毕业设计（论文）-基于模特法的划线工序工时定额及其工艺成本研究.doc

大连交通大学2011届本科毕业设计(论文)前 言机器制造的生产包括很多工艺过程，这些工艺过程又可分为很多工序。划线就是这些金加工工序过程中的一个工序，划线工序的作用就是划出零件加工表面的界限来，在零件上划出同图纸相符合的对称中心线和圆孔中心。本论文主要研究齿轮箱、抱轴箱和构架的划线工序进行研究，主要运用模特法对齿轮箱、抱轴箱和构架的划线动作进行研究、分解，从而得出工时定额，进而研究基于齿轮箱、抱轴箱和构架划线工序的工艺成本。机械零件的划线，是根据图纸和工艺在毛坯或半成品上划出加工图形和加工界限线，划线是零件在金加工过程中的重要工序，在一般的机械厂，大部分的零件都要经过一次或多次划线。所划出的线是下道工序进行装夹、找正、加工的依据。划线是否正确，直接关系到零件的加工质量和效率。由于划线的不正确，往往给机床操作者造成装卡、找正的困难，甚至使零件在加工过程中报废。工时定额与工艺成本是工艺定额的重要组成部分，可以作为企业生产或服务活动的有效尺度，可以为定制生产或服务计划、平衡生产线，改善工作研究提供重要的参考依据。要求在基于工业工程的思想进行相关理论分析研究的基础上，基于模特法定制划线工序工时定额，基于工序的工艺成本估算方法计算划线工序工艺成本。分析研究本课题研究的相关理论与工作流程。通过对机车转向架典型零件案例的研究，对划线工序的工布动作，资源进行分析归纳整理，对基于模特法制定划线工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算划线工序工艺成本的方法与流程进行系列化和标准化。工艺成本估算方法是基于工程对成本进行详细估算的技术方法。这种方法首先要给出产品或经营项目的工艺过程清单，即工艺过程卡片和工序卡片，然后对工艺过程清单中各项物料和作业的成本进行估算，最后统计得出总成本。工艺成本估算方法的优点是依据制造成本产生过程的工艺信息，所以比其他方式的成本估算更为准确可信。缺点是要求又详细准确的工艺过程成本的基础信息，包括标准工时定额、标准材料定额、标准单价、标准费率等资源消耗与占用的数据，而且目前我国企业这些信息并不完善，实施这种方法往往需要更多的精力和费用的投入。发达国家的成本控制与管理采用的都是基于工程的成本估算方法，经过多年的努力，企业形成比较完善和系统的成本估算基础数据，为采用基于工程的成本估算方法奠定了良好的基础，成本控制与管理已经非常成熟。我国采用的基于工程的成本估算方法尚处于仅凭经验阶段，成本控制与管理的空间很大。计算机的普及为工艺成本估算方法的实施和推广提供了有力的技术支持。进行企业产品制造或服务工序工时定额制定及其工艺成本估算研究与实践，具有重要的理论意义和实用价值。本课题紧密联系生产实际，通过对对基于模特法制定划线工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算划线工序工艺成本的分析与研究，了解相关的工作方法、内容与流程，基本掌握相关的理论、方法及软件工具，并在此基础上，结合生产实际，进行基于excel的计算机辅助对基于模特法制定划线工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法划线工序工艺成本研究与实践。第1章 划线的概述1.1划线作业工件在进行金属切削之前，或在加工过程中，要使用划线工具，将工件工作图或草图上的加工线和加工位置，划到工件的表面上，作为加工的依据。这种作业，称为划线作业。对于待加工的工件，划线是在其坯件的表面上进行的。这时的划线作业成为金属切削加工的第一个工序，由于划线是在比较粗糙的表面上进行的，精确度比较差。在加工过程中进行划线时，划线在工件的已加工表面和未加工表面上进行的，当划线在工件的已加工表面上进行时，可达到很高的精确度。1.2 划线的重要性1）对毛坯件的划线过程，又是检验毛坯件是否合格的过程，对于部分毛坯次品，通过划线借料得以挽救，以提高毛坯的利用率。不能挽救的，得以及时发现并剔除，以避免加工浪费。工件在进行金属切削加工前，或在加工过程中，要在表面上划出必要的加工线和位置线，作为金属切削加工的依据，这是划线作业的主要目的。在进行划线时，应当严格依照工作图上的尺寸，并且要特别注意在各个方面留出适当的加工余量。2)检查坯件和补救缺陷 工件的坯件，尤其是铸件，往往免不了有些缺陷，如氧孔、砂眼、收缩孔和渣孔等，单单依靠加工余量，往往不足以补救。这时候就要依靠熟练的划线技术，在进行加工以前就检查出坯件的缺陷，适当加以补救，是能补救的坯件不致因盲目加工而成废品，而不能补救的坯件不致因加工而浪费工时1。3）检查成品 工件的平行平面和垂直平面，在加工完成后，可以用划线的方法进行检验。划线是为各加工工序服务的，联系到各个工种，所以对划线工得要求，不不仅要有熟练的划线技术，很强的识图能力，而且还要对各工种操作和零件作用等，有较为深入的了解。1.3 划线的种类1）根据划线的复杂程度分，金工车间的划线可分为平面划线和立体划线。所划的线在同一个平面上，叫做平面划线；在工件两个以上平面上的划线，叫做立体划线。在立体划线中包含着大量的平面划线，所以平面划线是立体划线的基础。2）根据在工件上划线的作用 可分为加工线、证明线和找正线。按照工作图尺寸的要求，划在工件表面作为加工界限的线，叫加工线；当工件加工到接近加工线时，加工线就可能模糊不清，或不存在了，这时就要有另一条线来指示操作者继续加工，这条线就叫证明线。证明线也是在工件加工之后，发现各种交错，甚至在出现废品时，作分析原因的重要依据，大型工件的证明线通常距离加工线为510mm，当证明线和其他加工线相混时，可省略不划。工件在机床上找正定位所用的线叫找正线，划找正线时要考虑工件找正的准确和方便。当工件的加工线可代替找正线时，就可以不另划找正线。1.4 划线工序的工具和涂料1.4.1装卡、支撑工具平台 划线平台是一块铸铁平板，它是划线的基础工具，它的工作平面的精度直接影响划线准确性，因此必须经过精刨。平台支撑应稳固并保持水平，由多块平台组合的平台，除具有足够的地脚螺钉紧固外，平台之间也应该用螺钉紧固。平台要经常保持工作台面平整光滑。其工作平面上不要刻划相互垂直、平行的线。工件在平台上起落应轻起轻落，以免因撞击而破坏平台工作平面，平台工作平面的光洁度和水平度要经常检查、调整和修理。垫铁 垫铁是用来支撑和垫平的工具。夹持工具 工件在进行划线之前，要用夹持工具将它放置安稳，夹持工具包括v型台、螺旋升降器和夹钳等。夹持工具应保持准确、坚固，使工件在安装后能保持正确而稳固的位置。千斤顶 大中型工件划线时，常用三个千斤顶支撑工件，调整起来十分容易，下图是集中常见的千斤顶，图a和b所示的两种的作用相同，但结构不一样，前者优于后者。图c是供支撑小型轴类零件用的2。图1-1 千斤顶结构图1.4.2 直接划线工具 划针 主要用它沿着钢板尺、平尺、样板等物的边缘在工件表面上划线。划线盘 划线盘主要用在平台上找正工件和在工件表面上划线。图1-2表示了两种划线盘，另外还有各种专用划线盘。在划线工作中经常使用的是图1-2a所示的一种，它适用于划中小型零件。图1-2b所示的一种是大型划线盘，用于划大件，它的高度在1.5m到3.5m不等，为使推动轻盈，在底盘下配装若干铜球。为防止划线盘主杆在使用时摇摆，底盘可做的大一些，重一些。用划线盘划线时，应使划针尽量与被划表面垂直，使划针的针尖和被划面接触，这样划出来的线就准确、可靠。 a b图1-2 划线盘三坐标划线仪 主要由一台划线仪和固定的工作平台组成，它的划线理论依据是x 、y、z三坐标，来确定具体的位置，从而达到测量和划线的目的。1.5 划线前的准备工作1.5.1工具的准备工作在进行划线作业之前，首先要做好工具的准备工作。涂在平板、直角箱及直尺等工具表面以防锈的黄油，应该用布片或纱布擦去。对于划针、圆规等工具，要仔细检查它们的尖端，如果已经用钝，必须加以磨尖。1.5.2工件的准备工作1)清理工作 铸件铸孔中的型芯，铸件上的浇口、出气孔、冒口、毛边，和附着在铸件上的型砂，如果在铸造车间没有清理完毕，那么在进行划线前要用金属细刷或砂轮进行清理。锻件上如果有残存的氧化物，也应该用锉刀、刮刀或金属细刷加以清除。已加工的工件上如果留有切屑和切屑剂，也应该用布片或砂布拂去抹净。2）在需要划线的表面上涂刷涂料 为了使所划的线清晰可辨，工件在划线前，一般需涂以涂料，对于粗糙表面，涂料不必将表面填成光滑，只要是线能够看清就行。涂刷涂料一般使用毛笔，常用的涂料分以下几种：对于粗糙表面，可使用白粉笔、石灰水、或加了二氧化锰或硼酸锰等催干剂的在熟亚麻仁油中的溶液；对于表面光滑和已加工表面，可以使用硫酸铜溶液，或以红色染料，或蓝色染料的充漆在96%酒精中的稀释溶液。硫酸铜溶液在干燥后，出现绚烂的铜色使得划在上面的线能够清晰的显现出来。充漆的酒精溶液颗粒细、附着力强、颜色鲜明，也是一种很好的涂料。对于已加工表面，为了防止生锈，应该避免使用水性涂料；对于精加工表面，可以在上面镀铜。3）将中心板安置在工件的孔中 工件的孔，在划线以前，要先将中心板安置在里面。中心板通常用硬木来做，隔时削成适当的长度，牢固的装入孔中。为了求得准确的中心，可以在中心板上钉上铁皮。如果工件的孔已经经过粗加工，而工件尚需进行精密划线时，可以使用圆铜制成的中心板。在孔的中心处，可以用衡子打上印。此外，中心板也有用铁、铜等软金属制成的。 第2章 基本概念和理论依据2.1基本概念2.1.1模特排时法模特排时法（简称模特法或mod法）是由澳大利亚预定时间标准歇会开发，属于通用型和功能型的第二水平。该系统实在车间环境进行测试的，使用结果与mtm-1、mtm-2比较，效果良好，于1966年公布，并得到广泛应用。该方法主要依据美国人西格（a.b.segur） 创立的动作时间分析（mta）法，动素划分及时间表示方法比较容易学习和应用。模特法是当今世界上四十多种预定动作时间标准方法中最容易掌握的方法之一, 是“工作研究”中衡量劳动测定的一种技术3。运用“模特法”, 一方面无须经过现场测时, 只要根据工作物蓝图、工作地布置图和操作方法, 就能迅速、准确地预先计算出完成某一操作或工作所需的正确时间。于“模特法”的速率是根据能量消耗最低速度确定的, 因此, 用“模特法”制定的劳动定额不仅先进合理, 而且劳动紧张程度适度。另一方面可以评价工作方法, 改善操作方法和工作地布置, 减轻操作者的劳动强度, 改进工艺流程和工装夹具, 使劳动者与劳动工具和劳动对象达到最佳的结合, 为寻求最经济、最有效、最省力的工作方法提供了一个简便易行的科学标准。最后, 运用mod 法可研究人体各种动作, 其中主要是发现操作人员的无效动作或者浪费现象, 简化操作方法, 减少工作疲劳, 降低劳动强度。以寻求省力、省时、安全和最经济的动作。在此基础上制定出标准的操作方法, 为制定动作时间标准做技术准备。测时方法同企业的产品生产组织过程、企业的生产类型以及工时消耗有着密切的联系，不同的生产类型和不同企业的产品生产组织过程决定着投入完成单位产品所需要的时间也不同，完成单位产品所需要的时间不同又直接影响着运用测时方法确定劳动定额的水平，而准确地运用测时方法。又能充分挖掘内部潜力保证劳动定额水平先进合理。切合实际，降低产品所耗工时促使完成单位产品的时间更加节省，不断提高劳动生产率4。2.1.2工时定额1)工时定额是劳动定额的一种，劳动定额指在一定的生产技术和生产组织条件下，为生产一定量的合格产品或完成一定量的工作，所规定的劳动消耗的一种数量标准5。劳动定额有两种基本形式，一是单位时间内必须完成的产品数量，叫做产量定额，用q表示；二是生产单位产品所必须消耗的劳动时间，叫做工时定额，用t表示。产量定额与工时定额在数值上互为倒数，其关系公式如下所示，式中480(分钟)=60(分钟) 8(小时)。qt=1或t=480(分钟)/q （2.1）此外劳动定额还有工人看管机台数目计算的劳动定额，叫看管定额；用服务项目的多少来计算的劳动定额，叫服务定额等。不同形式的劳动定额，适用于不同的生产技术和组织特点。2)工时定额的组成。工时消耗从劳动定额的角度可以划分为定额时间和非定额时间两部分。 基本时间tj：直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置以及表面状态等工艺过程所消耗的时间，称为基本时间。 对机加工而言，基本时间就是切去金属所消耗的时间。 辅助时间tf： 各种辅助动作所消耗的时间，称为辅助时间。 主要指：装卸工件、开停机床、改变切削用量、测量工件尺寸、进退刀等动作所消 耗的时间。 可查表确定。 操作时间： 操作时间=基本时间tj+辅助时间tf （2.2） 服务时间tw（布置工作地时间）：为正常操作服务所消耗的时间，称为服务时间。 主要指：换刀、修整刀具、润滑机床、清理切宵、收拾工具等所消耗的时间。计算方法：一般按操作时间的2%7%进行计算。 休息时间tx：为恢复体力和满足生理卫生需要所消耗的时间，为休息时间。 计算方法：一般按操作时间的2%进行计算。 准备与终结时间tz：为生产一批零件，进行准备和结束工作所消耗的时间，称为准备与终结时间。 主要指：熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹具、调整机床计算将上面所列的各项时间组合起来，就可以得到各种时间定额 作业时间：tb= tb + ta （2.3）单件时间：tp=tb + ts + tr （2.4）单件计算时间：tc= tp + te / n （2.5）准终时间随批量大小而不同，批量越大，每一零件的准终时间越少。在大量生产中，产品终年不变，可不计准终时间。 3）工艺成本的组成 工艺成本按照与年产量的关系，分为可变费用和不变费用两部分。 可变费用它是与年产量直接有关，即随年产量的增减而成比例变动的费用。它包括材料或毛坯费、操作工人的工资、机床电费、通用机床的折旧费和维修费以及通用工装（夹具、刀具和辅具等）的折旧费和维修费等。可变费用的单位是 元/件。 不可变费用 它是与年产量无直接关系，不随年产量的增减而变化的费用。它包括调整工人的工资、专用机床的折旧费和专用工装（夹具）专为某工件的某加工工序所用，它不能被其他工序所用。当产量不足、负荷不满时，就只能闲置不用；而专用机床和专用工装（夹具）的折旧年限是确定的。因此，专用机床和专用工装（夹具）的费用不随年产量的增减而变化。 判别可变费用和不可变费用的另一种方法是费用的单位，前者的单位是 元/件 ，后者的单位是 元/年。工艺成本估算的理论依据制订工时定额的主要依据包括产品图纸和工艺工程、生产类型、企业生产技术水平定额标准等有关资料。影响制订工时定额的主要因素包括劳动者的技术熟练度、工龄长短、性别和身体素质、思想政治觉悟、生理和心理状况等；设备和工艺装备的状况；原材料、燃料和协作件的质量和供应情况；劳动强度大小、简繁程度和劳动环境情况等；工艺规程完备程度，生产组织和劳动组织是否合理，各项管理制度是否健全，分配制度是否合理等。2.1.3工艺成本(1)工艺成本是指从工程角度对产品在其全生命周期工艺过程中所有相关耗费的货币化衡量。工件的实际生产成本是制造工件所必需的一切费用的总和。工艺成本是指生产成本中与工艺过程有关的那一部分成本，如毛胚或原材料费用、生产工人的工资、机床电费（设备的使用）、折旧费和维修费、工艺装备的折旧费和修理费以及车间和工厂的管理费用等。(2)工艺成本的组成。工艺成本按照与年产量的关系，分为可变费用v和不变费用s两部分。 可变费用v。它是与年产量直接有关，即随年产量的增减而成比例变动的费用。它包括材料或毛坯费、操作工人的工资、机床电费、通用机床的折旧费和维修费以及通用工装（夹具、刀具和辅具等）的折旧费和维修费等。可变费用的单位是元/件。 不可变费用s。它是与年产量无直接关系，不随年产量的增减而变化的费用。它包括调整工人的工资、专用机床的折旧费和专用工装（夹具）专为某工件的某加工工序所用，它不能被其他工序所用。当产量不足、负荷不满时，就只能闲置不用；而专用机床和专用工装（夹具）的折旧年限是确定的。因此，专用机床和专用工装（夹具）的费用不随年产量的增减而变化。判别可变费用和不可变费用的另一种方法是费用的单位，前者的单位是元/件 ，后者的单位是元/年。2.2课题研究的发展2.2.1工时定额的发展传统的工时定额制定有经验估工、比较类推、统计分析、标准套算、数学模型法及混合法等方法。这些种类繁多的定额制定方法被不同的企业或同一企业的不同阶段所采用，这也是劳动定额方法和技术阶梯性发展和进步的具体体现。这些方法可大致分为三个阶段。以经验估工为代表的第一阶段，定额质量受定额人员主观意识、专业素质影响较大，对定额人员的依赖大，准确性和一致性难以保证，权威性不够，易引起争议。通过现场测量、动作分解等研究手段，综合定额人员的经验及历史数据，可医嘱渐形成企业的工时定额标准，这些标准通常以定额标准手册（表格）的形式存在，定额人员通过查找这些表格来计算工时定额，这是以标准套算为代表的第二阶段。标准套算阶段依据了一个相对统一的标准，减少了定额的主观随意性，但存在表格数量庞大，定额计算效率低等缺陷。第三阶段是基于数学模型的定额计算，数学模型是对定额标准手册的抽象与优化，更容易被使用。数学模型法提高了定额制定的科学性、准确性和标准化程度，为发展和推广计算机辅助定额提供了良好的基础。将通常所言的工时定额制定区分为工时定额标准制定和工时定额计算两个概念，则工时定额制定的过程就是依据工时定额标准进行工时定额计算的过程。定额制定的三个阶段，实际上是一个工时定额标准不断量化、科学化的过程。劳动定额管理的核心是劳动定额标准的形成和科学化，从经验估工到标准表格套算再到数学模型法，是机械制造企业工时定额发展的趋势和道路。另一方面，我国企业数量众多、规模和生产类型千差万别，先进的定额方法未必是实用的方法。对用户而言，能满足管理需求、能解决问题、能产生效益的方法就是先进的方法，各种定额制定方法均有其应用场合和实用对象。因此，一个实用的计算机辅助工时定额系统必然要支持多种工时定额制定方法才能满足用户需求。就目前看来，在工时定额信息化方面做的比较好的软件系统就是比较通用劳动定额管理系统，他提供了完整的工时定额管理解决方案，是通用、实用的工时定额管理工具，并且具有良好的信息集成性，还可可自由组合和扩展的系统。2.2.2成本控制与管理的发展建国以来我国成本控制与管理基本上引自前苏联的成本控制与管理体制，同时兼有对西方发达国家成本控制与管理理论的学习与实践。我国成本控制与管理的发展，大体上可分为三个阶段。第一阶段，1949-1993年，计划经济时代的成本控制与管理阶段；第二阶段，1993-2000年，市场经济时代的成本控制与管理阶段；第三阶段，2000年以后，现代成本控制与管理阶段。在发达国家，成本控制与管理大体上经历了时候控制为主管阶段(19世纪中期以前)、事中控制为主管理阶段(19世纪中期至20世纪40年代)、事前控制为主管理阶段(20世纪50年代至80年代)、现代成本控制管理阶段(20世纪90年代以后)等四个阶段。我国成本控制与管理近年来取得了丰硕的成果。首先成本控制与管理意识不断增强，认真学习借鉴市场经济发达国家科学有效的管理方法和先进的经验，广开思路，博采众长，为我所用，结合国情加以吸收和深化。新的管理技术和方法被应用，进行成本控制与管理有效性的探索，成本控制与管理信息的作用得到重视，在成本控制与管理中引入了战略管理思想和先进的成本控制与管理方法和手段，现代成本控制与管理模式正在逐步建立。计算机的普及为工艺成本估算方法的实施和推广提供了有力的技术支持6。第3章 基于模特法划线动作研究的方法3.1工时定额的研究方法3.1.1模特法模特法共有21种基本动作7，上肢动作共11种，下肢动作、其他动作及附加因素动作共10种，具体见表3-1。表3-1 模特法动作划分上肢动作(基本动作)移动动作移动动作m1手指动作注1、注2 ：需要注意的动作独：只有在其他动作停止的场合独立进行者往：往复动作，即往复一次回到原来状态m2手腕动作m3小臂动作m4大臂动作m5伸直的手臂反复多次的反射动作m1/2，m1，m2，m3终结动作接触动作、抓握动作c0碰、接触ci简单地抓c2（注）复杂的抓放置动作p0简单放置p2（注1）比较复杂的放p5（注2）组装身体及其他动作下肢和腰部动作f3 足踏板动作w5 走步动作b17 （往）弯体工作 s30 （往）起身坐下附加因素及动作l1 重量因素e2 （独）目视r2 （独）校正d3 （独）单纯的判断和反应a4 （独）按下c4 旋转动作(1)移动动作（m）手指的动作m1。表示用手指的第三个关节钱的比分进行的动作，时间值为1mod，移动距离为2.5cm。手指动作m1表示手指的一次动作。要观察手指进行了几次动作，总时间为次数乘以1次动作时间。手的动作m2。用腕关节以前的部分进行一次动作，用m2表示，时间值为2mod，动作距离为5cm。依靠手腕不仅能做横向动作，也可作上下、左右、斜着和圆弧状动作。小臂动作m3，肘关节以前的动作。每动作一次时间为3mod，相当于移动15cm左右的距离。由于手和小臂的动作方向关系，肘关节多少要前后移动，肘关节的前后移动则看做是主动做m3的辅助动作。大笔的动作m4。伴随肘的移动，小臂和大臂作为一个整体在自然状态下伸出的动作，移动距离一般为20cm，时间值为4mod。当手臂充分伸展时，伴随有身体前倾的辅助动作。从时间值角度看，仍是m4的时间值，故采用m4。大臂尽量伸直的动作m5。在胳膊自然伸直的基础上，再尽量伸直的动作记为m5。另外，将整个胳膊从自己的身体正面向相反的侧面伸出的动作也用m5表示，其移动距离一般为45cm，时间值为5mod。从劳动生理的角度来看，工人连续做m5的动作是不可取的，不符合动作经济原理，应尽量减少m5动作，因此，m5动作应该是改进的重点。反射动作。生产或服务过程中，经常会看到操作者将工具和专用用具等紧紧地握在手里，进行反复的操作的动作。这种动作称为反射动作。反射动作是移动动作的特例，反射动作不是每一次都特别需要注意力或保持特别意识的动作。由于反射动作是反复操作，所以需要的时间值比通常移动动作的时间值少。各种移动动作的反射动作时间值如下：手指的反射动作时间为正常一次动作的1/2，即1/2mod,(m1/2)。手的反射动作时间为1mod，即m1。小臂的反射动作时间为2mod，即m2。大臂的反射动作时间为3mod，即m3。m5的动作一般不发生反射动作，即使有也必须进行改进，所以反射动作的时间值最大为3mod。(2)终结动作终结动作时移动动作进行到最后时，要达到目的的动作。抓取动作（g）。移动动作后，手或手指握住目的物 动作叫做抓取动作。用符号g来表示。放置动作、装配动作（p）。放置动作是将手中的物体放置在一定的位置所作的动作。(3)下肢和腰的动作脚踏动作f3。将脚跟踏在地板上，进行足颈动作，用f3表示，时间值为3mod。步行动作w5。每进行一次为5mod。身体弯曲动作b17。从站立的状态，弯曲身体或蹲下，单膝触地，然后恢复到原来状态的往复动作，一个周期为17mod。b17中的手移动动作同w5一样，一律分析为m2。站起来坐下的动作s30。从坐着的椅子上站起来，再坐下的动作的一个周期动作，时间值为30mod，用s30表示。(4)附加因素及动作搬运动作的重量修正l1。“重量因子”是l1，时间值1mod。目视动作（e2）。为看清事物而眼睛移动和调整焦距两种动作，每做其中一个动作，都用e2表示，时间值为2mod。矫正动作r2。是指抓零件和工具的动作，从手指向手中握入，或握入的物件向手指送出，或将其回转，改变方向而进行的动作，用r2表示。判断动作d3。判断动作时指动作与动作之间出现的瞬时判定，用d3表示，时间值为3mod。加压动作a4在操作过程中，需要推力、压力以克服阻力的动作，用a4表示，时间值为4mod。旋转动作c4。以手腕或肘关节为圆心，按圆形轨道回转的动作，叫旋转动作。旋转一周的动作用c4表示，时间值4mod。(5)动作分析时使用的其他符号：延时bd；保持h；有效时间ut。在动作分析时，应把有效时间如实地填入分析表中的有效时间栏内。3.2工艺成本的计算3.2.1基于工序的工艺成本估算基本流程基于工序的工艺成本估算精度较高，但计算繁杂。如果采用会计成本计算模式估算工艺成本，过于粗糙，精度太低。借鉴西方生产成本测算模式，提出的基于工作中心的工艺成本估算模型。工作中心是借鉴且资源计划（erp）中的一个概念。工作中心是企业制造工艺单元的统称，作为企业制造和工艺技术管理的基本单元。一个工作中心可以由一台或几台功能相似的设备，一个或多个操作者，一个小组或一个工段，一个成组加工单元或一个装配场地组成。企业中工作中心的确定与企业制造和工艺技术的精细程度有关。在工艺规程中，一道工序或多道工序对应一个工作中心，经过工作中心加工的物料要发生工艺相关费用，产生工艺成本。基于工作中心的工艺成本估算细化成基于工序工作中心的工艺成本估算；当一个企业对应一个工作中心时，基于工作中心的工艺成本估算简化成基于企业工作中心的工艺成本估算8。不同的工艺工作中心的直接人工、直接设备、直接工具的费率是不同的，与该工艺工作中心的人工等级、设备类型、用到的特殊工具种类有关。(1)根据产品制造的bom，确定零部件bom直接子件中制造件和原材料的构成。(2)根据工艺过程卡片、工序卡片、工时定额、材料定额，确定本件的： 加工、调整、检验人工技术等级；但见时间、基本时间、辅助时间等工时定额；本零部件原材料定额；加工本零部件所采用的设备、夹具、量具等。(3)从生产、设备、能源、财务、人力资源等部门获取： 产品年产量；人工等级工资率；原材料计算单价；设备、工艺装备折旧及技术参数；其他费率等。(4)按表3-2分项计算各项工艺成本，求和计算单间工序工艺成本。表3-2 工艺成本估算模型一览表序号名称工艺成本估算模型说明基于工序的工艺成本估算基本模型1-01零、部件的单件工艺成本c(元/件)c = cbd + cgd式中, cbd= ccl+ crg +csw+ cisz+ cdw + ctdz +cjw+ctjz ;cgd = czsz + czjz + czdz +cfgcbd为变动工艺成本( 元/件); cgd为固定工艺成本(元/件);ccl为直接材料;crg为直接人工; csw为设备维持费;cisz为通用设备折旧费; cdw 为刀具维持费; ctdz通用刀具折旧费; cjw为夹具维持费;ctjz为通用夹具折旧费; czsz为专用设备折旧费; czjz为专用夹具折旧费; czdz为专用刀具折旧费; cfg为服务人工费（续）1-02直接材料ccl( 元/件)ccl=ccli+cyci式中, cyci=ccji + ccfi -ccziccli为零、部件bom 直接子件中制造件的直接材料(元/件); cyci为零、部件bom 直接子件中原材料的材料费(元/件); ccji为原材料采购价格(元/件); ccfi为原材料采购间接费; cczi为余料残留值(元/件)1-03直接人工crg (元/件)c rg =td crg/60( 1+ u)td 为单位时间(min); crg为生产工人等级工资率(元/小时) ; u 为与职工工资有关的职工福利费率, 国家规定u =14%1-04设备维持费csw(元/件)csw= cdf+ crci式中, cdf =tj ndd cd ( 1 +v ) /60cdf为耗电费(元/件); tf 为基本时间(min); nd 为设备电动机额定功率(kw);d为设备电动机平均负荷率;一般取50% 60%;cd为电价( 元/千瓦小时);v为考虑其他空程时间电能消耗的系数5% 15%; crcj为设备其他消耗; 日常维修费、油料、冷却液、低值易耗品等, 根据定额估算(元/件)1-05通用设备折旧费ctsz ( 元/件)ctsz=csps td/60fss式中, cs= csyz - cscz;csyz= csj + csf+ csata 为单件时间(min); cs为设备折旧基础值(元); csyz为设备原值(元);cscz为设备残值(元); csj为设备采购价格(元); csf为设备采购间接费用(元); csa为设备安装(元); ps为设备折旧率, 每年约为10% 20%;fs为设备年工作总时数(h) ;s 为设备利用率, 一般为80% 95%（续）1-07通用刀具折旧费ctdz ( 元/件)ctdz=cd tj /t( nm+ 1)式中, cd = cdy z - cdcz;cdvz = cdi+ cdfcd为刀具折旧基础值(元); cdyz为刀具原值(元); cdcz为刀具残值( 元);cdj为刀具采购价格(元);cdf为刀具采购间接费用(元); 其余同1-06。1-08夹具维持费cjw(元/件)cjw =cjpjw td/60fjj式中, cj= cjyz - cjcz;c jyz= cjj + ciftd为单件时间(min); cj为夹具折旧基础值(元) ; cjyz为夹具原值(元);cjcz为夹具残值(元); cjj为夹具采购价格(元); cjf为夹具采购间接费用(元); pjw 为夹具维持费率, 包括维修费、润滑费等, 约为25% 27%; j 为夹具利用率, 一般为80% 95%; fj 为夹具年工作总时数( h)1-09通用夹具折旧费ctjz ( 元/件)ctjz =cj pj td/60fjjpj 为夹具折旧率, 一般夹具使用年限按三年计算, 每年33%;其余同1-081-10服务人工费cfg(元/件)cfg= cfgi式中, cfgi=tficrgi( 1+ u)/60nicfgi为各种工艺服务工人( 包括调整工、检验工等)费用(元/件); tfi为服务一次所需时间( 分钟/次); crgi为服务工人等级工资率(元/小时); u为与职工工资有关的职工福利费率; ni为每次服务的加工数量(件/次)（续）1-11专用设备折旧费czsz ( 元/件)czsz= csps /ncs为专用设备折旧基础值(元); ps 为专用设备折旧率; n 为零、部件年产量(件)1-12专用夹具折旧费czjz ( 元/件)czjz = cjpj /ncj 为专用夹具折旧基础值(元); pj 为专用夹具折旧率; n 为零、部件年产量(件)1-13专用刀具折旧费czdz ( 元/件)czdz=cd/( nm + 1) ncd 为专用刀具折旧基础值(元); nm为刀具可重磨次数( 次); n 为每次磨刀的加工数量(件/次)1-14零、部件的批量工艺成本cp(元/批cp=c npnp为批量(件/批)第4章 划线工序工时定额及其工艺成本计算本论文主要研究基于抱轴箱、齿轮箱、构架划线工序的工时定额及其工艺成本的计算。 4.1抱轴箱计算4.1.1模特法动作分解通过对本课题的研究的相关理论的分析，于2011年5月分三次对大连机车厂的抱轴箱，齿轮箱，构架的划线工序进行了实地的拍摄，并根据模特法，把划线动作进行分解，具体记录如下：主要的划线动作分类：涂染料，根据模特法的动作分解规定，涂染料应计入有效时间的范畴内，记为ut；伸手抓取某些物件，诸如划线针，锤子等等，这类动作一般记为m4g1；移动物体，把物体从一个位置移动到另一个位置，或者说是手伸到某处，均可用分析式m4p0表示，这类动作一般都不怎么需要太多的注意力；动作保持h，一般用于一只手拿住物体，另一只手进行操作；用手来进行旋转动作，如：手拧螺母，拧瓶盖，旋转螺钉旋具等动作，则每个动作回转动作记为m2g0m2p0；需要注意的是同时动作，用不同的身体部位，同时进行相同或不同的两个以上动作叫做同时动作。两手同时动作可提高工作效率。1）两手同时动作的条件：两手的终结动作都不需要注意力，可同时动作；只有一只手的终结动作需要注意力时，可同时动作；两只手都需注意力的终结动作，不可能同时动作。2）时限动作与被时限动作，两手同时动作时，动作时间有时不同，依据动作所需的时间把动作分为时限动作与被时限动作。其中，时间值大的动作叫做时限动作，时间值小的叫做被时限动作。用时限动作的时间值来表示两手完成动作的时间值。左右手的动作时间值相同时，可根据哪个是主要动作或者哪只手方便来确定时限动作。3）两手都需要注意力时的分析方法。两手同时开始移动，进行需要注意力的终结动作时，终结动作不能同时进行，只能先做一个，再做另一个动作。看哪只手先做、哪只手后做，后做的那只手在等待先做的手做完后再做。(1)记录与操作有关的基本信息资料。在进行模特分析时，首先要记录与操作相关的基本信息资料，包括设备名称、工序名称、作业名称；作业条件、使用工具和分析条件；零件图号、分析日期、分析者等。(2)按的作业顺序进行动作记录分析。根据现场观测，按顺序分别记录操作者的动作情况。并在左、右手动作栏内按作业顺序填写相应的动作要素，记录动作次数，动作只有一次时，次数栏不用填写。(3)将左、右手动作的综合分析结果填入符号标记栏，将符号标记栏内的mod值加起来，记入mod栏。(4)记录有效时间和模特时间，其中模特时间要换算成普通时间单位，按1mod=0.129s或0.1s填入表中。(5)计算分析结果的时间值，将有效时间、mod值的合计值，填入合计栏内。把动作分解记录在表4-1（详细见附录表1）。表4-1 模特法抱轴箱动作记录表作业内容：抱轴箱划线工序号：5定员：1分析者：常海波图号：3ejd000000-6412日期：2011.05左手动作时间右手动作动作叙述分析式次数mod值次数分析式动作叙述等待bd62sut涂染料抓取划针m4g15m4g1抓取锤子移到身前m4p04h持住持住h4m4p0把锤子移至划针处持住h123m26用锤子调整划针移至目的地m4p26m4p0放下锤子持住h4m4g0手放置在划针上持住h4m2g0m2p0旋转螺母紧固划针移动划针到目的地m4p59m4p0拿起锤子持住h4m4p0把锤子移至划针处看清基准e2d35h持住向下移动划针杆m4p04m3p0向右拉伸划线杆调整仪器数据m4g0m1a49h持住持住h7m3a4划线抬起划线至最高处m4g1m4p09m4g1m4p0抬起划线至最高处把划线仪推至原始位置ut8sut把划线仪推至原始位置合计453mod+81s4.1.2工艺成本计算基于工序的工艺成本计算精度较高，它是对产品或零部件在制造工艺过程中所有工艺相关耗费的货币化衡量的估算。由于各个企业生产的产品及零部件多种多样，所具备的工艺资源和采用的工艺技术也各不相同，因此不同企业有各自不同的工艺流程。将工艺规程中工艺流程中所预计发生的各种费用计入工艺成本的过程，从客观角度来看，直接反映着实际工艺过程将要发生的各种耗费的情况，通过一系列工艺成本信息，预演了实际工艺成本形成的原因和具体用途，并将在实际工艺流程中得到验证和反馈，从而形成工艺成本流程10。由此可见，工艺规划和工艺流程是工艺成本计算流程的基础。工作中心的工艺成本包括直接成本和间接成本。直接成本定义为在工作中心发生的可以直接计入某特定的产品的成本，直接成本包括直接材料、直接人工以及直接设备和直接工装等费用。考虑到现代制造中直接设备、直接工装费用占有比例较大，在工艺成本中分别作为一项进行单独估算与统计分析。直接设备包括工艺工作中心所使用设备的折旧、维修等费用。直接工装是指那些有特殊需求的，价格昂贵的工装费用，需要单独追加核算，例如加工中心高级数控刀具等。间接成本包括间接材料、间接人工、其他间接费用9。与财务成本不同的是工作中心的设备、工具费用在这里作为直接成本。不同的工艺工作中心的直接人工、直接设备、直接工具的费率是不同的，与该工艺工作中心的人工等级、设备类型、用到的特殊工具种类有关11。通过在大连机车厂调研得知，转向架划线车间的工人月工资为4000元/月，一台划线仪的价格为8.5万元，功率为3.5千瓦；抱轴箱年产量为1500件/年，设备折旧年限为12年，折旧率为0.081，年工作日为251天，每月工作22天，一天工作时间为8小时。通过在互联网和大连机车厂查阅资料以及国家规定可知，2011年年辽宁省大工业用电为0.523元/千瓦时，员工福利费率为14%，电机负荷系数为90%，设备利用率为85%，考虑其他空程时间电机电能消耗系数为10%。(1)直接人工crg=tdcrg（1+u）/60 （4.1）上式中，td为单件时间（分钟）、crg为生产人工等级工资率（元/件）、u为与员工工资有关的员工福利费率，国家规定为u=0.14。(2)机床电费=基本时间机床功率电价电机负荷系数 （4.2）(3)机床折旧费ctsz=设备折旧基础值cs设备折旧率ps单件时间td设备年工作总小时数fs60j设备利用率 （4.3）(4)机床修理费=单件折旧费用维修费率 （4.4）根据大连机车厂所测得数据与机车厂提供的实时数据，利用excel对hxd3b机车抱轴箱的划线工序工艺成本进行计算，并将计算结果填入表4-2。表4-2 抱轴箱工序工艺成本计算一览表1工艺成本项目单件工时（min/件）操作者等级等级工资率（元/小时）福利率%单件费用（元/件）直接人工（元/件）3.5四级24141.5962基本时间（min/件）机床功率（千瓦）电价（元/千瓦小时）电机负荷系数单件费用（元/件）机床电费（元/件）2.13.50.5230.90.0583单件工时（min/件）设备价格（元）设备折旧率%设备利用率设备年工时单件费用（元/件）机床折旧费3.5850008.10.8520080.2354单件折旧费用（元/件）维修费率%单件费用（元/件）机床修理费（元/件）0.235250.059合计1.9484.2 齿轮箱的计算4.2.1齿轮箱的动作分解主要的划线动作分类：涂染料，根据模特法的动作分解规定，涂染料应计入有效时间的范畴内，记为ut；伸手抓取某些物件，诸如划线针，锤子等等，这类动作一般记为m4g1；移动物体，把物体从一个位置移动到另一个位置，或者说是手伸到某处，均可用分析式m4p0表示，这类动作一般都不怎么需要太多的注意力；动作保持h，一般用于一只手拿住物体，另一只手进行操作；用手来进行旋转动作，如：手拧螺母，拧瓶盖，旋转螺钉旋具等动作，则每个动作回转动作记为m2g0m2p0；(1)记录与操作有关的基本信息资料。在进行模特分析时，首先要记录与操作相关的基本信息资料，包括设备名称、工序名称、作业名称；作业条件、使用工具和分析条件；零件图号、分析日期、分析者等。(2)按的作业顺序进行动作记录分析。根据现场观测，按顺序分别记录操作者的动作情况。并在左、右手动作栏内按作业顺序填写相应的动作要素，记录动作次数，动作只有一次时，次数栏不用填写。(3)将左、右手动作的综合分析结果填入符号标记栏，将符号标记栏内的mod值加起来，记入mod栏。(4)记录有效时间和模特时间，其中模特时间要换算成普通时间单位，按1mod=0.129s或0.1s填入表中。(5)计算分析结果的时间值，将有效时间、mod值的合计值，填入合计栏内。把动作分解记录在表4-3（详细见附录2）。表4-3 齿轮箱