（机械电子工程专业论文）计算机辅助工时定额测算系统开发与研究.pdf

西北工业大学硕士学位论文 摘要 摘要 1 时定额是舞三业管理的一项基硪工作，是企业逃舒科学他、标准化管理驰必 要手段，是现代企业管理的熏要组成部分。 本文分辑了金鼗褒行工辩定额秘工对涟栽分类穷法中存凌鲍裁熬，鼹究王时 定额的计算特点，借撩国外的科学管理经验，提出了新的工时消耗分类办法，建 立鞠寝的r o b e 诗箕公式，著农臻予金渣标准资料管瑾帮溺算模鍪建摸工作中。 在详细分析工时定额标准资料的数据特点的基础上，建立统一的标准资料信 怠模蕤，黧掰动态数据痒技术，实褒企监标礁资料摩酌动态榆建工具的研究与开 发，从根本t 改变现有工时定额软件系统中缺少定额标准管瑕工具的现状，为直 接引精标准资料进行工时定额测算打下基础。 将基元他瑗论弓1 人到工时定额测算工作中，并依据“工时定额磺究要分为作 业内容合理性分析和作业工时消耗规律研究两项工作”的工作原理，建立“作业 元”秘“工艺基元”两层结擒懿定颧溅算模型。 论文重点研究了如何利用计算机辅助技术改进工时定额的计算：e 作，为定额 久虽援 盘定额标灌管理薅致工具，弱弼系统建模工其建立工辩定额溺舞搂壅，减 少定额员的繁琐、沉熏的手工计算工作，提高定额制定的效率和准确性。 论文完成了“计算视辅勘工时寇额测算系统( c o m p u t e ra i d e dt i m eq u o t a p r e d e t e r m i n i n gs y s t e m ，c a t q p s ) ”的软件总体框架设计以及标准资誊津管理榴定 额测算模型管理等两个核心功能模块的系统实现。实际应用诳明，c a t q p s 系统 为制造企业工时定颧的割定掇洪了一个比较理想的工具平台，为企监戏誊管理搓 出了一种新的解决方案，同时也为企业的面向成本设计( d f c ) 、商务报价、战 骧决策等疑善终了基确数攥。 关键词：工时定额；作、f p 元：工艺臻元：砸向成本没计：商务报价： 第1 页 堕! ! 三些查兰婴主兰焦堡奎一旦塞 a b s t r a c t t i m eq u o t ai sa ni t e mo fe l e m e n t a r yt a s k si nc o u r s eo fe n t e r p r i s em a n a g e m e n t ， a n di ti sa ne s s e n t i a l w a yi n w h i c ht o b r i n g t h es c i e n t i f i ca n ds t a n d a r d i z e d m a n a g e m e n t i n t oe f f e c t ，s oi ti sa ni m p o r t a n tp a r to fm o d e m e n t e r p r i s em a n a g e m e n t i nt h i sp a p e r , t h ed e f e c t se x i s t i n gi nc u r r e n tt i m eq u o t aa n dm e a n so fc l a s s i f y i n g t h et i m ec o n s u m p t i o ni nt h ec o m m o ne n t e r p r i s ew e r ea n a l y z e da n dt h ec a l c u l a t i o n c h a r a c t e r i s t i c so ft h et i m eq u o t aw e r es t u d i e d r e f e r r i n gt ot h ef o r e i g na d v a n c e d s c i e n t i f i cm a n a g e m e n te x p e r i e n c e s ，an e ww a yt oc l a s s i f yt h et i m ec o n s u m p t i o nw a s b r o u g h tf o r w a r da n dac o r r e s p o n d i n gc a l c u l a t i o n a le x p r e s s i o n so ft h et i m ew a ss e t u p ，a n d t h ec o r r e s p o n d i n gc a l c u l a t i o n a le x p r e s s i o n sw a s a p p l i e d i nm o d e l i n ga n dt h e m a n a g e m e n t o ft h es t a n d a r dd a t u mo ft h e e n t e r p r i s e i nt h ep a p e r , au n i f o r mi n f o r m a t i o n m o d e lo fs t a n d a r dd a t u mw a se s t a b l i s h e d ， b a s e do nd e t a i l e da n a l y z i n gt h ec h a r a c t e r i s t i co ft h es t a n d a r dd a t u mo f 血et i m eq u o t a a t o o lt oc o n s t r u c tt h ee n t e r p r i s e s s t a n d a r dd a t u mw a sd e v e l o p e db a s e do nd y n a m i c d a t a b a s et e c h n o l o g ya n dt h es i t u a t i o no f l a c k i n g i nt h et i m e q u o t am a n a g e m e n t t o o li n c u r r e n ts o f t w a r es y s t e mw a sc h a n g e df u n d a m e n t a l l y , a n dw h i c hc a nb eu s e dt o d i r e c t l yp r e d e t e r m i n et h et i m eq u o t ao nt h e b a s i so ft h es t a n d a r dd a t u m t h e t h e o r yo f w o r ke l e m e n tw a si n t r o d u c e di n t ot h ec o u r s eo f p r e d e t e r m i n i n g t h e t i m eq u o t aa n dt h eq u o t at i m e p r e d e t e r m i n i n gm o d e lw i t ht h et w ol a y e r so fs t r u c t u r e w e r es e tu o o n ei sb a s e do nt h ep r o c e s su n i ta n dt h eo t h e ri sb a s e do nw o r ke l e m e n t a c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l eo ft h et i m eq u o t aw h i c h w a sd i v i d e di nt w oi t e m s o n ei st o a n a l y z et h er a t i o n a l i t yo f t h ew o r kc o n t e n ta n dt h eo t h e ri st os t u d yt h el a wo ft h et i m e c o n s u m p t i o n t h et h e s i s e m p h a s i z e s o nh o wt ou s et h e c o m p u t e ra s s i s t a n tt e c h n o l o g y t o a m e l i o r a t et h ec a l c u l a t i o no ft i m eq u o t aa n dt os u p p l yam a n a g i n ga s s i s t a n tt o o lo ft h e q u o t a c r i t e r i af o rt h et i m e q u o t a p r e d e t e r m i n i n g w o r k e r s t h et i m e q u o t a p r e d e t e r m i n i n gm o d e li s s e tu pb yu s i n gt h es y s t e m a t i c a l l ym o d e l i n gt o o l i n o r d e rt or e d u c et h eh e a v yh a n d c a l c u l a t e dt a s k sa n de n h a n c et h ee f f i c i e n c ya n d a c c u r a c yo f t h et i m e q u o t a t h eo v e r a l lf r a m eo ft h ec o m p u t e r a i d e dt i m eq u o t ap r e d e t e r m i n i n gs y s t e m s o f t w a r e ( c a t q p s ) w a sd e s i g n e d a n dt w oc o r ef u n c t i o n m o d u l e s ，n a m e l y t h e s t a n d a r dd a t u mm a n a g e m e n tm o d u l ea n dt h et i m e q u o t ap r e d e t e r m i n i n g m o d e l m o d u l ew e r ep u ti n t or e a l i t yi tp r o v e si np r a c t i c et h a tt h ec a t q p ss y s t e mo f f e r sa r e l a t i v e l yi d e a lt 0 0 1p l a t f o r mf o rt h em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s et od r a wt h et i m eq u o t a c a t q p sp r o v i d e sas o l u t i o no f c o s tm a n a g e m e n to ft h ee n t e r p r i s e ，a tt h es a m et i m e ， i t s u p p l i e ss o m e r e s o u r c ed a t at os u p p o r td e s i g nf o rc o s t ( d f c ) ，t h eb u s i n e s sp r i c i n g a n dt h es t r a t e g i cd e c i s i o n k e yw o r d s ：t i m eq u o t a ；w o r ke l e m e n t ；b a s i cu n i to fp r o c e s s ；d e s i g nf o rc o s t b u s i n e s sp r i c i n g 第1 i 页 西北工业大学硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 工时定额的概念与意义 1 1 1 工时定额的概念 一。势葫定熬学鹤定义 劳动定额是在产品的生产过程中对劳动蒜活的劳动消耗鬣的具体规定。贾确 切鲍说，它是在一定擞产技术组织下，采用科学合理的方法，对生产合格产品所 预先规定的势动时间标准，或暂规定程单位时间内完成合格产品的数爨标准【引。 透鬻稼蓠者势耩乎闯定额，瑶者为产量定额，它们是劳动定额豹两耱基本形式，两 者互为倒数关系。其中，时间定额又称为工时定额 3 】。 势动定鬏蔗稳一定豹生产力，鼙企韭的王建技术( 包菇势动者懿技镜) 繁密 联系的。有什么样的工艺和技术，就会有什么样的工时消耗，并据此制定出相应 的劳动定额。因踅，芳交定簌反浃了生产力求乎h l 。 劳动定额学，是研究劳动者劳动时问消耗合理确定、合理利用方面规律的科 学f 2 】。其磅究对象主瑟是劳动对藏积王作方法。在国黔，通常将劳动定额学髂作 “工作研究( w o r k s t u d y ) ”或者“动作与时间研究( m o t i o na n d t i m es t u d y ) ”。 虽然，在纲分工作研究时，露豹壤它缨分为“方法磷究( m e t h o d s m d y ) ”与“踺 间研究( t i m es t u d y ) ”，有的又将其划分为“方法研究”和“工作测定( w o r k m e a s u r e m e n t 【4 】i 副) ”，但是，这薅种分类方法程本质上是一致的。长期以来，我国 国内通常采嗣前者，即“方法研究”与“时间研究”的划分方法。 方法研究与时间研究的关系是非常密切的。方法研究主要研究如何减少作业 的工作量；丽时闯研究爱n 要研究如何减少无效时间，并虽以方法研究所确定的工 作量为基础，进一步制定该作业的标准时间。换言之，方法研究告诉人们如何 寻求簸经济、最寿效的方法；嚣寸褥研究告 弄久们如薅裰据最鸯效的工作方法去涮 定标准时间”j 。 二工时定额的定义 王对定额( t i m eq u o t a ) ，是经一定的生产：技术鞍组绥焱传下制定出来懿， 充分制用生产设备和工其，合理的组织生产和有效地运用先逊经验，究成单件产 品生产或单项工序作业的必要时闻消耗吲。工h i 定额以时螺为度量尺度，并鼹通 常以工序为计算单位丽制定工序工时。在国外，有时也将工时定额称作“标准时 间”，即s t a n d a r dt i m e 8 1 。 工时定额，一方两是以时间为单位的劳动定额的潺本形式之一；另一方耐它 又属予企业管理范畴，是一种以工业生产的作业系统为对象的工业工程学应用技 第1 页 西北工业大学硕士学位论文 第一章绪论 术，主要研究作业时间的利用与消耗的规律。工时定额研究要涉及心理学、生理 学、工效学、行为科学、经济学、管理学、统计学、系统工程和工程技术等知识 和技术。工时定额的研究对象包括：工艺( 流程) 、自然过程、劳动过程、工序、 生产工人( 操作和动作) 等。工时定额管理的基本研究内容有以下两点： 1 ) 研究在各种不同生产组织和技术条件下，工时消耗变化的规律，有科学 依据地制定生产对象的时间定额。 2 ) 与方法研究紧密联系，不断地分析由于各种原因引起的工时损失，努力 消除无效工时，或者将无效工时变为有效工时。 工时定额的制定方法大体上有五种：经验估工法、统计分析法、类推比较法、 技术定额法和工作研究法【l 】。制定工时定额，要反映新的技术组织条件，考虑改 进设备、改善操作方法、加强企业管理、推广先进经验和技术革新等因素，考虑 工人群众思想觉悟和工作的积极性，以及劳动纪律的加强。在制定定额时，应当 分析和研究提高劳动生产率的一切可能性，使定额水平既先进、又合理。 1 1 2 工时定额的意义 工时定额是企业管理的一项基础性工作，是企业进行科学化、标准化管理的 必要手段，是现代企业管理制度的重要组成部分。其作用主要表现在以下四个方 面。 一工时定额是编制企业计戈4 、合理组织生产的基础 企业内的各项计划，如长远计划、产品年度计划、生产作业计划、生产准备 计划、工具制造计划、设备维修计划、成本计划等，均以工时定额作为一项重要 依据。制定各项计划都要求先作系统的调查研究，再经过科学地分析和计算。 工时定额规定了生产单位产品或完成某项作业任务的时间消耗量它是组织 各种相互联的工作在时间上配合和衔接的依据。只有依据正确的工时定额，企业 才能合理的分配设备与劳动力，才能保证企业生产连续地、协调地进行。例如， 在准时生产( j u s ti nt i m e ，j i t ) 中，要实现“生产同步化”和“生产平衡化” 就必须依据准确、合理的【：时定额。 此外，评估生产能力，计算生产周期，分析产品的成套性、流水线生产的+ 一 赛性和自动生产线的可能性，进行网络图的设计和时差计算时，也都需要根据：i ： 时定额进行具体计算。 二工时定额是改进生产技术，挖掘劳动潜力，提高生产效率的重要手段 从本质讲，工时定额管理也是效率管理，其主要作用是通过分析影响劳动效 率的各种因素，研究提高劳动效率的途径和措施，制定节约劳动消耗的政策、办 法和标准，为企业编制计划、组织生产、进行成本核算、搞活劳动分配提供科学 第2 页 西北工业大学硕士学位论文第一章绪论 依据，最终达到提高经济效菔的目的。 越铃，工时定额篱理是缝织劳动鼹赛，充分发挥职工翦生产积扳瞧翻主动瞧， 不断避行技术革新，节约劳动消耗，不断提商生产效率的重臻途径。 三王时定凝是企业内部进褥成本援算，浮赞经滂效兹戆重要痿撂 工时定额是成本控制中势动消耗的标准鬣，是生产成本的重要尺度，是成本 控制的重要手段之，霹s 重逐是制定产照徐揍妁客璐橱准。没有科学合理懿工时 定额，就无法组织核算，成本的盈亏也无法衡最，企业的经济效益也就无法度壤。 蹈。王懿定额是囊爨职王贡鬻太小、蔗礁贯鬻按劳分聚愿翻瓣必要建度 工时定额是衡量生产工人劳动效益的客观标准。通过定额统计分析，可以直 接反浚赉一定时凝凌，生产工人懿莠貔滇甏蘩霸劳动戏票懿大小，嗣彝雪箍反映毫 生产工人的势动技能和劳动状况。因此，依据工时定额完成情况支付工资奖金， 是贯 舞按劳分配覆则粒最佳尺度。 1 2 工时定额的技术现状分析 1 2 1 国内企业的工作现状 上整纪o 年 弋拐莺民经济恢复瓣期，程学习 l 蓍苏联经验的基确上，我国工 业企业就开始了劳动定额管理工作。在五十年多的发展过程中，国内工时定额：l 搀取褥了一定成绩：逐渐建立翁各级势动定额毫氇梅，建立建全了劳动定额营瑷涮 度；企业定额水平在逐渐提高，不少企业为了提高生产效率，挖掘内部潜力，改 进王瓣定额裁定方法，绽铡企篷工翼尊定额标穗：整顿了劳动缀织，据强了定受摹霾 定额管理。但是就总体而言国内企业的定额工作发展较为缓慢。长期以来， 多数企业把王醛定额饕理当嚣是单缝鹩簧理工作，在入力、瓣力、貔力等资滚配 备上严重不足，使科擘管理工作只停留在口头上1 9 1 。 随着我燃市场经浇的建立和发展，企业的科学纯管理已成为搬强企监竞争 力、使企业逮作方式与国际横轨的重骚保证。近年来，国内现代企业制度的进 步建立和完蛰，一方丽为定额工作逐渐由“驶府行为”变为“企业行为”，以实 现根本往转变提供了前提：另一方面却使得国内企业工时定额水平落后和l i 邋应 的现状，甚至在某些方面所出现的技术后退现象，更加明显了。这些问题在测 算技术方西的主要表现为戡下几点： 1 企业工时定额制定方法落后，定额水平普遍偏低。 随着企北内部的迸一步放权，出现的问题不少，特别是工时定额在制定方法 上“返祖”现象严重，对“经验估工法”越来越偏爱，而对于“实地测定”遮 辟 先逡w 靠的工时定额制定方法帮越来越不习惯，甚囊弃之不用“o l 。绝大多数企 业都还采用经验估工法和统计分析法。即使少餐采用现场测定，也是以基本生产 第3 页 西北工业大学硕士学位论文 第一章绪论 员工的习惯性做好对象收集资料，至于操作素质如何，操作的结构是否合理。操 作的快慢节奏是否适塞，专鼗人员誊未对这些阕题进行秘学的磅变秘评售。爨照， 落后的工时定额制定方法岿然导致落后的工时定额水平。 近几年，隧着计算机技零的墨益发展+ 计纂机辅助技术程现代企业中已经褥 到广泛深入的应用，而且企业也拥有较为全面的制造工艺标凇数据、各种加工方 式的工时计算公式，撼至长期积累的辅助工时定额方丽的统计数据。但是由予工 时定额涉及知识面广，工作内容复杂繁琐，同时还要受到企业生产特点和管联思 想的影响等等，致使计算机辅助技术程工时定额管理中的应髑远远落聪于其他工 作锈域，纹有少数企馥蒂j 扇计算视完成部分工时定额管理工侔，尤其怒在稍糟计 算机辅助工时定额测算工作的企业就更是风谶麟角。 2 现行工时定额标准已滞j 舌于缀产力的发展，雉以满越市场经济的需簧。 在生产过程中，不断有瓤设备、勰技术、溉工艺、新材料碍以应用，促进了 生产力的发展，而国内绝大多数企业躺工时定额修订工作不完善，多年来有的内 容未修订，有的内容修订周期太长，还受主观因素影响大，准确性和科学性难以 稼话。雨盈，现行标漆中有缺项，有臻标准分的过缅，在实际生产中忽视了王作 的安黛性和可操作性】。尤其对于多品种小批量和单件生产类型的企业而言，现 行工辩定额鬟蹙失去了其瘟露鹃重要蒸麓律溺，两楚仅彳又局隈予考核二久劳动藿 和近似估算生产成本。 3 。瑗鸯工时定额技术严整影璃了褒代衾妲管黧瑟想与技术秘赘镪实施 现有工时定额手段落后，定额水平偏低，缺乏新的、有效的、快捷的计算工 具稳究善豹管理视铡，西前的工8 寸定额技术曩成为企照标准俄管理翡瓶颈之一， 制约蒋企业快速发展。例如：由于工序工时怒额的不准确，造成车间作业管理、 捧整控裁浮予形式：魏力需求分褥镶蒸过大，无法爱诗算橇逡行；生产预测，袋 本预测不能精确的进行，只能粗略计算等等，从而不能满足企业的实际需要i l 。 l + 2 2 国内外技术研究蕊状 囊从十八世纪末的泰勒( t a y l o r ) 耱十九世纪秘的吉尔帮雷斯( g i l b r e t h 夫妇 倡导劝作与时间研究起，一个多世纪以来，动作与时间研究程美国已逐渐发聪成 熟，对生产越烈了提离产量、质量和势动生产率，以及降低成本的作朋j 。目翦， 欧洲稍碍本、韩国、台湾等国家地区的企业也都普遍弓 入了工作研究，增强了企 业在网际市场的竞争力。在冒外，许多大学的工业工程专业都开设了相关课程， 稠如：m o t i o n a n d t i m es t u d y ”“w o r k m e a s u r e m e n t ”，“p r o d u c t i o n a n d o p e r a t i o n m a n a g e m e n t ”和“j o bd e s i g n ”等等：而且肖许多相关研究机构，例如：国际 m o d a p t s 协会( h t t p ：w w w m o d a p t s o r g ) 、生产与运作管理学会 ( h t t p ：w w wp o m s o r g ) 、工业工程协会( h t t p ! w w w i i e n e t o r g ) 等簿：此外， 第4 页 西北工业大学硕士学位论文第一章绪论 还有大量专门从事工作研究服务的公司。d i g i t a ld o n 就是一种处理工时定额标 准、工时跟踪和工时汇总等的专业软件( h t t p ：w w w t o t a l s h a r e w a r e c o m ) 。计算机 应用服务公司( a p p l i e dc o m p u t e r s e r v i c e si n c ，h t t p ：h w w w a c s c o c o m ) 研制开发 的q u i c k t i m e sf o rb u s i n e s sp r o 是一种基于动作分解思想的手工任务时间定额的 专业测算软件系统。而s p e e d e s t i m a t o rp r o 是一种用于制定机械加工的劳动定额 标准的专业工具。使用者可以利用s p e e d e s t i m a t o rp r o 系统中的基本动作组来制 定各类作业要素的劳动定额，并且允许添加用户自定义的标准数据。此外，还有 适用于机械加工车闻的标准定额计算工具m a c h i n es h o pp r o ，利用这套软件，能 够计算大多数的机械加工操作的标准定额。 近年来，国内在利用工业工程技术、信息技术、人机工效学等先进技术加强 工时定额工作方面做了许多探索性的研究，如胡立德( 19 9 3 ) 为了给柔性制造单 元( f m c ) 的生产创造一个最优运行任务环境，提高调度优化水平，提出在单元 控制器中设立智能输入模块，以实现任务输入决策支持功能和工时定额自学习维 护功能方面的工作“引。陈国钧( 1 9 9 5 ) 提出一种工时定额的稳健估计方法，该 方法采用概率统计方法对实际工时进行统计学分析，比传统方法更能抗异常值的 干扰，得出的工时定额更科学更合理【l “。季春字等( 1 9 9 6 ) 对汽车模具的工时 定额进行尝试，提出c i m s 环境下的工时定额实现方案”。庄长远( 1 9 9 6 ) 通过 建立分类编码系统描述的劳动定额工艺特征信息，以及对劳动定额标准进行建模 处理，实现了信息的机助编码快速输入、工时自动计算、工时报表打印输出及相 关工序检索等功能【l “。石素美( 1 9 9 8 ) 针对工时定额制定过程是只“黑匣子”， 以及编制工步时间标准工作与单件定额制定工作基本脱节的现象，改进了机械切 削工时定额制定系统模型【l ”。石晶玉( 1 9 98 ) 的“汽车铸件生产工时数理统计 计算方法”对汽车铸件的工时预估数学模型进行了探索研究“”。冯禹( 1 9 99 ) 利用加工时间来衡量加工成本的大小，并提出了一种基于零件形状特征及特征间 关系的成本评价方法【l9 】。蒋锡光等( 1 9 99 ) 等对锅炉制造工时定额数学模型和 数据库结构进行研究【2 0 】。周宏雷( 1 9 9 9 ) 对工时定额制定中零件编码和相关算 法进行研究旧”。哈尔滨理工大学的李彦超( 2 0 0 0 ) 从管理角度，在对目前的c i m s ：i ：程、工时管理技术现状分析的基础上，提出了c i m m i s 环境下的动态工时管 理技术理论忙“。傅晓锦( 2 00 0 ) 通过切削试验的回归分析获得了刀具的耐用度、 工件的加工时间和加工表面粗糙度等影响因素及计算公式( 2 引。华中理工大学的 付斌( 2 0 0 0 ) 采用基于知识库的工时定额测算及其置信度分析方法，进行m i n t 定 额的测算口。郑州航空管理学院的刘刚( 2 0 0 1 ) 对工程图纸矢量化与识别技术 在工时定额制定中的应用进行研究( 2 ”。蔡永林( 2 0 0 1 ) 针对传统时间定额方法 的不足，提出了基于典型零件确定时间定额的思想，并相应的分析了计算机辅助 时间定额系统的工作原理及过程【2 6 1 。清华大学的洪湖鹏( 2 0 0 1 ) 在工时定额制 第5 页 西北工业大学硕士学位论文第一章绪论 定框架和数据库结构方面做了一些研究口”。这些研究成果大大促进了工时定额 测算的准确性及其工作效率。 工时定额测算是c a p p 系统应有的基本功能之一。虽然，国内不少科研单位 ( 公司) 开发出了一些比较通用的c a p p 系统，但大多都没有工时定额软件模块， 或者其功能不太完善【2 。目前，在工时定额计算方面做得较好的c a p p 系统主要 有：开目信息技术公司开发的k m c a p p 系统和华中理工大学机械学院研制的 h z r c a p 系统等。 k m - c a p p 系统中提供了计算公式管理工具，允许用户添加各类计算公 式，并实现在工艺规程设计时智能筛选公式。内置有国标推荐的材料重 量计算、工时定额计算公式库。工时定额计算时，只需输入公式变量值 或从表格中查找变量值，即可计算出结果。 h z r c a p 系统中的工时定额子系统，由工时统计与输出、工时计算预 处理，工时计算动态连接库与工时计算数据库等模块组成。子系统采用 数学模型法来计算工时定额，建立了工时计算动态连接库。动态连接库 中的每个函数对应一种加工方法中的一类特征的工时计算公式，这些函 数由工时计算预处理模块按预先设计好的逻辑来调用 2 。 1 3 本人所做的工作及本论文的组织 1 3 1 课题的提出及其研究目标 一课题的提出 在为西南地区某汽车模具制造企业开发“汽车模具工程数据管理系统”的过 程中，我们发现该企业的工时定额正处于两难的境地。 一方面，由于现有工时定额管理机制不够完善，缺少一套适合本企业生产特 点的工时参照标准，主要依靠人工估算制定定额，其准确性差，不能准确反映：i ： 作量，而且工作程序复杂( 图1 - 1 即为泫企业的工时定额工作流程简图) 、工作 量大，信息反馈不及时，该企业的工时定额工作基本处于可有可无的状况。 叫川焉，l _ _ | 州川一一j z 端卜一是勰j 二二 一一r l i t t - i - f b l 堕塑生叮一面歪钉广孟一 _ ，一【科务部jr 一_ | ( 技术部) 一一广 一一。 f 匪翦 广彳i 赢卜一一磊司 咂霎h 蔓鐾) 匦一h 三堕h 二童口 图1 1 企业现有工时定额工作流程简图 第6 页 西北工业大学碰士学位论文第一章绪论 另一方面。由于工时定额是企业进行科学管理、合理组织劳动、计划管理、 调控生产进度、经济核算、控制成本秘产品摄徐的基础，为了增强企业竞争力， 所以企业领导又非常希望能够向国外企业学习，加强工时定额工作，通过定额工 作来不断改善组织与生产条件，提离生产率，只是感觉难度加大，不知如何下手。 随詹，我们又在其他一些企救进行了调研，并在阅了大量国内外文献，发现这种 现象在国内是一种普遍现象，尤其在中小型企业和新建企业中更是如此。 为魏，本文选题为“计算瓶辅韵工时定额灏算系统开发与研究”( c o m p u t e r a i d e dt i m eq u o t a p r e d e t e r m i n i n gs y s t e md e v e l o p m e n t a n dr e s e a r c h ) 作为自己的 硬肇韭设计课题，以我蓬槐械翻造众篮中的工时定额铺定工作为应溺背景，以 支持“时间研究和方法研究”为技术出发点，研究与开发一套计算机辅助工鼠， 疆求秀竣善鏊凑工薅定额承警镛低豹滋象骰凌一点贡黻。 工时定额管理工作总体上分为三大部分：工时定额研究( 包括：时间研究和 方法辨究) 、工孵定额 箕、工时定籁绫诗与分携。其孛蔻聪蠢缓穆为“工时定 额的制定”。由于本论文重点是研究如何利尉计算机辅助技术改进工时定额的计 算工作，网融又因秀“工时定额是预先裁定的工时消耗量掭壤”，踬以为了瑟掇 突出“预先制定”，本论文中采用了“测算( p r e d e t e r m i n i n g ) ”这个制语。 二。戮究方翅兹定位 目前，国内大多数计算机辅助工时定额系统的开发都在沿用这样一个模式： ：怒隍索金蝗的工时定簇历史资料，然嚣枣j 薅各耪数学分扳手段，建立王黪定凝稼 准图旋和数学模型，缀后在此基础之上，完成计算机辅助工时定额系统的设计与 开发。两关予工时定额数学模型的建立，簧遍黎用妇下两种方法：其一、用联始 工时定额统计数据按线性回归的步骤，推导出定额时间公式；其二，对工艺切削 用量参数和定额时间麓本公式，利用王艺分攒和数学变化缮到定额时闼公式。然 后，将大量的定额公式转变成计算机程序，这就是常厢的“工时定额数学模型”。 关于现有工时定额系统的研究过程和方法的示意图如图1 2 所示。 图i - 2 现有工时定额系统的研究过程和方法示意阕 第7 页 西北工业大学硕士学位论文 第一章绪论 可以看出，对工时定额的制定者而言，编制时间标准的方法、过程以及原始 数据、工艺参数和基本公式等始终是“黑匣子”，并非直接依据工艺参数和操作 过程来测算工时定额。由于现有工时定额数学模型是工时消耗规律的抽象数学描 述，所以在调用时，存在着不直观、容易出错的问题。而且，企业的工时定额水 平是动态变化的，一方面在产品寿命周期的不同阶段，定额水平是不一样的；另 一方面，当采用新设备、新技术、新工艺、新材料时，是需要重新修订定额标准 的。为了修订旧的数学模型，不仅要进行基本资料的收集和整理等工作，还要耗 费大量时间进行数学分析。 导致这种现状的原因在于，国内企业对于工时定额管理工作偏重时间研究， 而忽视方法研究，是为了计算时间而研究时间。所以，现有系统中都没有定额标 准管理模块，所建立的数学模型主要是对时间数据的统计分析和回归处理。因此， 也就使得现有工时定额数学模型的针对性比较强，软件系统适用范围较窄。要改 变这种落后现状，必须对管理模式和技术手段两个方面都进行必要的改造和改 善。首先，需要从转变管理思想，改善工作方法着手，借鉴国外先进管理经验， 纠正“重时间研究，轻方法研究”的工作方法，在工时定额管理方面推行“工作 研究法”。其次，因为制订定额的质量取决于定额标准的合理性，所以研究开发 计算机辅助工时定额系统，要以定额标准管理为基础，建立灵活便捷的定额测算 模型，提高系统柔性。 在系统应用初期，由于系统应用的前期工作不充分或者企业原有的定额管理 工作比较薄弱，可能会出现这样或那样的问题，但是随着工作研究的深入开展，不 断向系统补充必须的信息，应用中出现的问题会逐步解决。就应用效果而言，工时 定额测算系统使用时间越长，其应用效果就越好，这样就从另一个侧面推动了企 业工时定额管理工作不断向前发展。同时，采用软件系统辅助定额制订，不会因 经验丰富的定额人员的变动而影响定额的质量；而且还会使得定额制订人员从繁 重而重复的劳动中解放出来，使他们有更多的时间考虑定额标准的先进性与合理 性，不断促进技术改造，提高生产效率。 综上所述，研究与开发计算机辅助工时定额测算系统的目标，不在于，也不 能够取代定额标准的研究工作，而是为定额员提供定额标准管理辅助工具，利用 系统建模工具建立工时定额测算模型，减少定额员的繁琐、沉重的手工计算工作， 使其专注于工作研究的深入开展，不断提高企业的生产效率。 1 3 2 本人所做的工作 在一年半的时间内，按照项目所制定的研究目标、研究内容，本人广泛阅读 了劳动定额、c a d c a p p c a m p d m 技术、车间调度，以及成组技术和特征技 术等多方面的大量研究文献，针对国内企业应用现状和国内外工时定额及相关技 术研究的历史、现状、重点及存在的问题，作了系统、深入地分析，开展了卓有 第8 页 西北工业大学硕士学位论文 第章绪论 成效的骈究工作，完藏了”计算机辅韵工时定额涮算系统( c o m p u t e r a i d e dt i m e q u o t ap r e d e t e r m i n i n gs y s t e m ，c a t q p s ) ”的软件框架设计，以及标准资料管理 和定额溺算模黧管理等辩个孩心功能禳狭的软件开发。萁中，较为突出的工作成 绩如下： 1 经过大量调研和文献分析，了解到目前国内企照“偏羹时间研究，忽视 工作研究”的现状，不仅导致定额水平低下，而且从根本上误导了计算机辅助工 时定额系统静弹发思路。霞诧，提倨在企监中全面雍广“工佟研究”，并建立稻 应的计算机辅助工具。 2 分析了企监现行工时消耗分类方法中存在的问题，研究工时定额的计算 特点，借鉴国外的科学管理经验，提出新的工8 寸消耗分类办法，建立搬应的工时 计算公式，并应精于企娅标准炎料管瑗和测算模型建横工作中。 3 。 在详缨分褥工瓣定额标准资料舱数据特点豹基獭上，建立统一魈标准炎 料信息模型，利用动态数据库技术，实现企业标准资料障的动态构建工媳的研究 与开发。这从擞本上改变了现衣工时定额软 牛系统中缺少定额撂准管理王具鲍现 状，为瞧接弓l 尉标准资料迸行工时定额测算打下基础。 4 涛基元篼理论零| 入劐王辩定额测算工作中，蒡绞据“王瓣定额鼹宠要分 为作业内容合理性分析和作业工时消耗规律研究两项工作”的工作原理，建立“作 她元”秘“工艺基元”越层结襁的定额溅算模型。 1 3 3 本论义的组织结构 诗舞税藕勖工时定额溪l 算系统( c o m p u t e ra i d e dt i m eq u o t ap r e d e t e r m i n i n g s y s t e m ，论文中也简称c a t q p 系统) ，是一个錾于数据库的工时定额测算辅助 ：翼软嵇系统。结合本人薪箨鹳辑究王佟，论文主要钟霹绱餐开发一套逶合_ 子开 展工作研究法工时定额测算工作的c a t q p 系统进行了研究，其内容的缎织结构 奔绍如下： 第一章绪论阐述工时定额的概念、意义、制定方法，i 平述工时定额测 冀方法瓣企韭疲攥褒状秘国内羚辑究残获以及存在豹阕瓣，分绥本久所傲的工作 ；受本论文的组织结构。 第二章工瓣定额戮究瓣萋稿翔谖奔缨工时演耗分类、互作蓊究及其主 要技术、标准数据概述、定额水平评定与定额修订等工时定额管理的纂本知识： 援据生产实琢霭簧，努辑瑷嚣互s 雩溃耗分类中豹不廷之懿，提蹬麓鹣分类方法及 相应的工时定额计算公式并将其应用于系统开发之中。 第三拳嚣筹极辘瓒工辩定额测算蓉统惹髂 设诗分耩魏有诗舞税鞲辩 第9 焚 西北工业大学硕士学位论文 第一章绪论 工时定额测算系统的开发策略的分类及其优缺点，将基元化理论引入工时定额测 算，提出基于“作业元”模型和“工艺基元”模型的两层定额测算模型体系，并 阐述系统总体设计。 第四章c a t q p 系统中的标准资料管理详细分析企业标准资料的数据 特点和管理需求，分类阐述标准资料库的系统信息模型、表格资料信息模型和公 式资料信息模型，介绍实现“术语规范化管理”和“特殊数据的存储结构”的技 术方法。 第五章c a t q p 系统中的测算模型研究介绍适用于工作研究的两层结 构的基元化工时定额测算模型体系；介绍了“作业元”和“工艺基元”的基本概 念及其数据模型的详细设计：为了便于理解工艺基元的参数分类，论文还介绍了 工时计算特征的概念和信息结构。 第六章c a t q p 系统的实现与应用介绍计算机辅助工时定额测算系统 ( c a t q p 系统) 的体系结构及系统开发环境与工具选择；详细介绍系统功能结 构；阐述系统主要操作界面的构成及其操作流程；最后分析了系统实施过程中应 当注意的问题。 第七章总结与展望 总结论文的写作思路和主要内容，归纳c a t q p 系 统中的创新点和不足之处，介绍c a t q p 系统的研究趋势与前景展望。 1 4 本章小结 本章介绍了工时定额的基本概念和重要意义，全面评述了工时定额在国内企 业应用现状和技术研究的国内外现状，分析国内计算机辅助工时定额系统的开发 策略中存在的问题及其原因，确定课题内容和研究方向，总结本人的突出工作成 绩，最后还介绍了论文组织结构。 第l o 页 西北工业大学硕士学位论文 第二章工时定额基础知识及其改进 第二章工时定额基础知识及其改进 2 1 引言 在第一章中已经介绍了工时定额的基本概念和重要意义。工时定额管理是一 项复杂的基础性系统管理工作，它具有鲜明的工程属性，是把技术和管理有机结 合起来的一项重要的科学管理工作一j 。为明确计算机辅助工时定额测算系统设计 中的相关概念，本章将介绍工时消耗分类、工作研究及其主要技术、标准数据、 定额水平评定与工时定额制定等工时定额管理的基本知识。同时，在充分理解现 有知识和详细调研的基础上，本论文提出一种新的工时消耗分类办法。 2 2 工时消耗分类 工时消耗是指工人在一个工作班内从事生产及各项活动的时间消耗 1 1 1 2 。工 时消耗分类就是对劳动者在整个工作班内所消耗的时间，根据其性质、范围、作 用及当时的情况、明确地进行划分，以便作为进一步分析研究的根据，从而制定 工时定额或改进组织等。 对工时消耗分类研究，是为了了解工人在工作班内工时消耗的实际情况，掌 握工时消耗的构成，发现工时浪费的现象，找出工h 寸损失的原因，以便采取措施， 减少不必要的工时消耗，而且还可以发现和总结先进工作者在工时利用方面的先 进经验，从而为制定先进合理的定额提供充分的科学依据【2 】。 工时消耗的分类，首先应该符合制定i h 定额的目的，所以分类应提供完全 符合时间定额组成部分的各类工时的结构。其次，应按照工时消耗的一定特点来 昵确规定r o b e 的种类，使整个工作及其各类工时消耗，都能根据这种特点进行划 分，并归人适当的类别之中。此外，工时消耗的分类应该有助于对各种i n , c _ z 耗 的必要性与恰当性作正确的判断。最后，工时消耗分类必须能够显示出整个工作 日中各类工作结构之间的相互关系及其比重，以便结算与分析各类工时。 2 2 1 国内企业的现行分类方法 在制造企业中，工人在生产中的工时消耗，通常先划分为定额时间和非定额 时间两大类，而后再根据需要将每类分成若干项目( 如图2 1 所示) 。 第l l 页 西北工业大学硕士学位论文 第二章工时定额基础知识及其改进 作 班 时 间 f 机动的 广基本时间 机手井动的 厂作业时间t i l 手动的 。il 辅删间 某嚣鬻的 鬻1 布置工作地时间t z 曩柔薏黧 l 休息与生理需要时间t 3 l 准备与结束时间t 4 非 定 额 时 间 图2 - l 国内企业的现行工时消耗分类方法 一定额时间 定额时间的各种工时消耗，是工人为了完成其工作所必不可少的工时消耗。 研究和分析这一类工时消耗的目的，是按时间的种类确定其必需的消耗量。定额 时间可分为作业时间、布置工作地时间、工人休息及生理需要时间和准备与结束 时间等四个子项。 1 作业时间 作业时间是指直接用于完成生产任务，实现工艺过程所消耗的时间。它是定 额时间中最重要的组成部分。按作用不同，又可分为基本时间和辅助时间： 1 ) 基本时问，是指直接执行基本工艺操作所消耗的必须时间。根据实现方 式的不同，基本时间又可以划分为机动时间、机手并动时