李峰

（湖北汽車工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，湖北十堰442002）

工作抽樣在汽車裝配生產(chǎn)線中的應(yīng)用分析

李峰

（湖北汽車工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，湖北十堰442002）

介紹了工作抽樣的基本知識(shí)，應(yīng)用工作抽樣法的方法對(duì)某汽車裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了分析，找到制約生產(chǎn)效率提高的浪費(fèi)環(huán)節(jié)，研究表明：在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中用在取工具、搬運(yùn)、等待等活動(dòng)中所花費(fèi)時(shí)間的比例偏高，減少了有效工作時(shí)間。根據(jù)工作抽樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提出了提高效率的改善方案。

工業(yè)工程；工作抽樣；汽車裝配生產(chǎn)線

我國(guó)較多企業(yè)生產(chǎn)效率低下，其中一個(gè)重要原因是管理上的“心中無(wú)數(shù)”：一個(gè)車間、一個(gè)班組、一條生產(chǎn)線表面上忙忙碌碌，但是實(shí)際上并不了解工人的工作狀態(tài)、設(shè)備工作狀態(tài)、設(shè)備開(kāi)動(dòng)率，不了解有效勞動(dòng)和無(wú)效工作在整個(gè)生產(chǎn)周期中的占比及原因。對(duì)于這些企業(yè)管理者應(yīng)當(dāng)“心中有數(shù)”，只有真正了解企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題點(diǎn)，才能針對(duì)性地提出改善措施，提高生產(chǎn)效率和管理水平。工作抽樣分析技術(shù)是了解企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題點(diǎn)的一個(gè)有效工具，也是觀察和測(cè)算人、設(shè)備、原材料三者處于何種結(jié)合狀態(tài)的科學(xué)方法。

1　工作抽樣分析技術(shù)概述

工作抽樣分析法又稱為瞬間觀測(cè)法或工作抽查法，簡(jiǎn)稱WS，是對(duì)人的作業(yè)狀態(tài)、機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和工程狀態(tài)等進(jìn)行多次工作抽樣，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)理論進(jìn)行調(diào)查分析的方法。

工作抽樣觀測(cè)對(duì)象是生產(chǎn)或工作現(xiàn)場(chǎng)的任何工作人員或設(shè)備。觀測(cè)內(nèi)容是人的工作狀態(tài)和設(shè)備的開(kāi)機(jī)狀態(tài)，其主要目的包括：1）得到操作者各種作業(yè)活動(dòng)構(gòu)成比例，并給予分析和評(píng)價(jià)，找出全體操作者在工作狀態(tài)方面存在的問(wèn)題，提出改善方案和措施；2）了解設(shè)備在正常工作時(shí)間內(nèi)的各種運(yùn)行狀態(tài)，包括開(kāi)機(jī)率和停機(jī)率，分析停機(jī)的原因，提出解決辦法；3）歸納分析生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理方面存在的問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題找出解決方案。

2　工作抽樣推進(jìn)方法和步驟

1）確定抽樣觀測(cè)目的

觀測(cè)目的不同，則觀測(cè)項(xiàng)目分類、觀測(cè)次數(shù)和方法均不同，如果觀測(cè)目是調(diào)查某裝配線或機(jī)加工線作業(yè)人員工作狀態(tài)（作業(yè)人員勞動(dòng)充實(shí)度、作業(yè)中的浪費(fèi)、搬運(yùn)是否較多、設(shè)備故障是否多發(fā)、等待是否頻繁、無(wú)價(jià)值作業(yè)是否較多等），則要現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)了解該裝配線或機(jī)加工線生產(chǎn)狀況，了解作業(yè)人員人數(shù)、崗位、工序作業(yè)內(nèi)容和作業(yè)人員的各種可能工作狀態(tài)。

2）確定觀測(cè)對(duì)象和數(shù)量

確定觀測(cè)對(duì)象是科室還是一個(gè)車間、一個(gè)班組、一個(gè)生產(chǎn)線，然后根據(jù)被觀測(cè)單位人數(shù)或設(shè)備的多少再確定觀測(cè)人數(shù)，一個(gè)觀測(cè)者每次觀測(cè)人數(shù)一般以20～30人為宜，如果少于20人，那么在人數(shù)不變的情況下，觀測(cè)者必然要增加，如果觀測(cè)者一次觀察的人數(shù)超過(guò)30人，則觀測(cè)者一次觀測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，觀測(cè)對(duì)象容易發(fā)現(xiàn)觀測(cè)者的觀測(cè)行為而做虛假動(dòng)作，使觀測(cè)結(jié)果失真。

3）調(diào)查項(xiàng)目分類和設(shè)定觀測(cè)項(xiàng)目

不同的抽樣目的和范圍，對(duì)調(diào)查對(duì)象的活動(dòng)就有不同的分類，分類不能太細(xì)也不能太粗，一般控制在8個(gè)項(xiàng)目左右。根據(jù)調(diào)查目的，想了解的地方做詳細(xì)調(diào)查，其它可粗略。表1為機(jī)械加工生產(chǎn)線和裝配線常用分類方法。

表1　機(jī)械加工生產(chǎn)線和裝配線常用分類方法

4）觀測(cè)次數(shù)確定

觀測(cè)次數(shù)的確定一般采用經(jīng)驗(yàn)法，觀測(cè)點(diǎn)數(shù)越多精度越高。但是，不必要的加大觀測(cè)點(diǎn)數(shù)，會(huì)使調(diào)查工時(shí)增多，沒(méi)有實(shí)際作用。經(jīng)驗(yàn)法觀測(cè)點(diǎn)數(shù)根據(jù)調(diào)查目的、人員數(shù)或調(diào)查時(shí)間的不同而不同。例如：一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于裝配線，把所有作業(yè)人員作為觀測(cè)對(duì)象，總點(diǎn)數(shù)不少于2500點(diǎn)；對(duì)于機(jī)械加工生產(chǎn)線，將車間所有作業(yè)人員作為觀測(cè)對(duì)象，總點(diǎn)數(shù)不少于2500點(diǎn)。

對(duì)生產(chǎn)線中某個(gè)特定的工作（10～15人左右的班組），要詳細(xì)調(diào)查其管理上的問(wèn)題（停止、等待、搬運(yùn)、步行等），需要在整個(gè)班組抽取約2000～3000個(gè)樣本，此時(shí)關(guān)于作業(yè)者，抽取約200個(gè)/人樣本，可找出以作業(yè)者為單位的問(wèn)題點(diǎn)。另外，想大體上把握某生產(chǎn)線整體問(wèn)題點(diǎn)（非運(yùn)行情況等），整個(gè)生產(chǎn)線上有400個(gè)左右樣本數(shù)即可。

5）觀測(cè)上的注意事項(xiàng)

a.事先明確作業(yè)劃分和定義，對(duì)主作業(yè)、輔助作業(yè)、休息等待進(jìn)行明確的劃分。例如：主作業(yè)由許多作業(yè)步驟組成，這些作業(yè)步驟又稱“作業(yè)要素”，對(duì)這些“作業(yè)要素”進(jìn)行明確的定義，要有一個(gè)統(tǒng)一的觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。只有“作業(yè)要素”定義統(tǒng)一了，大家觀測(cè)的結(jié)果才能統(tǒng)一、真實(shí)。如零件裝配主體作業(yè)，根據(jù)其作業(yè)內(nèi)容，明確其作業(yè)起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，最后定義為“從工作臺(tái)上將各種零件拿起組裝成部件后放到工作臺(tái)上”，其中抓住某零件的瞬間作為該作業(yè)起始點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，裝配好的部件放到工作臺(tái)的瞬間作為該作業(yè)的結(jié)束點(diǎn)。b.觀測(cè)記錄要填寫觀察瞬間（觀測(cè)）的動(dòng)作。觀察過(guò)程中，即使作業(yè)有變化，也要取最初的觀測(cè)作業(yè)。c.即使忘記了觀測(cè)也不要憑推測(cè)填寫作業(yè)情況。d.要事前告知作業(yè)者調(diào)查的宗旨（把握通常的實(shí)際狀況）。e.觀測(cè)多數(shù)的作業(yè)者及機(jī)械時(shí)，可以改變步行路線等，觀測(cè)隨機(jī)的數(shù)據(jù)。f.當(dāng)被觀測(cè)者不在觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，要向車間主任或班組長(zhǎng)詢問(wèn)，了解其去向或原因，不要將離崗統(tǒng)統(tǒng)視為不在或閑余作業(yè)，因?yàn)橛械谋挥^測(cè)者可能到別的地方取工件或磨刀具，這種離崗應(yīng)視為輔助作業(yè)而記錄到觀測(cè)表中。

3　工作抽樣案例

某車身裝配線由10個(gè)裝配工位組成，目前生產(chǎn)效率較低，管理者通過(guò)工作抽樣方法定量把握作業(yè)者及生產(chǎn)線的工作運(yùn)行狀況，定量把握主作業(yè)、輔助作業(yè)、等待等所占作業(yè)比率，以把握問(wèn)題點(diǎn)和確定達(dá)到改善目標(biāo)的有效手段。工作抽樣步驟如下：

1）調(diào)查項(xiàng)目分類進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察，根據(jù)其作業(yè)過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種狀態(tài)，把調(diào)查項(xiàng)目分為9類，如零件裝配、取放工具、零件搬運(yùn)、空步行等等。出現(xiàn)頻率極低的項(xiàng)目不列為觀察項(xiàng)目。

2）觀測(cè)次數(shù)確定根據(jù)前述方法，整個(gè)班組（10人）抽取2650個(gè)樣本，平均每個(gè)工人265個(gè)樣本。

3）確定觀測(cè)時(shí)間一天觀測(cè)16次，該生產(chǎn)線工作時(shí)間為8 h，平均30 min去現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)一次，采用隨機(jī)起點(diǎn)等間隔法，有利于掌握每個(gè)時(shí)間帶的主作業(yè)、輔助作業(yè)等作業(yè)狀況。一次觀測(cè)得到10個(gè)樣本，一天得到160個(gè)樣本，觀測(cè)17天左右。

4）實(shí)際觀測(cè)觀測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2，并進(jìn)一步對(duì)抽樣數(shù)據(jù)進(jìn)行整理得到表3，表3中主作業(yè)占65.7%，輔助作業(yè)占19.76%。繪制各裝配工位工作狀態(tài)直方圖（圖1），可以看出此裝配線各工位產(chǎn)生價(jià)值的裝配作業(yè)時(shí)間占總生產(chǎn)時(shí)間的比率低于60%，其中“裝配司機(jī)座椅”工位的比例僅為50%，效率較低。對(duì)裝配線各工位效率較低的原因進(jìn)行歸納、總結(jié)并提出解決方案：a.由于沒(méi)有零件導(dǎo)致各工位等待時(shí)間太長(zhǎng)，改善方法是按節(jié)拍精確投入物料量，并及時(shí)監(jiān)控線邊物料使用情況，減少缺料；b.作業(yè)內(nèi)容的充實(shí)度不夠，導(dǎo)致人員不在的情況多，改善方法是對(duì)各工位裝配作業(yè)量進(jìn)行重新平衡，提高平衡率和人員作業(yè)充實(shí)度；c.由于定置管理不規(guī)范、線邊零件布局不合理，導(dǎo)致零件搬運(yùn)距離長(zhǎng)、時(shí)間花費(fèi)多，改善方法是制定現(xiàn)場(chǎng)零件的儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)布局，減少步行數(shù)和搬運(yùn)時(shí)間。

根據(jù)解決方案，再提出針對(duì)性改善課題：減少附隨作業(yè)和其它作業(yè)比例，提高主體作業(yè)比例和充實(shí)度；制定現(xiàn)場(chǎng)零件儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)，減少在制品；分裝線與總裝線生產(chǎn)節(jié)拍的改善；在滿足工藝要求的情況下對(duì)各裝配工位工序內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，提高充實(shí)度。

表2　抽樣觀測(cè)數(shù)據(jù)

表3　抽樣觀測(cè)數(shù)據(jù)整理　%

圖1　各裝配工位工作狀態(tài)直方圖

4　結(jié)束語(yǔ)

工作抽樣是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、有效快速了解企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各生產(chǎn)活動(dòng)的方法，通過(guò)它可以快速發(fā)現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中存在的各種問(wèn)題和浪費(fèi)，并使問(wèn)題顯現(xiàn)化，有助于管理者對(duì)這些暴露出的問(wèn)題采取針對(duì)性的措施進(jìn)行改善，提高生產(chǎn)效率。

［1］王有遠(yuǎn).基礎(chǔ)工業(yè)工程［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2014.

［2］徐瑞園.基礎(chǔ)工業(yè)工程［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.

［3］陳建龍.生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化管理［M］.上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2008.

［4］易樹(shù)平.基礎(chǔ)工業(yè)工程［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［5］白東哲.生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)工作研究［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［6］朱益頡，姚軻.現(xiàn)場(chǎng)IE進(jìn)階管理技法［M］.廣州：廣東經(jīng)濟(jì)出版社，2007.

［7］劉曉紅.工作抽樣法在家具企業(yè)生產(chǎn)管理中的應(yīng)用［J］.南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，27（1）：67-71.

［8］錢軍.工作抽樣與管理工作的改善［J］.瀘天化科技，1998（3）：180-183.

［9］黃輝宇，羅劍英.基于工作抽樣的OEE分析在縫紉線生產(chǎn)管理中的應(yīng)用［J］.東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，20（1）：40-44.

［10］李澄宇.OEE在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用［J］.科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2006，16（20）：198-200.

Analysis on Application of Work-sampling in Automobile Assembly Line

Li Feng
（School of Mechanical Engineering，Hubei University of Automotive Technology，Shiyan 442002，China）

The basic knowledge of work-sampling technology was introduced.The production process of a certain automobile assembly line was analyzed by the method of work-sampling in order to find out the waste link restricting production efficiency.The results indicate the time of taking tools，transiting and waiting in the course of production has a relative high ratio to the whole working hours so that the utilization of efficient working hours is reduced.The suggestions on enhancing productivity are put for?ward by statistical analysis of the data from the work-sampling.

industrial engineering；work-sampling；automobile assembly line

F273.2

A

1008-5483（2015）04-0043-04

10.3969/j.issn.1008-5483.2015.04.010

2015-09-12

李峰（1970-），男，湖北十堰人，副教授，從事機(jī)械制造、工業(yè)工程研究。E-mail：lifeng_23@126.com