钣金数字化工厂标准工时的应用

作者： 浏览次数： 日期：2018-12-10 11:56:06

钣金数字化工厂标准工时的应用

标准工时是指正常作业条件下，一个熟练的工人以规定的操作方式、方法和设备工具，同等的质量要求完成加工所需的时间。一般来讲，标准工时包含准备工时和加工工时两个部分。标准工时的管理模式成熟应用于有批量的生产或流水线生产，工作内容容易分解的作业场景，如电子厂的流水线，汽车装配生产这些加工厂。多数的企业都是靠长期积累的操作数据持续总结改进形成的一组数据。

相对于批量式生产类型，钣金加工制造工厂是典型的订单驱动下的离散型加工。各个钣金工厂都有自己专注的客户群和产品类别，且差异巨大，没有标准化和大批量的加工需求，普遍的小批量，多品种，工艺多，生产环节多。在获取标准工时和使用标准工时方面有更高的复杂度。也是一直以来各个钣金加工制造工厂投入大量人力物力，急待解决的重点管理工作。

传统标准工时

传统标准工时的常规获取方式主要有数据倒推法、标准样板法、专家评估法、直接测量法、录像分析法等。这些方法有的在实际使用过程中，由于算法过于复杂，获取代价高，人为因素高，且多数情况下存在滞后性等原因，导致可操作性低的问题。如，打样阶段往往是产品生产完成并交货了，可标准工时还没有确定，造成生产计划无法排产和执行。

IW8制造管理软件

我公司研发的IW8制造管理软件是专业的钣金ERP、MES系统，在工程部门录入PDM系统中的BOM表数据、材料信息、加工数据时仅需要输入相关的参数，即可实现标准工时的准确报表输出。主要涉及的参数有：激光的切割长度、打孔次数；数冲的冲次；折弯刀数；焊接长度等。

在小批量多品种的钣金加工制造中，为了能简单地获取相对准确和可操作性的标准工时，就要求模型简单，我们做到了充分使用系统中已有的数据，设计开发“申脉浮动工时模型”（图1）。依据每种加工工序都有自己特有的加工数。考虑生产批量变化时标准工时的差异，在不同订单和生产批量自动计算准确的加工工时。确保生产计划正常有序、绩效考核及时准确核算，生产和管理方面可持续执行和发展。

图1 申脉浮动工时模型

批量标准工时

批量标准工时=加工数量×申脉浮动工时；

计件工资= 批量标准工时×岗位工资。

以折弯工序的标准工时计算方法进行讨论。如某精密钣金加工制造工厂，传统折弯工价表（部分）见表1。

表1 传统折弯工价表

这个工价表是日常管理中比较普遍使用的传统表格种类之一。我们总结折弯标准工时主要决定因素有：材质，厚度，长度，批量，特殊要求难度；这些因素可以有加工工艺因素和批量订单因素。在PDM编制过程中（图2）材质，厚度，零件尺寸作为必要信息录入系统。申脉IW8系统将结合订单批量自动计算每刀的标准工时，计件工资。同时，模型支持特殊产品设置难度系数。综上因素，系统自动计算的标准工时是针对每个工作令的批量进行计算，与现场实际工作的特点一致。实现标准化、自动化的工时核定体系。

图2 PDM编程流程

订单投产，即生成工单时，系统将按批量自动计算标准工时，方便快捷准确。即：系统标准工时= 生产批量×模型计算单件工时/3600 (小时)，详见表2。

表2 折弯标准工时

生产计划

生产计划一方面是指以满足客户要求的要素“交期、品质、成本”来计划；另一方面考虑工厂自身获得适当的利益，所以要对生产的要素“材料、人员、机器设备”进行确切准备、分配及使用的计划。生产计划的制定原则是交期优先结合装配/焊接岗位同时到达。因此，在制定计划过程中就需要考虑各个工作中心的负荷率。避免负荷率过高而造成计划无法执行并引发连锁反应。

工作中心负荷率=Σ(加工数量×标准工时)/开机时间

在执行生产计划排产，手动调整生产计划时，需要实时了解各个工作中心的负荷，通过适当推迟或加班等方式调整过高工作日的负荷（图3）。分析瓶颈工序和关键的控制时间，提高生产计划的可操作性和提前预计超负荷的工序并做平衡处理。钣金加工制造中的变化因素很多，随时都有可能因客户变化，设备因素，品质原因造成计划不能达成而调整计划。上海申脉系统中直观的可视化界面展示可以大大减低操作的难度。同时，在各个操作系统终端上显示各自岗位的计划执行情况作为操作人员执行和管理自己的工作计划的重要方法。同时PMC管理界面上有总体进度看板，是标识化管理计划执行的重点。比如，延期完成预警，红色标识延期项目等。

图3 调整过高工作日的负荷

结束语

以最便捷的操作方式、最低的人工操作成本，实现传统工厂管理到数字化工厂、智能制造工厂的转变，使钣金加工企业达到专业化、可持续发展，是每个钣金管理人员的目标。本文通过对我公司的IW8制作管理软件简单介绍，希望对钣金加工企业走向数字化、智能制造之路做点贡献。