โกศล ดีศีลธรรม
Koishi2001@yahoo.com

ด้วยความเปลี่ยนแปลงปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการดำเนินงานของธุรกิจทำให้องค์กรยุคใหม่ต้องดำเนินการปรับตัวให้สามารถแข่งขันกับสภาวะอันขับเคี่ยว ด้วยเหตุนี้ การพัฒนาศักยภาพจากการเรียนรู้และประสบการณ์ที่สั่งสมจากกระบวนการทำงานจึงมีบทบาทพัฒนาผลิตภาพ ซึ่งผลลัพธ์จากการเรียนรู้แสดงด้วยเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้ (Learning Curve)

สำหรับเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้ได้ถูกนำเสนอครั้งแรกในอุตสาหกรรมการบินในช่วงก่อนสงครามโลกครั้งที่ 2 เมื่อ T.P. Wright ได้ตีพิมพ์เรื่อง “Factors Affecting the Cost of Airplanes” เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ปี 1936 Wright ได้อธิบายถึงทฤษฎีพื้นฐานของการประมาณต้นทุนบนฐานการผลิตแบบซ้ำของสายการประกอบเครื่องบิน

เส้นโค้งดังกล่าวแสดงด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ของการเพิ่มประสิทธิภาพแรงงานและการปรับปรุงสมรรถนะขององค์กร บางครั้งอาจเรียกว่าโค้งประสบการณ์ หรือ Manufacturing Progress Function แสดงด้วยชั่วโมงแรงงาน/หน่วย ปัจจุบันได้มีการประยุกต์ใช้ในธุรกิจต่าง ๆ เช่น การประมาณจำนวนชั่วโมงทำงานของวิศวกรที่ออกแบบรายละเอียดผลิตภัณฑ์และการประมาณชั่วโมงแรงงานสำหรับสายการประกอบรถยนต์ 

โดยแนวคิดพื้นฐานเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้ คือปัจจัยทรัพยากรนำเข้า (Input Resources) เช่น ต้นทุนพลังงาน ชั่วโมงทำงาน ต้นทุนวัตถุดิบ เป็นต้น โดยมีค่าลดลงต่อหน่วยของผลิตผล (Output) เมื่อปริมาณหน่วยผลิตหรือการให้บริการสูงขึ้นทำให้เกิดการเรียนรู้จากประสบการณ์บนสมมติฐานของสัดส่วนเปอร์เซ็นต์ที่ลดลงอย่างคงที่ (Constant Percentage) นั่นคือ เมื่อปริมาณผลิตผลหรือการให้บริการเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าได้ส่งผลให้รอบเวลาทำงานลดลง

เช่น หากใช้จำนวนชั่วโมงแรงงานสำหรับผลิตชิ้นงานหน่วยแรก 100 ชั่วโมง โดยใช้ฐานของการเรียนรู้ที่ 90% ดังนั้นการผลิตชิ้นงานหน่วยที่สองใช้เวลา 90 ชั่วโมง ในทำนองเดียวกันหากใช้ฐานของการเรียนรู้ที่ 80 % ถ้าใช้เวลาสำหรับผลิตชิ้นงานหน่วยแรก 100 ชั่วโมง ชิ้นงานหน่วยที่สองใช้เวลา 80% ส่วนชิ้นงานหน่วยที่สี่ใช้เวลา 100(0.8)² = 64 ชั่วโมง หรือกล่าวได้ว่าเวลาที่ถูกใช้สำหรับการผลิตต่อหน่วยได้ลดลงเป็นสัดส่วนเปอร์เซ็นต์คงที่ เมื่อดำเนินการผลิตด้วยปริมาณสองเท่า  โดยแสดงด้วยเลขฐานลอการิธึม ดังนี้

นอกจากนี้สามารถใช้สัมประสิทธิ์โค้งแห่งการเรียนรู้ด้วยความสัมพันธ์ ดังนี้
                                   T_n    = T₁C
                      เมื่อ      T_n    = เวลาที่ใช้สำหรับผลิตชิ้นงานหน่วยที่ n
                                   T₁    = เวลาที่ใช้สำหรับผลิตชิ้นงานหน่วยแรก
                                   C     = สัมประสิทธิ์โค้งแห่งการเรียนรู้ที่ขึ้นกับอัตราการเรียนรู้ (ดูตาราง)

ดังนั้นการพัฒนาเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้สรุปได้ดังนี้
• แรงงานทางตรงที่ใช้สำหรับผลิตชิ้นงานหน่วยที่ n+1 น้อยกว่ากว่าแรงงานทางตรงที่ใช้สำหรับผลิตชิ้นงานหน่วยที่ n
• แรงงานทางตรงที่ใช้มีอัตราลดลง (Declining Rate) เมื่อเกิดการผลิตปริมาณเพิ่มขึ้น
• เวลาที่ลดลงแสดงด้วยเส้นโค้งเอ็กซ์โปเนนเชียล (Exponential Curve)

ตัวอย่าง ผู้ผลิตอุปกรณ์สื่อสารรายหนึ่งได้พัฒนาระบบโทรศัพท์รุ่นใหม่ โดยมีอัตราการเรียนรู้ 80%
a) หากอุปกรณ์ชุดแรกใช้เวลาผลิต 56 ชั่วโมง ให้หาเวลาที่ใช้ผลิตระบบโทรศัพท์ชุดที่ 11
b) ระยะเวลาสำหรับผลิตระบบโทรศัพท์ 11 ชุดแรก
c) ในฐานะที่เป็นตัวแทนจัดซื้อหากต้องการซื้อระบบโทรศัพท์ ตั้งแต่หน่วยที่ 12 ถึงหน่วยที่ 15 ให้หาต้นทุนคาดหวัง โดยทางผู้ผลิตได้คิดอัตราค่าแรงงาน 32 ดอลลาร์ต่อชั่วโมง

Sol.    a) Tn  = T1C
           ดังนั้น  T11 = 56 x 0.462 = 25.90 ชั่วโมง

           b) หาเวลารวมสำหรับผลิตโทรศัพท์ 11 ชุดแรก = 56 x 6.777 = 379.5 ชั่วโมง
           c) หาเวลาสำหรับหน่วยที่ 12 ถึง 15 โดยคำนวณเวลาตั้งแต่หน่วยที่ 1 ถึง 15 และหักเวลาตั้งแต่หน่วยที่ 1 ถึง 11
                    เวลาสำหรับการผลิต 15 หน่วยแรก = 56 x 8.511 = 476.6 ชั่วโมง
                    เวลาสำหรับ 11 หน่วยแรก = 379.5 ชั่วโมง
           ดังนั้น  เวลาสำหรับหน่วยที่ 12 ถึง 15 = 476.6 - 379.5 = 97.1 ชั่วโมง
           ต้นทุนสำหรับหน่วยที่  12 ถึง 15 = 97.1 x 32 = $3107.2 

โดยทั่วไปแต่ละองค์กรดำเนินธุรกิจที่มีรูปแบบที่แตกต่างกัน ดังนั้นเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้จึงมีความแตกต่างกัน ซึ่งอัตราการเรียนรู้ได้แปรตามระบบบริหารคุณภาพและสมรรถนะของกระบวนการ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงกระบวนการหรือรูปแบบผลิตภัณฑ์จึงส่งผลกระทบต่อความชันเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้

โดยค่าความชันแสดงถึงอัตราการเรียนรู้ที่ส่งผลต่อต้นทุนที่ลดลงและประสิทธิภาพสูงขึ้น เช่น เส้นโค้งแห่งการเรียนรู้ที่ 90% เทียบกับ 70% แสดงถึงเวลาที่ลดลง 10% และ 30% ตามลำดับ เมื่อดำเนินการผลิตสินค้าหรือให้บริการด้วยรูปแบบเดิมเพิ่มขึ้นสองเท่า

ดังนั้นเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้จึงแสดงถึงอัตราการปรับปรุงที่สามารถประยุกต์ใช้ทั้งในกิจกรรมการผลิตและการให้บริการ โดยมีวัตถุประสงค์การประยุกต์ใช้งาน คือ การพยากรณ์แรงงานภายในเพื่อจัดทำกำหนดการและงบประมาณ การจ้างผู้รับเหมาหรือจัดซื้อภายนอกและการประเมินกลยุทธ์ธุรกิจเพื่อใช้สำหรับการเทียบเคียง (Benchmarking) สำหรับแนวทางประยุกต์เส้นโค้งการเรียนรู้ในธุรกิจสามารจำแนกได้ดังนี้    

1. การประมูลโครงการ โดยผู้ประมาณราคาได้ประมาณค่าแรงงานทำให้ทราบอัตราการเรียนรู้และอัตราค่าจ้างด้วยเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้ หลังจากได้คำนวณค่าแรงงานและค่าวัสดุจึงดำเนินการบวกอัตรากำไร นั่นคือ ราคาที่ใช้สำหรับประมูล

ตัวอย่าง บริษัทรับเหมาก่อสร้างแห่งหนึ่งได้ออกแบบสร้างอาคารที่อยู่อาศัย ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อของบริษัทได้พัฒนากลยุทธ์จัดซื้อวัสดุก่อสร้างจากผู้ค้ารายใหญ่และได้เปิดให้มีการประมูลแข่งขันเพื่อสรรหาผู้ค้าวัสดุก่อสร้าง ทางบริษัทได้ดำเนินการก่อสร้างบ้าน 16 หลัง แต่ละหลังมีพื้นที่ 2400 ตารางฟุต โดยมีลักษณะการออกแบบเหมือนกันแต่มีการเปลี่ยนแปลงในบางรายละเอียด       

สำหรับผู้ชนะการประมูลวัสดุก่อสร้างได้เสนอราคา 648,000 บาท หรือ 270 บาทต่อตารางฟุต สำหรับบ้านหลังแรก ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อเชื่อว่าจากประสบการณ์ที่ผ่านมาเมื่อทำการก่อสร้างปริมาณสองเท่า สามารถลดค่าวัสดุลงได้ 8 % 

a) ประมาณการค่าวัสดุสะสมเฉลี่ยต่อตารางฟุตสำหรับบ้าน 5 หลังแรก
b) ประมาณราคาวัสดุต่อตารางฟุตของบ้านหลังที่สิบหก

Sol.  a) จากข้อมูลที่กำหนดสามารถคำนวณค่าวัสดุก่อสร้าง โดยนำค่าจากการคำนวณใส่ในตาราง ดังนี้
              T₃ = 270 (16)^log0.92/log2 = 236.60 บาท/ตารางฟุต

b).      จากสมการ  T16 = 270(16)log0.92/log2
                                        = 270(16)-0.1203
                                        = 270/1.3959 = 193.40 บาทต่อตารางฟุต    

ตัวอย่าง ทีมนักศึกษาภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลมหาวิทยาลัยของรัฐแห่งหนึ่งได้ออกแบบรถฟอร์มูลา (Formula Car) เพื่อใช้แข่งขันระดับประเทศ เวลาสำหรับใช้ประกอบรถคันแรก 100 ชั่วโมง โดยมีอัตราการเรียนรู้ที่ 80% จากข้อมูลดังกล่าว ให้คำนวณหา

a) เวลาที่ทีมนักศึกษาใช้ประกอบรถคันที่ 10
b) เวลารวมที่ใช้สำหรับประกอบรถทั้งสิบคัน
c) ประมาณค่าเวลาเฉลี่ยสะสม (Cummulative Average Time) สำหรับประกอบรถ 10 คัน

Sol.  a) T_n = T₁ n^b
                          ดังนั้น   T1₀ = 100(10)^log0.8/log2    = 100(10)^-0.322
                                                                = 100/2.099 = 47.6 ชั่วโมง

c) เวลาเฉลี่ยสะสมสำหรับการผลิต x หน่วย, C_x
             โดยที่      C_x    = T_x/x
              C₁₀   = T₁₀/10 = 63.1 ชั่วโมง      

2. การวางแผนทางการเงิน เส้นโค้งการเรียนรู้สามารถช่วยให้นักวางแผนสามารถประมาณการกระแสเงินสดเพื่อใช้ดำเนินงานของโครงการ เช่น กระแสเงินรับและจ่ายของโครงการ ตลอดจนการเปรียบเทียบราคาเพื่อทำสัญญาจ้างด้วยการกำหนดค่าแรงงานเฉลี่ยต่อหน่วยตามปริมาณงานที่ทำสัญญาจ้าง

โดยทั่วไปช่วงแรกของการผลิต ค่าแรงงานทางตรงสูงกว่าค่าเฉลี่ยแต่ในช่วงปลายผลลัพธ์จะกลับกัน ข้อมูลเหล่านี้ทำให้นักวางแผนทางการเงินสามารถจัดสรรเงินทุนเพื่อใช้ดำเนินโครงการแต่ละช่วง

ตัวอย่าง บริษัทผู้ผลิตเรือแข่งได้จัดทำกำหนดการผลิต โดยสินค้าดังกล่าวมีความแตกต่างจากสินค้าที่บริษัทเคยผลิตมา  ซึ่งที่ผ่านมาบริษัทมีอัตราการเรียนรู้ 80% สำหรับโครงการใหญ่ โดยสินค้าหน่วยแรกใช้เวลาผลิต 1000 ชั่วโมง ซึ่งมีรายละเอียดแสดงในตาราง 

a) ประมาณการจำนวนชั่วโมงที่ใช้ในการผลิตสินค้า 38 หน่วย

b) ถ้างบประมาณแต่ละเดือนสามารถจ้างแรงงานได้สูงสุดเพียง 30 คน กำหนดจำนวนชั่วโมงแรงงานโดยรวมตลอดโครงการ 15000 ชั่วโมง โดยคนงานแต่ละคนมีเวลาการทำงาน 150 ชั่วโมง/เดือน อยากทราบว่างบประมาณที่ตั้งไว้เพียงพอหรือไม่ ?

ผลลัพธ์จากการคำนวณเวลาสะสมของกำหนดการผลิตทั้ง 38 หน่วยใช้เวลา 16580.9 ชั่วโมง ซึ่งเกินจากงบประมาณที่ตั้งไว้ที่ 15000 ชั่วโมง ดังนั้นจึงต้องหาจำนวนชั่วโมงสะสมที่เพิ่มขึ้นในแต่ละเดือนหารด้วยชั่วโมงการทำงานแต่ละเดือน คือ 150 ชั่วโมง

ตารางกำหนดการแสดงถึงความเป็นไปได้ของปริมาณแรงงานทางตรงที่ต้องใช้แต่ละเดือน เนื่องจากไม่เกินจากที่ตั้งไว้ 30 คน แม้ว่าจำนวนชั่วโมงสะสมรวมจะเกินจากงบประมาณ 1581 ชั่วโมงก็ตาม

ตัวอย่าง แผนกเฮลิคอปเตอร์ของบริษัทผลิตอากาศยานแห่งหนึ่งได้ดำเนินการตรวจสอบเพื่อประมาณต้นทุนของการประกอบเฮลิคอปเตอร์ เนื่องจากบริษัทเพิ่งได้รับคำสั่งซื้อจำนวน 8 เครื่อง ดังนั้นจึงเปรียบเทียบต้นทุนการประกอบเฮลิคอปเตอร์ทั้งสองวิธี โดยมีรายละเอียดดังนี้

จากข้อมูลรายละเอียดที่แสดงในตารางดังกล่าว
1.  จำนวนชั่วโมงแรงงานสำหรับประกอบเฮลิคอปเตอร์ 8 เครื่องแรก โดยวิธี
               a). Labor Intensive
               b). Machine Intensive
2. ต้นทุนสำหรับการประกอบเฮลิคอปเตอร์ 8 เครื่องแรก โดยวิธี
              a). Labor Intensive
              b). Machine Intensive

Sol.  1a. การประกอบแบบเน้นแรงงานบนฐานค่าเวลาเฉลี่ยสะสมของเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้ 85 % ดังนั้น

2) คำนวณต้นทุนสำหรับประกอบเฮลิคอปเตอร์ 8 เครื่อง

ดังนั้นผลต่างของต้นทุนแสดงว่าการประกอบด้วย Machine Intensive เกิดต้นทุนต่ำกว่าแบบ Labor Intensive = (892692 - 826350) = $66342 ดอลลาร์  

3. ประมาณการแรงงาน สำหรับการจัดทำกำหนดการผลิต (Production Schedule) นักวิศวกรได้ใช้เส้นโค้งแห่งการเรียนรู้สำหรับประมาณแรงงานทางตรงและสามารถใช้วางแผนฝึกอบรมพัฒนาทักษะการทำงานให้กับแรงงาน  

ตัวอย่าง ผู้จัดการของผู้ผลิตชิ้นส่วนแห่งหนึ่งได้รับกำหนดการผลิตเทอร์ไบน์ 30 หน่วย โดยมีแผนการผลิตล่วงหน้าภายในห้าเดือน ดังนี้ 2, 3, 5, 8 และ12 หน่วย ตามลำดับ โดยหน่วยแรกที่ผลิตใช้แรงงานทางตรง 30000 ชั่วโมงแรงงาน จากประสบการณ์ที่ผ่านมาสามารถกำหนดเส้นโค้งการเรียนรู้ที่ 95% ดังนั้นชิ้นงานที่สองใช้เวลา 28500 ชั่วโมง โดยคนงานแต่ละคนทำงานเฉลี่ย 150 ชั่วโมงต่อเดือน ให้ประมาณจำนวนแรงงานแบบเต็มเวลาแต่ละเดือนสำหรับอีกห้าเดือนข้างหน้า

Sol. หาเวลาสะสมรวมเฉลี่ยต่อหน่วยโดยใช้ตารางสัมประสิทธิ์ เพื่อคำนวณจำนวนชั่วโมงสะสมรวมแต่ละเดือนและชั่วโมงแรงงานที่ใช้แต่ละเดือน โดยแสดงข้อมูลในตาราง ดังนี้

คำนวณหาจำนวนชั่วโมงที่ใช้แต่ละเดือนหักด้วยจำนวนชั่วโมงสะสมจากเดือนก่อน  ดังนี้
เดือนที่ 1: 57000                 = 57000 ชั่วโมง
เดือนที่ 2:130175 - 57000   = 73175 ชั่วโมง
เดือนที่ 3: 239830-130175  = 109655 ชั่วโมง
เดือนที่ 4: 400032-239830  = 160202 ชั่วโมง
เดือนที่ 5: 621810 -400032 = 221778 ชั่วโมง

คำนวณหาจำนวนแรงงงานแต่ละเดือน โดยใช้ชั่วโมงแรงงานแต่ละเดือนหารด้วยชั่วโมงการทำงานเฉลี่ยของคนงานแต่ละเดือน (150) ได้ผลดังนี้
เดือนที่ 1: 57000/150   = 380 คน
เดือนที่ 2: 73175/150   = 488 คน
เดือนที่ 3: 109655/150 = 731 คน
เดือนที่ 4: 160202/150 = 1068 คน
เดือนที่ 5: 221778/150 = 1479 คน          

ปัจจุบันเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้ได้ช่วยให้ผู้บริหารสามารถประมาณต้นทุนการผลิตต่อหน่วย โดยเฉพาะองค์กรที่ใช้กลยุทธ์ราคาต่ำ (Low Price) แต่ผลิตปริมาณมาก (High Volume) เพื่อรักษาส่วนกำไรทำให้เกิดต้นทุนต่อหน่วยลดลงเมื่อผลิตปริมาณมาก ซึ่งเป็นการสกัดกั้นการเข้ามาของคู่แข่งขัน เช่น อุตสาหกรรมอิเลคทรอนิกส์ ที่มีต้นทุนการพัฒนาสูงมากจึงทำให้สินค้าที่ผลิตรุ่นแรก ๆ มีราคาสูง          

แต่หากมีการผลิตปริมาณสะสมมากขึ้นก็ทำให้ต้นทุนต่อหน่วยลดลงและสามารถกำหนดราคาในระดับแข่งขันได้ นั่นคือ หากองค์กรใดเป็นผู้บุกเบิกตลาดเป็นเจ้าแรกก็จะสามารถเป็นผู้นำตลาด เนื่องจากผู้เข้ามาทีหลังต้องขายสินค้าในระดับราคาต่ำเพื่อแข่งขันกับผู้ผลิตรายอื่นที่เข้ามาก่อนรวมทั้งแบกภาระต้นทุนจากการลงทุนขั้นต้น แม้ว่าเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้สามารถใช้เป็นเครื่องมือวางแผนปฏิบัติงาน แต่ผู้บริหารควรพิจารณาปัจจัยข้อจำกัด ดังนี้

• เนื่องจากเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้ของแต่ละองค์กรมีความแตกต่างกัน โดยแต่ละอุตสาหกรรมได้มีลักษณะเฉพาะเนื่องจากประเภทหรือลักษณะงานและการแข่งขันเฉพาะกลุ่มที่แตกต่างกัน ทำให้การประมาณอัตราการเรียนรู้ของแต่ละองค์กรควรมีการพัฒนาภายในองค์กรเองมากกว่าการนำแนวทางจากองค์กรอื่นเพื่อประยุกต์ใช้ 

• เส้นโค้งแห่งการเรียนรู้มักขึ้นกับฐานเวลาของการผลิตหน่วยแรก (Early Units) ดังนั้นจึงต้องมีสารสนเทศเกี่ยวกับเวลาที่เที่ยงตรง แต่หากชิ้นงานหน่วยแรกยังไม่ได้ดำเนินการผลิต การประมาณอาจใช้ประสบการณ์หรือข้อมูลจากผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกัน ซึ่ง Learning Curve ได้ให้ประโยชน์สูงสุดในช่วงต้นของกิจกรรมการผลิต

• การเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดการออกแบบและวิธีการทำงาน โดยเฉพาะความซับซ้อนของผลิตภัณฑ์และการเปลี่ยนรูปแบบจากการใช้แรงงานเป็นระบบอัตโนมัติได้มีผลกระทบต่ออัตราการเรียนรู้     

• วัฒนธรรมขององค์กรและความพร้อมทางทรัพยากร ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงกระบวนการได้ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความชันของ Learning Curve เช่น โครงการที่ใกล้ดำเนินการเสร็จสิ้นความมุ่งมั่นเอาใจใส่ในงานของพนักงานมักลดลง

ปัจจุบันเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้ได้มีบทบาทสนับสนุนผู้บริหารฝ่ายปฏิบัติการ โดยเฉพาะการประมาณต้นทุนมาตรฐานทั้งในภาคการผลิตและการบริการ แต่เนื่องจากองค์กรแต่ละแห่งได้มีรูปแบบและวัฒนธรรมเฉพาะตัวที่แตกต่างกัน ดังนั้นประสิทธิผลเส้นโค้งแห่งการเรียนรู้จึงควรพัฒนาจากปัจจัยภายในองค์กร