工作抽样在汽车装配生产线中的应用分析

李峰

（湖北汽车工业学院机械工程学院，湖北十堰442002）

工作抽样在汽车装配生产线中的应用分析

李峰

（湖北汽车工业学院机械工程学院，湖北十堰442002）

介绍了工作抽样的基本知识，应用工作抽样法的方法对某汽车装配生产线生产过程进行了分析，找到制约生产效率提高的浪费环节，研究表明：在整个生产过程中用在取工具、搬运、等待等活动中所花费时间的比例偏高，减少了有效工作时间。根据工作抽样的数据进行统计分析，提出了提高效率的改善方案。

工业工程；工作抽样；汽车装配生产线

我国较多企业生产效率低下，其中一个重要原因是管理上的“心中无数”：一个车间、一个班组、一条生产线表面上忙忙碌碌，但是实际上并不了解工人的工作状态、设备工作状态、设备开动率，不了解有效劳动和无效工作在整个生产周期中的占比及原因。对于这些企业管理者应当“心中有数”，只有真正了解企业现场生产现状和发现问题点，才能针对性地提出改善措施，提高生产效率和管理水平。工作抽样分析技术是了解企业现场生产现状和发现问题点的一个有效工具，也是观察和测算人、设备、原材料三者处于何种结合状态的科学方法。

1　工作抽样分析技术概述

工作抽样分析法又称为瞬间观测法或工作抽查法，简称WS，是对人的作业状态、机械的运转状态和工程状态等进行多次工作抽样，应用统计理论进行调查分析的方法。

工作抽样观测对象是生产或工作现场的任何工作人员或设备。观测内容是人的工作状态和设备的开机状态，其主要目的包括：1）得到操作者各种作业活动构成比例，并给予分析和评价，找出全体操作者在工作状态方面存在的问题，提出改善方案和措施；2）了解设备在正常工作时间内的各种运行状态，包括开机率和停机率，分析停机的原因，提出解决办法；3）归纳分析生产现场管理方面存在的问题，针对问题找出解决方案。

2　工作抽样推进方法和步骤

1）确定抽样观测目的

观测目的不同，则观测项目分类、观测次数和方法均不同，如果观测目是调查某装配线或机加工线作业人员工作状态（作业人员劳动充实度、作业中的浪费、搬运是否较多、设备故障是否多发、等待是否频繁、无价值作业是否较多等），则要现场详细了解该装配线或机加工线生产状况，了解作业人员人数、岗位、工序作业内容和作业人员的各种可能工作状态。

2）确定观测对象和数量

确定观测对象是科室还是一个车间、一个班组、一个生产线，然后根据被观测单位人数或设备的多少再确定观测人数，一个观测者每次观测人数一般以20～30人为宜，如果少于20人，那么在人数不变的情况下，观测者必然要增加，如果观测者一次观察的人数超过30人，则观测者一次观测时间较长，观测对象容易发现观测者的观测行为而做虚假动作，使观测结果失真。

3）调查项目分类和设定观测项目

不同的抽样目的和范围，对调查对象的活动就有不同的分类，分类不能太细也不能太粗，一般控制在8个项目左右。根据调查目的，想了解的地方做详细调查，其它可粗略。表1为机械加工生产线和装配线常用分类方法。

表1　机械加工生产线和装配线常用分类方法

4）观测次数确定

观测次数的确定一般采用经验法，观测点数越多精度越高。但是，不必要的加大观测点数，会使调查工时增多，没有实际作用。经验法观测点数根据调查目的、人员数或调查时间的不同而不同。例如：一般来说，对于装配线，把所有作业人员作为观测对象，总点数不少于2500点；对于机械加工生产线，将车间所有作业人员作为观测对象，总点数不少于2500点。

对生产线中某个特定的工作（10～15人左右的班组），要详细调查其管理上的问题（停止、等待、搬运、步行等），需要在整个班组抽取约2000～3000个样本，此时关于作业者，抽取约200个/人样本，可找出以作业者为单位的问题点。另外，想大体上把握某生产线整体问题点（非运行情况等），整个生产线上有400个左右样本数即可。

5）观测上的注意事项

a.事先明确作业划分和定义，对主作业、辅助作业、休息等待进行明确的划分。例如：主作业由许多作业步骤组成，这些作业步骤又称“作业要素”，对这些“作业要素”进行明确的定义，要有一个统一的观测标准。只有“作业要素”定义统一了，大家观测的结果才能统一、真实。如零件装配主体作业，根据其作业内容，明确其作业起始点和结束点，最后定义为“从工作台上将各种零件拿起组装成部件后放到工作台上”，其中抓住某零件的瞬间作为该作业起始点进行观测，装配好的部件放到工作台的瞬间作为该作业的结束点。b.观测记录要填写观察瞬间（观测）的动作。观察过程中，即使作业有变化，也要取最初的观测作业。c.即使忘记了观测也不要凭推测填写作业情况。d.要事前告知作业者调查的宗旨（把握通常的实际状况）。e.观测多数的作业者及机械时，可以改变步行路线等，观测随机的数据。f.当被观测者不在观测现场时，要向车间主任或班组长询问，了解其去向或原因，不要将离岗统统视为不在或闲余作业，因为有的被观测者可能到别的地方取工件或磨刀具，这种离岗应视为辅助作业而记录到观测表中。

3　工作抽样案例

某车身装配线由10个装配工位组成，目前生产效率较低，管理者通过工作抽样方法定量把握作业者及生产线的工作运行状况，定量把握主作业、辅助作业、等待等所占作业比率，以把握问题点和确定达到改善目标的有效手段。工作抽样步骤如下：

1）调查项目分类进行现场观察，根据其作业过程中可能出现的各种状态，把调查项目分为9类，如零件装配、取放工具、零件搬运、空步行等等。出现频率极低的项目不列为观察项目。

2）观测次数确定根据前述方法，整个班组（10人）抽取2650个样本，平均每个工人265个样本。

3）确定观测时间一天观测16次，该生产线工作时间为8 h，平均30 min去现场观测一次，采用随机起点等间隔法，有利于掌握每个时间带的主作业、辅助作业等作业状况。一次观测得到10个样本，一天得到160个样本，观测17天左右。

4）实际观测观测数据见表2，并进一步对抽样数据进行整理得到表3，表3中主作业占65.7%，辅助作业占19.76%。绘制各装配工位工作状态直方图（图1），可以看出此装配线各工位产生价值的装配作业时间占总生产时间的比率低于60%，其中“装配司机座椅”工位的比例仅为50%，效率较低。对装配线各工位效率较低的原因进行归纳、总结并提出解决方案：a.由于没有零件导致各工位等待时间太长，改善方法是按节拍精确投入物料量，并及时监控线边物料使用情况，减少缺料；b.作业内容的充实度不够，导致人员不在的情况多，改善方法是对各工位装配作业量进行重新平衡，提高平衡率和人员作业充实度；c.由于定置管理不规范、线边零件布局不合理，导致零件搬运距离长、时间花费多，改善方法是制定现场零件的储备标准，优化现场布局，减少步行数和搬运时间。

根据解决方案，再提出针对性改善课题：减少附随作业和其它作业比例，提高主体作业比例和充实度；制定现场零件储备标准，减少在制品；分装线与总装线生产节拍的改善；在满足工艺要求的情况下对各装配工位工序内容进行调整，提高充实度。

表2　抽样观测数据

表3　抽样观测数据整理　%

图1　各装配工位工作状态直方图

4　结束语

工作抽样是一种经济实用、有效快速了解企业现场各生产活动的方法，通过它可以快速发现企业现场生产过程中存在的各种问题和浪费，并使问题显现化，有助于管理者对这些暴露出的问题采取针对性的措施进行改善，提高生产效率。

［1］王有远.基础工业工程［M］.北京：清华大学出版社，2014.

［2］徐瑞园.基础工业工程［M］.北京：北京理工大学出版社，2010.

［3］陈建龙.生产现场优化管理［M］.上海：复旦大学出版社，2008.

［4］易树平.基础工业工程［M］.北京：机械工业出版社，2006.

［5］白东哲.生产系统现场工作研究［M］.北京：机械工业出版社，2004.

［6］朱益颉，姚轲.现场IE进阶管理技法［M］.广州：广东经济出版社，2007.

［7］刘晓红.工作抽样法在家具企业生产管理中的应用［J］.南京林业大学学报，2011，27（1）：67-71.

［8］钱军.工作抽样与管理工作的改善［J］.泸天化科技，1998（3）：180-183.

［9］黄辉宇，罗剑英.基于工作抽样的OEE分析在缝纫线生产管理中的应用［J］.东莞理工学院学报，2013，20（1）：40-44.

［10］李澄宇.OEE在生产管理中的应用［J］.科技情报开发与经济，2006，16（20）：198-200.

Analysis on Application of Work-sampling in Automobile Assembly Line

Li Feng
（School of Mechanical Engineering，Hubei University of Automotive Technology，Shiyan 442002，China）

The basic knowledge of work-sampling technology was introduced.The production process of a certain automobile assembly line was analyzed by the method of work-sampling in order to find out the waste link restricting production efficiency.The results indicate the time of taking tools，transiting and waiting in the course of production has a relative high ratio to the whole working hours so that the utilization of efficient working hours is reduced.The suggestions on enhancing productivity are put for⁃ward by statistical analysis of the data from the work-sampling.

industrial engineering；work-sampling；automobile assembly line

F273.2

A

1008-5483（2015）04-0043-04

10.3969/j.issn.1008-5483.2015.04.010

2015-09-12

李峰（1970-），男，湖北十堰人，副教授，从事机械制造、工业工程研究。E-mail：lifeng_23@126.com