a. Phương pháp tính toán phân tích xác định thời gian thao tác bằng phương pháp MTM và hệ thống xác định thời gian định trước GSD [9]
Phương pháp MTM đưa ra công thức tính thời gian công nghệ và xây dựng hệ thống GSD đưa ra giá trị thời gian chuẩn cho các cử động trong các hoạt động chuẩn bị và phụ cho thao tác may. Từ hệ thống GSD, sinh viên tiến hành phân tích các thao tác may thành cử động và từ đó tính toán được giá trị thời gian thao tác hoạt động chuẩn bị phụ.
b. Phương pháp xác định cỡ mẫu (số lần theo dõi thao tác) [27]
- Bước 1: Tiến hành thử nghiệm một mẫu có n lần thử, từ đó tính giá trị trung bình X , độ lệch chuẩn s và hệ số biến sai cν, từ đó xác định sai số chuẩn e theo công thức:
e= = = hay = (2.2) Trong đó tp là giá trị t của phân bố Student để xét khoảng tin cậy và cỡ mẫu - Bước 2: Qua thử nghiệm sơ bộ, đo thời gian thao tác của một công nhân với số lần lặp lại là 3 lần.
c. Phương pháp thực nghiệm quay phim, chụp ảnh
- Quay phim chụp ảnh là phương pháp ghi nhận các hình ảnh, thời gian, quy trình thao tác của người công nhân may và có thể xem đi xem lại nhiều lần. Phương pháp này giúp người phân tích có thể ghi nhận lại một cách chính xác và đầy đủ các quy trình thao tác của người công nhân mà việc quan sát trực tiếp không thể đảm bảo vì không gian trên chuyền may có thể làm cho người phân tích không tập trung, bị chi phối bởi những vấn đề đang diễn ra xung quanh.
- Quá trình quay phim–chụp ảnh được thực hiện như sau:
- Khi quay phim, người quay phải đứng về phía tay trái của người công nhân may 1 góc từ 30 đến 90 độ so với vị trí ngồi của công nhân may và quay từ trên xuống.
- Nếu đứng bên tay phải của công nhân, thì người quay phim phải đứng song song với bàn máy và điều chỉnh khoảng cách sao cho dễ thấy thao tác may của công nhân.
Bước 1: Quay toàn cảnh người công nhân bao gồm cả thao tác bốc BTP và vị trí làm việc của người công nhân đó.
Bước 2: Quay đến vị trí cận cảnh–có nghĩa là quay các thao tác khi may BTP. Bước 3: Khi chuẩn bị hết BTP thứ nhất, người quay phim phải quay lập lại bước 1.
Chú ý:
+ Khi quay phim, nhân viên quay phim không nên di chuyển nhiều vị trí, mà chọn vị trí thích hợp rồi dùng chức năng Zoom của máy quay phim. Vì nếu di chuyển nhiều, hình ảnh quay sẽ bị rung, không thấy rõ.
+ Nên chỉnh chế độ sáng phù hợp với ánh đèn huỳnh quang, để khỏi bị chói khi xem.
+ Điều chỉnh chế độ Back/light khi đang ở chế độ ngược sáng.
Bấm giờ là phương pháp xác định các loại tiêu hao thời gian cho nguyên công, được thực hiện bằng cách quan sát, đo và ghi trực tiếp tại nơi làm việc, đo độ dài thời gian tiêu hao cho các thao tác lặp đi lặp lại theo chu kỳ khi gia công những sản phẩm giống nhau. Tùy thuộc vào đối tượng và mục đích nghiên cứu, người ta phân thành 2 hình thức bấm giờ:
Bấm giờ cá nhân: nhằm nghiên cứu công việc của một công nhân ở nơi làm việc nhất định.
Bấm giờ nhóm (tổ) công nhân do một người quan sát tiến hành để nghiên cứu công việc của một tập thể công nhân.
Trong phạm vi nghiên cứu tác giả sử dụng hình thức bấm giờ cá nhân để ghi nhận lại số liệu thời gian thực hiện nguyên công của người công nhân nhiều lần nhằm phục vụ cho quá trình so sánh, đánh giá và xử lý các số liệu thực nghiệm được chính xác.
Quá trình bấm giờ bao gồm 4 bước thực hiện như sau:
Giai đoạn 1: Chuẩn bị bấm giờ
Công tác chuẩn bị bấm giờ khá phức tạp, người bấm giờ phải hiểu và nắm vững đặc điểm của nguyên công, phương pháp thực hiện nguyên công theo quy trình công nghệ hợp lý, xác định điểm bấm giờ, xác định các nhân tố ảnh hưởng tới độ dài thời gian nguyên công, xác định số lần quan sát thích hợp trên cơ sở các điều kiện công tác đã thực sự ổn định.
Giai đoạn 2: Quá trình bấm giờ trực tiếp
Quá trình bấm giờ trực tiếp bao gồm việc quan sát, đo và ghi các tiêu hao thời gian cho mỗi yếu tố thành phần của nguyên công vào phiếu bấm giờ.
Dụng cụ đo thông thường là các loại đồng hồ bấm giây 1 hoặc 2 kim, có mặt phân thành 60 hoặc 100 khoảng bằng nhau, mỗi khoảng tương ứng với 1 giây hoặc 1 phút.
Có 2 cách sử dụng đồng hồ bấm giờ như sau:
+ Quan sát thời gian liên tục: Tiếp tục quan sát mà không bấm đồng hồ ngừng chạy và khi từng thành phần nguyên công ngừng thì đọc nhanh và ghi giá trị mà đồng hồ chỉ ra. Sau khi hoàn thành toàn bộ nguyên công, lấy thời gian kết thúc của từng thành phần nguyên công trừ thời gian ghi lúc ban đầu sẽ có được tiêu hao thời gian cho
từng yếu tố thành phần của nguyên công. Cách này phù hợp với những thành phần nguyên công có thời gian quá ngắn.
+ Quan sát thời gian riêng rẽ: Để đo thời gian của từng thành phần nguyên công, để đồng hồ về 0 khi bắt đầu và ấn nút đồng hồ khi thành phần nguyên công kết thúc, tranh thủ đọc và lại để đồng hồ về 0 để đo thời gian cần dùng cho phần nguyên công tiếp. Tiếp tục động tác này cho từng thành phần nguyên công cho đến khi kết thúc xong nguyên công.
Với phương pháp này, không cần làm tính trừ nhưng phải bấm nút đồng hồ nhiều lần, do đó dễ làm tăng sai số của đồng hồ. Vì vậy phương pháp “Quan sát thời gian liên tục” không thích hợp với những thành phần nguyên công có thời gian ngắn.
Trong quá trình quan sát, người quan sát phải đứng chéo sau người công nhân, cách người công nhân từ 1.5m đến 2m, để đảm bảo:
Mắt người quan sát–đồng hồ-kim máy may nằm trên 1 đường thẳng.
Số lần bấm giờ lặp lại tùy theo yêu cầu về độ tin cậy mà người sử dụng mong muốn.
Trong quá trình quan sát, nếu người công nhân có động tác bất thường xảy ra (đứt chỉ, gãy kim….), người quan sát đánh dấu ký hiệu vào phiếu bấm giờ và ghi thời gian bị ngừng trệ. Trường hợp không xác định được khoảng thời gian dừng yêu cầu phải ghi ký hiệu đánh dấu vào cột thời gian.
Giai đoạn 3: Chỉnh lý các tài liệu bấm giờ
Các tài liệu và số liệu có được sau khi tiến hành bấm giờ cần phải được chỉnh lý lại nhằm đảm bảo loại trừ những yếu tố đột biến, các sai lệch ảnh hưởng đến chất lượng và khả năng phân tích các số liệu, đảm bảo độ tin cậy cho dãy số có được của nhiều lần quan sát.
e. Phương pháp phân tích, đánh giá và so sánh
Sau quá trình quay phim, bấm giờ tiến hành phân tích để đánh giá đúng những gì đang diễn ra trong thực tế sản xuất, loại bỏ tất cả các thao tác thừa của người công nhân để ghi lại số liệu chính xác nhất
Tất cả những ghi nhận trên sẽ giúp chúng ta có cái nhìn chính xác về thực tế sản xuất của công nhân , đánh giá được các yếu tố làm ảnh hưởng đến thao tác và tốc độ làm việc của người công nhân.
Giới thiệu về quy hoạch thực nghiệm
Quy hoạch thực nghiệm là cơ sở phương pháp luận của nghiên cứu thực nghiệm hiện đại. Đó là phương pháp nghiên cứu mới, trong đó công cụ toán học giữ vai trò tích cực. Cơ sở toán học nền tảng của lý thuyết quy hoạch thực nghiệm là toán học xác suất thống kê với hai lĩnh vực quan trọng là phân tích phương sai và phân tích hồi quy.
Định nghĩa quy hoạch thực nghiệm: Theo nghĩa rộng, quy hoạch thực nghiệm là tập hợp các tác động nhằm đưa ra chiến thuật làm thực nghiệm từ giai đoạn đầu đến giai đoạn kết thúc của quá trình nghiên cứu đối tượng (từ nhận thông tin mô phỏng đến việc tạo ra mô hình toán, xác định các điều kiện tối ưu), trong điều kiện đã hoặc chưa hiểu biết đầy đủ về cơ chế của đối tượng.
Phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của nhiều yếu tốđến mục tiêu Y
Giả sử ta cần nghiên cứu một đại lượng Y trong một hệ thống nào đó - Y gọi là đặc trưng ra. Trong hệ thống ấy, Y phụ thuộc vào:
Các yếu tố độc lập (X1, X2,...,Xj,...,XK) - có thể điều khiển được. Các biến Xj; j=
K
,
1 gọi là các biến vào (biến giải thích) hay là các yếu tố ảnh hưởng quan trọng lên Y. Các yếu tố ngẫu nhiên - thường xuyên và không điều khiển được . Biến ngẫu nhiên gọi là nhiễu. Vấn đề là phải tìm quan hệ giữa Y và bộ Xj; j= 1,K . Giả thiết mối quan hệ giữa Y và bộ Xj; j= 1,K có dạng:
Y = f( X1,...,Xj,...XK; 1,2,...p) + ; j= 1,K (2.3) Trong đó:
Y là đặc trưng ra; (X1,X2,...,Xj,...,XK) là bộ biến giải thích; 1, 2, ...p là các tham số chưa biết. Các giá trị Y đo trong quá trình thí nghiệm, còn các giá trị của X đã biết trong quá trình phân tích.
Trong thiết kế thí nghiệm, người ta chủ động cho các giá trị xác định của các biến giải thích và với mỗi "điểm" thí nghiệm xác định (X i1, Xi2,...,Xij) đó đo được một giá trị ngẫu nhiên Yi của Y ở đầu ra. Việc xác định trước N điểm thí nghiệm; i=
N
,
1 nhằm thu được bộ N giá trị (Y1, Y2, ...,YI) gọi là một thiết kế N điểm.
Thiết kế thí nghiệm là để thu được bộ số liệu thực nghiệm biểu thị quan hệ định lượng giữa biến cần giải thích Y và bộ biến giải thích Xj; j= 1,K thể hiện bằng một mặt hồi quy nào đó.
Phương pháp tiến hành sao cho dễ dàng sử dụng trong thực nghiệm, vừa đủ để tìm ra quy luật biến đổi của Y khi các Xj ; j= 1,K thay đổi (K là số biến hay số yếu tố). Vì mối quan hệ thực giữa Y và các Xj ; j= 1,K ; không được biết nên ở đây ta chỉ mô phỏng một cách gần đúng bằng những hàm đơn giản nhất. Như đã biết, dù dạng quan hệ giữa Y và bộ Xj phức tạp như thế nào thì ở lân cận mỗi điểm cũng có thể biểu diễn gần đúng bằng một hàm tuyến tính hoặc bậc hai. Do đó, trong mỗi bài toán cụ thể, người nghiên cứu trước hết thăm dò bằng quan hệ tuyến tính, nếu trong thực nghiệm thấy Y biến đổi tỉ lệ với các biến giải thích Xj; j= 1,K tức là phương trình hồi quy tuyến tính phù hợp qua tính phương sai hoặc R2.
Tiếp theo thăm dò bằng cách bố trí thêm một số thí nghiệm. Nếu quan hệ không còn là tuyến tính thì sử dụng quan hệ bậc hai (hay toàn phương). Nếu cần chi tiết hơn nữa, chẳng hạn nghi ngờ mặt cong có những điểm uốn, thì thăm dò bằng xấp xỉ bậc 3. Một trong các nội dung chính của thăm dò là bố trí thí nghiệm sao cho mặt hồi quy được xây dựng dễ dàng nhất là phản ánh đầy đủ nhất quy luật liên hệ.
Mọi thiết kế thí nghiệm thường được thực hiện xung quanh một điểm đã quen thuộc với người làm thí nghiệm, chọn điểm này làm tâm thí nghiệm và bố trí các điểm thí nghiệm xung quanh tâm sao cho các giá trị của Y thu được khác nhau một cách rõ ràng, thể hiện khả năng biến đổi của Y mà chỉ cần một số ít điểm thí nghiệm đủ để điều tiết các tham số của phương trình hồi quy.Chẳng hạn có p tham số a1, a2, ... ap thì cần ít nhất p điểm thí nghiệm xung quanh tâm và một số điểm thí nghiệm tại tâm nhằm đánh giá chất lượng của hồi quy, tức là đánh giá mô hình hồi quy do chủ quan đề ra có phù hợp với bộ số liệu thực nghiệm hay không. Tăng số thí nghiệm tại tâm, tức là tăng thêm số lần nhắc tại tâm, giúp cho việc đánh giá tốt hơn sự phù hợp của mô hình hồi quy mà không làm tăng thêm bậc tự do.
Áp dụng các tính chất của quy hoạch trực giao, ta tiến hành thiết kế và phân tích thí nghiệm gồm các bước sau:
Bước 1: Lập bảng giá trị của các biến (yếu tố ảnh hưởng), khoảng biến thiên của yếu tố gồm giá trị gốc, giá trị cận trên và cận dưới, khoảng biến thiên của chúng:
Bảng 2.6 Bảng giá trị của các biến là các yếu tốảnh hưởng Yếu tố 1 2 3 ... K Đặt biến X1 X2 X3 ... XK Giá trị gốc 0 j X 0 1 X X02 X03 ... XK0
Cận trênX j X1 X2 X3 .... XK Cận dưới X j X1 X2 X3 ... XK Xj 2 1 1 X X 2 2 2 X X 2 3 3 X X ... 2 K K X X
Bước 2: Mã hóa các biến. Biến chuẩn hóa: xj =
j j j X X X 0 ; j = 1,K (2.4) Như vậy: xj = 1 Xj = X j xj = 0 Xj = X0 j xj = -1 Xj = Xj
Bước 3: Xây dựng ma trận thực nghiệm cho QHTG cấp 1 Số thí nghiệm: N=2K hoặc 2K-p
Trong đó:
N = 2K tương ứng với QHTG đầy đủ 2K yếu tố.
N = 2K-p tương ứng với QHTG từng phần đầy đủ 2K-p yếu tố.
Thực hiện n0 là thí nghiệm tại tâm; (n0 k); với các thí nghiệm tại tâm ta có: Biến chuẩn hóa: x1 = x2 = ... = xk = 0, đo được Y10, Y20, ..., Yk0.
Tương ứng ta có bộ giá trị của biến thực: X10, X20, ... ,Xk0. Đo được các giá trị đầu ra Y.
Ta có ma trận thực nghiệm, trong đó:
- Giá trị của biến chuẩn hoá được xây dựng trên nguyên tắc thêm biến ghép bộ và đảm bảo tính chất của QHTG.
- Giá trị của biến thực được xây dựng trên nguyên tắc
* Nếu kiểm định mô hình cấp 1 không phù hợp, ta có thể giả thiết mô hình có dạng cấp 2 không hoàn chỉnh: k j i j i ij k j j jx x x Y 0 , 0 ~ k j i j i ij k j j jx b x x b Y 0 , 0 ˆ
* Nếu trường hợp bậc 2 không hoàn chỉnh và kiểm định không phù hợp nữa thì ta phải giả thiết mô hình là bậc 2 hoàn chỉnh.
j i k j j jj j i ij k j j jx x x x Y 1 2 1 0 ~ j i k j j jj j i ij k j j jx b x x b x b b Y 1 2 1 0 ˆ
Bước 4: Xây dựng ma trận X cho QHTG cấp 2
Số thí nghiệm: N= N1+n0+2K; Với:
N1 = 2K hoặc 2K-p là số thí nghiệm đã tiến hành trong QHTG cấp 1 n0 là số thí nghiệm tại tâm.
2K là số thí nghiệm ở xung quanh tâm thí nghiệm
Trong đề tài, sử dụng QHTG cấp 2 với sự ảnh hưởng của 2 yếu tố là kích thước và khoảng cách. Số thí nghiệm: N = 2k + n0 +2k = + 2 + 2x2 = 10 thí nghiệm. Trong đó có 4 thí nghiệm cơ bản, 4 thí nghiệm xung quanh tâm, 2 thí nghiệm tại tâm.
Bảng 2.7 Bảng ma trận thí nghiệm hai yếu tốảnh hưởng tới thao tác của công nhân may với
sản phẩm áo khoác dệt kim
Số TN x0 x1 x2 Thí nghiệm cơ bản 1 + - - 2 + + - 3 + - + 4 + + + Thí nghiệm xung quanh tâm 5 + - 0 6 + + 0 7 + 0 -α 8 + 0 +α Thí nghiệm tại tâm 9 0 0 0 10 0 0 0
Bảng mã hóa các yếu tố trong nghiên cứu thời gian các code chuẩn bị may sản phẩm dệt kim
Như đã giới thiệu tổng quan ở chương 1 ta thấy có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thời gian chuẩn bị may tp của sản phẩm dệt kim. Tuy nhiên trong điều kiện có