API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 

Analýza a měření práce

29. 10. 2015 - Ing. Jaroslav Dlabač, Ph.D.

Analýza a měření práce patří mezi základní znalost průmyslových inženýrů a Lean specialistů. Jsou poměrně jednoduchým a zároveň velmi účinným nástrojem v boji proti plýtvání a neefektivnosti v procesech. Pod názvem analýza a měření práce si můžeme představit aktivity vedoucí k definování optimálního pracovního postupu a určení spotřeby času pro jednotlivé činnosti.

Jak již sám název napovídá, můžeme aktivity související s analýzou a měřením práce rozdělit do dvou základních skupin. Nejprve bychom se měli zabývat analýzou práce, tedy studiem pracovních metod s cílem identifikovat plýtvání a neproduktivní činnosti, a následně zjednodušit vykonávanou práci. Výstupem je nový, optimální pracovní postup. Teprve ve druhé fázi bychom se měli zabývat měřením práce, tedy určením spotřeby času dané činnosti. Analýza práce není mnohdy o ničem jiném než o detailním sledování pracovního postupu, zapojení selského rozumu a neustálém kladení si otázek, zda danou operaci vykonáváme tím nejlepším možným způsobem, či je možné některé úkony eliminovat, sloučit nebo jinak zjednodušit. Z hlediska používaných metod se jedná o základní analytické nástroje, jako jsou procesní analýzy a diagramy, špagetové diagramy či mapování toku hodnot. Podrobněji jsou tyto metody popsány v článku.

Jsou to dvě strany jedné mince a nemohou efektivně fungovat jedna bez druhé. To si řada firem i samotných pracovníků zabývajících se zlepšováním procesů neuvědomuje a především oblast analýzy práce podceňují. Při měření práce se primárně snaží co nejpřesněji určit spotřebu času jednotlivých operací. Výsledná norma je potom velmi často pouze jakýmsi popsáním současného stavu bez reálného dopadu na zvýšení produktivity. Měření práce bývá potom zatracováno s tím, že nepřináší kýžený efekt. Jeho síla je však právě v analýze pracovních postupů s cílem navrhnout co možná nejefektivnější způsob vykonávání dané činnosti. Měření práce by mělo pouze sloužit jako číselné vyjádření nárůstu produktivity při použití nového postupu a slouží pro stanovení objektivní normy spotřeby času.

Měření práce

Jak již bylo uvedeno výše, cílem měření práce je určit co nejobjektivnější normu spotřeby času. Pokud pomineme techniky jako je hrubý odhad či využití historických údajů, patří mezi nejpoužívanější metody časové studie, které jsou realizovány přímým měřením za pomocí stopek. Kromě těchto časových studií tvoří druhou, v současnosti stále více používanou skupinu tzv. systémy předem určených časů, kde norma je určena nepřímým způsobem. Zjednodušeně tedy můžeme říci, že pro určování spotřeby času můžeme použít stopky – potom se jedná o formu přímého měření – nebo vycházíme z předem definovaných časů, které danému pohybu přísluší, a potom mluvíme o tzv. nepřímém měření.

Pojďme se nyní na jednotlivé techniky podívat detailněji se zaměřením na nejpoužívanější metody.

Přímé měření

Jak již bylo popsáno výše, jedná se o stanovení spotřeby času za pomoci stopek, potřebných formulářů, případně specializovaného zařízení či software (tato zařízení v podstatě nahrazují stopky, papírové formuláře a následné přepisování těchto údajů do elektronické podoby. V české republice se zatím vzhledem k poměrně vysoké vstupní investici příliš nepoužívají. V zahraničí jsou rozšířena především u firem specializujících se na měření práce).

V zásadě můžeme rozlišovat dva základní přístupy v oblasti přímého měření. V případě, že se zaměřujme na sledování pracovníka, mluvíme o snímku pracovního dne, pokud je cílem sledování a určení času operace, mluvíme nejčastěji o tzv. chronometráži.

Chronometráž slouží ke stanovení délky trvání určitého pracovního děje (operace) a stále patří mezi nejpoužívanější způsob stanovení výkonové normy. Tato metoda je založena na principu rozdělení měřené operace do několika dílčích úseků (úkonů či měřících bodů). Spotřeba času jednotlivých úkonů je potom zaznamenávána do připraveného formuláře. Výhodou chronometráže plynoucí především z rozdělení operací na jednotlivé úkony je při jejím správném použití především:

• Vyloučení extrémních hodnot jednotlivých úkonů a zajištění poměrně vysoké spolehlivosti měření.
• Možnost balancování operací (přesouvání jednotlivých úkonů mezi pracovníky).
• Definování problematických úkonů.

Obr. 1 Ukázka chronometráže operace

Snímek pracovního dne je technika nepřetržitého pozorování veškeré spotřeby času během směny. Cílem je získat komplexní přehled o spotřebě času, identifikovat plýtvání, určit poměr činností nepřidávajících hodnotu, popřípadě navrhnout novou formu organizace práce. Snímek pracovního dne se často používá pro definování nepravidelných činností, které slouží jako podklad pro stanovení velikosti přirážky nebo všude tam, kde potřebujeme získat informaci o aktuálním stavu využití jednotlivých pracovníků, např. pro možnost nastavení vícestrojové obsluhy. Snímkování ale není pouze nástrojem používaným ve výrobě nebo podpůrných výrobních procesech, ale velmi často se používá i administrativě, kde může být pozorování realizováno rovněž formou vlastního snímku pracovního dne. Pozorování provádí na základě předem definovaných činností a pravidel přímo samotný pracovník.

Obr. 2 Formulář pro snímek pracovního dne

I když se na první pohled může zdát, že přímé měření za pomoci stopek je velmi jednoduchá metoda, i při tomto tytu měření je třeba pro zajištění maximální přesnosti norem dodržovat řadu pravidel. V řadě firem však nejsou dodržována a výsledky se tak stávají neobjektivními. Podceňováno je často především rozdělení měřené operace na jednotlivé úkony, nebývá proveden potřebný počet náměrů či není pracováno se stupněm výkonu sledovaného pracovníka.

Nepřímé měření

Cílem nepřímého měření nebo také systémů předem určených časů je rozbor jednotlivých úkonů na základní pohyby, kterým je následně dle náročnosti přiřazen index odpovídající určité spotřebě času.

Mezi základní výhody systémů předem určených časů v porovnání s přímým měřením patří:

• Odpadnutí subjektivity při stanovování stupně výkonu (systémy předem určených časů pracují se stupněm výkonu 100%).
• Možnost použití pro stanovení budoucích operací.
• Možnost použití pro racionalizaci pracovního postupu, organizaci a uspořádání pracoviště.

Asi nejznámější ze systémů předem určených časů je systém MTM (Metods Time Measurement). Tato metoda se stala základem většiny současných řešení. Problémem je, že tato metoda vyžaduje často velmi detailní popis vykonávaných pohybů, kdy potřebujeme znát typ pohybu, jeho náročnost, vzdálenosti, hmotnost objektu apod. Pomineme-li to, že mnohdy je velmi obtížné tak přesně pohyb specifikovat a různí operátoři nevykonají pohyb nikdy zcela stejně, je dalším problémem poměrně značná složitost celého systému i časová náročnost vlastní analýzy. Snahy tyto analýzy zrychlit a zefektivnit především ve výrobách, které se nevyznačují tak vysokou sériovostí, vedly k vývoji systémů odvozených od základní metody MTM, jako např. MTM2, UAS, USD a další.

Dnes asi nejpoužívanější systém předem určených časů zvaný MOST (Maynard Operation Sequence Technique) umožnil značné zvýšení produktivity vykonávané analýzy při zachování vysoké přesnosti. MOST je systém, který je až na výjimky univerzálně použitelný ve všech odvětvích průmyslu (automobilový, strojírenský, elektronický...). Je možné jej využívat jak přímo pro výrobní operace, tak pro podpůrné činnosti. Umožňují to jeho tři, resp. čtyři základní rodiny (Mini MOST, Basic MOST, Maxi MOST, Admin MOST). Jednoznačně nejpoužívanější, "zlatou střední" cestou, je Basic MOST, který slouží k normování činností trvajících několik desítek vteřin až několik minut. Pracuje s přesností setin vteřiny, dostačuje pro většinu běžných činností. Pro operace trvající několik vteřin s vysokou frekvencí opakování a potřebou přesnosti v tisících vteřin je vhodné použít Mini MOST. Maxi MOST se potom používá většinou pro logistické činnosti či operace související s údržbou nebo přestavbou strojních zařízení. Jedná se o činnosti s nepříliš vysokou opakovatelností a cyklovými časy v desítkách minut. Poslední, nejmladší z rodiny, je Admin MOST, který slouží k normování administrativních činností.

Basic MOST (i MOST obecně) je systém pro analyzování, měření a následnou optimalizaci práce. Vychází ze skutečnosti, že při veškerých činnostech ve výrobě (kromě tvůrčího myšlení) dochází k přemísťování objektů. Přičemž objekt můžeme přemísťovat:

• volným pohybem (volně vzduchem),
• řízeným pohybem (jasně daná dráha pohybu),
• za pomoci ručního nástroje,
• za pomoci ručního jeřábu.

Dle způsobu pohybu rozlišuje následně Basic MOST čtyři základní sekvence, které jsou uvedeny v tabulce (obr. 3).

Obr. 3 Sekvenční modely pro systém Basic MOST

Jaký je postup při tvorbě modelu? Nejprve zvolíme dle vykonávaného pohybu vhodnou sekvenci, následně přiřadíme z tabulky indexů dle náročnosti pohybu vhodné indexy k jednotlivým parametrům a nakonec určíme spotřebu času dané operace. Pro aktivitu, kdy pracovník uchopí těžkou krabici se součástkami, která je umístěna na paletě na zemi ve vzdálenosti 5 kroků, přenese ji 5 kroků na pracoviště a volně umístí na pracovní stůl, bude vypadat sekvence následovně: A10 B6 G3 A10 B0 P1 A0
Basic MOST, stejně jako ostatní rodiny MOST i metoda MTM, pracuje v jednotkách TMU (Time Measure Units), přičemž jedna jednotka TMU = 0,036 sekundy. Výsledná spotřeba času u výše popsané aktivity se získá sečtením indexů a vynásobením hodnotou 10 (tato konstanta se vždy používá v systému Basic MOST), tedy 10 + 6 + 3 + 10 + 0 + 1 + 0 = 30 * 10 = 300 TMU, tedy asi 11 sekund. V praxi by byl samozřejmě tento ruční výpočet značně neefektivní a zdlouhavý. Firma Maynard Corporation proto nabízí i počítačovou podporu s napojením na podnikovou databázi. Řada firem si však vystačí s vlastní aplikací ve formě Microsoft Excel.

Obr. 4 Ukázka použití systému Basic MOST

Normování vždy bylo, je a určitě i bude ve firmách velmi choulostivým tématem. Lidé zabývající se měřením práce ve firmách nikdy nebývali příliš oblíbení. Je třeba si však uvědomit, že tato oblast průmyslového inženýrství bude i do budoucna ve většině firem klíčová, a to především ze dvou důvodů:

1. Česká republika již dávno nepatří mezi levné montovny a lidská práce je ve většině kalkulačních vzorců tou nejdražší položkou. Nebude proto možné při sestavování těchto nabídek vycházet z nějakých nepodložených údajů či odhadů, ale již v předvýrobních etapách bude třeba zajistit vysokou přesnost normy.

2. Firmy se snaží u výrobních pracovníků o stále užší provázanost mzdového systému s výkonovou normou. To naráží na přirozený odpor pracovníků a následnou potřebu o co nejprůhlednější a pro samotné pracovníky co možná nejjednodušší normy spotřeby času.

Toto s sebou nese i jakési zvýšené požadavky na analýzu a měření práce, kde bude třeba zajistit:

• vysokou přesnost a průhlednost norem,
• pružnou reakci pří případných konstrukčních změnách produktu,
• normy pro velké množství variant produktů,
• normu spotřeby času dané operace s minimální pracností,
• neustálé zlepšování procesů s cílem úspory pracnosti.

Z výše uvedeného lze tak předpokládat, že normování práce bude i nadále stále více směřovat k systémům předem určených časů, především k méně pracné metodě MOST, popřípadě k tvorbě vlastních firemních normativů pro klíčové operace či úkony.

Mám zájem o konzultaci / chci se vzdělávat