工业工程毕业设计（论文）基于秒表测时的抱轴箱生产线工时定额研究

1、毕毕业业设设计计( (论论文文) ) 题 目 基于秒表测时的抱轴箱生产线工时定额研究 学生姓名 专业班级 工业工程 07-2 班 所在院系大连交通大学机械工程学院 指导教师 职称讲师 所在单位 工业工程教研室 教研室主任 完成日期 2011 年 6 月 7 日 摘要 伴随着工业化的进程，为适应大批大量生产提高生产效率与产品质量、降低成 本的需要，许多工业工程的关键领域应运而生。在这其中时间研究也愈发的重要起 来，时间研究是对作业诸要素所需时间直接进行实际测定和分析研究，从而确定改善 作业的措施，以期提高生产率。工时定额是企业生产经营需要的一项基础性数据，一 套科学合理的工时定额对企业合理安排生

2、产、公平按劳分配、缩短生产（维修）周期 等都有着至关重要的作用。在规范工时测定程序的基础上，就如何利用时间测定法对 工时定额进行标准化进行了研究，得到了一套从工时测定开始至获得标准工时的科学 方法与程序。 本论文是以大连机车车辆有限公司的抱轴箱生产线流程为背景，采用秒表测时的 方法。在收集抱轴箱生产线的相关资料后，对典型工序的进行操作单元的划分，在此 基础上对抱轴箱生产线进行时间数据的测量，采用三倍标准差法剔除数据中的异常值， 选择平准化法进行评定并计算出正常时间，考虑宽放的种类制定合理的宽放时间，然 后确定标准时间。 关键词：抱轴箱 秒表测时 工时定额 工业工程 abstract with

3、the process of industrialization, in order to adapt to the large number of mass production increase production efficiency and product quality, lower the cost of needs, many industrial engineering of the key areas arises at the historic moment. in this one time study also sends important up, time stu

4、dy is the essential elements of the work of the time needed for the measured directly and analysis, so as to determine the improvement work, so as to improve the productivity of the measures. 二是制订标准作业时间，诸如作业方法变更、新产品投产、新工艺推广或 生产管理方法变更时，可通过时间研究来制订新的标准作业时间。现代企业必须依靠 精准的计划和正确及时的执行与管理，才能使企业在激烈的竞争中立于不败之地。如

5、 想让企业在进行流水线的平衡，计算人工成本，对员工绩效考核等方而都做出精准的 决策，甚至于在产品生产之前就能精确预估其产能，标准工时的制定就是一门必修的 “功课” 。这里说的标准工时不是指法定的每周每天的工作时间，而是指在一定的工作 方法、条件下，任何正常的人，以正常的手段能完成某项作业所用的时间，我们把这 个时间称为标准工时1。 确立正确的标准工时主要是为了更好的、科学的应用时间，并设法去除无效时间。 最直接的目的有两个:发现隐藏于现行方法内的无效时间，并予以设法去除。制定合适 合理的标准时间。以上两个主要目的都对提高工作效率有非常重要的价值，又有极大 的影响。确立精准的标准工时还会为企业带

6、来更多的好处:可以用来正确的评估生产线 或者车间的产能，从而准确的计算人员成本;以及设法对现有的生产线或生产车间加以 改进;还可以合理安排工作日程与工作计划，计算标准成本，作为制定预算的依据等。 标准工时制定是基础工业工程的重要组成部分，由于工业工程近年来在我国的高速推 广，标准工时制定研究发展的比较快，对于现代企业，特别是效率相对落后的部分北 方企业，推广企业标准工时的建立与研究，非常有利于企业生产效率和管理效率的大 幅度提升。 工时定额是产品生产过程中劳动消耗的一种数量标准，其是指在一定的生产技术 组织条件下，规定生产一件合格产品所需要的劳动时间，或者规定在一定劳动时间内 生产合格产品的数

7、量。工时定额是劳动时间消耗和人员配备方面的数量界限。因此， 企业在编制生产计划、职工人数和设备配备，合理组织生产劳动，实行核算和工资奖 励，考核工人生产成绩，提高劳动生产率及降低产品成本等工作中，工时定额都起着 重要的作用。工时定额水平的高低在一定程度上将影响工人的工作态度和积极性，随 着改革的不断深入，工时定额在企业生产中所起的作用越来越受到重视2。在现代科 学管理中，工时定额是组织劳动不可缺少的重要手段，通过制定和贯彻执行合理的工 时定额，可有效地降低工时消耗，这对于提高劳动生产率有很大的作用。 工时定额是企业生产经营需要的一项基础性数据，一套科学合理的工时定额对企 业合理安排生产、公平按

8、劳分配、缩短生产（维修）周期等都有着至关重要的作用3- 。在规范工时测定程序的基础上，就如何利用时间测定法对工时定额进行标准化进行 了研究，得到了一套从工时测定开始至获得标准工时的科学方法与程序，以及标准工 时的量化公式。工时定额是企业高效、科学管理的基础，标准的工时定额更是对合理 组织生产、科学定员、按劳分配、提高生产率等起到重要的作用。 本课题依据当今世界上先进的科学管理理论，以大连机车车辆有限公司的实际生 产线状况为背景，结合现有的针对工时定额的制定方法，并在传统生产管理理论的基 础上，提出了基于秒表测时的抱轴箱生产线的工时定额研究，其研究成果或许能为制 造企业提高劳动生产率。本课题的研

9、究目标就是在熟悉掌握秒表测时的方法，熟知庞 巴迪抱轴箱生产线流程的基础上，对大连机车车辆有限公司的现有的庞巴迪抱轴箱生 产线工时定额进行分析并进行计算，从而对工时定额进行更加合理的制定，使企业资 源得到最优化的利用，增强企业的竞争力。同时还要对计算前后的工时定额进行比较 分析，以更清楚的看到制定合理的工时定额的优势，这就是我们本次课题研究的重点 所在。 1.2 研究背景 我国经济走上社会主义市场经济的轨道之后，企业得到了空前的发展机遇，同时 也面临着激烈、残酷的市场竞争。在这种形势下，现代企业的管理，从管理体制的改 革、管理理念的提升到管理技术手段的现代化都势在必行。劳动工时定额是企业管理 中

10、的一项重要组成部分，是技术性、管理性双重并兼的工作。它由工时定额的制定、 工时定额的管理、工时定额的统计、临时性工时定额等部分组成。是企业成本核算、 生产组织、定编定员、业绩考核、按劳分配的一个重要依据。生产管理已经成为现代 企业管理中极值得注重的宝藏。 工作研究自十九世纪末被创立以来，在西方工业化国家就有着快速的发展和广泛 的应用。1976 年美国工业工程杂志与博通公司联合对 1500 家企业工业工程应用情况的 调查表明，89%的企业应用工作研究;英国应用工作研究的情况大体与美国相似，据 1979 年哈里斯对英国 401 家企业的调查，其中有 84%的企业应用工作研究，占应用工 业工程各项技

11、术的首位;1981 年，路特对企业工业工程应用情况的调查表明，美国 90% 以上的企业应用工作研究，其中 94.1%的企业应用方法研究，96.3%的企业应用作业测 定，企业的生产率提高 51%;日本、前联邦德国、法国、澳大利亚等发达国家以及我国 的台湾和香港地区也将工作研究作为工业工程首选技术，其为企业提高生产率达 50%以 上4。 大连机车车辆有限公司始建于 1899 年，近年来，公司抓住铁道部实施机车车辆装 备现代化战略的发展机遇，同时承担大功率交流传动电力机车和内燃机车两大产品的 技术引进消化吸收再创新工作，机车设计制造能力跃上新的平台，目前和谐 3 型机车 已交付超过千台；进而确立了企

12、业在轨道交通装备制造业的战略优势地位。本次论文 是针对大连机车车辆有限公司机修车间的抱轴箱生产线的两道典型工序精车外圆 和精铣止口进行工时定额的研究，采用的研究方法是秒表测时法，本次所研究的抱轴 箱的型号为 hxd3b（为庞巴迪公司生产） 。 1.3 研究内容 随着企业管理水平的提高和对标准作业的重视，工时定额在生产线的运用越来越 广泛。本论文是以大连机车车辆有限公司的实际的抱轴箱生产线流程为背景，基于秒 表测时的方法，对企业的抱轴箱生产线的工时定额进行计算，所以可以把本次课题研 究分为一下七个方面： （1）掌握工时定额的基本知识。通过查阅资料了解工时定额相关知识及国内外发 展史。 （2）了解

13、抱轴箱生产线的流程。通过去车间进行调查，收集资料，了解测定的对 象和目的，确定工作方法和环境等。 （3）划分操作单元，并制定相应的表格。 （4）测时。还要多次观测并计算其算数平均值，即为该单元的平均操作时间。 （5）评定正常时间。利用“评比系数”予以修正，使其成为不快不慢的正常时间。 （6）确定宽放时间。在订定标准时间以前，必须找出操作者所需的等待与休息时 间，加入正常时间之内，以符合实际所需 （7）标准时间的制定。标准时间的含义是:在适宜的操作条件下，最适合的操作方 法，以普通熟练工人正常速度完成标准所需的劳动时间。按照以上时间研究的步骤来 制定标准工时，并且由标准时间构成图可知:标准时间=

14、正常时间+宽放时间=正常时间 (1+宽放率)5。 本论文共分为五章，具体内容如下： 第一章介绍本文的研究背景，研究内容以及研究目的。将本文的工作进行简单的 架构。 第二章主要介绍了时间研究，以及在进行秒表测时前需要做的准备工作。这一章 是本文的基础。 第三章主要介绍了操作单元的划分方法，对典型工序进行了作业操作单元的划分， 然后对典型工序进行测时工作，采集大量数据并对数据进行简单的整理。 第四章是对数据进行分析计算。通过对抱轴箱典型工序的作业评定，进一步计算 数据，然后对抱轴箱典型工序从各方面进行宽放，确定宽放率。确定抱轴箱典型工序 的标准时间，并对所得结论进行分析。 第五章是对整篇论文的总结

15、。 第二章 抱轴箱生产线基本情况分析 时间研究是对作业诸要素所需时间直接进行实际测定和分析研究，从而确定改善 作业的措施，以期提高生产率。进行时间研究需要掌握一套科学的方法以及程序，并 且还要有良好的沟通能力，获取被观测者的信任以及合作，以保证观测的数据资料的 准确性，并且能进行正确判断，取得时间研究的成功。要想成功的进行时间研究，不 可忽视的一点就是要在测时之前收集分析所需要的充分资料，主要包括：1.与时间研 究有关的基础信息资料；2.操作方法资料；3.产品或零件、材料的资料；4.设备资料； 5.操作者的资料；6.有关作业环境的资料。以上每一部分的资料都需要认真仔细地调 查，这些资料是做好时

16、间研究的基础。8本论文是针对大连机车车辆有限公司的抱轴 箱生产线进行工时定额研究，在进行具体的时间研究前，要对抱轴箱生产线的情况有 所了解。 2.1 与时间研究有关的基础信息 研究者姓名：马畅鸿 研究日期：2011. 3.272011.5.25 生产部门：机加三班 操作地点：大连机车厂机修车间 工作名称：hxd3b 型（庞巴迪）抱轴箱加工 已加工件待加工件 安 全 通 道 待加工件已加工件 图 1-1 工作现场布置图 2.2 产品或零件的、材料的基本情况 收集能正确识别制造的产品或零件的资料。 产品名称：庞巴迪电力机车 零件名称：抱轴箱体 材料名称牌号：en-gjs-400-18-lt 2.3

17、 设备和操作者的基本情况 机器设备的性能影响加工方法以及加工时间，不同性能设备对同一件产品的加工 时间自然不同。另外工具夹具也对操作方法和操作时间有较大影响。 1.工序名称：精车外圆 设备名称：数控车床 设备编号：016k-572 夹具名称：庞巴迪抱轴箱精车外圆夹具 夹具编号：01310002 2.工序名称：精铣止口 设备名称：加工中心 nc-800 设备编号：046-039 夹具名称：加工中心精铣立面夹具 夹具编号：013100013 操作者的选择是时间研究的重要工作，所以研究人员应认真选择并收集其相关资 料。一般而言，应选择具有承担该项工作所需的智慧和能力，受过适当训练，拥有平 均熟练程度

18、，且愿意与时间研究人员合作的工人即可。 1.工序名称：精车外圆 操作者姓名：刘阳 性别：男 文化程度：中专 操作经验：4 年 技术水平：高级工人 2.工序名称：精铣止口 操作者姓名：于健 性别：男 文化程度：中专 操作经验：11 年 技术水平：高级工人 2.4 相关作业环境 作业环境中影响操作者生理与心理的资料。 温度：适中 湿度：适中 热辐射：适中 照明：适中 噪声：适中 空气污染 ：通风良好 第三章 抱轴箱生产线的秒表测时研究 3.1 划分操作单元 正确划分测时单元，可以使每一单元的动作数量较少，而且性质相同，以操作单 元为单位进行评比，不但容易而且准确。每个操作单元的时间加在一起，同样等

19、于整 个操作的总时数。这是划分操作单元的主要原因。 3.1.1 划分测时单元的原则 （1）单元之间界限清楚。每一单元应有明显易辨认的起点终点。 （2）单元时间尽量缩短一些，但不能超出研究人员能够精确测量的范围，保证能 够正确测量和记录观测结果。 （3）人工操作单元应与机器操作单元分开。因为机械加工时间受回转速度进刀 速度影响，必须分开予以记录。机械加工不受评比影响，而人力操作受评比影响，应 予以分开。尤其在机械操作远比人力操作时间长时更应该注意。 （4）尽可能使每一人工单元内的操作动作为基本动作（如伸手握取等） ，从而易 于辨认。 （5）不变单元与可变单元分开。不变单元是指在各种情况下，其操作

20、时间基本相 等。而可变单元是指因加工对象的尺寸大小重量的不同而变化的单元。 （6）规则单元间歇单元和外来单元应分开。规则单元是每个作业循环中都出现 的单元；间歇单元是作业循环中偶尔出现的单元，它使规则单元的时间值相差很大， 在剔除异常值过程中带来一定的困难；外来单元为偶发事件，且将来不需列入标准时 间内。 （7）物料搬运时间应与其他单元时间分开。因为搬运时间受工作场所布置变动的 影响，搬运较远地方的物体所需时间必然较长9。 3.1.2 划分典型工序操作单元 （1）划分进车外圆操作单元 将整个作业分为 18 个操作单元，各个单元操作内容 见表 3-1。 表 3-1 工序精车外圆的操作单元的划分

21、单元号码 123456 单元名称搬运工件夹紧工件输入程序粗车小端 端面 粗车小端 外圆 精车小端外 圆 单元号码 789101112 单元名称测量尺寸输入程序精车小端外 圆 精车小端端 面 刀具移动倒角 单元号码 131415161718 单元名称刀具移动精车 6mm 槽刀具移动粗车大端端 面 刀具移动倒角 单元号码 19202122 单元名称粗车大端外精车大端外精车大端端卸下零件 圆圆面 （2）划分精铣止口操作单元 将整个作业分为 24 个操作单元，各个单元操作内容 见表 3-2。 表 3-2 工序精铣止口的操作单元的划分 单元号码 123456 单元名称擦件搬运工件夹紧工件找基准点换刀具输

22、入程序 单元号码 789101112 单元名称粗铣平面换刀具输入程序铣 45角换刀具输入程序 单元号码 131415161718 单元名称精铣平面测量尺寸精铣平面换刀具输入程序钻 4-26 孔 单元号码 192021222324 单元名称装刀具输入程序旋转工作 台 180 铣 4-42 沉孔 自检卸下工件 3.2 秒表测时 秒表时间研究主要用于对重复进行的操作寻求标准时间。秒表时间研究是作业测 定技术中的一种常用的方法。它是在一段时间内运用秒表或电子计时器对操作者的作 业执行情况进行直接、连续地观测，把工作时间和有关工作的其他参数，以及与标准 概念相比较的对执行情况的估价等数据一起记录下来，并

23、结合组织所制定的宽放政策， 来确定操作者完成某项工作所需的标准时间的方法。 3.2.1 确定测时的次数 秒表时间研究是一个抽样观测的过程，为了得到科学的时间标准，需要有足够的 样本容量。样本愈大，得到的结果愈准确，但是样本量过大，时间和精力回大量消耗， 也是不必要的。所以科学地确定观测次数，尤其重要。一般地说，作业比较稳定（如 材料规格一致，场地布置整齐，产品质量稳定）的话观测次数可以少些。本次论文的 研究内容是针对大连机车厂机修车间对抱轴箱进行加工的典型工序进行工时研究，材 料规格是统一的，场地的布置也是有序的，产品的质量也很稳定。 本次研究采用 d2值法。当观测次数较少时，标准差 为： （

24、3- 2 = d r 1） 式 3-1 中，r 是级差，即观测单元时间最大值与最小值之差；d2是以观测次数为基础 的一个系数，可查表 3-1 取得。 表 3-3 d2值系数表 n d2 n d2 n d2 n d2 21.12882.847143.407203.735 （续表） n d2 n d2 n d2 n d2 31.69392.970153.472213.778 42.059103.078163.532223.819 52.326113.173173.588233.858 62.534123.258183.640243.895 72.704133.336193.689253.931 若

25、要求观测误差控制在 5%以内，取可靠度为 95%，得到： （3- 2 2 2 2 1 40/40 n n i i r drn x dx 2） 式 3-2 中，为应进行观测的次数；n 为试观测次数10。 n 对工序精车外圆操作单元 1 进行观测十次，其数值为 150s、154s、158s、157s、155s、 160s、155s、154s、157s，1 150 154 158 157 155 160 155 150 154 157 10 x 55 次0.266 次 2 2 40/ n r d x 2 40 6 3.078 155 当以制定标准时间为目的时，测量次数以 510 次为佳。由于测时工具

26、，研究人 员没有经过系统的培训，调研的条件有一定的限制，对于本次研究的两道工序的观测 次数定为 10 次，以便能够更准确的对工时定额进行研究。 3.2.2 测时的方法 测时是指时间研究人员采用记时工具对操作人员的操作及所需时间进行实际观测 与记录的过程。进行测定时，时间研究人员应将观测位置选择在操作人员的侧后方， 以既能清楚地观测操作便于记录时间，又不干扰操作者工作为原则。研究人员要与 操作人员通力协作，态度上平易近人，不要造成操作人员反感或产生紧张心情。观测 时应采取立姿，以示对操作者的尊重，观测时间不要与操作者谈话，以免分心。绝对 不能采取秘密测时方式，否则会导致研究人员与操作人员之间的对

27、立，即使一时瞒过 操作人员，也决不能得到正确的观测资料。 使用秒表进行测时通常采用的方法有：连续测试法归零测试法累计测时法和 周程测时法。 本次论文采用的测时方法是连续测试法。采用的单位为 dm（1dm=0.01min） 3.2.3 整理数据 对工序精车外圆的各操作单元所测得的数据进行记录并计算，见表 3-4。 表 3-4 工序精车外圆的数据记录表 完成时间：2011 年 5 月 25 日 开始时间：2011 年 4 月 20 日研究日期 经过时间：45 天 单元号码 123456 单元名称 搬运工件夹紧工件输入程序 粗车小端端 面 粗车小端外 圆 精车小端外 圆 rtrtrtrtrtrt 第

28、一次 25025031767470153113366315834501703120 第二次 25725731558463148111164815684571695127 第三次 26326331653471155111864715784601702124 第四次 26226232664473147111364015604471683123 第五次 25825832062471151112064915684481694126 第六次 26626632559471146111063915594491679120 第七次 25825831254459147109763815474501675128

29、第八次 25825832163474153111664215624461689127 第九次 25625632064472152111664415694531690121 第十次 26226232260470148111064015624521687125 单元号码 789101112 单元名称 测量尺寸 输入程序 精车小端外 圆 精车小端端 面 刀具移动倒角 rtrtrtrtrtrt 第一次 184013718945420611672433372244310249552 第二次 183714218895220591702442383245210251563 第三次 1846144190458

30、20711672433362244310250158 第四次 182614318835720491662412363242210248462 第五次 183213818905820541642423369243310278754 第六次 181513618665120381722402364241210247260 第七次 181914418765720471712427380243710249356 第八次 183414518905620631732440377245010250454 第九次 183614618935720631702444381245410251662 第十次 18261

31、3918795320451662413368242310248663 单元号码 131415161718 单元名称刀具移动精车 6mm 槽刀具移动 粗车大端端 面 刀具移动倒角 rtrtrtrtrtrt （续表） 单元号码 131415161718 单元名称刀具移动精车 6mm 槽刀具移动 粗车大端端 面 刀具移动倒角 rtrtrtrtrtrt 第一次 25101527882782828403340512335313339542 第二次 25301528152852853383361508337312341138 第三次 251514280228728444233495053361123404

32、43 第四次 24971327812842820393327507333912337940 第五次 25011427942932835413349514336213340846 第六次 24871527752882819443331512334312338239 第七次 25081527872793826393335509334813339648 第八次 25181428022842843413358515337012341343 第九次 25301428162862856403363507337512341742 第十次 25021627902882833433345512335712339

33、639 单元号码 19202122 单元名称 粗车大端外 圆 精车大端外 圆 精车大端端 面 卸下零件 rtrtrtrt 第一次 3595200412252742971754587290 第二次 3616205414953343241754613289 第三次 3606202413452843011674602301 第四次 3586207411252642801684590310 第五次 3618210415253443261744620294 第六次 3591209411952842891704596307 第七次 3599203412953043011724606305 第八次 3611

34、198414353243221794620298 第九次 3622205415152943201694626306 第十次 3603207413453143041704594290 对工序精铣止口的各操作单元所测得的数据进行记录并计算，见表 3-5。 表 3-5 工序精铣止口的数据记录表 完成时间：2011 年 5 月 25 日 开始时间：2011 年 4 月 20 日研究日期 经过时间：45 天 单元号码 123456 单元名称擦件搬运工件夹紧工件 找基准点换刀具输入程序 rtrtrtrtrtrt 第一次 6767200133280806503706924275361 （续表） 单元号码 1

35、23456 单元名称擦件搬运工件夹紧工件 找基准点换刀具输入程序 rtrtrtrtrtrt 第二次 7272212140282706713897114076857 第三次 6666201135279786573787014475958 第四次 8080222142306846883827344679258 第五次 7878224146294706783847214378564 第六次 6969208139280726593797115276857 第七次 6464208144284766643807134977360 第八次 7373221148303826793767264778559 第九

36、次 7777213136286736703847154577762 第十次 8282221139301806863857365079256 单元号码 789101112 单元名称粗铣平面 换刀具输入程序铣 45角换刀具输入程序 rtrtrtrtrtrt 第一次 10362831093571143501505362156762162154 第二次 10412731104631152481497345155659160650 第三次 10342751100661145451503358156764161548 第四次 10722801132601178461528350159163165160 第

37、五次 10672821125581175501535360159358165259 第六次 10472791109621157481506349156660161549 第七次 10472741104571156521513357157562162954 第八次 10652801129641175461529354158859163850 第九次 10532761121681170491532362159765164649 第十次 10742821128541178501526348158559163954 单元号码 131415161718 单元名称精铣平面测量尺寸精铣平面 换刀具输入程序钻

38、 4-26 孔 rtrtrtrtrtrt 第一次 20214002154133257942526224326815948842200 第二次 20134072140127256942926174826816448482167 第三次 20194042147128257242526184626876948702183 第四次 20604092196136261942326684927225449312209 （续表） 单元号码 131415161718 单元名称精铣平面测量尺寸精铣平面 换刀具输入程序钻 4-26 孔 rtrtrtrtrtrt 第五次 2066414220614026284222

39、6805227335349112178 第六次 20254102154129258443026324826814948732192 第七次 20344052168134259242426394727036449072204 第八次 20504122178128260943126595027175849042187 第九次 20594132195136262342826714827204949022182 第十次 20464072184138260942526564727115549052194 单元号码 192021222324 单元名称 装刀具输入程序旋转工作台 180 铣 4-42 沉孔

40、自检 卸下工件 rtrtrtrtrtrt 第一次 49325149926050354351361015274138533460 第二次 48985049606250004051181185268150533466 第三次 49275749926550293751461175279133534263 第四次 49916050586750943652101165352142541765 第五次 49645350256150684351751075322147538664 第六次 49325949915950334251411085280139534868 第七次 49564950105450534

41、351721195321149539170 第八次 49514750146350554151641095314150537662 第九次 49565450125650524051621105298136536264 第十次 49656050195450594051741155316142538468 第四章抱轴箱生产线标准时间研究 4.1 计算各单元实际操作时间 4.1.1 剔除异常值 现场记录之后，应对数据进行处理和计算。首先应计算各单元的平均值，但在计 算平均值之前，必须检查、分析并剔除观测数值内的异常值。 异常值是指某单元的时间由于外来影响的因素，而使其超出正常范围的数值。 剔除异常值的

42、方法有三种，本次计算采用最常用的方法三倍标准差法。其计 算方法如下：假设对某一操作单元观测 n 次所得的时间为 x1，x2,x3，xn，则平均 值为： （4- n n 1i i x x 1） 标准偏差为： （4- 2 n i i 1 - n xx 2） 正常值为之内的数值，超过者即为异常值。偏差上限为,偏差下限3x3x 为，在上限和下限之间均视为正常值，凡是不在这个区域内的数值即为异常值，3- x 应予以剔除。根据正态分布的原理，在正常情况下，若计算同一分布的抽样的数值， 其 99.7%的数据应该在均值正负三倍标准偏差的区域内。图 5-1 为管理界限图，超过 界限的为异常值 11。3x x+3

43、 x-3 管制上限 （ucl） 管制下限 （lcl） 中心线（平均） （cl） 图 4-1 管制界限 对工序精车外圆进行计算： 操作单元 1： 259 n n 1i i x x 10 262256258258266258262263257250 4.5934.6 n - 2 n 1i i xx 10 211 管制上限 ucl259+34.6272.8x3 管制下限 lcl259-34.6245.2 x3 各数值均在管制界限内，无异常值。 同理，对其余 21 个作业单元进行计算，汇总成表 4-1。 表 4-1 工序精车外圆的异常值计算表 单元号码 123456 单元名称 搬运工件夹紧工件输入程序

44、粗车小端 端面 粗车小端 外圆 精车小端外 圆 x25960.4151643451.2124.1 4.5934.9404.8994.2194.2193.178 ucl 272.875165.7655.6655.6133.6 lcl 245.245136.3630.4630.4114.4 是否存在不存在不存在不存在不存在不存在不存在 异常值 单元号码 789101112 单元名称 测量尺寸 输入程序 精车小端外 圆 精车小端端 面 刀具移动倒角 x141.455.3168.6371.91058.4 3.4352.4702.8647.49003.975 ucl 151.262.5177.7394.

45、51070 lcl 130.847.5160.3349.51046 是否存在 异常值 不存在不存在不存在不存在不存在不存在 单元号码 131415161718 单元名称刀具移动精车 6mm 槽刀具移动 粗车大端端 面 刀具移动倒角 x14.5285.240.8 5101 12.342 （续表） 单元号码 131415161718 单元名称刀具移动精车 6mm 槽刀具移动 粗车大端端 面 刀具移动倒角 0.8064.1711.7893.1780.5483.033 ucl 16.9297.646.4519.613.551 lcl 12.1272.435.6500.410.533 是否存在 异常值

46、不存在不存在不存在不存在不存在不存在 单元号码 19202122 单元名称 粗车大端外 圆 精车大端外 圆 精车大端端 面 卸下零件 x204.6529.8171.9299 3.6883.2254.3476.804 ucl 216.1539.6184.9319.4 lcl 193.9520.4159.1278.6 是否存在 异常值 不存在不存在不存在不存在 对工序精铣止口进行计算： 操作单元 1： 72.873 n n 1i i x x 67726660786964737782 10 6.0426.0 n - 2 n 1i i xx 10 365 管制上限 ucl73+36.091x3 管制下

47、限 lcl73-36.055 x3 各数值均在管制界限内，无异常值。 同理，对其余 21 个作业单元进行计算，汇总成表 4-2。 表 4-2 工序精铣止口的异常值计算表 单元号码 123456 单元名称擦件搬运工件夹紧工件 找基准点换刀具输入程序 x72.8140.276.5374.445.859.2 （续表） 单元号码 123456 单元名称 搬运工件夹紧工件输入程序粗车小端 端面 粗车小端 外圆 精车小端外 圆 4.5934.9404.8994.2194.2193.178 ucl 272.875165.7655.6655.6133.6 lcl 245.245136.3630.4630.41

48、14.4 是否存在 异常值 不存在不存在不存在不存在不存在不存在 单元号码 789101112 单元名称 测量尺寸 输入程序 精车小端外 圆 精车小端端 面 刀具移动倒角 x141.455.3168.6371.91058.4 3.4352.4702.8647.49003.975 ucl 151.262.5177.7394.51070 lcl 130.847.5160.3349.51046 是否存在 异常值 不存在不存在不存在不存在不存在不存在 单元号码 131415161718 单元名称刀具移动精车 6mm 槽刀具移动 粗车大端端 面 刀具移动倒角 x14.5285.240.8 5101 12

49、.342 0.8064.1711.7893.1780.5483.033 ucl 16.9297.646.4519.613.551 lcl 12.1272.435.6500.410.533 是否存在 异常值 不存在不存在不存在不存在不存在不存在 单元号码 19202122 单元名称 粗车大端外 圆 精车大端外 圆 精车大端端 面 卸下零件 x204.6529.8171.9299 3.6883.2254.3476.804 ucl 216.1539.6184.9319.4 lcl 193.9520.4159.1278.6 是否存在 异常值 不存在不存在不存在不存在 经过计算，各测量数据均在管理上限与

50、管理下限之间，无异常值。 4.1.2 计算各单元实际操作时间 剔除异常值后，运用剩余的合格数据分别求各单元观测时间的算术平均值，即为 该单元的实际操作时间。 （单位：min） 对工序精车外圆进行各单元实际操作时间的计算，结果见表 4-3。 表 4-3 工序精车外圆各单元的实际操作时间 单元号码 123456 单元名称 搬运工件夹紧工件输入程序粗车小端 端面 粗车小端 外圆 精车小端外 圆 259 0.601.516.434.511.24 单元号码 789101112 单元名称 测量尺寸 输入程序 精车小端外 圆 精车小端端 面 刀具移动倒角 1.410.551.693.720.100.58 单

51、元号码 131415161718 单元名称刀具移动精车 6mm 槽刀具移动 粗车大端端 面 刀具移动倒角 0.152.850.415.100.120.42 单元号码 19202122 单元名称 粗车大端外 圆 精车大端外 圆 精车大端端 面 卸下零件 2.055.301.722.99 对工序精铣止口进行各单元实际操作时间的计算，结果见表 4-4。 表 4-4 工序精车外圆各单元的实际操作时间 单元号码 123456 单元名称擦件搬运工件夹紧工件找基准点换刀具输入程序 0.731.400.773.740.460.59 单元号码 789101112 单元名称粗铣平面换刀具输入程序铣 45角换刀具输

52、入程序 2.780.610.483.550.560.49 单元号码 131415161718 单元名称精铣平面测量尺寸精铣平面换刀具输入程序钻 4-26 孔 4.081.334.260.480.5221.90 单元号码 192021222324 单元名称装刀具输入程序旋转工作 台 180 铣 4-42 沉孔 自检卸下工件 0.540.600.401.121.430.65 4.2 计算正常时间 4.2.1 正常时间的概念 正常时间是指以正常速度完成一项作业或操作单元所需的时间。前面步骤已经求 出操作者完成某单元的实际时间，但是该时间仅为操作者完成操作所需的平均时间， 操作者的操作速度可能比标准动

53、作快，也可能比标准速度慢。所以，不能直接将上述 时间认为是操作者以正常速度操作所需的时间。必须对操作者的作业进行评定，并以 此对观测时间进行修正，使操作所需时间变为不快不慢的正常时间12。 操作者在完成作业中实际所耗时间，随技术复杂程度、操作熟练程度与主观努力 而产生波动。即使找到理想的平均水平的工人，也不可能总是以“正常速度”工作。 评定操作者的效能，是为了对观测结果加以适当的调整。如果被观测者高于平均水平， 则将观测时间增加一定值，达到正常操作者工时水平；如果被观测者低于平均水平， 则将观测时间减少一定数值，也使其能达到正常操作者的时间水平。1916 年比得 （c.e.bedaux）首先倡

54、导动作速度评定的概念，用评定系数对观测时间平均值予以修 正。其表示方法为： 正常时间=观测时间评定系数 4.2.2 确定评定系数 正确地进行作业评定，必须有相当精确的评定系数。本次研究对象的作业时间特 别长（远大于 30min）并且大多数操作单元的持续时间较长（超过 0.2min） ，所以要对 每个周期中每个操作单元进行评定。其中对于机动时间或及其控制的操作单元不进行 评定，因为对这些工时不需要进行调整。 本次研究采用平准化法对各单元作业进行评定。平准化法是应用最广泛的评定方 法。它来源于美国西屋电气公司首创的西屋法（westinghouse system） 。后来，罗莱、 瞒纳特和斯太基门德

55、等对西屋法进行改进，发展为平准化评定系统。此法将熟练。努 力、工作环境和一致性四个因素作为衡量工作的主要评定因素，每个评定因素又分为 超佳（或理想） 、优、良、平均、可、欠佳六个高低程度的等级。称为熟练系数、努力 系数、工作环境系数和一致性系数。表 4-5 即为评定因素及等级。 评定时，根据因素及其等级，对作业或操作单元进行评定。 表 4-5 评定因素及等级 1 熟练系数2 努力系数 a1 +0.15 a1 +0.13 超佳 a2 +0.13 超佳 a2 +0.12 （续表） 1 熟练系数2 努力系数 b1 +0.11 b1 +0.10 优 b2 +0.08 优 b2 +0.08 c1 +0.

56、06 c1 +0.05 良 c2 +0.03 良 c2 +0.02 平均 d 0.00平均 d 0.00 e1 -0.06 e1 -0.04 可 e2 -0.10 可 e2 -0.08 f1 -0.16 f1 -0.12 欠佳 f2 -0.22 欠佳 f2 -0.17 3 工作环境系数4 一致性系数 理想 a+0.06 理想 a+0.04 优 b+0.04 优 b+0.03 良 c+0.02 良 c+0.01 平均 d0.00 平均 d0.00 可 e-0.03 可 e-0.02 欠佳 f-0.07 欠佳 f-0.04 （1）熟练程度。熟练是指操作者完成某项工作的方法和效率，其衡量标准有操作

57、中的犹豫程度、动作的正确性、有无失败的情况、有无因动作不当而导致作业中断、 信心的程度、动作的韵律、对操作的熟练程度等。对每个等级的平分，均制定了详细 的标准。对熟练程度的评定分为六个等级，除了平均级别外，其余每个级别又分为两 个等级。见表 4-6。 （2）努力程度。指操作者工作时对提高效率的主观表现。其衡量标准有：对工作 的兴趣，是否充分利用时间，工作的仔细程度，是否愿意接受有益的建议，工作场所 的秩序等。努力程度的评定也分为六个等级。见表 4-6。 表 4-6 熟练、努力程度的评价标准 熟练的评定努力的评定 （1）欠佳（1）欠佳 对工作未能熟悉，不能得心应手时间浪费较多 动作显得笨手笨脚对

58、工作缺乏兴趣 不具有工作的适应性工作显得迟缓懒散 工作犹豫有多余动作 常常失败工作地布置紊乱 （2）可工作需摸索 对机器设备的用法相当熟悉（2）可 可以事先安排大致的工作计划勉强接受建议 对工作还不具有充分的信心工作时注意力不大集中 不适宜长时间的工作受到生活不正常的影响 偶尔发生失败、浪费时间工作方法不太适当 通常不会有所犹豫工作比较摸索 （3）平均（3）平均 对工作具有信心显得有些保守 工作速度稍缓慢虽然接受建议但不实施 对工作熟悉工作上有良好的安排 能够随心应手自己拟定工作计划 工作成果良好按良好的工作方法进行工作 （4）良（4）良 能够担任高精度的工作工作有节奏性 可以指导训练他人提高

59、操作熟练程度甚少浪费时间 非常熟练对工作有兴趣且负责 几乎不需要接受指导很乐意接受建议 完全不犹豫工作地布置井然有序 相当稳定的速度工作使用适当的工具 动作相当迅速（5）优 （5）优动作很快 对所担当的工作有高度的适应性工作方法很有系统 能够正确地工作而不需检查、核对各个动作都很熟练 工作顺序相当正确对改进工作很热心 十分有效地使用机器设备（6）超佳 动作很快且正确很卖力地工作 动作有节奏性这种工作速度不能持续一整天 （6）超佳 有高超的技术 动作极为迅速，衔接圆滑 动作犹如机器 作业熟练程度最高 （3）工作环境。工作环境指操作者周围的温度、湿度、通风、照明、噪声、高温、 高噪声环境对人的生理

60、和心理都有不良的影响。工作环境的评定标准因企业而异。 （4）一致性。是指操作者在不同周期中完成同一作业 或动作要素所需时间是否一 致。由于各种客观与主观的因素影响常常难以一致。一致性的评价见表 4-7。 表 4-7 一致性系数评定表 等级符号操作单元最大时间与最小时间比值一致性系数 理想 a1.20.04 优 b 1.21.5 0.03 良 c 1.51.8 0.01 平均 d 1.82.0 0.00 可 e 2.03.0 -0.02 欠佳 f 3.0 -0.04 运用平准化进行作业评定，其评定系数的计算为： 评定系数=1+熟练系数+努力系数+工作环境系数+一致性系数 对精车外圆这一工序的操作