Normowanie czasu pracy w produkcji: ustal użyteczną normę czasu

Strona główna » Zasoby » Normowanie czasu pracy w produkcji: ustal użyteczną normę czasu

Szacowany czas czytania: 11 minut

Normowanie czasu pracy w produkcji polega na pomiarze ściśle określonej pracy, aby ustalić, ile powinna trwać w danych warunkach. Przy bezpośrednim pomiarze stoperem dzielisz pracę na elementy, mierzysz czas ich trwania, tam, gdzie to zasadne, przeliczasz go na normalne tempo pracy i uwzględniasz uzasadnione dodatki czasowe. W ten sposób wyznaczasz czas normatywny.

Kluczowe jest tu ścisłe określenie pracy. Średnia z czasów zarejestrowanych dla operacji w ubiegłym miesiącu może łączyć różne metody, oczekiwanie na brakujące materiały i czas nauki. Pomiar pracy najszybszego operatora da inny wynik, ale niekoniecznie lepszą normę.

Rzetelne badanie pozwala ustalić czas, który można uzasadnić, zweryfikować i zaktualizować, gdy praca się zmieni. SkyPlanner pomaga następnie wykorzystać realistyczne czasy operacji do planowania całego portfela zamówień, zamiast tylko poprawiać liczbę w ERP i ręcznie przebudowywać kolejki operacji na wszystkich maszynach objętych zmianą.

Czas zaobserwowany, czas normalny i czas normatywny

Te trzy wartości odpowiadają na różne pytania:

Czas	Co oznacza	Co trzeba wiedzieć
Czas zaobserwowany	Ile faktycznie trwała zarejestrowana praca	Metoda, punkty rozpoczęcia i zakończenia pomiaru oraz warunki podczas obserwacji
Czas normalny	Czas wykonania określonej pracy w tempie odniesienia	Jaka jest uzasadniona ocena tempa pracy dla czynności ręcznych zależnych od tempa operatora
Czas normatywny	Czas normalny z uwzględnieniem właściwych dodatków czasowych	Jakie dodatki czasowe mają zastosowanie i jak się je oblicza

Czas normatywny nie jest rekordem szybkości. Określa czas pracy według zdefiniowanej metody, wykonywanej przez przeszkoloną, wprawną osobę w tempie odniesienia, z uwzględnieniem niezbędnych dodatków czasowych.

Norma czasu pracy człowieka nie jest też automatycznie czasem, na jaki trzeba zarezerwować maszynę. Maszyna może pracować, gdy operator kontroluje poprzedni detal. Zachowaj to rozróżnienie przez całe badanie: najpierw ustalasz zakres i czas pracy, a dopiero potem określasz, jak obciąża ona poszczególne zasoby produkcyjne.

Dobierz metodę pomiaru do pracy

Bezpośredni pomiar stoperem sprawdza się przy stabilnej, powtarzalnej pracy, której elementy można obserwować. To dobry wybór, gdy chcesz zrozumieć, dlaczego obecna norma jest błędna, a nie tylko zastąpić ją kolejnym szacunkiem.

Inne sytuacje wymagają innego podejścia:

• Podobne operacje obejmują znane już elementy pracy. Zweryfikowany system normatywów czasowych pozwala łączyć ustalone czasy elementów, pod warunkiem zgodności metody i czynników wpływających na czas. Nie wyliczaj jednej średniej dla nieporównywalnych produktów.
• Metoda pracy ręcznej jest projektowana przed uruchomieniem produkcji. System czasów z góry ustalonych pozwala wyznaczyć czas na podstawie zdefiniowanych ruchów. Wymaga to przeszkolenia w stosowaniu wybranego systemu, a nie zgadywania oceny tempa na potrzeby pomiaru stoperem.
• Chcesz zrozumieć, jak wykorzystywany jest czas zmiany. Metoda obserwacji migawkowych pozwala oszacować udział czasu poświęcanego na czynności lub traconego na przestoje. Może wspierać ustalanie dodatków czasowych, ale sama nie pozwala szczegółowo określić czasu trwania każdego krótkiego elementu pracy.
• Czas trwania wynika z procesu. Oblicz lub zweryfikuj czas maszynowy na podstawie programu albo parametrów procesu, a pracę operatora zbadaj oddzielnie.

Historyczne zapisy operacji nadal są użytecznym źródłem danych. Zanim potraktujesz je jako normę, sprawdź, co obejmują: zarejestrowany czas, który zawiera oczekiwanie na brakujący materiał, sam w sobie nie pozwala ustalić normalnego czasu pracy ręcznej.

Poniższa metoda dotyczy bezpośredniego badania pracy powtarzalnej.

1. Określ metodę, zanim uruchomisz stoper

Wybierz operację, w której bardziej wiarygodna norma wpłynie na konkretną decyzję. Może to być mocno obciążone stanowisko montażowe albo powtarzana operacja, której czas regularnie zaskakuje planistów.

Opisz produkt i jego wersję, wyposażenie, oprzyrządowanie, sposób podawania materiałów, kolejność czynności oraz wymagane kontrole jakości. Wskaż zdarzenia wyznaczające początek i koniec pomiaru. Jasno określ, czy wynik dotyczy sztuki, cyklu czy partii, i wyodrębnij jednorazowe przezbrojenie.

Omów ten opis z osobami wykonującymi operację. Wyjaśnij cel badania i sposób wykorzystania wyników. Ich wiedza często ujawnia niezbędne czynności pominięte w dotychczasowym oszacowaniu, takie jak uzupełnienie elementów w przyrządzie czy okresowa kontrola.

Obserwuj przeszkolonego operatora stosującego ustaloną, bezpieczną metodę. Jeśli przyrząd jest jeszcze przeprojektowywany albo operator dopiero uczy się kolejności czynności, najpierw ustabilizuj metodę. Większa liczba pomiarów stoperem nie sprawi, że niestabilny proces da wiarygodną normę.

2. Zapisuj elementy pracy, częstotliwość i wyjątki

Podziel operację według wyraźnych, obserwowalnych zdarzeń: osadzenia obudowy w przyrządzie, dokręcenia elementów złącznych, zakończenia kontroli. Oddziel pracę ręczną zależną od tempa operatora od czasu wynikającego z pracy maszyny. Czynności wykonywane tylko co pewien czas, takie jak wymiana pojemnika, zapisuj wraz z częstotliwością, zamiast traktować je tak, jakby występowały przy każdej sztuce.

Dla każdej obserwacji zachowaj czas elementu, istotne warunki i ewentualną ocenę tempa pracy. Odnotowuj przerwy w momencie ich wystąpienia. Jeśli brakuje komponentu lub pęknie narzędzie, zapisz osobno zdarzenie i czas jego trwania. Nie usuwaj bez wyjaśnienia długiego odczytu ani nie ukrywaj go w średnim czasie normalnej pracy.

Zbieraj obserwacje w reprezentatywnych warunkach produkcji, a nie tylko podczas jednego dogodnego przebiegu bez zakłóceń. Sprawdź, czy przy tej samej metodzie i w tych samych warunkach czasy elementów są w miarę spójne. Jeśli nie, ustal przyczynę: inny sposób podawania materiałów może wymagać osobnej metody, a sporadyczny błąd pomiaru — udokumentowanej korekty.

Nie ma uniwersalnej liczby cykli, która gwarantuje wystarczający zakres badania. Liczba obserwacji zależy od zmienności, wymaganej dokładności i decyzji, której ma służyć norma. Na podstawie wstępnej serii oceń rozrzut wyników, a następnie ustal wymaganą liczebność próby zgodnie z przyjętymi kryteriami poziomu ufności i dokładności. Taką ocenę może przeprowadzić przeszkolony specjalista w dziedzinie pomiaru pracy. Dziesięć niemal identycznych odczytów z jednego nietypowego przebiegu nie zastąpi reprezentatywnych danych.

3. Przelicz zaobserwowane czasy pracy ręcznej na czas normalny

Dla każdego elementu wyznacz reprezentatywny czas zaobserwowany na podstawie porównywalnych odczytów — zwykle jako średnią arytmetyczną. Zachowaj uzasadnienie wykluczenia każdego odczytu. Jeśli tempo różni się między obserwacjami, przed połączeniem wyników przelicz poszczególne odczyty na czas normalny, zamiast stosować oderwaną od nich średnią ocenę tempa.

Ocena tempa pracy polega na porównaniu zaobserwowanego tempa pracy ręcznej z określonym tempem odniesienia. Na skali, w której normalne tempo wynosi 100%, obliczenie wygląda następująco:

Normalny czas pracy ręcznej = zaobserwowany czas pracy ręcznej × współczynnik oceny tempa pracy

Ocena 110% odpowiada współczynnikowi 1,10. Oznacza, że obserwowana praca była wykonywana szybciej niż w tempie odniesienia, więc jej czas normalny jest dłuższy od czasu zaobserwowanego. Ocena poniżej 100% powoduje korektę w przeciwnym kierunku.

Ocena tempa pracy nie jest procentem dobieranym tak, by wynik pasował do starej normy w ERP. Wymaga przeszkolonej osoby oceniającej, stałego punktu odniesienia i oceny dokonywanej podczas obserwacji pracy. Jeśli nie potrafisz uzasadnić oceny tempa, zachowaj wynik jako obserwację, zamiast przedstawiać go jako normę dla normalnego tempa pracy.

Stosuj ocenę tempa do odpowiednich elementów pracy ręcznej, a nie bez rozróżnienia do całego czasu operacji. Automatyczny trzyminutowy cykl grzania nie wydłuża się dlatego, że osoba załadowująca maszynę pracowała w tempie 110%. Gdy tempo zmienia się między obserwacjami, zapisuj każdy czas wraz z odpowiadającą mu oceną, aby obliczenie odzwierciedlało to, co faktycznie zaobserwowano.

4. Uwzględnij dodatki czasowe na jasno określonej podstawie

Sam normalny czas pracy nie obejmuje wszystkich uzasadnionych potrzeb czasowych w ciągu dnia pracy. Trzeba odpowiednio uwzględnić potrzeby osobiste, odpoczynek po wysiłku oraz występujące nieuniknione opóźnienia.

Ustal te dodatki na podstawie warunków wykonywania operacji, stosowanej metody pomiaru pracy oraz danych o odpowiednich czynnościach lub przerwach. Szersza obserwacja lub obserwacje migawkowe mogą pomóc określić czas powtarzających się czynności pomocniczych i opóźnień. Potrzeby odpoczynku wymagają oceny pracy i jej warunków. Procent skopiowany z innej fabryki nie zastępuje takiej oceny.

Nie pomijaj wymaganych czynności wykonywanych okresowo. Jeśli regularną wymianę pojemnika uwzględniono już jako element pracy, nie doliczaj jej ponownie w ogólnym dodatku na opóźnienia. Nie włączaj też każdej możliwej do uniknięcia awarii czy oczekiwania na brakujący materiał na stałe do zakresu pracy. Rejestruj te straty, aby można było usuwać ich przyczyny, i jasno określ, jak są uwzględniane w planowaniu.

Przykład obliczeniowy: od obserwacji do normy

Wyobraź sobie ustabilizowaną operację montażu ręcznego. Poniższe liczby ilustrują sposób obliczeń; ocena tempa i dodatek czasowy nie są zaleceniami dla Twojej fabryki. Załóżmy, że wymienione elementy są wykonywane kolejno, po jednym razie na każdy montowany zespół, a analityk ma uzasadnione podstawy, by ocenić tempo obserwowanej pracy ręcznej na 110%.

Element pracy ręcznej	Przyjęty czas zaobserwowany	Współczynnik oceny tempa pracy	Czas normalny
Osadzenie obudowy	30 sekund	1,10	33 sekundy
Skręcenie zespołu	40 sekund	1,10	44 sekundy
Kontrola i odłożenie na tacę	20 sekund	1,10	22 sekundy
Łączny czas czynności powtarzanych w każdym cyklu	90 sekund		99 sekund

Co 20 zmontowanych sztuk konieczna jest również wymiana pojemnika. Oddzielnie ustalony czas normalny tej czynności wynosi 60 sekund, co daje 60 ÷ 20 = 3 sekundy na sztukę. Łączny czas normalny pracy wynosi zatem 102 sekundy na sztukę.

Załóżmy teraz, że w badaniu ustalono dodatek czasowy w wysokości 15% czasu normalnego:

Czas normatywny = czas normalny × (1 + dodatek czasowy)

102 × 1,15 = 117,3 sekundy na sztukę.

Istotne jest, co stanowi podstawę procentu. Jeśli dodatek wynosi 15% całkowitego czasu normatywnego, zastosuj wzór:

Czas normatywny = czas normalny ÷ (1 − dodatek czasowy)

102 ÷ 0,85 = 120 sekund na sztukę.

Wyniki są różne, ponieważ „15%” oznacza tu dwa różne stosunki. Zapisz, jaką podstawę przyjęto w normie. Planista, który będzie z niej później korzystał, nie powinien musieć odtwarzać sposobu obliczeń na podstawie końcowego wyniku.

5. Zweryfikuj i zatwierdź normę, którą będzie można aktualizować

Zanim zastąpisz obecną normę, sprawdź wynik podczas kolejnych przebiegów pracy wykonywanej tą samą metodą i w tych samych warunkach. Porównuj takie same ilości i zakresy pomiaru czasu, uwzględniając czynności okresowe oraz dodatki czasowe objęte normą. Pojedynczy cykl krótszy od czasu normatywnego uwzględniającego dodatki nie jest dowodem na to, że należy je usunąć.

Omów niewyjaśnione różnice z operatorem i osobą odpowiedzialną za metodę pracy. Jeśli wynik jest błędny, ponieważ pominięto istotną czynność, popraw badanie. Jeśli metoda ma różne warianty, zdefiniuj je. Nie zwiększaj po prostu czasu normatywnego tak długo, aż zmieszczą się w nim wszystkie historyczne zapisy czasu.

Prowadź dokumentację pozwalającą odtworzyć ustalenia. Uwzględnij w niej:

• Produkt, operację, wersję metody oraz warunki dotyczące zasobów produkcyjnych, dla których obowiązuje norma.
• Pierwotne obserwacje, częstotliwość poszczególnych czynności i sposób uwzględnienia wyjątków.
• Zasady oceny tempa pracy, dokonaną ocenę i obliczenia czasu normalnego.
• Kategorie dodatków czasowych, dane uzasadniające ich przyjęcie, podstawę naliczania i wynikowy czas normatywny.
• Wynik weryfikacji, osobę odpowiedzialną za przegląd, datę wejścia w życie i okoliczności wymagające ponownego przeglądu.

Wprowadź normę do stosowania zgodnie z obowiązującą procedurą zatwierdzania w obszarze inżynierii produkcji. Zatwierdzenie potwierdza, że zebrane dane i zakres normy pozwalają na jej stosowanie; nie oznacza zastąpienia pomiaru wynegocjowaną wartością.

Wracaj do normy, gdy zmieniają się oprzyrządowanie, materiał, konstrukcja wyrobu, wymagania kontroli lub metoda pracy, a także gdy porównywalne dane rzeczywiste wykazują trwałą, niewyjaśnioną różnicę. Zachowaj poprzednią wersję, aby móc odróżnić rzeczywiste usprawnienie metody od zmiany sposobu rejestrowania czasu.

Przelicz normę na właściwe obciążenie zasobów produkcyjnych

Zanim wprowadzisz wynik do modelu harmonogramowania, odpowiedz na pytanie: jaki zasób rezerwujesz na ten czas?

W przykładzie obejmującym wyłącznie pracę ręczną norma opisuje montaż na jednym stanowisku. Podczas obróbki skrawaniem praca operatora, automatyczna praca maszyny i kontrola mogą odbywać się równolegle. Zsumowanie ich czasów zawyżyłoby czas zajęcia maszyny. Z kolei uwzględnienie wyłącznie czasu skrawania mogłoby pominąć załadunek, bez którego nie można rozpocząć kolejnego cyklu.

Gdy nakładanie się czynności ma znaczenie, rozrysuj pracę operatora i maszyny na równoległych osiach czasu. Ustal, kiedy każdy zasób produkcyjny jest zajęty i czy podczas automatycznej pracy maszyny operator rzeczywiście może obsługiwać inną operację. Nie zakładaj, że praca bez nadzoru oznacza nieograniczoną dostępność operatora.

Sprawdź też spójność dodatków czasowych z kalendarzem zasobu produkcyjnego. Przerwa odjęta już od dostępnego czasu pracy nie powinna po raz drugi zmniejszać zdolności produkcyjnych przez dodatek wydłużający operację z tytułu tej samej przerwy. Zachowaj normę ustaloną w badaniu, ale udokumentuj, jak jej składniki przekładają się na planowany czas trwania i dostępne zdolności produkcyjne.

Obliczanie czasu na sztukę i oddzielne uwzględnianie czasu przezbrojenia dla różnych wielkości zleceń opisujemy w poradniku dotyczącym czasu cyklu produkcyjnego. Tutaj rozstrzygamy wcześniejszą kwestię: czy norma będąca podstawą obliczeń w ogóle odzwierciedla zdefiniowaną pracę.

Wykorzystaj dokładniejsze czasy w planowaniu ze SkyPlanner

Skorygowany czas trwania ma znaczenie nie tylko dla badanej operacji. Zmienia obciążenie kolejki do maszyny, termin rozpoczęcia kolejnych operacji oraz to, jak inne zlecenia konkurują o te same zdolności produkcyjne. Aktualizacja jednej wartości w danych podstawowych to dopiero początek pracy planistycznej.

SkyPlanner pozwala definiować czasy trwania etapów procesu, czasy przygotowania i zakończenia pracy, dopuszczalne stanowiska oraz zależności. Arcturus, sztuczna inteligencja odpowiedzialna za harmonogramowanie, oblicza harmonogram produkcji z uwzględnieniem skonfigurowanych zasobów i priorytetów, a wynik jest przedstawiany na wykresie Gantta. Możesz przeanalizować wpływ bardziej realistycznych czasów na cały portfel zleceń, zamiast ręcznie przebudowywać każdą kolejkę, której dotyczy zmiana. To Ty ustalasz priorytety i zabezpieczasz decyzje za pomocą reguł i blokad.

Narzędzia Timer i ShopFloor w SkyPlanner umożliwiają rejestrowanie czasu i ilości, dostarczając rzeczywistych danych z produkcji do kolejnych przeglądów. SkyPlanner oferuje również prognozowanie czasu trwania etapów procesu na podstawie historycznych zapisów czasu. Pomaga to opierać szacunki planistyczne na doświadczeniu. Badanie czasu odpowiada na pytanie, ile powinna trwać zdefiniowana praca przy normalnym tempie; prognozowanie na podstawie danych historycznych pomaga oszacować czas na podstawie zarejestrowanego przebiegu produkcji. Wybierając dane wejściowe, pamiętaj o tych różnych celach.

Doświadczenia Mamec pokazują, dlaczego skoordynowane harmonogramowanie jest ważne. Ten fiński producent zarządzał tysiącami wzajemnie zależnych zleceń produkcyjnych, ustalając priorytety na podstawie terminów dostaw zapisanych na papierowych zleceniach. SkyPlanner został zintegrowany z systemem Oscar ERP i stał się główną platformą planowania produkcji. Mamec wskazuje na wspólny podgląd produkcji w czasie rzeczywistym i wyraźnie mniejszy nakład pracy planistycznej. Ten przykład pokazuje wartość zarządzania całym planem zamiast ustalania każdej kolejki osobno, ręcznie.

Wybierz SkyPlanner, gdy dokładniejsze czasy operacji mają przełożyć się na lepszy harmonogram produkcji. Dzięki otwartemu REST API integruje się on z dowolnym systemem ERP lub MES. Możesz więc zachować obecne systemy, a jednocześnie uwzględnić realistyczne czasy w harmonogramowaniu przy ograniczonych zdolnościach produkcyjnych.

Umów prezentację SkyPlanner i przygotuj aktualną normę dla jednej operacji, dokumentację jej badania, najnowsze dane rzeczywiste oraz typową marszrutę zlecenia. To konkretny punkt wyjścia do sprawdzenia, jak czas ustalony na rzetelnych podstawach może poprawić plan realizowany na hali. Jeśli wolisz najpierw samodzielnie poznać system, wypróbuj SkyPlanner na danych demonstracyjnych.