基于MTM的標準工時分類與浪費識別

柳佳琛，呂方奎，汪俊，呂小磊，艾昕桐

（1.東風汽車公司技術中心，湖北 武漢 430058；2.華中科技大學，湖北 武漢 430058）

前言

削減人工工時、減少浪費一直是車間管理中的核心工作。為開展此項工作，工程師首先需要調查“哪里有浪費”、“浪費有多少”、“需優先削減哪種浪費”等問題，然后才會考慮采用何種技術手段來削減浪費。

大多數工廠采用現地現物調研等經驗式方式來識別上述問題，同時車間管理者在制定人員配給與生產線改善等相關事業計劃時也無數據支撐。因此本文提出一種工時數據分析方法來系統地指導工時管理與現場改善工作。

1 標準工時MTM-UAS

圖1 MTM-UAS內容結構圖

MTM 是今日世界上應用最為廣泛的預定時間方法，它是一種描述操作過程的方法，以編碼的組合反映工作過程，并可以得出唯一的時間值。MTM-UAS則為其中一種應用規則，本文使用此種算法進行標準工時計算。它將動作分為 8種，并輔以5種影響因素，形成79種標準模塊動作，內容結構見圖1，代碼見圖2。

圖2 MTM-UAS代碼圖

2 標準工時的價值分類

《豐田模式》中提及8大浪費，并認定生產流程中大多數為浪費；《精益思想》中則將生產流程分為增值與非增值（非增值即為浪費）。其他體系中還更進一步分類出必要非增值或非必要增值，因他們意義相同，本文記為半增值。最終標準工時按如下公式分類：

式中：ST為標準工時；VA為增值工時；SVA為半增值工時；NVA為非增值工時。為了更方便識別浪費，工時進一步分成11類（見表1）：

表1 標準工時按價值分類

3 標準工時價值分類的應用

3.1 增值工時VA的應用

3.1.1 純增值動作VA-T

指直接改變工件狀態所需的最短工時的安裝動作。此動作不考慮距離、重量、體積、拿取困難程度等因素，只與完成制造（使工件形變）最短的動作有關。動作分類要點如下：

a）純增值動作VA-T的多少只與開發設計相關，與生產線設計、布局無關；

b）5類動作（拿取與放置、放置、周期動作、視力控制、其他作業）可以是純增值VA-T；

c）2類動作（拿取與放置、放置）為純增值VA-T時，受空間布局影響，此類增值動作并非最短工時的安裝動作，僅代碼中的基礎代碼為增值 VA，剩余為半增值 SVA（釋義見章節3.2），數據見表2。

表2 拿取與放置、放置代碼中的半增值工時

3.1.2 質量增值VA-Q

指法規要求、工藝卡要求的檢查檢測工時，例如整車淋雨試驗、發動機熱試、產品打刻等。

3.2 半增值工時SVA的應用

半增值又稱為必要非增值、非必要增值，其指在執行增值動作VA之前的一個動作。此動作并不直接改變工件形態，但為了觸發增值動作VA必須得立即去執行一個半增值SVA動作。常見的半增值SVA動作舉例：零件安裝之前的拿取動作、夾具的定位動作、安裝時手動扶住零件等等。動作分類規則如下：

a）半增值動作SVA與零件設計無關，通常與生產線布局等因素相關；

b）半增值SVA的價值爭議：此類動作不改變工件形態，但其是必須存在的工時；

c）增值VA有部分工時屬于半增值SVA工時（釋義見章節3.1.1，數據見表2）；

d）使用輔助工具動作當選擇為非增值NVA-T時，有部分工時屬于半增值SVA工時（釋義見章節3.3.1，數據見表3）。

3.3 非增值工時NVA的應用

3.3.1 浪費1—工具拿取放回NVA-T

工具的整個使用過程分為 4個步驟（拿取+定位+操作+放回），本分類只含拿取與放回。動作分類要點如下：

a）本分類僅有代碼HA/HB/HC；

b）HA/HB/HC= 拿取 + 定位 + 放回，而工具定位屬于半增值，因此代碼中含有部分半增值SVA工時（見表3）；

表3 使用輔助工具代碼中的半增值工時

c）本分類造成的身體動作也記為NVA-T。

3.3.2 浪費2—零件拿取放置NVA-C

指零件拿取后臨時放置（放置工作臺或拿在手上）的動作，通常拿取零件后的下一個動作不為增值 VA。動作分類要點如下：

a）此類動作不為半增值SVA的意義在于可發現因貨架布局不良造成的浪費；

b）多零件拿取放置，且下個動作直接安裝零件，此情況下的多次拿取動作記為半增值SVA；

c）本分類造成的身體動作也記為NVA-C。

3.3.3 浪費3—零件物流NVA-L

指零件上料架、零件拆包裝、工件打包、零件料盒下線，零件臺車上下線等等，以及此類動作帶來的身體動作。此分類的意義在于生產線物流方向的改善識別。

3.3.4 浪費4—設備工具操作NVA-M

指啟動設備、安裝拆卸夾具、操作設備裝置（不改變工件狀態）等動作。動作分類要點如下：

a）本分類僅有代碼BA/BB；

b）操作工具并使工件狀態改變的動作是增值VA。例如電動擰緊槍的操作，錘子壓裝定位銷等均為VA。

3.3.5 浪費5—設計與難作業NVA-D

指工時不穩定的作業，通常是由設計造成，也有少部分是因為作業空間不足造成。例如密封圈壓入槽內困難，定位銷定位困難等等。此分類可現場觀察到明顯多余的重復安裝動作，作業員被迫增加重復的安裝動作或檢查動作；同時也可根據多次測定作業工時的數據離散程度來判斷。

3.3.6 浪費6—非必要檢查NVA-I

指非工藝卡規定的檢查項目。此類檢查項目可能在作業標準書或者品質標準書中存在，也可能僅為臨時應對品質異常。常見動作有：點漆確認、專崗檢查、指差確認等。動作分類要點如下：

a）困難作業NVA-D造成的檢查不屬于本分類；

b）本分類造成的身體動作也記為NVA-I。

3.3.7 浪費7—身體動作NVA-W

不含以上浪費中的身體動作，通常是產品外形、工藝設計、環境布局因素造成的身體動作。例如，進入車身內作業、作業完成后的步行返回、彎腰進行安裝零件等等。

3.3.8 浪費8—等待NVA-P

指需要等待設備完成作業，或者等待其他操作員完成作業后才能進行下一步工作（注：若人工工時小于額定節拍，此等待不計入工時）。

4 價值分類的應用及其案例效果

本文以某工廠的車門分裝線作為案例，展示標準工時價值分類在各項分析中的應用。

4.1 標準工時計算與分類舉例

表4舉例了上述分類中部分動作的標準工時計算結果與價值分類結果。

表4 標準工時計算與分類舉例

4.2 線平衡圖分析

基于工時分類的線平衡圖見圖3。通過基本的增值VA、半增值SVA、非增值NVA分類，可以在線平衡圖上明確地發現各崗位的工時價值分布，可間接地為瓶頸改善、閑余優化、人員削減等工作提供數據支撐。

圖3 某主機廠車門線線平衡圖

4.3 總工時分布圖分析

基于工時分類的總工時分析圖見圖 4。此車門分裝線非增值工時824.5s，其中浪費最多的問題是“工具拿取與放回”，達到321.1s，可通過工具放置的布局進行優先改善。其次“零件拿取放置”、“零件物流”、“設備工具操作”也是重點改善方向。

圖4 某主機廠車門線總工時分布圖（單位：秒）

4.4 非增值/浪費問題點篩選

表5 某主機廠車門線非增值NVA/浪費問題點Top10

通過MTM-UAS的工時核算以及工時價值分類的數據結合，可篩選生產線的浪費（見表5）。

5 結論

通過工時的價值分類與MTM-UAS標準工時算法結合，能為生產線與車間管理者提供詳盡的工時分析數據，解決了“哪里有浪費”、“浪費有多少”、“需優先改善哪種浪費”等問題。這種數據化的成果將大幅度提高車間管理改善的效率與針對性。