工业工程毕业设计（论文）-基于模特法装配工序工时定额与工艺成本研究.doc

摘 要本课题的研究是基于大连机车厂提供的数据资料，通过对转向架装配现场进行调研，查阅相关资料，结合相关理论知识，对转向架装配工序进行通过模特法分解确定工序的工时定额并计算该工序的工艺成本。本课题着重介绍了如何基于模特法计算装配工序的工时定额以及基于工序的工艺成本计算方法，并对转向架的装配工序进行了动作改善，课题在基于工业工程的思想进行相关理论分析研究的基础上，分析研究了本课题研究的相关理论与工作流程。对装配工序进行现场调研记录，充分掌握第一手资料。通过对机车转向架典型零部件案例的研究，通过对装配工序的工艺成本估算方法计算装配工序工艺成本的方法与流程进行系列化和标准化。通过对现场录像的反复研究分析，基于模特法的动素语言制定标准工时定额。基于制定的标准工时定额和现场设备基本参数，完成基于工序的工艺成本研究，估算此道工序的工艺成本。关键字：模特法 装配 工时定额 工艺成本ABSTRACTStudy of this topic is based on the DaLian Locomotive and Rolling Stock CO.LTD data provided by bogie assembly site for research, access to relevant information, combined with relevant theoretical knowledge of the bogie assembly processes carried out by decomposition of the model law processes to determine and calculate the time quota process technology costs.This issue focuses on how the model-based method to calculate the fixed working hours and the assembly process process process-based costing methods, and procedures for the assembly of the bogie moves to improve, based on industrial engineering subject in the related theoretical analysis of the ideological basis of the studyon the analysis of the relevant theory and research workflow.Carries on scene investigation and study record to the assembly working procedure, has the first material fully. Through to the locomotive bogie typical spare part cases research, through to assemble the working procedure the craft cost estimate method computation assembly working procedure craft cost method and the flow carries on the seriation and the standardization.Repeated on-site video by research and analysis, based on the model law motilin language standard working hours fixed.Standard working hours based on fixed and established the basic parameters of field devices, process technology based on the cost to complete studies to estimate the cost of the process of this procedure.Key words: Modapts Assembly Fixed working hours Process Cost目 录前言1第一章 转向架装配概述3第二章 工时定额与工艺成本基本理论概述52.1工时定额52.2模特排时法62.3工艺成本102.4计算的主要方法和内容11第三章 基于模特法的装配工序工时定额143.1单人装配工序模特法分解143.2多人装配工序模特法分解153.3转向架装配工序模特法分解16第四章 基于工序的工艺成本计算18第五章 动作改善245.1动作改善的原则245.2装配现场作业改善255.3典型动作模特法模型28结论30谢辞31参考文献32附录33大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）前 言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。可以为制定生产或服务计划、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的基础上，基于模特法制装配工序工时定额，基于工序的工艺成本估算方法计算工序工艺成本。分析研究本课题研究的相关理论与工作流程。对装配工序进行现场调研记录，充分掌握第一手资料。通过对机车转向架典型零部件案例的研究，对装配工序的工步动作、资源进行归纳整理，对基于模特法的装配工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算装配工序工艺成本的方法与流程进行系列化合标准化。进行企业产品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。本课题紧密联系实际，通过对基于模特法制定装配工序工时定额和基于工序的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装配工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算装配工序工艺成本研究与实践。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协会开发，属于通用型和功能型的第二水平。该系统是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1。模特法1984年引进我国, 经第一汽车制造厂车身分厂内饰装配线和发动机分厂发动机装配线一年多的实践, 现已取得明显的效果2。 工时定额也叫“时间定额”，是劳动定额的一种，是生产单位产品或完成一定工作量所规定的时间消耗量。如对车工加工一个零件、装配工组装一个部件或一个产品所规定的时间；对宾馆服务员清理一间客房所规定的时间。 时间定额是完成一个工序所需的时间，它是劳动生产率指标。根据时间定额可以安排生产作业计划，进行成本核算，确定设备数量和人员编制，规划生产面积。因此时间定额是工艺规程中的重要组成部分。确定时间定额应根据本企业的生产技术条件，使大多数工人经过努力都能达到，部分先进工人可以超出，少数工人经过努力可以达到或接近平均先进水平。合理的时间定额能调动工人的积极性，促进工人技术水平的提高。从而不断提高劳动生产率。随着企业生产技术条件的不断改善，时间定额定期进行修订，以保持定额的平均先进水平。时间定额通常由定额员和工艺人员和工人相结合，通过总结过去的经验并参考有关的技术资料直接估计确定。或者以同类产品的工件或工序的时间定额为依据进行对比分析后推算出来，也可通过对实际操作时间的测定和分析后确定。企业制定准确的工时定额, 必须以方法研究为前提, 通过对工艺流程、工作地布置、工作环境、工区器具、工具、物流路线等方面的改进, 一是要保证质量,二是要提高效率, 减轻土人的劳动强度3。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。第一章 转向架装配概述本课题来源于中国北车大连机车车辆有限公司生产制造现场基于工业工程的工艺管理研究。本课题主要是对HXD3B型机车转向架装配工序进行基于模特法的装配工序工时定额及其工艺成本研究。对基于模特法制定装配工序和基于工序的工艺成本估算方法计算装配工序工艺成本进行工作流程、需求分析等方面的研究，提出对基于模特法制定装配工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算装配工序工艺成本方案。对机车转向架典型零部件装配工序典型案例进行基于模特法制定装配工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算装配工序工艺成本分析计算。对装配工序的工步动作、资源进行分析归纳整理，建立基于模特法制定装配工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算装配工序工艺成本的方法与流程的系列化和标准化模型。装配是将零件按规定的技术要求组装起来，并经过调试、检验使之成为合格产品的过程。装配工艺规程是规定产品或部件装配工艺规程和操作方法等的工艺文件,是制订装配计划和技术准备,指导装配工作和处理装配工作问题的重要依据。它对保证装配质量,提高装配生产效率,降低成本和减轻工人劳动强度等都有积极的作用。制定装配工艺规程的原则 1保证产品质量；延长产品的使用寿命 2合理安排装配顺序和工序，尽量减少手工劳动量，满足装配周期的要求；提高装配效率。 3尽量减少装配占地面积，提高单位面积的生产率。 4尽量降低装配成本。装起来，并经过调试、检验使之成为合格产品的过程。转向架是机车车辆上的重要部件之一，它的主要作用是：（1）承受车架以上各部分的重量，包括车体、车架、动力装置以及辅助装置；（2）保证必要的黏着，并把轮轨接触处产生的轮周牵引力传递给车架、车钩，牵引车列前进；（3）缓和线路不平顺对机车的冲击和保证机车具有较好的运行平稳性和稳定性；（4）保证车辆安全运行，能灵活地沿直线线路运行及顺利地通过曲线；（5）产生必要的制动力，以便使机车在规定的制动距离内停车4。机车转向架主要有下列部分组成：构架是转向架的骨干，承受与传递垂向力与水平力。弹簧装置用来保证一定的轴向分配，缓和线路不平顺对机车的冲击并保证机车的运行平稳性。车体与转向架的连接装置用以传递车体与转向架的垂向力及水平力，使转向架在机车通过曲线时能相对车体回转。在较高速度的机车上，车体与转向架还设置横动装置，使车体在水平横向相对于转向架的簧上重量，以提高机车在水平方向的运行平稳性。轮对和轴箱轮对直接向钢轨上传递机车重量，通过轮轨间的黏着力产生牵引力或制动力，并通过轮对的回转实现在钢轨上的运行。轴箱是联系构架和轮对的活动关节，它除了保证轮对进行回转运动外，还能使轮对适应线路等条件，相对于构架上下、左右和前后活动。驱动装置将机车动力装置的功率最后传递给轮对。电传动内燃机车的驱动机构由减速齿轮箱等组成；液力传动内燃机车的驱动机构，由万向轴、车轴齿轮箱等组成。基础制动装置由制动缸传来的力，经杠杆系统增大若干倍后传给闸瓦，使其压紧车轮，对机车进行制动。HXD3B型机车转向架装配工序的总装工艺规程如表1-1所示。表1-1 转向架总装工艺规程表工序号班组工序名称及内容课题研究内容0钳工班构架清整5油工班构架喷涂面漆10钳工班基础制动装置组装15钳工班砂箱装配组装20钳工班一系悬挂装置组装25钳工班牵引电机悬挂电机组装30钳工班转向架落轮组装35钳工班轮缘润滑执行装置组装40钳工班扫石器及撒沙器支架组装45钳工班车梯装置组装50钳工班铭牌组装55检查检查，交验第二章 工时定额与工艺成本基本理论研究2.1工时定额工时定额是生产单位产品所必须消耗的劳动时间，用T表示。它是在一定的生产技术和生产组织下，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。它是劳动定额的一种，劳动定额两种基本形式，一是单位时间必须完成的产品数量，叫做产量定额，另一种是生产单位产品所消耗的时间，叫工时定额。正确制定和执行工时定额，对于企业合理组织生产、贯彻按劳分配、完善经济责任制等都有重要作用，时间定额通常由定额员和工艺人员和工人相结合，通过总结过去的经验并参考有关的技术资料直接估计确定。或者以同类产品的工件或工序的时间定额为依据进行对比分析后推算出来，也可通过对实际操作时间的测定和分析后确定5。制定工时定额首先要对工时消耗进行分析，工时消耗是指工人在一个工作班内的全部工作时间的消耗。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。（1）定额时间（t 定额）定额时间是指工人未完成某项生产任务所必须消耗的时间。它由作业时间、布置工作地时间、休息与生理需求时间、准备于结束时间四部分组成的。基本时间Tj：基本时间又称基本作业时间，是指直接完成工艺过程所消耗的时间，即工艺加工时间，也就是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。 作业时间：操作时间=基本时间Tj+辅助时间Tf (2.1) 布置工作地时间Tw：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、清理切屑、收拾工具、穿上工作服、磨刀、清扫工作地、填写记录卡片等所消耗的时间。计算方法：一般按操作时间的2%7%进行计算。 休息和生理需要时间Tx：为工人为消除疲劳、恢复体力和满足生理卫生需要所消耗的时间，为休息时间。如休息、喝水和上厕所所需要的的时间。一般这部分时间随着劳动条件的好坏和工作的繁重程度而有较大差异。计算方法：一般按操作时间的2%4%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、拆卸夹具等所消耗的时间。计算方法：根据经验进行估算。（2）非定额时间包括生产时间和停工时间。非生产时间：非生产时间是指工人在工作班内从事与本身任务以外的工作所消耗的时间。停工时间：停工时间是指工人不从事生产而损失的时间，属于无效的和不必要的时间消耗，因此不应该包括在定额时间内，而应努力设法予以消除。（3）工时定额与生产类型的关系。按生产类型的不同，工时定额的时间构成不同。单件生产。在单件生产条件下，单件产品（零件）工时定额计算如公式（2.2）。t单件=t基+t辅+t布+t休 （2.2）成批生产或单件小批量生产。在这个生产条件下，由于在一个工作地轮番的生产几种产品，而生产一种产品都要消耗一次准备与结束时间，因此在计算单件时间定额时，必须将准备与结束时间按一批产品的数量（N零）分摊到每一件产品中去，这样的时间定额叫做单件计算时间定额，公式如式（2.3）所示。t定额=t单件+t准终/N零 （2.3）大批量生产。在此条件下，由于在一个工作地经常的固定加工同样的产品，分摊到一个产品上的准备与结束时间很少，可以忽略不计，因此，单位产品的工时定额中只包括作业时间、布置工作地时间和休息与生理需求时间，公式如式（2.4）所示。t定额=t单件= t基+t布+t休 （2.4）（4）工时定额的制定。工时定额制定的要求主要包括：在时间上要快，应能够及时满足生产和管理上的需要；在质量上要合理，制定的工时定额要符合先进合理的要求，同时在不同车间、工种和工序之间保持定额水平的平衡；范围要全，凡是需要和可能制定工时定额的工种和项目，都要有定额，即使是一些临时工作，也要尽可能制定定额。2.2模特排时法2.2.1基本概念模特排时法是“工作研究”中衡量劳动测定的一种技术。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。模特排时法是PTS法的一种，是澳大利亚的哈依德（GCHeyde）博士在1966年研究人体工程学的基础上创建的一种动作时间分析方法。哈依德（GCHeyde）在研究过程中，总结了前人动作与时间研究成果，借鉴了WF法、MTM法中关于人类基本动作分解的思想，发现并创建了一个新的关于动作与时间研究的基本规律：“ 人体各部位动作不论快还是慢，无论是谁，如果是同一动作，其最快速度与正常速度所用时间之比，都是相等或十分接近的”。研究过程中，他还把人类工程学的原理应用其中，做了大量的实验，运用统计方法，按照能量消耗与动作速度的关系，求出最佳能耗速度及其时间。工人按照这种速度操作，不易产生疲劳，劳动生产率又得到了提高，把效率的提升建立在人性化管理的基础上6。模特法共有21种基本动作，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2-1。表2-1 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惊醒的动作，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。大臂的动作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。2.2.2模特排时法的特点（1）模特排时法的动作分为基本动作和辅助动作两大类，非常清楚地把人类动作分为21块，表示动作的种类和时间值。其中，移动动作5块，终结动作（抓取、放置）6块，形成11块基本动作。11块基本动作又分为不太需要注意力的动作模块8个，需要注意力的动作模块3个。把手以外的动作归纳到附加动作模块中，共10块。这样就给出了一个动作与时值的总体结构，一目了然，非常清楚。也就是说，人们在工作过程重的动作不外乎这21个动作的组合，大大降低了人们观察分析工作的难度。（2）以手指的动作时间为动作时间单位MOD，其它部位的动作时间是以手指动作时间的整数倍来表示的。模特排时法是以动作的身体部位为基础，找出了身体各部位动作之间的内在联系，因此，可直接分析作业的时间值，从身体部位的使用和时间值的大小就可以判断特定背景下动作的合理性。（3）动作分类编号与时间值一致，动作以数字表示，数字即为时间值。例如，M2即表示手的移动动作，其时值为2MOD。因此，运用模特排时法开展工作分析，有时间“量”作为科学分析的依据和基础，决定了模特排时法运用的科学价值性。（4）模特排时法中的时值共有：0，1，2，3，4，5，17，30八种，这样可以很方便地从时间值大小和动作的部位对动作的经济性做出分析判断。（5）模特排时法把手以外的动作归纳到辅助动作模块中，共10块，这10块动作在几乎所有场所统计结果表明，大约占所有动作出现的比例仅为1，属于小概率事件，我们在定性分析中完全可以不予考虑。因此，模特排时法作为定性工作分析方法，缩减了分析的范围，但精度并不会降低。2.2.3模特排时法的运用企业实施模特排时法的定性分析运用思路:在考虑动作的使用部位时，模特排时法的基本原则是以相对比较少的时间消耗能够完成同一动作作为选择动作部位的依据。关于模特排时法的定性分析运用，可以从动作分类的情况进行如下考虑： (1)关于移动动作的定性分析:在移动动作中，一般而言，从M1到M3，是动作的最佳选择。从能量消耗的角度考虑，动作的级别对应着不同能量消耗的大小。动作级别越低，能量消耗就越少，因此，选择低级别动作是工作设计的基本原则。但是实际应用中，考虑到动作的自然性、技巧性、舒适性等实际情况，通常讲，M2和M3是实际工作中比较理想的动作选择。当出现M4的动作时，就要引起注意，看是否必要，是否能够克服，这一动作的存在，至少应该引起重视。如果出现连续这样的动作，就必须做好取消和简化的准备。当出现M5的动作时，从劳动生理角度讲，应该尽可能地消除。工作中出现这种动作设计，即会加大职工疲劳的产生，也会降低劳动生产率。 (2)关于终结动作的定性分析:终结动作分为抓取动作和放置动作，全部动作又可以分为不太需要注意力的动作和需要注意力的动作。在岗位设计中，尽可能设计包含不太需要注意力的动作为主。一般可以通过设备、工具等设计创新，更容易满足动作设计的原则。从抓取动作和放置动作数值看，一般尽可能设计不含有或少含有3到5的数据的动作。具体而言，对于作业设计中的抓取动作，尽可能设计成G0和G1动作模块，而尽可能少地设计含有G3的动作模块；对于作业设计中的放置动作，尽可能设计成 P0动作模块，而尽可能少地设计含有P2和P5的动作模块，一般P5的动作模块一旦出现，应尽可能消除或利用设备来代替手工作业。对于工作分析或岗位设计中的定性分析，要深刻理解模特排时法每个动作的内涵，从而有效把握模特排时法定性分析的尺度。 (3)关于辅助动作的定性分析:对于作业设计中的辅助动作主要有L1、E2、R2、D3、F3、A4、C4、W5、B17和S30动作模块。在实际工作中，使用的动作基本上都是上肢及其变形动作，工作中发生的概率大约为99，是岗位设计与工作改善考虑的主体。辅助动作大约占全部动作出现的比例仅为1，属于小概率事件，我们在定性分析中为了简化完全可以不予考虑。 (4)关于反射动作的定性分析:在岗位设计中，对于作业设计中的反射动作，移动动作M4及以上动作，尽可能少涉及反射动作模块。而其他动作模块要根据情况而定。如果观察到工作出现M4及以上的反射动作，而且出现次数较多，应该成为改善和消除的主要对象。 (5)关于同时动作的定性分析:在岗位设计或工作分析中，对于作业设计中涉及的同时动作，要注意时限动作与被时限动作问题，着重考虑同时动作注意力需要，一般同时动作尽可能少涉及同时需要注意力的动作模块。如果发现同时需要注意力的动作过多，说明岗位动作设计存在一定程度上的缺陷。2.3工艺成本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7。（1）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，具体组成如图2-1所示。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3。 图2-1 基于工序的工艺成本构成图2.4计算的主要方法和内容基于工序的工艺成本估算基本流程（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；单件时间、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2-2分项计算各项工艺成本，求和计算单件工序工艺成本3。表2-2 基于工序的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= Cl+ 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1-02直接材料Ccl( 元/件)Ccl=Ccl i+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( 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)Crg =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 NddCd(1+v)/60Cdf为耗电费(元/件); Tf为基本时(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=CspsTd/60Fss式中, Cs= Csyz - Cscz;Csyz= Csj + Csf+ CsaTa为单件时间(min); Cs为设备折旧础值(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%1-06刀具维持费Cdw(元/件)Cdw =NmCmTj/T(Nm+1)式中,Cm = tmcrg (1+w)/60Tj为基本时间(min);T为刀具耐用度(min);Nm为刀具可重磨次数(次);Cm为每磨一次刀所花磨刀和调整费用(元);tm为磨刀及刀具调整时间(min); crg为磨刀及刀具调整工人等级工资率(元/小时);w为考虑职工工资福利费附加及砂轮折旧等费用系数14%-20%1-07通用刀具折旧费Ctdz( 元/件)Ctdz=CdTj/T(nm+1)式中,Cd=Cdyz-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。（续）1-08夹具维持费Cjw(元/件)Cjw=CjPjwTd/60Fjj式中, Cj= Cjyz-Cjcz;Cjyz= 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=CjpjTd/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)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=CNpNp为批量(件/批)第三章 基于模特法的装配工序工时定额在本研究课题中，要对整个装配过程的各个工序运用模特法进行工时定额的计算，进行计算时，首先要对装配工人的各个装配动作进行分解，装配过程不同于其它机加工过程。装配过程需要多人进行配合起来联合作业。本课题将分别进行单人和多人作业的模特法分解。转向架整个装配过程中除了转向架铭牌装配和转向架车梯组装两道装配工序是单人装配外，剩下的所有装配过程都是两人或更多的工人联合进行装配的，所以说装配过程中多人装配是一个非常重要而又常见的现象。和单人装配工序过程相比，双人或者更多人的装配工序不仅要对每一个工人的操作过程进行模特法的分解，更重要的是要考虑多个工人在装配过程中的相互关系，包括时间和空间上的配合、相互装配过程中时间上的等待、多人相互配合进行装配和单人各装个人的等待。因此，对转向架装配工序进行模特法的分解是比较困难的。3.1单人装配工序模特法分解转向架车梯装配是机车转向架总装过程中比较简单的一个过程，操作工人先抓取登车梯，将登车梯靠在转向架相应位置，然后一只手保持住登车梯，另一只是抓取螺栓，用三个螺栓将登车梯固定在转向架上，再用电动扳手将螺栓拧紧到规定的力矩，然后用笔画上防缓线，再安装下一个车梯。工序模特法分解步骤如表3-1所示，详细模特法分解见附录P137-P138附表24。表3-1 机车转向架车梯装配模特法分解表工人一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BD1153W5走向登车梯放置地抓取登车梯M4G1131M2G1抓取登车梯保持H1204W5走向转向架左侧登车梯安装座保持H171M2P5将登车梯靠在构架的安装座上保持H141M3G1抓取螺栓保持H181M3P5将螺栓插进等车梯上方右侧螺孔中保持H121M1G0 M1P0旋转螺栓保持H1168M1G0 M1P0连续旋转八次将螺栓套进登车梯下方左侧螺孔中M3P5181H保持旋转右侧螺栓M1G0 M1P0121M1G0 M1P0旋转下方右侧螺栓连续旋转八次M1G0 M1P08168M1G0 M1P0连续旋转八次（续）将左手放在电动扳手上M3G0141M3G1抓取电动扳手保持H181M3P5将电动扳手套进上方左侧螺栓中保持H111M1P0按动电动扳手按钮保持H18sUT按住电动扳手按钮保持H111M1P0松开按钮等待BD131M3P0将手移向自己的口袋等待BD131M2G1抓取口袋中的笔等待BD131M3P0将笔伸向登车梯上方左侧螺栓等待BD163M2P0在螺栓上画防缓线等待BD181M3P5将笔放回口袋中3.2多人装配工序模特法分解转向架砂箱装配就是转向架装配工序中比较典型的多人装配过程，转向架砂箱装配是转向架总装的第四步工序，整个装配过程共有两名工人，装配过程是由两名工人相互配合合作完成的，比如在用螺丝将砂箱固定在构架上时，就需要一名工人抓住电葫芦的吊钩并保持住，使砂箱贴在转向架合适的位置上，然后另外一名工人抓取螺栓，将螺栓拧进砂箱和转向架的螺纹孔中，从而使砂箱固定在转向架上。表3-2是转向架砂箱装配具体的模特法分解步骤，工人一和工人二在动作分解2至18步相互配合完成装配。详细模特法分解见附录P45-P48附表4-5。表3-2 转向架砂箱装配模特法分解（1）工人一模特法分解工人一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1等待BD151M4G1抓取电葫芦按板2抓取吊钩M4G1151H保持3将吊钩移到砂箱处M4P0141H保持4将吊钩掉到砂箱上M2P2141H保持5保持H16sUT按住上升按钮6保持H1153W5走向转向架前方左侧装配台7保持H111M1按住下降按钮8保持H101H保持9保持H101H保持10保持H101H保持11保持H101H保持12保持H101H保持（续）13保持H101H保持14保持H101H保持15保持H101H保持16保持H101H保持17保持H101H保持18保持H101H保持19取下吊钩M2P0121H保持20取下另一个吊钩M2P1131H保持（2）工人二动作分解工人二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2抓取吊钩M4G1151BD等待3将吊钩移到砂箱上处M