Năng suất tổ hàn: tách thời gian đắp và thời gian phụ

Tốc độ đắp không phải năng suất của cả tổ
Một nguồn hàn có thể đắp nhiều kilôgam mỗi giờ cháy hồ quang, trong khi tổ vẫn hoàn thành ít sản phẩm vì phải chờ gá, xoay chi tiết hoặc xử lý trước và sau hàn. Ngược lại, tỷ lệ cháy hồ quang giảm chưa chắc năng suất giảm: cùng lượng kim loại có thể được đắp nhanh hơn nên cần ít phút hồ quang hơn.

Miller khuyến nghị xem thời gian hồ quang cùng những hoạt động khác trong toàn quá trình và lưu ý sửa lỗi có thể làm tăng công việc đáng kể.[1] Bài này dùng mô hình thời gian theo một sản phẩm để phân biệt chỉ số thiết bị, sản lượng của ô làm việc và giờ công của tổ.

Không thay đổi thông số hàn thật trong bài. Các mức tốc độ và thời gian là giả định đã đáp ứng cùng yêu cầu sản phẩm. Trước khi dùng một phương án thực tế, tính phù hợp quy trình và chất lượng phải được xác nhận riêng.

Một mẫu số cho mỗi đại lượng
Gọi m = 2,4 kg là lượng kim loại cần đắp cho một sản phẩm đạt yêu cầu. r_a = 4,8 kg/giờ hồ quang là tốc độ đắp khi hồ quang đang cháy, đã tính theo kim loại lắng đọng. Không nhân thêm hiệu suất lắng đọng nếu r_a đã có định nghĩa đó.

t_a = m/r_a

Ta có t_a = 0,5 giờ, tức 30 phút. Gọi t_p là tổng thời gian phụ nằm nối tiếp với hàn trong ô làm việc. Chu kỳ sản phẩm được mô hình hóa:

T = t_a + t_p

Tỷ lệ hồ quang f_a = t_a/T. Năng suất khối lượng theo giờ ô làm việc là m/T = r_af_a. Đẳng thức đúng do các biến dùng cùng phạm vi sản phẩm và thời gian. Nó không cho phép lấy một tỷ lệ hồ quang của ca khác nhân với tốc độ đắp ở điều kiện khác rồi xem là kết quả đo.

Tài liệu Lincoln Electric phân biệt phép so thời gian hồ quang ở hệ số hoạt động 100% với giả thiết hệ số hoạt động trong phân tích chi phí.[2] Đây là điểm cần đọc ở chú thích; bài không sử dụng các mức tăng năng suất quảng bá làm dữ liệu cho ví dụ.

Bảng thời gian của sản phẩm cơ sở
Đặt thời gian gá và chuẩn bị 20 phút; di chuyển hoặc xoay chi tiết 12 phút; vệ sinh giữa các công đoạn 8 phút; xác nhận và kiểm tra theo công việc 10 phút. Trong mô hình này chúng không chồng lên thời gian hàn và tổng t_p = 50 phút.

Chu kỳ T₀ = 80 phút, f_a = 30/80 = 37,5%. Năng suất dài hạn của một ô là 60/80 = 0,75 sản phẩm mỗi giờ, tương đương 1,8 kg kim loại hữu ích mỗi giờ ô.

Giả sử một thợ hàn và một người hỗ trợ cùng được bố trí toàn bộ chu kỳ. Giờ công tiêu tốn là 2 × 80/60 = 2,666667 giờ người mỗi sản phẩm. Năng suất lao động tương ứng 0,375 sản phẩm/giờ người. Nó khác 0,75 sản phẩm/giờ ô dù mô tả cùng công việc.

Nếu người hỗ trợ phục vụ nhiều ô, cần dùng giờ công phân bổ thực tế thay vì mặc nhiên tính hai người liên tục. Tổng giờ phân bổ trên các ô phải khớp tổng giờ làm việc, tránh ghi một giờ hỗ trợ thành một giờ cho từng ô cùng lúc.

Phương án A: đắp nhanh hơn nhưng thao tác phụ giữ nguyên
Giả sử r_a tăng từ 4,8 lên 6,0 kg/giờ hồ quang, cùng m. t_a giảm còn 24 phút. Tổng chu kỳ T_A = 24 + 50 = 74 phút, giảm 7,5% so cơ sở.

Năng suất theo thời gian tăng theo 80/74 - 1 = 8,108108%, không phải 25% như mức tăng tốc độ đắp. Phần phụ chưa được cải thiện làm giảm ảnh hưởng của thay đổi riêng quá trình hàn.

Tỷ lệ hồ quang mới bằng 24/74 = 32,432432%, thấp hơn 37,5%, trong khi sản lượng mỗi giờ tăng. Nếu chỉ đặt mục tiêu nâng tỷ lệ hồ quang, nhóm có thể đánh giá sai một cải tiến hợp lệ. Cần xem đồng thời số sản phẩm đạt và tổng thời gian.

Phương án B: giảm thao tác phụ có thể đo được
Giữ tốc độ đắp 4,8 kg/giờ. Giả sử bố trí dụng cụ và gá làm thời gian chuẩn bị giảm từ 20 còn 12 phút; cách cấp và xoay chi tiết làm thời gian di chuyển giảm từ 12 còn 6 phút. Vệ sinh và xác nhận vẫn là 8 và 10 phút.

t_p mới bằng 36 phút; T_B = 66 phút. Năng suất tăng 80/66 - 1 = 21,212121%. Tỷ lệ hồ quang tăng thành 45,454545%. Hai cải tiến trên chỉ được ghi nhận khi đo cùng khối lượng công việc và cùng yêu cầu đầu ra.

Linde nhấn mạnh việc xem dữ liệu từ chuẩn bị đến kiểm tra cuối, bao gồm chờ đợi, thay đổi thiết lập và làm sạch, vì một thông số riêng không mô tả đủ năng suất.[3] Không gọi mọi phút không có hồ quang là lãng phí: một số hoạt động là cần thiết để tạo sản phẩm đúng yêu cầu.

Nếu kết hợp A và B, T_AB = 24 + 36 = 60 phút. Năng suất tăng 33,333333% so cơ sở. Không cộng tùy ý 8,108108% và 21,212121%; mẫu số các phần trăm và cách kết hợp thay đổi cần được tính từ thời gian cuối.

Từ chu kỳ trung bình đến sản phẩm kết thúc trong ca
Giả sử ca dài 480 phút, có 40 phút nghỉ và 20 phút chuẩn bị chung đầu ca. Thời gian khả dụng còn 420 phút. Phần chuẩn bị chung này khác 20 phút gá cho mỗi sản phẩm trong bảng cơ sở; phải tránh ghi trùng cùng một hoạt động.

Nếu chỉ nhận sản phẩm hoàn tất trước cuối ca, không có dở dang đầu ca, cơ sở hoàn thành 5 sản phẩm và dư 20 phút. Phương án A vẫn hoàn thành 5, nhưng dư 50 phút. Phương án B hoàn thành 6 và dư 24 phút. Kết hợp A+B hoàn thành 7 sản phẩm vừa 420 phút.

Việc A không tăng số nguyên sản phẩm trong một ca không phủ nhận mức giảm chu kỳ. Nếu cho phép chuyển dở dang giữa ca, xét nhiều ca hoặc bổ sung nhiệm vụ khác, phần thời gian tiết kiệm vẫn có giá trị. Báo cáo phải tách tốc độ dài hạn với số hoàn tất ở một cửa sổ hữu hạn.

Công sửa có thể làm tỷ lệ hồ quang đẹp hơn
Xét riêng phương án cơ sở. Giả sử 95% sản phẩm đạt lần đầu; 5% còn lại cần đúng một lượt sửa thêm 25 phút, trong đó có 10 phút hồ quang, rồi đều đạt. Đây là mô hình kỳ vọng đơn giản, không có vòng sửa tiếp theo.

E(T) = 80 + 0,05 × 25

Thời gian trung bình thành 81,25 phút; thời gian hồ quang trung bình 30,5 phút. Tỷ lệ hồ quang dài hạn tính bằng tổng thời gian là 30,5/81,25 = 37,538462%, nhỉnh hơn 37,5% ban đầu. Tuy nhiên năng suất sản phẩm đạt giảm vì phải làm thêm công.

Nếu tỷ lệ cần sửa tăng thành 20%, chu kỳ kỳ vọng thành 85 phút và hồ quang thành 32 phút. Tỷ lệ 32/85 = 37,647059% tiếp tục tăng nhẹ, nhưng sản lượng giảm thêm. Phút hồ quang phục vụ sửa phải được nhận diện riêng, không dùng để chứng minh năng suất hữu ích tăng.

Dữ liệu tối thiểu để đánh giá cải tiến
Mỗi bản ghi nên có mã sản phẩm, phạm vi hàn, lượng đắp hữu ích, thời điểm các trạng thái và kết quả chất lượng. Hoạt động thực hiện song song cần mô hình tài nguyên hoặc lịch riêng; không cộng toàn bộ thời gian của hai người rồi coi đó là thời gian lịch.

Khi so trước và sau, giữ cơ cấu sản phẩm tương đương hoặc báo theo nhóm. Một ca có nhiều chi tiết nhỏ có thể tăng số sản phẩm mà không chứng minh chu kỳ cùng loại đã giảm. Sửa chữa, chờ kiểm và công dở dang cũng cần cùng quy tắc ghi nhận.

Bảng thời gian giúp chỉ rõ phương án tác động vào phần nào và lợi ích còn bị giới hạn bởi phần nào. Mục tiêu là nhiều sản phẩm đạt yêu cầu trong cùng nguồn lực, với hồ sơ có thể kiểm lại; tỷ lệ hồ quang và tốc độ đắp là những biến hỗ trợ cho kết luận ấy.

Nguồn tham khảo
[1] What is Welding Arc-on Time and Are You Overestimating It? — Miller Electric. Truy cập ngày 09/11/2026.
[2] HyperFill Twin Wire FCAW Solution — Deposition Rates Comparison — Lincoln Electric. Truy cập ngày 09/11/2026.
[3] Data-Driven Welding: Turn Shop-Floor Data into Greater Productivity with StarSolver — Linde Canada. Truy cập ngày 09/11/2026.

Rà soát nội dung: 09/11/2026.
 
Top