案例 22 弗布列特克公司
要点:人机工程定额
1969 年 3 月的一个下午,弗布列特克公司铣工工段的工长,法兰克·迪里被召去同该公司的汽车产品经理,斯弟华特·巴格进行了一次谈话。
“喂!法兰克,我希望本星期你给我带来彼尔格林订货的好消息。我不想再象上星期那样耗费我的精力了”
弗布列特克公司创建于 1938 年。它早期是专为包装机械制造业对铸件进行机械加工的。近年来该公司已在高质量的机械零件市场上占据有力的地位。1968 年,弗布列特克出售价值 1500 万元的零件供给几个不同工业部门, 130 个机器设备制造商。弗布列特克的工厂和办事机构是在印第安纳州哥伦
布城,一个占有 150000 平方尺面积的现代单层楼房。
该公司致力于使它的高质量机械产品在及时交货和竞争价格上享有盛名。总经理(弗布列特克创建者的女婿)强调指出,要实现这个目标,该公司的战略关键有四:一、一批具有高技术,高报酬的劳动力;二、一大批通用机床,能很快地适应各式各样的精密加工的要求;三、一个工程部,它能够想办法解决用最低成本生产出高质产品的机械加工问题;四、在机械加工的若干阶段上,有一个强有力的检验和质量控制制度。
该公司雇用 250 名工人,其中 200 人从事生产和维修工作。汽车工人联
合工会代表弗布列特克工人。该工会成立于 1952 年,着眼于附近的高效率内燃机厂,进行了有效的组织工作。它没有经过弗布列特克工人的投票,和弗布列特克公司签订了协约。公司和该工会的关系是亲切的。部分原因是由于弗布列特克的工资水平总是比该地区的其他公司的水平高。
斯弟华特·巴格在商学院的研究生院毕业后,于 1968 年 6 月参加弗布列
特克的销售部工作,早在 1 月份,他就独自获得弗布列特克的第一个汽车零件合同,这是经过研究彼尔格林(一个大的汽车制造商)的一个供应者,由于劳动力困难而引起的发货问题后确定的。彼尔格林的合同要求在大约 6 个
月的时间内,发货 17000 件发动机的主要零件。特别是,要求每个星期五装
运 650 件,从 1 月 31 号开始直至该合同全部完成为止。这种零件要求对购人的铸件进行机械加工使之合乎精密规格,因为,它是装在发动机内,在那里会产生高温和摩擦力。
彼尔格林的办事员曾经声明,这是一个试验性合同。如果弗布列特克的质量和交货完成得令人满意,更大、更长期的合同就可能随之而来。在 1 月中旬,巴洛先生被任命为汽车产品经理,负责开辟弗布列特克的汽车零件市场。
该公司很多机床工人是在秒表测时的基础上实行奖励计件工资的。在这个制度下,一个工人如果没有完成定额,他可以获得基本工资,等于计件工资单价乘上定额产量。但是,如果一个工人超过定额,他的报酬就直接随着他的产量的增加而增加。经过多年的实验经验证明,这种奖励办法,弗布列特克的机械工人平均完成定额约为 133%。很多工人能够获得超过他们基本工资的大量奖金,有些工人超过平均数 133%以上。因此,该公司就按照假定完成定额 133%来安排生产进度,平衡机器台时和工时。
弗布列特克的行政管理人员渴望防止“机器的影响”(一个工人在等待
① 本案例摘自大连培训中心《生产管理教材》。357
一台机器完成它的工序而被迫停工),不致于限制那些能够超定额的工人的效率的发挥。如果在某一工作上发生“机器的影响”,那么,熟炼工人在他自己的工序上节约下来的时间仅仅增加了这个工人每个工作周期的停工时间。为了避免这一点,该公司的领导人采取了一项政策,即把足够的机器分配给每个操作工人,以防止“机器的影响”限制一个工人的生产率。这种方法,工人可以得到保证,在较大限度内,他们获得奖励报酬的能力将取决于他们达到某一奖励工作量的能力和愿望,而不受“机器的影响”的妨碍。
在正常作业量下,有足够数量的各种机床可以使得机器与人的比例规定的比较活。但是,当生产量增大的时候,就要追加雇用人员。机器能力的进度安排就比较紧张。在这种情况下,刀具调整工的需求就会增大。1968 年初, 当斯弟华特。巴格获得彼尔格林的合同的时候,整个工厂状况正是上述的正常状态。按照彼尔格林零件的规格,要求经过八道工序:
一、拆开购进的铸件的包装并进行外观检查①; 二、粗铣轴承座表面;
三、精铣轴承座表面; 四、铣平面;
五、铣键槽; 六、钻八个孔;
七、精磨轴承座表面; 八、最后检验及包装。
由于设计上的特点,主要是所有四个铣工工序要按照固定的顺序进行(即铣第二道之前,先铣第一道等等)。在这种情况下,很明显,车间需要大量的铣床能力。同时,工程部认为,为了使铣工工段的其它工作任务安排不发生严重脱节,就不可能再分配比四台更多的铣床给这四道工序。而且预料对铣床能力需要的高峰不久就会到来,所以更不会分配比四台更多的铣床来满足这项走货的需要。这四台可使用的铣床布置得相互挨近一起,因为他们装有自动进料器,可以由一个操作工人同时看管所有四台铣床。
工程部拟定这四台铣床的操作方法,要求经过调整,每台铣床各自加工一道铣工工序。当然还有另一种可能,就是用特制铣刀进行合并加工或者改变铸件的设计,但从技术上看是不能采用的。每台铣床的刀具调整时间平均为两小时,调整工人的工资每个时$4.20。
这四道铣工工序所用的是方能铣床。调整工装上适合的铣刀,调整工作台至适当的切削深度,固定好控制工作台移动方向和距离的凸轮和停动装置。进料和速度(见图表附注)是用手柄指向标度盘上的读数校准的。在实际上这些手柄都不常用,调整是用扳手干的。
生产彼尔格林零件的机械加工过程是在 1969 年 1 月建立的。一台钻床和一台磨床移到这四台铣床的附近。两名材料搬运兼检验员和两名有经验的机器操作工人,他们都是一同从事于别的定货的工作的,调到这个新的岗位上来。一个工人被指派管理这四台铣床,另一个工人是管钻床和磨床,这两名操作工人在他们以前的工作中,是按各人的奖励办法领取报酬的。材料搬运兼检验员是按小时工资计酬。这些报酬办法在新岗位上仍然继续使用。由于划分产生质量问题和废品的责任往往很困难,工人的报酬是按总产量计算,
① 铸件的裂痕,折数、肥大或没有达到其他质量标准的退回给卖主。
而不用合格产量计算。
对铣工的产量定额是每天完成铣工工件 100 件。但是,因为分配到铣床去的是一个熟练工人,产量可望超过定额 133%。假设 133%的产量,每星期可以略微多出 15 件①。斯弟华特·巴格感到有点紧,但也不想增加更多的人员来从事这项工作,因为受到该项定货利润率的限制。
生产开始后不久,材料流程顺利进行,工序间没有积存过多的在制品。第一次 650 件,按进度于 1 月 31 日发出。这个小组稳定在平均完成定额 135%。法兰克·迪里向巴格报告说,这个小组做这种产品一直很好,和他们干以前的工作一样。这个小组休息和午餐都在一起,和他们干彼尔格林零件
的活之前相同。
在向彼尔格林发货两次以后,铣床工人发生了一次周末车祸事故。他被送到医院去治疗,虽然还不能预定他回来的正确时间,但很明显,几个月他也不能回来工作。
星期一上午,法兰克·迪里指派一名技术特别好的工人,阿瑟·摩利诺去做铣工工作。摩利诺在午饭后开始干彼尔格林的活。这项指派,意味着把摩利诺从能够获得大量奖金的另一项工作调出来,在那项工作中——在那里他一个人干——每星期拿回家的工资有$215.00,其中大约有$85 是属于超额奖金。但是,车间主任认为摩利诺目前干的工作快要完了,把他转到新的岗位上来会干的更好,可以继续干几个月。
法兰克和巴格感到满意的是这个小组于 2 月 14 日按时发货没有多大困难。在这个星期中期,摩利诺已经熟悉这项工作,除了有时在钻床和磨床前面有些积压以外,这个调动似乎是顺利和成功的。
星期四,2 月 13 日,摩利诺对法兰克说,他认为在这个铣工岗位上不能够得到象他以前干的那项工作的那么多的钱。法兰克感到,这种小小的不愉快,在一些刚刚转换工作的人的身上出现是可以理解的。
星期二,2 月 18 日,阿瑟·摩利诺领到了在这新岗位上的第一星期的全周工资。他闯到法兰克·迪里的跟前,摇晃着一张$174.14 支票说:“这是一项不值钱的工作,法兰克,这就是证明。我对这项工作再也不能完成得更多了。”
法兰克想,摩利诺单从他过去的工作看,是比同组的其他成员快一些, 但是还想证实一下,摩利诺提出的防碍他工作的强烈抗议。
星期三,正是午餐之前,一个测时员来测定这项铣工工作,摩利诺、车间主任和测时员都同意这一次研究表明原来的测定(见图表 2)是有技术根据的。尽管摩利诺也同意图表 2 所示的数字,但他还是对法兰克重申,他仍然担心不能够得到超额 33%的奖金。法兰克劝慰他,这条线上的各项工作的平均工作速率是平衡的,同时对摩利诺说“如果你想干得更快、更多一些, 就干好 了,不必担心在下工序上积压在制品。”
到了星期四下午,摩利诺又急起来了。他的工作做完了,却找不到那个为铣工工序准备工件的材料搬运兼检验员。这位检验员除了准备彼尔格林汽车零件的铸件外,还有其他任务,正在工厂别的地方工作。其他工人告诉摩利诺,他们也不知道他在那里。
第二天,彼尔格林的发货按进度发出了,虽然的制品已开始堆积在钻工
① 每星期发货 650 件,每天产量 133 件,5 天共 665 件,故多出 15 件。
和磨工工序的前面,但看来没有什么问题。
在下一个星期,新问题发生了。星期一和星期二,检验员检查在包装前的零件,拒收了 38 件产品。因为该零件的关键的轴承座表面不合精度。这个问题似乎是出在磨工工序上。法兰克·迪里要求钻磨工人,鲍尔·克拉克星期三加班三小时,重磨那些不合格品,并且动用他机床前积存下来的储备。克拉克也乐于干这个加班工作,但他向法兰克声明,他认为他不应该对这些不接收的轴承座表面的质量负责,同时说:“如果你想找出这个麻烦的原因, 可问摩利诺,他给我一大堆揩屁股的活儿,我不得不减慢磨床的进料速度来得到合格的产品。”
现在,摩利诺以每天生产 167 件的速率来铣出铸件(定额的 167%)。2 月 28 日进行装运,但公司的卡车被耽误了 1 小时,等待最后几个零件
进行精磨、检验和包装。
星期二,3 月 4 日,很明显,对法兰克,迪里来说,质量问题还没有得到解决。即使鲍尔·克拉克大量加班,要在星期五发出彼尔格林的订货还是有困难的。当天下午,斯弟华特·巴格来检查彼尔格林订货的进行情况。
“斯弟华特,我们有一个真正的问题,看来我将不得不增加一些人,换一些人,加班或者增添一台磨床了。当然,我在决定准备做什么之前,是要和上级谈谈的。”
“等一等”,期弟华特回答说:“我们还不知道这些次品产生的原因呢。如果我们用某些事情,例如加班来掩盖,放过了这个问题,我们就要失去这一项订货。”
“我还能够做些什么,斯弟华特?你想要这项订货按时发运,是不是?” “好吧!我们再好好地干一个星期,或者和以前一样干吧。我想摩利诺
一定和它有些什么瓜葛的。要麻烦克拉克注意每天在他前面愈堆愈多的在制品。摩利诺的突击可能意味着克拉克磨工工序的放慢。你知道,除了工作的时候外,我从未看见过摩利诺和这个小组在一起。”
“我想你是要我把摩利诺调离这项工作。他是我的最得力的人之一。看来,斯弟华特,你是力求使你的彼尔格林订货及时完成。当前我还有其他事情要做,我还必须使那 23 名铣工都忙于干活,你是知道的。”
图表 1
彼尔格林零件①37906 铣工工序的周期分析(所有时间以分计——工序按下列速度进行,每天产量定额为 100 件②。)
总周期时间 |
机加工时间 |
工人操作时间 |
非交叉时间 |
交叉时间 |
|
---|---|---|---|---|---|
铣第一道 |
3.594 |
2.600 |
1.139 |
.994 |
.145 |
铣第二道 |
2.964 |
2.200 |
.992 |
.744 |
.248 |
铣第三道 |
3.301 |
2.420 |
1.244 |
.881 |
.363 |
铣第四道 |
1.725 |
1.118 |
1.035 |
.607 |
.428 |
①每道铣加工的操作者总时间分为交叉时间(即,该工序所必需的时间, 这个时间操作者希望在机床切削时间内同时完成)和非交叉时间(操作者必需的时间,这个时间操作者不希望或不能够在机床切削内完成)。例如,装卸操作常常需要非交叉时间。总周期时间等于加工时间加上非交叉时间。所
列工人操作时间是所观察的动作时间的总和(已调整平均)。所列机加工时间是按照车间的正常进刀量和速度表推算,进刀量是工作吃迸铣刀的深度。速率是铣刀的旋转速度。把机床调整到适当的进刀量和速率是很得要的。有几个原因——尽量减少该机床传动机构不应有的压力、耗费和磨损,避免切削工具过快的磨损和损坏,避免工具的“颠震”或跳动,而保证适当的精度。否则,就会使加工的工件表面光洁度粗糙,受到损坏或碰坏。
②操作工人每天可以有 39 分钟作为个人自然需要时间、疲劳休息等等。
图表 2 |
日 志 |
|
---|---|---|
4 |
星期五 |
第一次发货 |
5 |
6
7 | 星期五 |
第二次发货 |
---|---|---|
10 |
星期一 |
摩利诺分配到铣工工序 |
11 |
||
12 |
||
13 |
星期四 |
摩利诺第一次诉苦 |
14 |
星期五 |
第三次发货 |
17 |
||
18 |
星期二 |
摩利诺领到该工作的第一次工资支票 |
19 |
星期三 |
测时研究再测定 |
20 |
星期四 |
摩利诺缺乏工作 |
21 |
星期五 |
第四次发货 |
24 |
||
25 |
||
26 |
星期三 |
38 件次品——克拉克加班 |
27 |
||
28 |
星期五 |
第五次发货——卡车被耽误 |
3 月 3 日 |
||
4 | 星期二 |
巴格和迪里讨论 |