ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Ι. ΓΙΑΝΝΑΤΣΗΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ Η Μέτρηση Εργασίας (Work Measurement ή Time Study) έχει ως αντικείμενο τον προσδιορισμό του χρόνου που απαιτείται από ένα ειδικευμένο (με την έννοια ότι γνωρίζει τη μέθοδο εργασίας) και κατάλληλα εκπαιδευμένο άτομο να εκτελέσει μια συγκεκριμένη εργασία. Χρησιμοποιείται για: Την αξιολόγηση μιας μεθόδου εργασίας Τον προγραμματισμό των παραγωγικών δραστηριοτήτων ενός τμήματος παραγωγής Για την εκπόνηση ενός συστήματος αμοιβής της εργασίας κατ' απόδοση. 1
ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ Η Μέτρηση Εργασίας εκτελείται είτε σε μια νέα μέθοδο είτε σε μια μέθοδο ήδη εγκατεστημένη. Η Μελέτη Μεθόδου περιλαμβάνει σχεδιαστικό έργο, που απαιτεί αντίστοιχες ικανότητες (όπως φαντασία και δημιουργικότητα), η Μέτρηση Εργασίας αφορά μέτρηση χρόνων, έργο που χρειάζεται κατάλληλη μεθόδευση και είναι και αυτό, όπως θα δειχθεί στη συνέχεια, ιδιαίτερα σημαντικό στο σχεδιασμό παραγωγικών συστημάτων. ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ Προσδιορισμός της βέλτιστης μεθόδου παραγωγής Λήψη απόφασης για παραγωγή ενός κομματιού, αγορά του ή ανάθεση της παραγωγής του σε υποκατασκευαστή Προσδιορισμός των αναγκών ενός έργου σε προσωπικό και εξοπλισμό Εκτίμηση του χρόνου εκτέλεσης μιας παραγγελίας Εκτίμηση του κόστους παραγωγής για τον καθορισμό της τιμής πώλησης ενός προϊόντος Κατάρτιση προγράμματος και προϋπολογισμών παραγωγής Προετοιμασία μιας προσφοράς για την ανάληψη μιας παραγγελίας Καθορισμός της δυναμικότητας μιας μηχανής και του αριθμού των μηχανών που μπορεί να χειρίζεται ένας χειριστής, και εξισορρόπηση γραμμών συναρμολόγησης και της εργασίας που γίνεται σε ένα μεταφορέα Καθορισμός πρότυπων χρόνων εκτέλεσης μιας εργασίας για τη διαμόρφωση συστημάτων αμοιβής εργασίας, τη θέσπιση κινήτρων και τον έλεγχο του εργατικού κόστους. 2
ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1. Μελέτη χρόνου με συνεχή παρατήρηση 2. Δειγματοληπτική μελέτη χρόνου 3. Συνθετική μελέτη χρόνου. Οι δύο πρώτες απαιτούν άμεση παρατήρηση της θέσης εργασίας ενώ διεξάγεται η εργασία που χρονομετρείται. Η τρίτη κατηγορία αφορά μεθόδους που δεν απαιτούν οπτική παρατήρηση αλλά στηρίζονται σε δεδομένα που αναφέρονται σε στοιχεία της εργασίας που έχουν προκύψει από άλλες μελέτες χρόνου. Διαφορές στον τρόπο εφαρμογής τους, στο βαθμό ακρίβειας της μέτρησης, στο χρόνο και στο κόστος εφαρμογής τους, καθώς και στα βοηθήματα που χρησιμοποιούνται. Η επιλογή της κατάλληλης μεθόδου γίνεται με κριτήρια τον επιθυμητό βαθμό ακρίβειας, και, γενικότερα, το σκοπό για τον οποίο προορίζεται ο χρόνος που θα εκτιμηθεί. ΒΑΣΙΚΟΣ ΧΡΟΝΟΣ Βασικός χρόνος (selected time) είναι το αποτέλεσμα των μετρήσεων που γίνονται άμεσα με επιτόπια οπτική παρατήρηση, συνήθως με τη βοήθεια ενός χρονομέτρου. Ο χρόνος αυτός ορίζεται ως η μέση τιμή των μετρήσεων t i που καταγράφονται αν επαναληφθεί ν φορές ο κύκλος της εργασίας, δηλαδή: 3
ΚΑΝΟΝΙΚΟΣ ΧΡΟΝΟΣ Ο κανονικός χρόνος (normal time) Τ Κ υπολογίζεται από τη σχέση Τ Κ = r Τ Β r: ο βαθμός απόδοσης (performance rating). Είναι ένας διορθωτικός συντελεστής που εκφράζεται ως ποσοστό (ο κανονικός χρόνος αντιστοιχεί σε βαθμό απόδοσης 100%). Αν κατά τη μέτρηση του βασικού χρόνου ο ρυθμός ήταν ταχύτερος από τον κανονικό, τότε ο βαθμός απόδοσης είναι μεγαλύτερος από 100%. Γενικά, ο κανονικός χρόνος είναι ο χρόνος που απαιτείται ώστε το 90 95% των επαρκώς εκπαιδευμένων ατόμων να μπορεί να εκτελεί τη συγκεκριμένη εργασία καλά ή και καλύτερα. Ο χρόνος αυτός μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα για τον προγραμματισμό συστημάτων μαζικής παραγωγής (flow shops), όπου γίνεται ανάθεση έργου σε διαδοχικούς σταθμούς εργασίας. ΠΡΟΤΥΠΟΣ ΧΡΟΝΟΣ Ο πρότυπος χρόνος Τ Π (standard time) προκύπτει από τον κανονικό σύμφωνα με τη σχέση Τ Π = Τ Κ (1 + λ) όπου λ είναι το ποσοστό του κανονικού χρόνου που αντιστοιχεί στις επιβαρύνσεις ή παροχές (allowances). Οι παροχές γενικά αφορούν χρόνο για ανάπαυση, προσωπικές ανάγκες και καθυστερήσεις που συμβαίνουν χωρίς να μπορεί να τις ελέγξει ο εργαζόμενος. Παραδείγματα τέτοιων παροχών είναι οι χρόνοι για το «στήσιμο» (set up), τον καθαρισμό ή τη λίπανση της μηχανής, για αλλαγή εργαλείου, για προσαγωγή ή απαγωγή του υλικού, για απαγωγή του αποβλήτου, για ανάπαυση και κάλυψη προσωπικών αναγκών, για αναφορά σε σχέδια, για συνεννόηση με τον εργοδηγό κ.λπ. 4
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ % ΧΟΡΗΓΗΣΕΩΝ ΧΟΡΗΓΗΣΕΙΣ(% ΚΑΝΟΝΙΚΟΥ ΧΡ.) ΑΝΔΡΕΣ ΓΥΝΑΙΚΕΣ Προσωπικών αναγκών 5 7 Ανάπαυσης 4 4 Όρθιας στάσης 2 4 Πολύ άβολης στάσης εργασίας 7 7 Καταβολής δύναμης (5 kg) 1 2 Καταβολής δύναμης (25 kg) 14 - Κακές συνθήκες φωτισμού 5 5 Πολύ λεπτή εργασία (οπτική κόπωση) 5 5 Πνευματική ένταση 8 8 Πνευματική μονοτονία (μεγάλη) 4 4 Φυσική μονοτονία (μεγάλη) 5 2 ΕΚΠΟΝΗΣΗ ΜΕΛΕΤΗΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η διεξαγωγή της μελέτης θα πρέπει να ζητηθεί από κάποιο αρμόδιο πρόσωπο Πριν από την έναρξη της μελέτης είναι αναγκαίο να εξασφαλιστεί ότι η εργασία την οποία αφορά είναι έτοιμη να χρονομετρηθεί. Αυτό σημαίνει ότι η μέθοδος εκτέλεσης της εργασίας έχει οριστικοποιηθεί, ενώ έχει οριστεί ακριβώς και ο στόχος της εκπόνησης μελέτης μεθόδου. Καταγραφή λοιπών στοιχείων που αφορούν τη μελέτη (π.χ. παραγωγική διαδικασία, προϊόν, υλικό, πελάτης, αριθμός παραγγελίας, μέγεθος παρτίδας, μηχανή, ημερομηνία διεξαγωγής μελέτης, όνομα και εμπειρία χειριστή, σχέδιο προϊόντος, χωροταξία θέσης εργασίας, κ.λπ.) Ανάλυση της εργασίας σε στοιχεία (περιγραφή μεθόδου, καθορισμός πρότυπων χρόνων, εντοπισμός στοιχείων που απαιτούν πολύ μεγάλο ή μικρό χρόνο, διαφορετικοί βαθμοί απόδοσης). 5
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Τα στοιχεία της εργασίας πρέπει να έχουν τόση διάρκεια όση επιτρέπει να χρονομετρηθούν με ακρίβεια. Είναι φανερό ότι πολύ μικρή διάρκεια ενός στοιχείου της εργασίας είναι δυνατό να μην επιτρέπει ακριβή χρονομέτρηση. Οι χρόνοι που αφορούν ανθρώπινους χειρισμούς πρέπει να διακρίνονται από τους χρόνους μηχανής. Η διάκριση αυτή εξυπηρετεί στον καθορισμό των χρονικών σημείων έναρξης και λήξης των στοιχείων της εργασίας. Από την άλλη μεριά, η διάκριση είναι αναγκαία για τον καθορισμό των χρόνων της μεθόδου και ειδικότερα για τη μελέτη μεθόδου. Τα σταθερά στοιχεία της εργασίας πρέπει να διακρίνονται από τα μεταβλητά. Ο χρόνος εκτέλεσης των σταθερών στοιχείων είναι ανεξάρτητος από το μέγεθος, το βάρος, το σχήμα και τις διαστάσεις του κομματιού, ενώ το αντίθετο συμβαίνει με τα μεταβλητά στοιχεία, των οποίων ο χρόνος εκτέλεσης είναι συνάρτηση τέτοιων παραμέτρων. ΜΕΛΕΤΗ ΧΡΟΝΟΥ ΜΕ ΣΥΝΕΧΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ Η Μέτρηση Εργασίας με τη μέθοδο της συνεχούς παρατήρησης βασίζεται στη χρήση κάποιου μέσου για τη μέτρηση της διάρκειας κύκλων εργασίας ή στοιχείων τους με άμεση, συνεχή παρατήρηση. Μέσα: Απλό χρονόμετρο ή ηλεκτρονικό χρονόμετρο, σε συνδυασμό με μια πινακίδα για τη στερέωση του φύλλου όπου καταγράφονται οι μετρήσεις. Κινηματογραφική μηχανή ή μηχανή video Ηλεκτρονικός συλλέκτης δεδομένων σε συνδυασμό με υπολογιστή, ή ηλεκτρικοί και μηχανικοί καταμετρητές χρόνου (για τη μέτρηση χρόνων μηχανής). 6
ΜΕΛΕΤΗ ΧΡΟΝΟΥ ΜΕ ΣΥΝΕΧΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ Η διάρκεια κάθε στοιχείου μιας εργασίας είναι μια στοχαστική μεταβλητή, της οποίας η τιμή παρουσιάζει διακυμάνσεις από κύκλο σε κύκλο που οφείλονται σε τυχαίους παράγοντες και μικροδιαφορές από κύκλο σε κύκλο (π.χ. τη θέση των εργαλείων, των υλικών και των συνθηκών εργασίας ή τον καθορισμό του χρονικού σημείου λήξης κάθε στοιχείου). Η εκτίμηση της διάρκειας κάθε στοιχείου μέσω της χρονομέτρησης θα είναι τόσο περισσότερο αξιόπιστη όσο μεγαλύτερο είναι το πλήθος των μετρήσεων. Από την άλλη μεριά, συνάρτηση του πλήθους αυτού είναι το κόστος μιας μελέτης χρόνου. Σε μια τέτοια μελέτη επιδιώκεται η εκτίμηση των χρόνων μέσα σε ορισμένα ανεκτά περιθώρια σφάλματος και εμπιστοσύνης, που αντιστοιχούν σε κάποιο επίπεδο κόστους εκπόνησης της μελέτης. Συνήθως στις μελέτες χρόνου αρκεί μια στάθμη εμπιστοσύνης 95% για σφάλμα εκτίμησης 5%. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΥ ΠΛΗΘΟΥΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ 1. Χρονομετρείται λίγες φορές (5 ή 10) ο κύκλος εργασίας ως δείγμα 2. Υπολογίζεται το περιθώριο (εύρος) R και η μέση τιμή X των χρόνων, καθώς και ο λόγος R/X 3. Βάσει του λόγου R/X υπολογίζεται ο αριθμός απαιτούμενων μετρήσεων από πίνακα 4. Συνεχίζονται οι χρονομετρήσεις μέχρι να συμπληρωθεί ο απαιτούμενος αριθμός. 7
Μέγεθος Δείγματος για στάθμη εμπιστοσύνης 95% και σφάλμα 5% ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΥ ΠΛΗΘΟΥΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Εναλλακτικά το απαιτούμενο πλήθος μετρήσεων Ν μπορεί να υπολογιστεί και ως εξής z: Τυπικές αποκλίσεις (με βάση την απαιτούμενη στάθμη εμπιστοσύνης, k 2 για στάθμη εμπιστοσύνης 95%) h: επιθυμητό σφάλμα σε ποσοστό (συνήθως 5%) X : Μέση τιμή χρονομετρήσεων N = ( zs hx 2 ) s : Τυπική απόκλιση χρονομετρήσεων n: πλήθος χρονομετρήσεων s= n i= 1 ( X X ) i n 1 2 8
ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΠΛΗΘΟΥΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Διαιρούνται οι μετρήσεις σε ομάδες των 4 μετρήσεων Υπολογίζεται το περιθώριο (εύρος) R για κάθε ομάδα και το μέσο περιθώριο R µέσο για όλες τις ομάδες Υπολογίζεται η μέση τιμή Χ µέση για όλες τις χρονομετρήσεις Με βάση το διάγραμμα 8.3 καθορίζεται ο αναγκαίος αριθμός χρονομετρήσεων Με βάση το διάγραμμα 8.4 υπολογίζεται η επιτευχθείσα ακρίβεια Διάγραμμα 8.3 9
Διάγραμμα 8.4 ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΧΡΟΝΟΥ Η μέθοδος της δειγματοληπτικής μελέτης χρόνου (work sampling) χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση της εργασίας σε περιπτώσεις που αυτή δεν εκτελείται σε διαδοχικούς, επαναλαμβανόμενους κύκλους, αλλά αποτελείται από στοιχεία που δεν έχουν, ή δεν έχουν όλα, συστηματική χρονική αλληλουχία ή σταθερή διάρκεια. (π.χ. επισκευαστικές εργασίες σε ένα συνεργείο αυτοκινήτων ή γραμματειακές εργασίες). Στις περιπτώσεις αυτές, η εκτίμηση των χρόνων με τη μέθοδο των άμεσων χρονομετρήσεων δεν έχει νόημα. 10
ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΧΡΟΝΟΥ Η μέθοδος της δειγματοληπτικής μελέτης χρόνου είναι χρήσιμη και για τον προσδιορισμό των αναγκαίων παροχών, σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους. Στιγμιαίες παρατηρήσεις προκαθορισμένων δραστηριοτήτων (παραγωγικών ή μη) σε τυχαίους προκαθορισμένους χρόνους, που υπολογίζονται από γεννήτριες τυχαίων αριθμών. Υπολογισμός συχνότητας εκτέλεσης δραστηριοτήτων (τυχαία μεταβλητή) Προσδιορισμός επιπέδου επιθυμητής ακρίβειας (άρα και πλήθους στιγμιαίων παρατηρήσεων) ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΥ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ % Σφάλματος (Βαθμός Ακρίβειας ) % του συνολικού χρόνου που καλύπτει η δραστηριότητα Βαθμός εμπιστοσύνης 95,5% (Ζ=2) 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0% 3,5% 4,0% 1% 396 176 99 63 44 32 25 2% 784 348 196 125 87 64 49 3% 1.164 517 291 186 129 95 73 4% 1.536 683 384 246 171 125 96 5% 1.900 844 475 304 211 155 119 10% 3.600 1.600 900 576 400 294 225 15% 5.100 2.267 1.275 816 567 416 319 20% 6.400 2.844 1.600 1.024 711 522 400 25% 7.500 3.333 1.875 1.200 833 612 469 30% 8.400 3.733 2.100 1.344 933 686 525 35% 9.100 4.044 2.275 1.456 1.011 743 569 40% 9.600 4.267 2.400 1.536 1.067 784 600 45% 9.900 4.400 2.475 1.584 1.100 808 619 50% 10.000 4.444 2.500 1.600 1.111 816 625 11
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΙΚΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε συστήματα που παράγουν προϊόντα όσο και σε εκείνα που παράγουν υπηρεσίες Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιπτώσεις όπου η μελέτη χρόνου με συνεχή παρατήρηση είναι πολύ δαπανηρή ή δύσκολο να εφαρμοστεί. Ένας παρατηρητής μπορεί ταυτόχρονα να μελετά την εργασία πολλών ατόμων, ενώ ο χρόνος που απαιτείται να διαθέσει για τις παρατηρήσεις είναι αρκετά μικρότερος σε σχέση με τη μελέτη με συνεχή παρατήρηση. Δεν απαιτούνται ιδιαίτερα εκπαιδευμένοι παρατηρητές, και η καταπόνηση τους είναι μικρότερη Η μέθοδος είναι περισσότερο αποδεκτή από τα άτομα που παρατηρούνται. Παραμένει η καλύτερη, και συχνά η μόνη, μέθοδος Μέτρησης Εργασίας για εργασίες που δεν εκτελούνται περιοδικά, καθώς και για τον προσδιορισμό των αναγκαίων παροχών, σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους. ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΠΤΙΚΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Αδυναμία να δώσει τις λεπτομερείς πληροφορίες που δίνει η μελέτη χρόνου με συνεχή παρατήρηση. Η μέθοδος δίνει μέσες τιμές όταν αφορά ένα σύνολο εργαζομένων και δεν επιτρέπει την καταγραφή ατομικών διαφορών, Είναι δυσκολότερο να κατανοηθεί τόσο από τα στελέχη όσο και από τους εργαζόμενους, τουλάχιστον σε σχέση με τη μελέτη με συνεχή παρατήρηση, που στηρίζεται στην απλή καταγραφή των χρονομετρήσεων. 12
ΣΥΝΘΕΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΧΡΟΝΟΥ Η συνθετική μελέτη χρόνου προσδιορίζει το χρόνο εκτέλεσης μιας εργασίας χρησιμοποιώντας δεδομένα για τους χρόνους των στοιχείων από τα οποία αποτελείται. Τέτοια δεδομένα έχουν προκύψει από σχετικές μελέτες για τους κανονικούς χρόνους που αντιστοιχούν σε στοιχειώδεις χειρισμούς και σε χρόνους μηχανής. Με τον τρόπο αυτό μειώνονται οι ανάγκες για την εκπόνηση πλήρους μελέτης εργασίας ή ο χρόνος εκπόνησης της ώστε να μην καθυστερήσει μια προσφορά, ενώ αυξάνεται η ακρίβεια και η συνέπεια στις σχετικές εκτιμήσεις του κανονικού χρόνου για παρόμοιες εργασίες. 13
ΣΥΝΘΕΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΧΡΟΝΟΥ Αρκετά εκτεταμένη χρήση έχουν τα διάφορα συστήματα προκαθορισμένων χρόνων, που στηρίζονται στη λεπτομερή ανάλυση μιας χειρωνακτικής εργασίας σε στοιχειώδεις ή βασικές κινήσεις (basic motions) και τον υπολογισμό του κανονικού χρόνου της εργασίας με σύνθεση στοιχειωδών χρόνων, που προκύπτουν από σχετικούς πίνακες. ΜΤΑ (Methods Time Analysis) Work Factor ΜΤΜ (Methods Time Measurement). ΣΥΝΘΕΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΧΡΟΝΟΥ Τα συστήματα συνθετικής μελέτης χρόνων είναι τα μόνα από τα συστήματα Μέτρησης Εργασίας που μπορούν να εφαρμοστούν σε περιπτώσεις εργασιών που σχεδιάζονται να γίνουν. Επίσης, σημαντικό πλεονέκτημα αποτελεί το γεγονός ότι μπορούν να εκτιμηθούν στο στάδιο του σχεδιασμού με ακρίβεια εναλλακτικές μέθοδοι εκτέλεσης μιας εργασίας ώστε να επιλεγεί εκείνη που συνεπάγεται το μικρότερο χρόνο εκτέλεσης. Διευκολύνεται η εκμάθηση αυτής της μεθόδου από τον εργαζόμενο δεδομένου ότι αυτή θα έχει αναλυθεί λεπτομερειακά. 14