czasu powstało wiele odmian pochodnych od MTM Niektóre ich formy zostały przedstawione w tabeli 1.

Tab.1 Zakres zastosowania metod MTM[1]

W systemie metod MTM stosowany jest literowo - cyfrowy sposób zapisu rodzaju ruchu i jego cech charakterystycznych, ale można posługiwać się również tylko zapisem literowym[1]. Jednostką czasu jest jedna stutysięczna godziny zwana TMU (Time Measurement Unit) wprowadzony dla bardziej czytelnego zapisu krótkich ruchów odczytywanych na podstawie ilością klatek taśmy filmowej.

Między jednostką TMU a standardowymi zachodzą następujące zależności:

1 TMU = 0, 00001 h = 0,0006 min = 0, 036 s,

1 s = 27, 78 TMU,

1 min = 1666, 67 TMU,

1 h = 100000 TMU.

Do tej grupy aplikacji należy miedzy innymi aplikacja TiCon3[3]. Program posiada strukturę modułową, którą z łatwością można modyfikować dostosowując do potrzeb firmy. Główną częścią systemu jest tak zwany „TiCon-base" oferujący podstawowe funkcje dla zintegrowanych metod i planowania czasu. Do niego mogą być przyłączone dodatkowe moduły takie jak[3]:

- CIP - statystyczny moduł symulacyjny,

- MSA - graficzny moduł symulujący podział prac,

- Web-Client - internetowa baza danych,

- MTM - Ergo - analiza ergonomii stanowisk pracy,

- Balancing - balansowanie linii produkcyjnych,

- Production Planing - planowanie produkcji,

- PROKON - narzędzie wspomagające planowanie procesu montażu.

Interfejs programu jest bardzo prosty w użyciu, bazuje na standardach systemu Windows.

W celu uproszenia i zmniejszenia pracochłonności metod MTM opracowano uproszczoną metodę analityczną wg ruchów roboczych MOST - (Maynard Operation sequence technique), którą oparto na następujących założeniach:

• wykorzystano system normatywów MTM,
• stwierdzono, że prace ręczne przebiegają w ustalonych sekwencjach ruchów- można wytypować odmiany tych sekwencji,
• zauważono, że większość zadań roboczych polega na manipulowaniu przedmiotem pracy.,

Ze względu na zakres zastosowania wyodrębniono trzy odmiany metody:

• MiniMOST - stosowana przy analizie czynności, które są powtarzane więcej niż 1500 na tydzień i długość czynności jest krótsza niż 1,6 minuty (przeważnie 10 sekund albo mniej). Przeznaczony do normowania prac cechujących się krótkimi cyklami (cykl <0.25 min), powtarzalnymi i bez zróżnicowania wzorców ruchów (1TMU),
• BasicMOST - stosowana przy analizie czynności, które są zwykle powtarzalne 150 aż do 1500 razy na tydzień i długość czynności ruchu jest od kilku sekund do 10 minut. Zawiera zasadnicze sekwencje ruchów (10TMU),
• MaxiMOST - stosowana przy analizie czynności, które są powtarzane mniej niż 150 razy na tydzień i długość czynności jest od 2 minut do kilku godzin. Przeznaczony do normowania prac o długim cyklu, niepowtarzalnym, nieidentycznym montażem, w przemyśle maszynowym i stoczniowym (100TMU).

Opis sekwencji ruchów stosowanych w metodzie BasicMOST podano na rys.4

Rys. 4. Opis sekwencji stosowanych w metodzie BasicMOST.

Przebieg normowania w metodzie MOST obejmuje następujące etapy:

-  Wybór wariantu sekwencji ruchów dla wydzielonego elementu pracy

-  Określenie wartości indeksowych kolejnych oznaczeń literowych ruchów charakteryzujących warunki i złożoność ruchów na postawie tabeli normatywnej np.

A₁ B₀ G₁ A₁ B₀ P₃ A₀

W indeksach kolejnych oznaczeń literowych ruchów umieszcza się liczbowe wartości charakteryzujące warunki, złożoności tych ruchów. Źródłem wartości indeksowych są odpowiednie tablice pomocnicze. W tablicach zastosowano zasadę kategoryzacji przypadków. Każda kategoria reprezentuje zakres zmienności warunków, ale ma jedną wartość normatywną. Uszeregowanie kategorii następuje wg postępu geometrycznego przypadków.

-  Obliczenie wartości indeksu

A₁+ B₀+ G₁+ A₁+ B₀+ P₃+ A₀=6

-  Obliczenie liczby jednostek TMU

6*10=60 TMU

Programem wspomagającym metodę MOST jest produkt firmy H.B Maynard - (Standard Pro Work Measurament)[2].Jest to narzędzie zaprojektowane głownie do tworzenia, utrzymywania oraz analizy standardów czasowych dla każdego typu prac. Pozwala na opracowywanie indywidualnych, wymiernych jednostek pracy, które mogą opisywać drobne i często powtarzalne czynności, jak również niepowtarzalne o długich cyklach. Poprzez użycie hierarchicznej struktury danych jednostki pracy mogą być użyte do tworzenia standardów, ewentualnie planów produkcyjnych dla konkretnych części, komponentów oraz produktów. Aby zapewnić spójność aplikacji oraz wysoki stopień dokładności, system został wyposażony w obszerną bazę zapewniającą elastyczności technik wyszukiwania danych. Pozwala ona na tworzenie różnych ich kombinacji w formie raportów. Program umożliwia do tworzenia jednostek pracy zwanych sub-operacjami i do obliczania prawidłowych czasów potrzebnych do ich wykonania. Użytkownik może wybrać jeden z trybów prowadzenia analizy:

• Direct MOST, który umożliwia generowanie metody opisowej dla normowanych czynności oraz opcjonalne użycie danych ze zdefiniowanego wcześniej obszaru pracy
• Quick MOST, który umożliwia wykorzystanie pierwotnie zdefiniowanych wzorców czynności.

Przebieg normowania czynności w trybie „Direct" podaje rys 5.

Rys.5 Definiowanie czynności w trybie 'Direct"

Baza danych Standard Pro jest stworzona na podstawie normatywów czasu systemu MOST.

Program wyposażony w logiczny oraz intuicyjny interfejs graficzny umożliwia:

• dostęp do historii zmian wprowadzonych w standardach czasowych,
• tworzenie dokładnych dokumentacji normowanych procesów,
• udostępnianie poprzez rozwiązania sieciowe bazy danych normatywnych dla pracowników zaangażowanych w proces technologiczno-organizacyjnego przygotowania produkcji

Podsumowanie

Programy do wspomagania normowania czasu pracy przyśpieszają w sposób zdecydowany wyznaczanie czasów pracy a umiejętnie stosowane pozwalają na szczegółową analizę treści normowanych prac będąc czynnik doskonalenia i racjonalizacji realizowanych procesów pracy. W normowaniu metodą chronometrażu programy umożliwiają pomiar, automatyczne obliczenia i rejestrację wyników z wykorzystaniem zapisu video realizowanych procesów pracy. Metody ruchów elementarnych umożliwiają analizę alternatywnych rozwiązań. Są szczególnie przydatne już na etapie przygotowania nowych wyrobów. Z tych też względów powinno się je stosować w przedsiębiorstwach przemysłowych w szerszym zakresie.

Jan Duda - konsultant TQMsoft

Literatura
1. Strzelecki T.J., Wołk R.: Badanie metod i normowanie pracy. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej 1993
2. www.hbmaynard.com
3. Zygmund Legutko: materiał konferencyjny z 10th International Workshop CA Systems And Technologies.
4. www.acsco.com