คุยกันเรื่องเวลา (ตอนที่ 2) : Cycle Time

บทความ | ดร.ธนกร ตันธนวัฒน์
ทีมระบบไซเบอร์-กายภาพ (CPS)
หน่วยทรัพยากรด้านการคำนวณและไซเบอร์-กายภาพ (NCCPI)
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค)
ภาพปก | ปาลิตา อินทรักษ์

หากผู้อ่านมีนิยามของคำว่า Cycle time ที่ตนเองใช้อยู่แล้ว ก็อย่าเพิ่งด่วนสรุปว่านิยามดังกล่าวเป็นที่ทราบกันดีและใช้กันอยู่ทั่วไปเป็นสากล หากสืบค้นเอกสารมากพอ ตั้งแต่อดีตถึงปัจจุบัน ทั้งในวงการวิศวกรรม วงการธุรกิจ หรือแม้กระทั่งวงการพัฒนาซอฟต์แวร์ ก็จะพบว่ามีการใช้คำว่า Cycle time ในความหมายที่หลากหลายแตกต่างกันไป ความหมายที่หลากหลายแตกต่างกันของคำว่า Cycle time ได้รับการอธิบายไว้อย่างชัดเจนในบทความ [1] หากสืบค้นคำว่า Cycle time ก็จะพบนิยามหรือการให้ความหมายแตกต่างกันไป เช่น

• เวลาที่ทีมเริ่มลงมือสร้างผลงานจนกระทั่งงานเสร็จพร้อมที่จะส่งมอบ [2]
• เวลาที่แต่ละกระบวนการในไลน์การผลิต ซึ่งจะมีความแตกต่างกันในแต่ละสถานีงาน [3]
• เวลาที่ถูกจัดสรรเพื่อทำการผลิตชิ้นงานให้เสร็จสิ้น [4]

หรือถ้าเป็นภาษาอังกฤษ ก็จะพบนิยามหรือการให้ความหมาย เช่น

• The time it takes to complete the production of one unit from start to finish [5]
• The time starting when operation begins to the point of time when the operation ends [6]
• The time taken to produce one unit from the start to the end [7]
• The (average) time between two products coming of the line [8]
• The (average) interval between successive deliveries [9]
• The length of time, on average, that it takes to complete a step or set of steps within an operation [10]

ลองพิจารณาตัวอย่างของกระบวนการซักอบรีดอัตโนมัติ (Automatic laundry) ในตัวอย่างที่ 1 แล้วใช้นิยามต่างๆที่กล่าวมาข้างต้นในการคำนวณค่า Cycle time

ตัวอย่างที่ 1

บริษัทแห่งหนึ่งมีเครื่องจักรสาหรับกระบวนการซักอบรีดอัตโนมัติอยู่ 3 เครื่องดังแสดงใน ภาพที่ 1 แต่ละเครื่องทำงานเฉพาะแต่ละขั้นตอนได้แก่ (1) ซัก (2) อบ และ (3) รีด ซึ่งแต่ละขั้นตอนใช้ เวลาทำงานดังแสดงในรูป และสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติหลังจากที่ Operator กดปุ่มทางาน กระบวนการซักอบรีดอัตโนมัตินี้จำเป็นต้องใช้ Operator 1 คน ซึ่งทำหน้าที่ในทุกขั้นตอน แต่ละขั้นตอน Operator ต้อง Unload ผ้าที่ทำเสร็จแล้วออกจากเครื่อง, Load ผ้าที่ยังไม่ได้ทำเข้าเครื่อง, กดปุ่มให้ เครื่องทำงาน, และขนย้ายผ้าไปยังขั้นตอนถัดไป ในกรณีอย่างง่ายที่กาลังพิจารณานี้ กำหนดให้กิจกรรม ของ Operator ใช้เวลาน้อยกว่าเวลาที่เครื่องทำงานมากจนอนุมานได้ว่ามีค่าเป็น 0 และบริษัทต้องมีผ้าที่ ผ่านกระบวนการซักอบรีดเสร็จแล้วออกมาจากกระบวนการในอัตราเฉลี่ยไม่เกิน 60 นาทีต่อโหลด จึงจะ ตอบสนองต่อปริมาณความต้องการของลูกค้าได้ทัน กระบวนการซักอบรีดอัตโนมัตินี้มีค่า Cycle time เป็นเท่าไร

หากคําตอบของท่านเป็น 45, 60, 105, หรือ 120 นาทีต่อโหลด นิยาม Cycle time ที่ท่านเข้าใจ ก็ตรงกับนิยาม Cycle time ที่อีกหลายๆคนเข้าใจ นี่เป็นเพียงตัวอย่างของกระบวนการอย่างง่าย หากเป็น กระบวนการที่ซับซ้อนมากขึ้น คําตอบที่ได้ก็จะมีความหลากหลายมากขึ้น คําถามคือเราควรใช้ความหมาย ใด และคําถามที่สําคัญกว่าคือเราควรจะสื่อสารกันอย่างไรให้เข้าใจตรงกัน

วัตถุประสงค์ของการใช้ Cycle time

มนุษย์นิยามคําศัพท์ใดๆขึ้นมาเพื่อใช้ในการสื่อสารสิ่งที่ตนเองคิดหรือข้อมูลบางอย่าง สําหรับ คําศัพท์ทางเทคนิค เช่น Cycle time นอกจากจะใช้เพื่อการสื่อสารแล้วยังใช้เพื่อการวิเคราะห์และตัดสินใจบางอย่างอีกด้วย หากมีคนบอกว่ากระบวนการหนึ่งมี Cycle time เป็น 30 นาทีต่องาน เราจะนําตัวเลข 30 นาทีต่องานนี้ไปทําอะไรต่อไป วัตถุประสงค์ของการใช้คําศัพท์นี้ ซึ่งมักไม่มีการกล่าวถึงอย่างชัดเจนขณะสื่อสาร เป็นองค์ประกอบสําคัญในการให้ความหมายของคําศัพท์ทางเทคนิค เมื่อไม่มีการสื่อสารหรือตกลงบริบทของการใช้งานคําศัพท์ให้ชัดเจนระหว่างผู้ส่งสารและผู้รับสาร ต่างฝ่ายต่างก็อนุมานบริบทตามประสบการณ์และความรู้ของตนเอง ซึ่งอาจแตกต่างกันไป และนําไปสู่ความเข้าใจที่ไม่ ตรงกัน บ่อยครั้งก็นําไปสู่การถกเถียงว่าความหมายใดถูกความหมายใดผิด ซึ่งก็ไม่มีประโยชน์หากการ ถกเถียงนั้นไม่ได้มีการขยายความเกี่ยวกับบริบทของการใช้งานคําศัพท์ที่ต่างฝ่ายต่างเข้าใจ หรืออีกนัยหนึ่ง ผู้รับสารกับผู้ส่งสารกําลังใช้คําศัพท์เดียวกันในการอธิบายปรากฏการณ์ที่แตกต่างกันโดยมีวัตถุประสงค์ใน การนําไปใช้งานที่ไม่เหมือนกัน สําหรับบทความนี้ ผู้เขียนจะอธิบายคําว่า Cycle time ในบริบทของการ นําไปใช้เพื่อวิเคราะห์ว่ากระบวนการหนึ่งมีความสามารถในการตอบสนองต่อปริมาณความต้องการของ ลูกค้าได้หรือไม่ โดยนําไปเปรียบเทียบกับ Takt time (ซึ่งได้อธิบายไปในตอนที่ 1)

ย้อนกลับไปที่ตัวอย่างที่ 1 ด้วยความหมายของ Takt time ตามที่ได้อธิบายในบทความตอนที่ 1 ทําให้เราทราบว่า Takt time ในตัวอย่างนี้มีค่าป็น 60 นาทีต่อโหลด และหากใช้บริบทของการใช้งานคํา ว่า Cycle time ตามที่ได้อธิบายมาข้างต้น เราจะสามารถตอบได้ทันทีว่ากระบวนการซักอบรีดอัตโนมัตินี้ สามารถตอบสนองต่อปริมาณความต้องการของลูกค้าได้ โดยใช้ตัวเลข Cycle time 45 นาทีต่อโหลด มา เปรียบเทียบกับตัวเลข Takt time 60 นาทีต่อโหลด ในบริบทของการใช้งานคําว่า Cycle time เช่นนี้ จะ เห็นว่ามีเพียงตัวเลขที่ถูกต้องสําหรับ Cycle time เพียงตัวเลขเดียว คือ 45 นาทีต่อโหลด ไม่ใช่ 60, 105, 120 หรือตัวเลขอื่นใด

ปรากฏการณ์ของกระบวนการซักอบรีดอัตโนมัติที่กําหนดในตัวอย่างที่ 1 นั้น มีขั้นตอนการอบ เป็นขั้นตอนที่เป็นคอขวด (Bottleneck) เนื่องจากใช้เวลานานที่สุด แม้ว่าเครื่องซักจะทํางานเสร็จแล้ว แต่ ก็ต้องรอนิ่งๆ (Idle time หรือ Wait time) อีก 15 นาที จนเครื่องอบเสร็จ Operator จึงจะสามารถนํา ผ้าออกมาจากเครื่องซักและขนย้ายไปเข้าเครื่องอบได้ ทํานองเดียวกัน แม้ว่าเครื่องรีดจะทํางานเสร็จก่อน แต่ก็ต้องรองานใหม่อีก 15 นาที จากเครื่องอบ จึงจะมีงานมาให้เริ่มขั้นตอนการรีดได้ หากเราไปยืนสังเกต ผ้าที่ออกมาจากเครื่องรีดอย่างต่อเนื่องและจับเวลาระหว่างแต่ละครั้งที่ผ้าออกมาจากเครื่อง ก็จะเห็นว่ามี ผ้า 1 โหลดออกมาทุกๆ 45 นาที เนื่องจาก Takt time มีค่าเป็น 60 นาทีต่อโหลด ซึ่งหมายว่าลูกค้า ต้องการผ้าออกมาจากกระบวนการซักอบรีดไม่ช้ากว่า 60 นาทีต่อโหลด กระบวนการนี้จึงสามารถ ตอบสนองต่อปริมาณความต้องการของลูกค้าได้ ดังนั้น หากท่านใดตอบคําถามในตัวอย่างที่ 1 ว่ามี Cycle time เป็นค่าอื่นที่ไม่ใช่ 45 นาทีต่อโหลด นิยามและวัตถุประสงค์ของการนิยามนั้นอาจแตกต่างไปจากที่ อธิบาย ณ ที่นี้ ซึ่งไม่ได้หมายความว่าผิด แต่หมายความว่าไม่ได้ถูกนิยามให้มาใช้ในบริบทที่กําลังอธิบายนี้

ความหมายของ Cycle Time

เมื่อทําความเข้าใจและกําหนดบริบทของวัตถุประสงค์ในการใช้คําว่า Cycle time แล้ว ความหมายที่ผู้เขียนเห็นว่าใกล้เคียงและชัดเจนระดับหนึ่งที่จะใช้อธิบายคําว่า Cycle time ได้อย่าง กว้างๆ คือ

“The average interval between successive deliveries”

“ช่วงระยะเวลาโดยเฉลี่ยระหว่างสินค้าชิ้นหนึ่งกับสินค้าชิ้นถัดไปที่ออกมาจากกระบวนการ”

เหตุที่ผู้เขียนใช้คําว่าเป็นความหมายที่ “ใกล้เคียงและชัดเจนระดับหนึ่ง” เนื่องจากใน กระบวนการผลิตจริงมีความซับซ้อนและเงื่อนไขต่างๆมากกว่าที่ยกมาอธิบายในตัวอย่างที่ 1 ความหมาย ของคําว่า Cycle time ที่ยกมากล่าวถึงนี้อาจไม่ชัดเจนพอที่จะสื่อสารรายละเอียดที่เกิดขึ้นในกระบวนการ ผลิต แต่ก็เพียงพอที่จะสื่อสารถึงแนวคิดและวัตถุประสงค์ของการนําคําว่า Cycle time ไปใช้ต่อได้ และก็ ชัดเจนเพียงพอที่จะแยกแยะความหมายอื่นที่มีวัตถุประสงค์ในการใช้งานอย่างอื่นออกไป สําหรับ กระบวนการผลิตจริง เพื่อให้สื่อสารเกี่ยวกับ Cycle time และวิเคราะห์กระบวนการผลิตได้แม่นยํามาก ขึ้น อาจมีการแบ่ง Cycle time เป็นประเภทต่างๆ เช่น Theoretical cycle time, Actual cycle time, Manual cycle time, Machine cycle time, Auto cycle time, Standard cycle time, Average cycle time เป็นต้น ซึ่งไม่ได้อยู่ในขอบเขตที่อธิบายในบทความนี้

ตัวอย่างการคํานวณ Cycle Time

เพื่อให้เข้าใจความหมายของคําว่า Cycle time ชัดเจนขึ้น ผู้เขียนขออธิบายโดยใช้ตัวอย่าง โดย เริ่มจากตัวอย่างที่มีความซับซ้อนน้อยไปหาตัวอย่างที่มีความซับซ้อนมาก ดังต่อไปนี้

ตัวอย่างที่ 2

กระบวนการซักผ้ากระบวนการหนึ่งใช้เครื่องซักผ้าจํานวน 3 เครื่อง แต่ละเครื่องใช้เวลาซัก ผ้า 90 นาทีต่อโหลด กระบวนการซักผ้านี้มี Cycle time เป็นเท่าไร

เนื่องจากเครื่องซักผ้าทำงานขนานกัน หากนำผ้า 3 โหลด เข้าเครื่องทั้ง 3 เครื่องพร้อมกัน ก็จะใช้เวลา 90 นาที จึงจะได้ผ้าซักแล้วออกมา 3 โหลด Cycle time จึงคำนวณได้จาก:

Cycle time = ระยะเวลา / จำนวนงาน

= 90 min / 3 loads

= 30 min/load

ทั้งนี้ แม้ว่าในความเป็นจริง ผ้าอาจเข้าเครื่องซักแต่ละเครื่องไม่พร้อมกัน และได้ผ้าซักแล้วออกมาไม่พร้อม กัน แต่ถ้าจับและบันทึกช่วงเวลาระหว่างที่ผ้าโหลดหนึ่งออกมากับผ้าโหลดถัดไปออกมาหลายๆครั้ง เป็น ระยะเวลานานมากพอ ก็จะพบว่าค่าเฉลี่ยเข้าใกล้ 30 นาทีต่อโหลด

ตัวอย่างที่ 3

กระบวนการประกอบ Printed Circuit Board (PCB) กระบวนการหนึ่งเป็นกระบวนการ แบบ Manual ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ได้แก่ (1) ทําความสะอาด PCB (2) เสียบ IC Chip ลงใน PCB (3) บัดกรีแต้ม (4) บัดกรีจริง (5) ทําความสะอาดชิ้นงาน โดยกําหนดให้มีการทํางานเป็นแบทช์ แบทช์ละ 5 ชิ้น ซึ่งในแต่ละขั้นตอนต้องทําให้ครบทุกชิ้นในแบทช์ก่อนแล้วจึงทําขั้นตอนถัดไป ถ้ามี Operator 1 คน กระบวนการนี้มี Cycle time เป็นเท่าไร

เนื่องจากในกรณีนี้เป็นกระบวนการแบบ Manual ซึ่ง Operator
ต้องทําขั้นตอนหนึ่งให้เสร็จก่อนแล้วจึง สามารถทําขั้นตอนถัดไปได้ เวลาที่ต้องใช้ในหนึ่งรอบการทํางานของ Operator สําหรับ 1 แบทช์ จึงต้อง นําเวลาในแต่ละขั้นตอนมารวมกัน Cycle time จึงคํานวณได้จาก

Cycle time = ระยะเวลา / จํานวนงาน

= (20 s + 10 s + 30 s + 50 s + 30 s) / 1 batch

= 140 s/batch

= 140 s / 5 pc

= 28 s/pc

ดังนั้น กระบวนการประกอบ PCB นี้จึงมีค่า Cycle time เป็น 28 s/pc

ตัวอย่างที่ 4

เนื่องจากปริมาณความต้องการ PCB มีมากขึ้น กระบวนการประกอบ PCB ในตัวอย่างที่ 3 ไม่สามารถตอบสนองต่อปริมาณความต้องการที่เพิ่มขึ้นได้ ฝ่ายวางแผนการผลิตจึงได้ขอ Operator เพิ่มขึ้น 1 คน จากเดิม 1 คน เป็น 2 คน สําหรับประกอบ PCB โดยให้ Operator#1 ทําขั้นตอนที่ 1 ถึง 3 และ Operator#2 ทําขั้นตอนที่ 4 ถึง 5 ดังแสดงในภาพที่ 4 และทําเป็นแบทช์ แบทช์ละ 5 ชิ้น เหมือนเดิม ในกรณีนี้ Cycle time ของกระบวนการประกอบ PCB มีค่าเป็นเท่าไร

Cycle time ของแต่ละ Operator สามารถคํานวณได้ดังนี้

C.T. Operator#1 = (20 s + 10 s + 30 s) / 5 pc

= 60 s / 5 pc = 12 s/pc

C.T. Operator#2 = (50 s + 30 s) / 5 pc

= 80 s / 5 pc = 16 s/pc

จะเห็นว่า Operator#1 ใช้เวลาในการส่งมอบชิ้นงานโดยเฉลี่ย 12 วินาทีต่อชิ้น ในขณะที่ Operator#2 ใช้เวลาในการส่งมอบชิ้นงานโดยเฉลี่ย 16 วินาทีต่อชิ้น นั่นหมายความว่า Operator#1 ต้องรอ Operator#2 โดยเฉลี่ย 4 วินาทีต่อชิ้น อีกนัยหนึ่งก็คือ Operator#2 (ขั้นตอนที่ 4 ถึง 5) เป็น Bottleneck ของกระบวนการประกอบ PCB ดังนั้น ในกรณีนี้ Cycle time ของกระบวนการประกอบ PCB จึงมีค่าเป็น 16 วินาทีต่อชิ้น

ข้อมูลอ้างอิง

[1] https://www.theleanthinker.com/2010/04/28/takt-time-cycle-time

[2] https://medium.com/tdg-sm/lead-time-และ-cycle-time-คืออะไร-และต่างกันอย่างไร-8312e3a56fc

[3] https://moo-story-chat.blogspot.com/2012/11/takt-time.html

[4] https://www.thailandindustry.com/indust_newweb/articles_preview.php?cid=10502

[5] https://toggl.com/takt-time-cycle-time-lead-time

[6] https://www.simplilearn.com/time-confusion-cycle-time-takt-time-lead-time-part-1-article

[7] https://www.minterapp.com/takt-time-vs-cycle-time-vs-lead-time

[8] https://www.mudamasters.com/en/lean-toolbox-lean-production-lean-transformations/takt-cycle-process-and-lead-time

[9] https://connected-knowledge.com/2015/05/26/cycle-time-revisited

[10] https://hbswk.hbs.edu/archive/hbs-toolkit-basic-operations-self-instructional-workbook