服装制造中的工作研究与效率提升

13.1 引言

服装行业的制造过程十分复杂，由多个子过程组成，这些子过程自动化程度不同，高度分割且劳动密集（陈等人，2014；纳亚克和帕德希，2015a）。服装制造在生产、物料搬运和存储方面依赖于手工操作。该过程包含复杂的系统，涉及操作人员、原材料、信息、机器和能源，并处于持续的重新设计和改进状态，以实现工作效率高和成本效益高（郭等人，2011）。尽管存在自动化的空间，但在应用自动化时仍存在一些问题，例如作为服装主要组成部分的织物特性。然而，生产中还有其他可改进自动化过程的领域，例如工业工程（IE）就是一个这样一个领域（马丁‐维加，2004）。在服装制造系统自动化活动中成功应用的特定IE技术包括：

• 工作场所布局
• 作业分析
• 时间研究和标准时间数据库
• 生产线平衡

在当今的服装制造环境中，生产过程的特点是短生产周期和不断缩小的批量，同时产品类型和型号的多样性持续增加（纳亚克和帕德希，2015b）。持续缩短交货期的压力加剧了这些需求，减少浪费时间成为一项挑战。因此，精益生产等概念应运而生，以应对更短生产周期和减少浪费的问题。根据精益生产原则，七种浪费原因包括：

• 过度生产
• 库存
• 等待
• 动作
• 缺陷（返工）
• 过度加工
• 运输

在这些七种浪费中，“动作”受到工业工程应用的极大控制（巴布，2012）。

从动作角度来看，最佳工作方法假设不必要的动作可以被消除，从而直接影响执行时间。另一种优化时间的方法是通过减少距离并寻找技术解决方案来重新设计工作场所，以减轻动作负担。生产线平衡有助于减少或消除等待时间、降低在线库存以及优化运输时间，这些都由工作研究和动作研究进行控制。

13.2 工作研究

工作研究或工作方法由操作员在标准程序中执行工作的既定规则组成。在服装生产中，根据工艺操作的数量和顺序，存在多种实现目标的工艺变体（尼古拉伊奥夫等，2005）。与工作方法相比，工作模式是指针对操作者个体执行对工作方法进行定制。工作教学法至关重要，方法的教授、实践和学习方式决定了活动的效率。工作研究的内容包括（洛金等，2005）：

• 制定工作任务的操作动作并划分发展阶段，根据进行的步骤
• 在操作员与机器之间进行分配
• 建立各阶段的时间顺序
• 基于方法‐时间测量（MTM）分析对各阶段进行定量分析
• 对操作的时间定额进行规划和结构化
• 根据时间定额和操作者劳动强度评估同一任务的替代性工作方法

工作研究的目标是：

• 方法根据工作场所的配备情况进行优化
• 工作场所具有合理配置和位置布局
• 技术线上操作人员之间的任务分配达到最优
• 工作场所配备了完成工作任务所需的必要手段
• 根据人机工程学标准为执行人员提供了良好的工作条件
• 已确定必要的培训计划

就服装制造过程中的特定操作而言，以下工序被视为常见元素：（1）送料，（2）执行，（3）处理。工作研究由完成这些操作所必需的动作元素组成，对操作时间和工作效率具有重要意义（Nicolaiov 等，2010）。每项操作所需的时间客观上受以下因素影响：

• 处理面料的难度
• 操作中涉及的裁剪件/半成品件数量
• 裁剪件/半成品件的尺寸
• 工作场所配置（距离、基本和附加配备）

13.2.1 工作研究技术的设计原则与优化

方法研究是工作研究的一部分，包括对现有或已规划的工作流程进行系统的、批判性的分析研究，有助于高效流程的设计与实践。方法研究必须确保操作员的良好工作条件。如果涉及整个公司、部门和技术线，方法研究的范围可能更广；如果仅涉及工作场所，则范围较为有限（洛金，2005）（图13.1）。

工作场所配置基于对工作流程、工作方法和模式的了解与分析。方法研究可用于多个领域，例如：

• 工作计划：活动、生产手段、制造时间、交货时间以及必要人员
• 工作结构
• 劳动报酬
• 建立制造/生产成本
• 检查使用成本

方法研究获得的数据水平为：

• 对于报酬非常精确
• 对于预定义成本或工作结构的估计则精度较低

影响特定工作方法使用的因素如图13.2所示。

工作方法的特征如图13.3所示。

工作方法的一个非常重要的特征是灵活性。如果强加严格的方法，可能会产生负面影响，例如执行时间增加或操作员缺乏积极性。工作方法必须有理有据地进行变更，而不能仅仅为了变更而变更。在实践中，只有工作结果才是重要的。如果这意味着便捷的努力，方法无需变更。因此，方法的特性——必要性，具有重要作用。有时，过于僵化的制定方法可能导致不良结果。与此同时，如果结果相同，复杂的方法可以简化。

从可重复性的角度来看，如果一种方法易于传授、成本低且具有高度的重复性，则该方法被认为是良好的。方法必须用简单的语言精确描述，并辅以大量图示说明，即描述可能性。应通过图纸传递大量信息，必要时可使用颜色代码以更清晰地理解。方法研究可用于解决不同的问题：

• 从工作场所、技术线或部门对制造过程进行合理化
• 工艺流程组织
• 机器和工作场所布局的改进
• 动作合理化（运输方式或操作人员）
• 工作场所操作员动作的合理化等

可以识别出两种类型的方法研究：

1. 制造过程的一般方法研究，包括：
   a. 总体分析：目标是强调工作对象的变更以及为确认这些变更所需的检查活动，合理化工序顺序，并为进一步研究奠定基础
   b. 详细分析：研究深入整个分析过程或其中一部分，考虑工件在转化过程中所经历的所有阶段
   c. 动作分析：指对过程中涉及的元件所进行的所有动作，以减少或消除这些动作
   d. 布局分析：目标是为工作手段找到最合适的位置，以消除不必要的动作以及节省运输方式或工作空间所需的时间

2. 工作场所的工作流程研究，包括：
   a. 操作人员活动的分析：强调为生产目的而进行的活动，同时也包括无效活动；分析旨在提高生产性工作及其效率的比例。对于团队合作，该分析确定了操作人员的最佳行动方式，以减少不同干预时刻之间的非生产时间。在这种情况下，一个目标是通过提高利用率来减少每个操作中操作人员的活动数量。
   b. 操作人员与机器作业活动的分析。目标是通过提高机器和操作员的利用率，优化操作人员干预与机器作业之间的最佳配合关系，从而缩短总的操作周期。
   c. 操作人员动作的分析：此处的研究更为深入，基于动作经济性，对操作人员在工作区域内的动作进行合理化。

根据方法研究的目标，以下步骤解释了进行方法研究的理由：

1. 出于改进原因：
   a. 选择目标（部门、技术线或工作场所）
   b. 记录研究所需的数据（工作手段的定位和状况、过程所用时间、操作的执行模式等）
   c. 按逻辑顺序对现有情况进行批判性检查
   d. 制定新的改进方法
   e. 实施新方法
   f. 完成、批准并实施新方法

2. 出于设计原因：
   a. 文档
   b. 分析
   c. 设计
   d. 实际检验
   e. 完成并批准

方法研究的成功基于“没有事情是显而易见的；没有事情是绝对必要的”这一原则进行详细分析。

13.2.2 基于动作研究的工作方法分析与评价

在处理订单的总时间内，只有65%至70%用于制造（图13.4）；其余时间用于向接收方供应和交付原材料。在制造时间内，仅有30%用于增值活动；其余时间为物流活动（运输和存储）。在增值活动中，30%或超过一半为辅助活动（搬运）；其余为对工作对象进行加工的有效干预（Nicolaiov 等，2010）。

查看 图13.4，为提高工作效率，需要考虑制造过程中的以下方面：

1. 技术方面：
   a. 选择合适的机器并利用其所有技术可能性
   b. 维持机器性能
   c. 使用先进设备
   d. 消除所有不必要的工艺流程

2. 组织方面：
   a. 通过以下方式减少操作之间的运输时间：缩短路线长度、使用直线路线以及选择合适的运输系统
   b. 通过以下方式减少存储时间：防止或改善工艺流程中的瓶颈，并减少同时制造的部件数量

3. 工作研究方面：
   a. 选择由工作研究确定的合适的工作方法
   b. 减少搬运时间
   c. 对操作员的工作场所进行人机工程学调整

复杂的制造活动可以通过一些动作要素来描述。通过将流程分解为动作要素，可以找出提高操作员工作效率、提升生产率的可能性。动作要素是预定时间标准的基础（Joung 和 Noh，2014），由动作过程分析的指导说明和显示时间值的表格组成。根据这些说明：

• 动作过程在执行移动时被分解为标准的动作要素
• 在执行动作时，考虑了过程特性和参数
• 动作要素与来自表格的时间值相关联

基于此项工作研究，在规划阶段可以比较不同的工作场所配置方案。利用动作技术原则，工作场所配置基于以下原则（Loghin 和 Nicolaiov，2013）：

• 通过识别和分解动作过程中的复杂元素，简化了动作的结果
• 操作优化意味着识别并消除流程中所有不必要的动作
• 自动化和部分机械化使得工作效率能够超越通过优化手工劳动所达到的极限

13.2.3 动作要素

服装制造中工作方法所涉及的基本动作要素可分为五种类型：到达、抓握、移动、定位和释放（Hidoș 和 Isac，1972），根据MTM‐1的分类，如图13.5所示，并在下文进行描述：

1. 到达表示手朝向工件的动作
2. 抓握表示手指弯曲以拾取工件
3. 移动表示用手搬运工件的动作
4. 定位表示装配或滑动工件
5. 释放表示张开夹持工件的手指

13.2.3.1 伸手

定义：手或手指向精确或不精确位置的动作。编码：示例：R40B

动作情况由动作所需的控制程度决定；它们由手到达的物体的位置、形状和尺寸决定：

• 情况A – 自动地
• 情况B – 普通
• 情况C – 选择
• D类情况 – 精细（危险）

情况A：手指或手朝向位于精确、固定且熟知位置的物体，或另一只手。示例：手伸向20厘米处的缝纫机抽屉：R20A。

情况B：手或手指朝向一个通常较远的物体移动。位置可能在不同周期之间有所变化。对于情况B，需要进行间接观察。示例：将手伸向放置在缝纫机台面上、距离为25厘米的剪刀：R25B。

建议工作场所为经常使用的物体设置固定明确的位置。

建议将所有其他箱柜转换为情况A或B。

情况C：手或手指朝向混杂在相同或不同类型其他物体中的物体移动，因此在到达时需要进行搜索和选择。

情况C必须满足两个条件：

1. 物体未被隐藏，因此只需查看即可选择和选中
2. 物体没有缠绕或相互钩住

两种类型的物体混合在一起的数量不得超过最大限制；否则，由于不合理，必须变更工作方法。

示例：伸手去够混在其他纽扣中的大衣纽扣（36厘米）：R35C。

建议

• 寻找分离混合物体（纽扣和标签）的解决方案
• 注意路径长度，其影响时间

D类情况：手或手指正移向一个孤立物体，该物体较小，需要小心或精确操作才能到达。小物件是指那些需要直接注视的物体。必须小心以避免损坏物体或伤及手部。

示例：伸手去拿女式衬衫纽扣（尺寸：d = 7.5 mm，12L）（从盒子中取针），距离35厘米：R35D。

13.2.3.2 抓取

定义：抓取是手或手指的动作，用于控制一个或多个部件以进行下一个基本动作。编码：G1B

示例：根据影响因素，抓取动作类型有五种类型：

• G1: 拾取抓取
• G2: 重新抓取
• G3: 转移抓取
• G4: 选择性抓取
• G5: 接触性抓取

G1型抓握包括通过手指夹持物体来确保控制。根据物体的形状、尺寸或位置，可分为三种情况：

• 案例 G1A
• 案例 G1B
• 案例 G1C

G1A：通过闭合手指来确保对孤立物体的控制，无论其尺寸如何（图13.6）。

G1B情况：确保对放置在平坦表面上的小型或扁平物体的控制（图13.7）。

示例：从工作台上的堆叠中抓取模板或纸张：G1B。

G1C情况包括确保对具有圆柱形部分的物体进行必要控制，该圆柱形部分与物体所放置的表面以及侧面接触（图13.8）。

G2类别中的动作为改变抓取物体的位置，以将其置于手指控制之下，或更好地进行控制，或将其定位到适合下一步动作的位置（图13.9）。一个经典的示例是改变握笔位置，以便进行书写。

G3类别中的动作为将物体从一只手传递到另一只手（图13.10）。

G4类动作包括在物体混杂于其他物体中时对其进行控制，以便在抓握之前对物体进行搜索并选中（图13.11）。

根据选中的物体尺寸，确定了G4动作的以下类别：

• G4A：大于 25 × 25 × 25 mm 的物体
• G4B：介于 6 × 6 × 3 和 25 × 25 × 25 mm 之间的物体
• G4C：小于 6 × 6 × 3 mm 的物体

示例：从装有其他纽扣的盒子中抓握一个大衣纽扣：G4A；从缝纫机抽屉中众多梭芯里抓握一个梭芯：G4B；从盒子中抓握一根针：G4C。

建议

• 动作的复杂性从G1到G4逐渐增加，任务所需的时间也随之增加。需要找到技术解决方案来减少动作情况：例如，在G4情况下，分离混合的物体。

13.2.3.3 移动

定义：使用手或手指将一个或多个部件移动到精确或不精确的位置。代码： M40B

示例：根据目的地的不同，有三种箱柜情况，具体取决于控制物体移动所需的控制方式：

• 情况A：自动地
• 情况 B：普通
• 情况C：控制

情况A：物体通过手或手指移动至一个障碍物或另一只手（图13.12）。

建议

• 使用系统来限制定位并减少动作时间

情况B包括用手或手指将物体移动到近似或不确定的位置（图13.13）。这是最常见的情况，建议找到解决方案将其更改为MA情况。例如，将剪刀移动40厘米以在缝纫机上剪断线头：M40B。

情况C包括用手或手指将物体移动到精确位置。该物体必须相对于另一物体放置在指定位置（随后进行定位）。例如，将梭芯移动20厘米至另一只手持有的梭芯套中（随后进行定位）：M20C。

13.2.3.4 定位

定义：手指或手的动作，使两个或多个物体定向、对齐并精确地连接在一起。代码：P2SSE

示例：定位被定义为一种控制动作，其目标精度为 <25 mm；该精度将定位与移动区分开来。调整等级提供了有关精度所需的努力和压紧力的信息。有三种调整等级（表13.1）。

对称等级表示根据连接件横截面的几何特征及其在连接前的定位方向要求。共有三个对称等级（表13.2）。

操作模式指的是工作条件以及待定位物体的状态。难度等级分为两种：

• E：容易
• D：困难

为了区分两种难度等级，使用以下指示列表（表13.3）来确定某物处理的难易程度。

“困难”定位的示例：穿针，P2SD；在袖子上装袖口，P2NSD。

表13.1 调整等级
定位 1 定位 2 位置3
连接每个 其他 必要 力 无压力 轻推 强推
控制 力 无需特殊 精度 ≤ ±6 mm 具有特定的 精度 ≤ ±1.5 mm 高 精度 一个滑过另一个 重叠公差 最多 ±1.5 毫米 最多 ±0.4 毫米 ≤ ±0.4 毫米

表13.2 对称类
类 符号 最大 方向 对称类别描述
对称的 S 0° 物体不需要定向 （旋转）以连接
半对称的 SS 90° 物体需要绕其轴旋转
非对称的 NS 180° 该物体可在单一 定位

| 表13.3 难度等级 |
| — | — |
| 如果满足以下至少一个条件，则难度等级为困难（D） | 如果满足以下至少一个条件，则难度等级为困难（D） |
| 工作条件 | 零件类型 |
| • 附加抓握是必要的 • 定位位置是隐藏的 • 因空间不足造成的阻碍 在定位位置 | • 有锐利边缘的部件 • 易碎部件 • 光滑易滑的部件 • 柔性部件 • 部件重量 > 1 kg |

13.2.3.5 释放

定义：释放动作是指手指或手停止对物体控制时执行的基本动作。代码： RL1

例如，释放是一个控制程度最低的简单动作。所需时间微不足道。根据与物体接触结束的方式，有两种情况：

• 情况1: RL1
• 情况2: RL2

在情况1中，通过张开手指即可停止与物体的接触（图13.14）。在情况2中，手指或手与物体的接触会立即停止（图13.15）。

13.2.4 案例研究：缝纫操作工作方法的改进

所分析的缝纫操作是将标签缝制到腰带里布上（图13.16）。

选择将标签缝制到腰带里布上的操作，是因为该操作员是新员工，尚未掌握正确的方法。此外，该操作涉及大量的搬运和动作（Nicolaiov 等，2010）。

13.2.4.1 现状分析

将标签缝制到腰带里布上的工作场所布局及其与前后操作的关系如图13.17所示。

工作场所的现有配置如图13.18所示。所分析操作的工作系统由以下特征元件定义：

1. 工作任务：将品牌标签以矩形形状缝制并固定在腰带里布上，同时在一侧固定尺码标签；在一侧标记并缝制洗涤说明标签，剪线；然后检查操作。
   普通时间，Nt = 0.95 分钟 操作人员数量，m = 0.4 操作人员 缝纫生产线生产量，Np = 377.22 部件/ 8 小时 工作效率，W = 8 部件/8 小时/操作员

2. 输入：包含不同数量腰带里布的捆件。这些捆件来自前道工序，部分已捆扎，部分未捆扎。前道工序：缝合腰带里布部件，并将挂衣带插入侧缝。所有标签类型（品牌、尺寸和洗涤说明）随机放置在机器台面上。

3. 作业执行：
   a. 工作场所由腰带里布的捆件供应。
   b. 标记标签位置。工序流程：
   i. 展开一捆腰带里布，将其放置在机器台面上。
   ii. 取一条腰带，放置在台面上。
   iii. 从机器抽屉中取出模板，将其放在腰带上，并用铅笔进行标记。
   iv. 将腰衬放入送料盒中。
   c. 附上品牌和尺码标签 .剪断线头 .
   i.从盒子中取出一条腰衬 .将其定位在压脚下方 .
   ii. 从机器台面取一个品牌标签。将其定位在标记处。
   iii. 回针并缝纫长边。在角落处转动并缝纫短边（三针）。在标签角处转动并缝四针（图13.19）。
   iv. 取尺码标签并将其置于品牌标签下方。完成长边的缝纫。在角落处转动并缝纫短边。回针线头并剪断（图13.19）。
   d. 标记洗涤说明标签的位置并进行缝纫 .工序流程：
   i. 使用模板标记标签位置。
   ii. 进一个标签。在标记处定位。在开始和结束处用回针缝纫短缝。剪断线头。
   iii. 将腰带放在盒子的一侧。观察：操作员正在使用剪刀剪断线头。

4. 工作无方法断线：器的“Minerva”锁式缝纫机。线剪。标签位置标记模板（图13.20）左侧送料箱

5. 输出：带标签的腰衬（图13.16）以及根据下一道工序捆扎成不同部件数量的捆件。

工作方法分析

在此工作场所，操作员首先标记捆扎中的所有部件，然后逐个在每个腰衬部件上附上三个标签。活动的发展及使用MTM方法的分析见表13.4。

方法观察 如图 图13.21所示，从人体测量学角度来看，该工作场所的布局并不合理。即使该作业流程并非一直使用，但工作台的高度仍不适合站立姿势。

• 标签杂乱无章地混合放置在机器工作台上，导致识别时浪费大量时间。尺码标签也混在一起，如果贴错，可能导致缺陷产品。从捆扎的腰带中无法精确进行尺码识别。
• 腰带从盒子中供给，距离过远。操作员需要转身从捆扎中取一个部件。通常腰带里布会缠绕在一起，需要额外时间将其分离。
• 缝纫机运行速度过高。对于此类操作，低速更为合适。由于线迹数量较少，缝纫几乎完全手动完成。

| 表13.4 方法‐时间测量分析 |
| — | — | — | — |
| No. | 发展 | 方法‐时间 测量 | Time 测量 unit Time 分钟 |
| 1. | 抓取一个腰带 用左手 , move 到右手；定位 在压脚下， 大约在标记处 | R30C G4A G3 M30C P2NSD RL1 | 65.1 0.039 |
| 2. | 抓握一个品牌标签，从 机器台面；定位 到标记处 | R30C G4A M30C P2NSD RL1 | 65.1 0.039 |
| 3. | 选择并抓取一个尺码 标签从机器 台面；定位到标记处 | R25C G4A M25C P2NSD RL1 | 62.6 0.038 |
| 4. | 从机器桌上拿起剪刀 机器台面剪线头； 释放剪刀在 机器工作台上 | R30B G1A M30C P1SSE M30B RL1 | 54.3 0.033 |
| 5. | 抓取模板以用于 使用说明护理标签； 定位；抓取铅笔 以进行标记；标记位置 定位；放下铅笔 在机器工作台上 | R20B G1B M20C P1SE R25B G1C1 M25C P1SE M25B RL1 | 83.4 0.05 |
| 6. | 抓取一个说明标签； 定位到标记处 | R25C G4A M25C P2NSD RL1 | 62.6 0.038 |
| 7. | 从机器桌上拿起 剪刀；剪断 线头；将 剪刀放回桌上 | R30B G1A M30C P1SSD M30B RL1 | 54.3 0.033 |
| 8. | 将腰带放在 盒子的一侧 | G1B M30B P1SE RL1 | 24.4 0.015 |
| 总计 | | | 471.8 0.283 |

可能改进和解决方案的识别

在对现有情况进行全面分析后，确定了以下可能的改进措施：

• 标记标签的定位
• “贴标签”操作的新工作方法
• 工作场所重新配置

改进目标

1. 在缝纫区域，通过在机器工作台上的导向标记去除标签标记操作。
2. 使用模块化盒子存放标签
3. 改变标签供给方式

消除标记操作

由于标签的定位不受尺寸影响，因此可以使用模板消除标记操作。方案：

在缝纫区域的机器台面上，距侧缝5厘米处做一标记，与腰带侧缝平行。

• 使用导引以2.5厘米的间距缝合腰带（图13.22）。
• 可使用聚光灯提高生产率。这将标记缝线的起点。
• 在距离后中缝2厘米处做一标记，用于缝制洗涤说明标签。

改变标签送料的可能性

标签供给装置可适用于所有类型或型号的服装。以下是标签送料的几种方式（图13.23）：

• 带铰接连杆支架的多层盒，放置在机器工作台右侧或缝纫机头下方（图13.23(a)）。每个隔间用于存放特定类型的标签，例如，顶部存放品牌标签，中部存放洗涤说明标签，底部存放尺码标签。隔间可采用不同颜色，有助于实现自动移动。

• 底部隔间可根据尺码划分为多个单元格。每个单元格均按尺码进行标记（图13.23(b)）。这样可以消除寻找和识别标签所需的时间。

• 对于具有固定隔间的盒子（图13.23(c)），其原理相同。

改变腰带的送料方式

该方案是从膝上供给腰带，而不是从盒子中供给。另一种解决方案是在机器台面前方安装一个支架（图13.24）。

改变工作方法

变更后，新的工作方法是：

工作场所准备

1将腰带捆放置在机器台面前端的膝上或支架上。

工作模式

1. 用双手抓握腰带；将侧缝定位在5厘米标记处，上侧定位在2.5厘米导向处。
2. 从盒子中用右手取出一个品牌标签。用右手将其置于聚光灯或针尖前方。
3. 起始处回针两针。以低速缝纫右侧（手放在皮带轮上）。转动。检查标签位置。用右手手动旋转皮带轮，缝三针。转动。以同样方式缝四针。将机器停在针处于下降位置的状态。
4. 用右手从右侧隔间取出一个尺码标签。将其放置在针附近。插入品牌标签下方。继续缝纫长边。转动。缝纫短边。结束处回针两针。将腰带从压脚下取出。剪断线头。
5. 将后中缝定位在2厘米标记处。从盒子中取出一张洗涤说明标签。用右手将其定位在针或聚光灯处。开始和结束时使用回针进行缝纫。剪断线头。将腰带放在送料盒一侧。

改进方法的MTM分析强调减少时间（表13.5）。案例研究后，可以建立13条规则以提高工作效率：

1. 尽量减少用手抓握和持物
2. 双手均衡使用，确保动作对称（左右两侧相等）
3. 左手和右手的动作应相互重叠
4. 保持双手靠近身体
5. 使用手指动作，而非手臂或身体动作
6. 在工作任务开始和结束时，尽可能避免突然动作
7. 尽可能使用脚踏板
8. 缩短距离
9. 为工件或工具采用“战略性”定位
10. 尽可能利用自由下落、滑动或重力（“水流”原理）
11. 采用技术干预措施，而不从送料系统中拉出部件
12. 设置并利用障碍物以限制动作
13. 充分利用机器及其全部技术可能性

| 表13.5 改进方法的方法‐时间测量分析 |
| — | — | — | — |
| No. | 发展 | 方法‐时间 测量 | Time 测量 unit Time （分钟） |
| 1. | 用双手抓握腰带 从膝上； 在机器上的位置 标记和导板处的台面 | R14A G1B M20A RL1 | 21.9 0.013 |
| 2. | 从盒子中抓取品牌标签 盒子；定位到标记处 | R20B G4A M20C P2NSD RL1 | 57.6 0.035 |
| 3. | 从盒子中抓取尺寸标签 盒子；定位到标记处 | R20B G4A M20C P2NSD RL1 | 57.6 0.035 |
| 4. | 从抓握剪刀 机器台面；切割 线头，放置 桌子上的剪刀 | R30B G1A M30C P1SSE M30B RL1 | 54.3 0.033 |
| 5. | 抓握一个洗涤说明标签 标签；定位到标记处 | R20B G4A M20C P2NSD RL1 | 57.6 0.035 |
| 6. | 从机器桌上拿起剪刀 的机器台面；剪断 线头，将剪刀放回台面 桌子上的剪刀 | R30B G1A M30C P1SSD M30B RL1 | 54.3 0.033 |
| 7. | 将腰带放在 盒子的一侧 | G1B M30B P1SE RL1 | 24.4 0.015 |
| 总计 | | | 327.7 0.1966 |
| 旧方法总计（分钟） | | | 0.283 |
| 减少（%） | | | 30.53 |

13.3 动作研究与标准时间设定

广泛使用两种技术来确定操作时间或标准时间：

• 时间研究，基于对操作的作业工序进行时间记录
• 方法开发和时间设定，基于方法时间测量原理

13.3.1 时间记录系统

时间记录（或时间研究）是根据标准方法开发的，该方法将操作分解为若干工序段，使用秒表记录每个序列的时间，评估操作员在每个序列中的效率，并对记录进行统计评估等。德国工业工程标准协会（REFA）制定的标准时间研究程序是一种广泛应用的方法。

时间测量方法的综合概述如下（德国工业工程标准协会（REFA），生产数据管理）：

1. 手动记录：确定工序。测量点和时间记录由操作员使用秒表（机械或电子）完成；转录和数据统计检查在时间研究表中手动进行
2. 电子记录：确定工序。测量点由操作员设定，而记录、数据统计处理和存储自动地进行。可采用以下几种记录设备变体：
   a. 带有集成微型计算机（平板电脑或记录板）和专用软件的移动记录板（例如 Drigus 公司的 Multidata.6系统、REFA咨询有限公司 的 REFA Chronos 4.0）（图13.25(a) 和 (b)）
   b. 不带记录板的集成微型计算机单手移动系统（例如 ORTIM 公司的 ORTIM b11、 UBR 的 SYMODAT DE 64）。
3. 使用视频系统进行自动记录：
   a. 通过操作员进行效率评估的视频记录
   b. 通过对视频记录进行分段并生成时间构成模块来分离工序序列

如果使用摄像机记录该过程，则记录和评估可以分离。登记过程可以在图像评估设备中进行评估，其中各个工序段被标记并分配时间。因此，可以通过指明工作操作来分析该过程。冻结图像被显示并设置测量点。即使在时间研究之后，也可以通过在评估期间设置测量点将工作流程划分为工序段。

用于时间和动作研究的专用软件示例是罗伯特·G·拉德温和叶泰元开发的多媒体视频任务分析（MVTA）（图13.26）。

MVTA系统通过图像处理分析工作流程的视频记录。动作以图形形式呈现（图13.26），并识别出由断点划分的工序片段。断点是流程记录中的任意事件，对应操作员为执行作业而做出的大幅动作。每个独立工序段的时间分配通过确定该工序段首末图像之间的时间来实现。通过这种方式，将被分析的流程划分为各个工序步骤，并可对每个工序的动作进行分析（实时、慢动作、快动作、逐帧等）。数据可以被存储并用于确定特定工序的标准时间。然而，时间记录方法并不能省去对操作员效率的评估阶段。

13.3.2 SSD4Pro概述

设定标准时间的第二种技术采用基于动作要素分析和时间构成的MTM原理。该软件SSD4Pro[标准缝纫数据（SSD）]由芬兰的AJ咨询公司开发，专用于服装行业制造；该应用程序包含针对服装制造过程的预定义宏，例如缝纫、熨烫以及特殊操作和动作。

基础SSD4Pro 是一种用于开发操作方法和设定准确时间标准的工具。该系统可管理操作及其方法和时间，以及款式和部件的工序列表及其他产品规格（图13.27）。

SSD基础系统的主要功能是包含时间与描述的方法（操作）。一个方法由 SSD元素构成。该方法还具有描述性名称及其他标题数据，以将其与其他类似方法进行区分。每种方法都有唯一的操作（方法）代码。通过使用SSD元素创建方法（图13.28）。添加元素后，SSD系统将生成该操作的总时间。

在第一步中，操作在方法描述窗口的标题数据选项卡中进行了完整描述（图13.29）。

方法标题数据包含不同的信息：

• 操作的简要和详细描述
• 机器类型和代码
• 缝纫机的缝纫速度
• 设备类型
• 捆扎中部件的数量
• 缝纫生产线及操作组
• 操作员所需技能和工作类别
• 产品、型号、订单和客户的代码
• 技术图纸、照片或上传的视频
• 公司层面设定的宽放系数 [根据不同操作类型（手动、锁缝、链式线迹、自动化等）而变化的数值或固定值]

时间值[时间研究时间（TST）]和SAM（标准允许分钟）显示在标题数据窗口中。SAM是TST时间乘以宽放系数的结果。

启动SSD程序时，会自动打开输入元素窗口（图13.30）。

缝纫操作的工作方法实际上是通过选择并依次添加预定义的动作元素来构成的。例如，对于缝纫模块（用于缝纫），定义了以下几组动作：

• 拾取（并定位）裁剪件和半成品件；拾取并移动，可选择是否相对于另一部件、标记或装置进行定位
• 定位，用于缝纫操作中的精确定位工序或中间位置
• 搬运，用于缝纫过程中部件的各种中间动作（翻转、拉直、打褶等）
• 缝纫，用于缝纫过程，注明回针线迹数量、缝纫速度和缝线长度
• 处理，用于排出序列
• 剪刀和裁剪剪刀，用于使用剪刀的手动裁剪工序

对于每个动作组，根据动作的精度、复杂性和精确度或面料类型（柔软、普通或厚重），定义了可能的箱柜。对于包含动作的工序，操作员必须从附加到每个动作情况的距离间隔矩阵中选择移动距离（0–15、16–30、31–45 或 46–80）。距离单位为厘米。

13.3.3 案例研究：缝纫操作的分析

该案例研究包括使用SSD程序计算一项缝纫操作的SAM。该研究在一家专门生产男女夹克的罗马尼亚服装公司进行。

操作：在女式夹克上缝制袖子（图13.31）
机器：重机公司的袖子缝制机
操作的简要描述：将夹克主体放在手推车上的衣架上，并将袖子夹好。操作员取一件夹克，将其放在膝上，拿起袖子并分离出右袖，左袖则放在一旁。首先缝纫右袖，然后缝纫左袖。最后，将夹克放回衣架上。

The TST时间计算如表13.6所示（来自SSD4Pro的方法报告 )。

表13.6 操作“袖子安装”时间计算
方法描述：小计 SSD4Pro AJ‐咨询公司 11月11日 BL65000 650袖子组件 SL 300INLV BL 248055 2007年11月9日 卡门·洛金女士
# Code元件 频率 TST
1. * 供料部件
2. G11D 拾取件，易于抓握，46–80厘米 1* 0.026
3. GP11A 易于获取，定位不准确，6–15厘米 1* 0.007
4. MTA 施加压力 2* 0.017
5. MTR 重新抓取 (MTM2) 1* 0.004
6. G11B 拾起部件，易于抓握，16–30厘米袖子在 膝盖 1* 0.015
01= 0.068
7. – 拿起右袖
8. G50C 拾起部件并定位到另一个31–45厘米 1* 0.038
9. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 2* 0.030
10. P10 对齐第一端侧缝缝合（难处理面料） 2* 0.046
11. P35B 准确地将压脚下方定位在 16–30 厘米处 1* 0.018
02= 0.131
12. – 缝合右袖
13. MA100 回针 3+3 1* 0.011
14. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.026
15. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 2* 0.070
16. P50A 重新定位 0–15 厘米 2* 0.053
17. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
18. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 2* 0.070
19. P50A 重新定位 0–15 厘米 4* 0.106
20. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
21. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 1* 0.035
22. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.026
23. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 1* 0.035
24. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.026
25. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
26. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 1* 0.035
27. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.026
28. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 1* 0.035
29. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.026
30. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
31. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 2* 0.070
32. P50A 重新定位 0–15 厘米 2* 0.053
33. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 2* 0.075
34. P51A 重新定位，易于抓握 0–15 厘米 1* 0.016
35. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
36. HS2C 拿起剪刀，在30厘米内剪切并处理 剪刀, 31–45厘米切割：4 1* 0.081
03= 0.951
37. – 拿起左袖
38. G50C 拾取部件并定位另一个 31–45 厘米 1* 0.038
39. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
40. P10 对齐第一端侧缝设置（难处理 面料） 2* 0.046
41. P35A 将位置置于脚部下方，精确至0–15厘米 1* 0.016
04= 0.114
42. – 安装左袖
43. MA100 回针 3+3 1* 0.011
44. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.026
45. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 2* 0.070
继续

表13.6 操作“袖子安装”时间计算——续
方法描述：小计 SSD4Pro AJ‐咨询公司 11月11 BL65000 650袖子组件 SL 300INLV BL 248055 2007年11月9日 卡门·洛金女士
# Code元件 频率 TST
46. P50A 重新定位 0–15 厘米 2* 0.053
47. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
48. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 2* 0.070
49. P50A 重新定位 0–15 厘米 4* 0.106
50. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
51. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 1* 0.035
52. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.026
53. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 1* 0.035
54. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.026
55. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
56. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 1* 0.035
57. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.026
58. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 1* 0.035
59. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.026
60. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
61. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 2* 0.070
62. P50A 重新定位 0–15 厘米 2* 0.053
63. MA35 缝纫 3.5 针/厘米，速度？厘米：4，转速：500 2* 0.075
64. P50A 重新定位 0–15 厘米 1* 0.016
65. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.05
66. HS2C 拿起剪刀，在30厘米内剪切并处理 剪刀, 31–45厘米切割：4 1* 0.081
05= 0.951
67. – 控制右侧袖窿
68. H10C 移动或拉直部件 31–45 厘米 1* 0.020
69. H15B 无抓握状态下移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.014
70. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
71. P65A 用手部动作重新抓取 0–15 厘米 1* 0.005
72. MT2EL 眼球运动 1* 0.004
06= 0.058
73. – 控制左侧袖窿
74. H10C 移动或拉直部件 31–45 厘米 1* 0.020
75. H15B 移动或拉直无抓握部件 16–30 厘米 1* 0.014
76. H10B 移动或拉直部件 16–30 厘米 1* 0.015
77. P65A 用手部动作重新抓取 0–15 厘米 1* 0.005
78. MT2EL 眼球运动 1* 0.004
07= 0.058
79. – 控制对称性
80. H10D 移动或拉直46‐80厘米的部件 1* 0.026
81. HR3 阅读并比较单词：2 2* 0.084
82. D10D 处理 80–> 厘米 1* 0.026
08= 0.136
83. 捆扎 捆扎时间 ,捆扎尺寸：10 1* 0.08
09= 0.08
TST 2548
允许 1.12
SAM 2.854
RPM，转每分钟。

使用SSDPro软件应用程序具有以下优势：

• 所有计算的时间均可存储，并可在工作方法发生微小变更时再次使用
• 这些元素代表对工作方法的深入分析
• 在进行动作分析后，可轻松提出改进的解决方案
• 可以突出显示有效缝纫时间与动作时间之间的比率
• 无需评估操作员的效率；得出的 SAM是基于100%效率的标准

13.4 服装制造中的生产线平衡与工作效率

服装公司的生产率不仅取决于每位操作员的效率，还取决于团队协作的可能性（Nicolaiov 等人，2013年）。在该领域中，缝纫部门的生产率由缝纫生产线决定。企业可能拥有优秀的工人，但如果他们未接受过团队协作训练，结果也不会理想。另一方面，良好的产线组织能够充分发挥每位操作员的优势。缝纫生产线组织的效率取决于：（1）产线主管平衡产线的能力；（2）工作场所之间的运输方式；（3）每位操作员的技术水平（其所掌握的操作数量）；（4）生产跟进系统；以及（5）组织类型。为了评估缝纫生产线的效率，下一节将提出一些具体指标用于产线效率的评价。

13.4.1 具体效率指标

为了评估缝纫生产线的效率，需要收集以下数据（Morshed 和 Palash，2014年）：（1）产品类型（型号、订单和件数），（2）件数操作人员数量（No），(3) 工作时间（例如，T = 480分钟），(4) 每件服装的时间 （Te，即某一服装款式操作时间的总和），以及 (5) 最大操作时间 [Tb，工作场所的最大操作时间（单位为分钟）]。所有这些数据通常都包含在服装的工艺过程中（Adeppa, 2015）。利用这些数据，可以计算出一些参数以表示产线效率：

基本节拍时间 (p)：p = Te/No(分钟) (13.1)

Minimum/maximum pitch(pmin/pmax): pmin/max= ±10% p(min) (13.2)

Theoretical daily output(Wp): Wp= T × No/Te(pieces/day) (13.3)

Line efficiency(Le): Le= p/ Tb × 100(%) (13.4)

Real output(Wr): Wr= Wp × Le/100(pieces/day) (13.5)

Bottleneck productivity(Wb): Wb= Wr/No(pieces/operator) (13.6)

为了更准确地评估生产线平衡，应绘制节拍时间图。该图表包含每个操作员负荷与基本节拍（中间水平线）的对比。当所有点都位于Pmin和Pmax水平线之间时，被视为理想情况。通过该图表可以识别出瓶颈和“轻松环节”，从而由生产线主管决定是否需要重新平衡工序或对某些操作进行工作研究。

13.4.2 案例研究：技术线效率评估

本案例研究中的活动发生在一家罗马尼亚的服装公司，该公司专注于生产女式夹克。为了评估技术性缝纫生产线的效率，遵循了以下步骤：

1. 收集了必要的数据（表13.7中的工艺过程）并直接对技术线进行了调研
2. 计算了技术线的效率指标（表13.8）
3. 绘制了节拍图
4. 观察

13.4.2.1 技术线分析

分析集中在E15线、型号320302。工序分配（由线组长制定）见表13.7。

13.4.2.2 直接观察

工艺师和工时研究专家具备出色的工艺知识和丰富的经验。在计划部门，存有大量的关于不同工艺变体的纸质文档形式的工艺数据库，并基于实践记录了相应的时间数据。操作时间根据工艺复杂性确定，是准确的。

表13.7 E15缝纫线的工艺过程
Operator no. Machine
1 Worktable(WT), lockstitch machine (LM)
2 WT
3 Hand stitch machine (AMF)
4 LM
5 LM, sleeve setting machine
6 LM
7 LM
8 IT
9 LM, overlock machine, button-hole machine
10 LM
11 LM
12 Ironing table(IT)
13 IT
14 Safety stitch machine (SSM)
15 SSM
16 LM
17 LM, WT
18 LM
19 LM
o=19

表13.8 技术线的效率
E15缝纫线的指标 结果 备注
基本节拍时间（分钟） 8.66
最大操作时间（瓶颈）（分钟） 12.60 熨烫（O12，O13）
理论日产量（件/天） 55.42 仅用于计算目的
生产线效率（%） 68.73
瓶颈日产量（件/天） 38.10 仅用于计算目的
瓶颈生产率（部件/操作员） 2
面料的难易程度，但这些因素并未考虑工作方法的具体性和工作场所配置。

建议

1. 需要更新操作时间记录和评估的技术。强烈建议审查操作时间，特别是针对耗时过长的复杂操作（例如6、5、12分钟）。
2. 需要把工作方法作为优先事项。工艺师实施新模型的活动必须与实施方法相结合。工艺师成为方法培训员。
3. 需要建立用于电子支撑的数据库，使用具备图形和描述功能的专用软件。
4. 强烈建议确定操作时间的实际水平，以真实反映效率情况（例如，现有的120%效率实际上仅为70%）。

13.4.2.3 生产线效率指标

根据工艺过程中的数据（表13.7）以及第13.4.1节中给出的公式，计算出E15缝纫线的产线效率有效值，如表13.8所示。

根据对与产品类型、装备水平相关的数据（加工产品时间、操作时间以及计划/实际生产定额）以及个人评估的分析，观察发现实际效率水平较低，降至约75%。

13.4.2.4 节拍图

为了对缝纫生产线进行彻底调查，使用表13.7中提供的工艺过程基本数据绘制了节拍图（图13.32）。

13.4.2.5 观测

1. 实际情况是，操作员的效率水平各不相同，线组长对此非常了解。在这种情况下，线组长会根据操作员个人的效率来进行最优的生产线平衡。例如，平均效率为70%的操作员O2被分配到一个操作时间位于pmin 线以下的操作任务。另一方面，如果某位操作员的平均个人效率为130%，则该操作员将被分配到一个操作时间位于pmax 线以上的操作任务。
2. 操作员负荷的平衡得到了注意（E15中19名操作员中有11名）。线组长非常了解操作员的能力，并在订单处理过程中通过重新分配操作来实现生产线平衡。
3. 通过将操作合并到微流程中，可以减少工艺过程中的操作数量。一些操作员执行了三个以上的操作，根据线组长的备注，这些操作始终被执行。
4. 流水线供料员不应执行工艺操作。他或她应根据生产线的效率获得报酬。其职责必须是持续地为每位操作员提供捆件供料。他或她必须在技术线上“拉动”产品。
5. 应全面调查设备的所有技术可能性以确保有效性（例如，袖子缝纫机的断线器已损坏，操作员不得不使用剪刀；这是计划外的，降低了效率）。
6. 观察到完全缺少附件（如衬垫、激光装置等），作者注意到个人效率大约下降了10%，主要影响长缝纫操作。标记距离针的位置不够近。
7. 存在若干重要领域，可通过改进工作方法来提高效率（例如长缝纫、小部件以及减少标记和熨烫的标准方法）。一些操作员自行改进了他们的操作。这些改进必须由技术人员进行分析，并推广到其余生产线。每一项改进都必须得到奖励。

13.5 结论

服装制造过程的特点是手工机械作业占很大比例。因此，仅投资先进机器是不够的。要提高生产率，必须重视操作员和工作方法。工作场所配置和技术线组织。如本章所示，只需少量投资即可取得显著成效。

第一步是具备必要的知识（工作研究、方法研究、方法时间测量技术和生产线平衡）。第二步是从每位操作员开始，到技术线系统结束，仔细观察制造过程。基于方法时间测量，每个工作场所都可以从方法和工作场所组织的角度进行分析，从而找到更好的解决方案，如案例研究中所示。最重要的是，以较低的成本可以减少每项操作所需的时间。同时，更好的方法将降低操作者的努力程度。为了获得更好的结果，软件程序可以帮助负责人处理日常活动。如案例研究所示，最终结果是全面的，可用于进一步用途。可以看出，工作研究的技术方案正在不断增加。

在技术线层面，每个工作地的工作研究结果不断累积。生产线平衡是公司实现高生产率的最后一步。可以利用部分数据来计算具体指标，并采取必要措施以改进制造过程。由此可见，本章介绍的所有元件都是相互关联的。最后，人力知识和技能是工业工程在服装制造中取得成功的最重要因素。