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制造业的标准工时测定，是对明确定义的作业进行测量，以确定在规定条件下完成这些作业应当花费多长时间。采用秒表直接测时时，需要将作业划分为作业要素，观测各要素的持续时间；对适用的部分按正常作业速度进行换算，再计入有依据的宽放时间，得出标准时间。
关键在于明确定义。上个月生产任务报工时间的平均值，可能混杂了不同的作业方法、缺料等待和学习时间。只给速度最快的操作员测时，得到的数值会不同，但未必能成为更合理的标准。
有效的工时测定应得出一个能够说明依据、进行验证，并在作业发生变化时更新的时间值。在此基础上，SkyPlanner帮助您将符合实际的工序时长用于整个未交订单的排程，而不必只在ERP中改一个数字，再手动重排每台受影响设备的任务队列。
观测时间、正常时间与标准时间
这三种时间回答的是不同的问题：
| 时间类型 | 含义 | 需要明确的内容 |
|---|---|---|
| 观测时间 | 所记录作业实际花费的时间 | 观测时的作业方法、计时起止点和作业条件 |
| 正常时间 | 按基准作业速度完成所定义作业所需的时间 | 对受作业速度影响的手工作业进行有依据的作业速度评定 |
| 标准时间 | 正常时间加上适用的宽放时间 | 适用哪些宽放时间，以及如何计算 |
标准时间不是速度纪录。它代表的是：一名受过培训、操作熟练的人员，按照规定方法，以基准作业速度完成作业所需的时间，并包含必要的宽放时间。
人工标准时间也不直接等于需要为设备预留的占用时间。操作员检验上一件零件时，设备可能仍在运行。整个测定过程都要明确区分两者：先确定作业内容及其所需时间，再决定它们如何占用各项资源。
根据作业特点选择测定方法
秒表直接测时适用于稳定、重复，且各作业要素可被观测的作业。如果您需要弄清现有标准为什么不准确，而不只是用另一个估计值替换它，这种方法很合适。
其他情况则需要采用不同的方法：
- 相似的生产任务包含可复用的已知作业要素。在作业方法和影响因素一致的前提下，经过验证的标准资料系统可以组合使用已确定的要素时间。不要把不同产品的数据混在一起计算一个平均值。
- 投产前正在设计手工作业方法。预定动作时间系统可以根据明确定义的动作来合成作业时间。这需要由受过培训的人员应用所选系统，而不是凭猜测为秒表测时确定作业速度评定值。
- 需要了解一个班次的时间用在了哪里。工作抽样可以估算各类活动或延误所占的时间比例，为宽放时间评估提供依据，但仅凭工作抽样，无法得出每个短时作业要素的具体时间。
- 作业时长由工艺过程决定。应根据程序或工艺参数计算或核实设备运行时间，并单独测定操作员的作业时间。
历史生产任务记录仍然是有用的依据，但在将其作为标准之前，要先核查记录中包含哪些时间。如果一条报工记录的时长包含缺料等待，仅凭它就无法确定手工作业的正常时间。
以下方法重点介绍如何对重复性作业进行直接测时。
1. 计时前先明确作业方法
选择一道工序，确保为其制定更可信的工时标准能对实际决策产生影响。例如，可以选择负荷很高的装配工位，或实际用时经常出乎计划员预料的重复生产任务。
记录产品及其版本、设备、工装、物料摆放与供给方式、作业顺序，以及必要的质量检查。明确以什么事件作为计时起点和终点，说明结果是按件、按循环还是按批次计算，并将一次性的准备作业单独标识出来。
与实际执行该工序的人员一起逐项核对上述描述，说明为什么要开展测定，以及结果将如何使用。他们的经验往往能揭示现有估时遗漏的必要作业，例如向夹具中补充工件或进行定期检查。
观测受过培训的操作员按既定的安全方法作业。如果夹具仍在重新设计，或操作员还在熟悉作业顺序，就应先使作业方法稳定下来。对于尚未稳定的过程，再多的秒表读数也无法形成可靠的标准。
2. 记录作业要素、发生频次和异常情况
以清晰、可观测的事件为界划分工序，例如壳体在夹具中就位、紧固件拧紧、检验完成。将受作业速度影响的手工作业与由设备控制的时间分开记录。对于只在间隔一段时间后才发生的作业，例如更换容器，应记录其发生频次，而不是按每件产品都要执行来计算。
每次观测都要保留要素时间、相关条件以及所采用的作业速度评定值。发生中断时应及时备注。遇到缺少零件或工具损坏，要单独记录事件及其持续时间，不要不加说明就删除偏长的读数，也不要将其混入正常作业的平均值。
应从具有代表性的生产过程中收集观测数据，而不只是图方便，选择一次没有中断的连续生产。检查在相同方法和条件下，各作业要素的时间是否较为一致。如果不一致，就要查明原因：物料摆放与供给方式不同，可能需要另行定义作业方法；偶发的测量错误则需要更正，并记录更正依据。
不存在一个通用的作业循环观测次数，能够保证测定数据足够充分。观测次数取决于数据的变异程度、所需精度，以及该标准将支持什么决策。先用一组初始数据评估离散程度，再根据选定的置信水平和精度要求确定所需样本量。受过培训的作业测定分析人员可以完成这项评估。从一次非典型的生产过程中取得的十个几乎相同的读数，不能代替具有代表性的证据。
3. 将手工作业的观测时间换算为正常时间
对每个作业要素，使用可比的读数计算有代表性的观测时间，通常取其算术平均值。排除任何读数时，都要保留理由。如果各次观测的作业速度不同，应先将相应读数换算为正常时间再汇总，而不是套用一个与具体观测不对应的平均评定值。
作业速度评定是将观测到的手工作业速度与规定的基准速度进行比较。以正常速度为100%时，计算公式为：
手工作业正常时间 = 手工作业观测时间 × 作业速度评定系数
评定值为110%时，系数为1.10。这表示观测到的作业速度快于基准速度，因此换算后的正常时间比观测时间更长。评定值低于100%时，调整方向则相反。
作业速度评定值不是为了让计算结果与ERP中的旧标准一致而选取的百分比。评定需要由受过培训的人员，依据统一的基准，在观测作业时进行。如果无法说明评定值的依据，就应将结果保留为观测数据，而不是将其作为正常速度下的工时标准。
作业速度评定只适用于相关的手工作业要素，不能不加区分地用于整道工序的全部历时。一个自动运行三分钟的加热循环，不会因为上料人员的作业速度为110%就变得更长。如果不同次观测的作业速度有变化，应将每次的时间与对应评定值一并保留，使计算反映实际观测情况。
4. 明确依据后计入宽放时间
正常作业时间本身并不能涵盖一个工作日内所有合理的时间需求。个人需要、作业后的疲劳恢复，以及适用的不可避免延误，都需要妥善处理。
应根据作业条件、所采用的作业测定方法，以及相关活动或中断的证据来确定宽放时间。更广泛的观测或工作抽样，有助于确定反复发生的辅助作业和延误所需时间；恢复需求则需要结合具体作业及其条件进行评估。照搬另一家工厂的百分比，不能代替这样的评估。
不要遗漏那些必要但并非每次都发生的作业。如果定期更换容器已作为作业要素计入，就不要再将其重复计入一般延误宽放时间。同样，也不要把所有可避免的故障或缺料等待都固化为作业内容。应记录这些损失，以便采取措施解决，并明确它们在生产计划中如何处理。
计算示例：从观测时间到标准时间
假设有一道稳定的手工装配工序。以下数字仅用于演示计算方法，其中的作业速度评定值和宽放时间并不是对您工厂的建议。假定所列要素依次进行，每装配一件产品各执行一次，且分析人员对观测到的手工作业给出110%的速度评定，并有充分依据。
| 手工作业要素 | 选用的观测时间 | 作业速度评定系数 | 正常时间 |
|---|---|---|---|
| 安装壳体 | 30秒 | 1.10 | 33秒 |
| 紧固装配件 | 40秒 | 1.10 | 44秒 |
| 检验并放入托盘 | 20秒 | 1.10 | 22秒 |
| 每件重复作业合计 | 90秒 | 99秒 |
此外，每完成20件装配件，还必须更换一次容器。单独测定的换容器正常时间为60秒，因此分摊到每件装配件的时间为60 ÷ 20 = 3秒。由此，每件装配件的正常时间合计为102秒。
现在假设测定后确定，宽放时间按正常时间的15%计入：
标准时间 = 正常时间 × (1 + 宽放率)
102 × 1.15 = 117.3秒/件。
宽放率以什么为分母十分重要。如果宽放时间占标准时间的15%，则应使用：
标准时间 = 正常时间 ÷ (1 − 宽放率)
102 ÷ 0.85 = 120秒/件。
这两个结果不同，是因为“15%”表示的是两种不同的比例。务必记录标准采用的计算基准，不要让后续接手的计划员只能从最终数值反推计算方法。
5. 验证并发布可持续维护的标准
替换现行标准前，应在相同作业方法和条件下继续进行生产，验证测定结果。比较时，数量口径和计时范围应保持一致，并涵盖标准中包含的周期性作业和宽放时间。某一个作业循环的用时低于含宽放时间的标准，并不能证明应取消宽放。
对于原因不明的差异，应与操作员及作业方法负责人共同复核。如果因遗漏必要的作业要素而导致结果不成立，就应修正测定。如果作业方法存在差异，就应明确各个变体。不要仅仅为了让所有历史工时记录都能符合标准，就不断调高标准时间。
保留可追溯的记录，内容包括：
- 适用的产品、工序、作业方法版本及资源条件。
- 原始观测记录、各作业要素的发生频次，以及异常情况的处理方式。
- 作业速度评定规则、评定结果及正常时间的计算过程。
- 宽放类别、依据、计算分母及由此得出的标准时间。
- 验证结果、审核负责人、生效日期及触发复核的条件。
通过企业的生产工程审批流程发布标准。审批是为了确认相关依据和适用范围满足使用要求，而不是用协商出的数字代替实际测量。
当工装、材料、设计、检验要求或作业方法发生变化，或者可比的实际数据持续出现无法解释的差异时，应重新审查标准。保留旧版本，才能区分究竟是作业方法真正得到了改进，还是仅仅改变了工时记录方式。
将标准时间正确转化为资源负荷
将结果录入排程模型前，先问清楚：这段时间预留的究竟是什么资源？
在前面的全手工作业示例中，标准描述的是一个工位上的装配工作。而在机加工工序中，人工操作、设备自动运行和检验可能同时进行。将这些时间全部相加，会高估设备的实际占用时长；但如果只计切削时间，又可能漏掉上料时间，而上料未完成，下一个循环就无法开始。
如果作业重叠会影响结果，就应在并行时间轴上分别画出人员和设备的活动。明确每项资源在什么时段被占用，以及设备自动运行期间，操作员是否确实能够处理其他生产任务。不要把无人值守运行理解为操作员可以无限量承担其他工作。
还应核对宽放时间与资源日历是否一致。如果某段休息时间已从可用工作时间中扣除，就不应再通过包含同一休息时间的宽放重复扣减产能。保留测定得出的标准，同时记录如何将其各组成部分换算为排程时长和可用产能。
关于单件用时的计算，以及如何针对不同订单数量单独分摊准备时间，请参阅我们的生产周期时间指南。本文关注的是在此之前必须判断的问题：作为计算基础的标准，是否确实反映了所定义的作业。
用SkyPlanner将更准确的工时用于排程
修正工时的影响不限于被测定的那道工序。它还会改变设备任务队列中需要预留的时间、下游作业的开工时间，以及其他订单对同一产能的争用情况。更新一项主数据，只是这项计划工作的起点。
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Mamec的实践说明了协同排程的重要性。这家芬兰制造商有数千张相互依赖的工单，原先依据纸质工单上的交付日期管理优先级。SkyPlanner与其Oscar ERP集成后，成为主要的生产计划平台。Mamec表示，各方如今能够共享实时生产视图，计划工作量也明显减轻。这个案例体现了统筹管理整份计划的价值，而不是让每个任务队列都依靠单独的人工决策。
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Jussi Mäntylä
生产计划专家，SkyPlanner
