1、1多技能员工对生产系统的影响【摘要】本文从两个角度研究多技能员工对生产系统的影响：第一，各个单元员工数量相同时，不同技能模式满足系统需求模式的差异；第二，满足相同的需求时，不同技能模式需求员工数量上的差异。针对这两种情况采用实例进行数值上的分析，即对四个作业单元的四种技能模式的数值分析。结果显示：员工多技能的数量以及整体技能分布的拓扑结构对生产系统均有影响，该结果也为管理者在员工培训时提供指导。 【关键词】生产系统，多技能员工，作业单元，员工数量 1 引言 制造系统常采用作业单元的形式组织生产，即一个作业单元中有多名员工组成，每个员工均完成相同的作业。企业通常是多品种生产，不同产品在同一个作业
2、单元工作所需的标准加工工时差异较大，对维持生产平衡和作业单元中员工数量配置影响亦较大。若所有员工只掌握单项技能，则员工在分配中是刚性的、唯一的。刚性的员工配置难以维持生产平衡，从而降低了生产效率。若采用增加员工数量以应对需求的波动，将会增加人工成本。 若部分员工掌握多项技能，可随着加工产品种类的变换重组员工，从而提高生产的柔性。雇佣多技能员工也无需增加员工数量，多技能员工能够使处于需求波谷单元的员工协助处于需求波峰的单元以应对波动，有利于提高员工利用率并有效地降低员工需求数量，从而降低人工成本。22 多技能员工对生产系统的影响 假设应对需求波动的方法可以提高员工数量也可以适当地对员工进行多技能
3、培训使其掌握多项技能。即当一个单元任务需求较大、员工短缺，而另一个单元需求较小、员工空闲时，可安排空闲的员工协助员工短缺的单元以应对波动且无需增加员工数量。接下来借助实例进一步证实多技能员工对生产系统的影响。如图 1 所示，一个有 4 个作业单元构成的制造系统，每个子图的左边 4 个圆圈分别表示 4 个单元的员工供应量，用 ni（i=1，2，3，4）表示；右边 4 个圆圈分别表示对员工的平均需求量，用 di（i=1，2，3，4）表示。假设一个单元中的员工是同质的，即掌握相同的技能，且技能的熟练程度均达到标准效率。图中若 ni 与 dj连接说明单元 i 中的员工均掌握了单元 j 需求的技能。图（
4、a）说明员工均掌握其分配到单元所需的一项技能。图（b）说明第二个单元的员工掌握了该单元需求的技能外还掌握了第一个单元需求的技能，而第一、三、四个单元的员工仅掌握该单元需求的一项技能。同理可得到图（c） 、图（d）中每个作业单元中的员工除了掌握其分配到单元所需的一项技能外还掌握了另外一项其它单元所需的技能，但员工掌握的技能构成的系统结构不同。 2.2 员工多技能对员工数量配置的影响 已知上文的需求波动模式，如果要满足既定目标时四个作业单元需配备一定数量的员工。本文以满足需求模式数量的百分之六十为目标进行阐述。初始状态假设各个单元员工数量等于需求均值，在该条件下检3查作业系统是否满足指定目标，若不
5、满足选择一个单元增加 个员工（即以 为基本单位增加员工的数量） ，直到满足为止。 对于图（a） ，由上文计算可显示，各个工序单元员工数量等于需求均值时，仅能满足十六种种需求模式，达不到百分之六十（即81*60%48 种需求模式） 。当随机选择一个单元增加 数量员工时，能满足 233=24 种需求模式，依然达不到百分之六十。再从未增加过员工的单元中选择一个单元增加 个员工，则能满足 2232=36 种需求模式，依然达不到百分之六十。再从未增加过员工的单元中选择一个单元增加 个员工，则能满足 233=54 种需求模式，能够满足百分之六十的需求。即满足既定需求百分之六十共需员工数量对于图（b） ，有
6、上文计算可显示，各个单元员工数量等于需求的均值时，仅能满足二十种需求模式，达不到百分之六十。当选择第二个单元（由于第二个单元中员工会两项技能，其应对波动的能力更强，所以优先选择该单元增加员工数量）增加 数量员工时，则能满足 22（23+2）=32 种需求模式，依然达不到百分之六十。再从未增加过员工的单元 3 结论 通过以上的分析，制造作业系统不但可采用雇佣更多员工，而且也可以增加现有员工技能以应对需求的波动。与增加现有员工的技能相对比，增加雇佣员工数量将相应增加人工成本。因此在对单元员工数量进行决策时，应该多考虑员工多技能的影响和多技能的拓扑结构。 参考文献： 1Brusco， M. J.，
7、T. R. Johns. Staffing a multiskilled workforce with varying levels of productivity： An analysis of 4crosstraining policies J. Decision Sci. 1998， 29（2）：499-515. 2Gurumurthi， S. and Benjaafar， S. Modeling and analysis of flexible queuing systems J. Working Paper， University of Minnesota， Dept. Mechanical Engineering.2001. 3Hopp， W. J.， Tekin， E. and van Oyen， M. P. Benefits of skill chaining in serial production lines with cross-trained workersJ. Management Science. 2004 50， 83-98.
