工業(yè)工程類外文文獻(xiàn)翻譯（中文）--基于ie技術(shù)的工時(shí)定額確定

1、<p><b>　　中文4360字</b></p><p><b>　　中文譯文</b></p><p>　　基于IE技術(shù)的工時(shí)定額確定</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　工時(shí)定額是核算企業(yè)運(yùn)營成本與工人收入的基礎(chǔ)，直接關(guān)系著企業(yè)的生產(chǎn)效率

2、與工人的生產(chǎn)積極性。針對(duì)中小型企業(yè)的工時(shí)定額建立方法缺乏標(biāo)準(zhǔn)性與科學(xué)性，并嚴(yán)重依賴技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)。本文提供了一種基于IE技術(shù)的綜合性工時(shí)定額確定方法。工時(shí)定額由輔助時(shí)間、人機(jī)操作時(shí)間、工作時(shí)間等組成。輔助時(shí)間可以通過基于基本工作分解的模特排時(shí)法來確定，工作時(shí)間由工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間來確定。此外，學(xué)習(xí)曲線被應(yīng)用于優(yōu)化計(jì)算結(jié)果。文章的最后用一個(gè)實(shí)例來驗(yàn)證該方法的有效性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：工時(shí)定額；工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)

3、數(shù)據(jù)；模特排時(shí)法；學(xué)習(xí)曲線</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　工時(shí)定額是工廠制定生產(chǎn)計(jì)劃與進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算所依據(jù)的一種主要指標(biāo)，它的確定方法對(duì)于工廠的成本計(jì)算是非常重要的。大部分中小型企業(yè)采用多品種、小批量的生產(chǎn)方式，產(chǎn)品的規(guī)格經(jīng)常改變，因此工時(shí)定額的確定是非常困難的。現(xiàn)階段的企業(yè)通常采用經(jīng)驗(yàn)估工法、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)法以及既定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定法來計(jì)算工時(shí)定

4、額，這需要經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員與管理人員經(jīng)過長期的修正才能確定。無疑，這需要一個(gè)比較長的工作周期以及比較高的工作量，而且，工時(shí)定額的最終結(jié)果很容易被主觀因素所影響，從而很難保證準(zhǔn)確性與科學(xué)性。所有的這些因素都會(huì)為生產(chǎn)計(jì)劃制定與成本控制造成不利影響。</p><p>　　近年來，學(xué)者對(duì)這一課題進(jìn)行了廣泛的研究并取得了比較大的進(jìn)展。一些研究表明，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間可以基于典型操作來進(jìn)行計(jì)算，并闡述了選擇典型操作方法的規(guī)則。另外一

5、些學(xué)者提出了一種包含基于范例推理與基于知識(shí)推理的混合推理模型。這個(gè)模型已經(jīng)成功應(yīng)用于裝配復(fù)雜且影響因素眾多的一個(gè)框架。參考文獻(xiàn)3針對(duì)提高私營企業(yè)生產(chǎn)效率這一目標(biāo)建立了一種對(duì)所有動(dòng)作進(jìn)行分類的工時(shí)定額基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。另外，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行工時(shí)定額計(jì)算是一種新的思路。我們可以發(fā)現(xiàn)，工時(shí)定額的建立沒有統(tǒng)一的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，所以，尋找出一種更科學(xué)，更有效的工時(shí)定額確定方法是十分有意義的。</p><p>　　本文應(yīng)用基礎(chǔ)的IE知

6、識(shí)以及基本元素分解法與模特排時(shí)法來詳細(xì)說明各項(xiàng)基本操作，接下來用更加更合理與人性化的方法來計(jì)算工時(shí)定額。考慮到本文中的具體實(shí)例，我們采用過程分析、人機(jī)分析、動(dòng)作分析以及模特排時(shí)法來進(jìn)行輔助時(shí)間的確定，參照工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來確定加工時(shí)間，然后采用學(xué)習(xí)曲線來對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化。對(duì)于中小型企業(yè)的工時(shí)定額確定，這種方法更科學(xué)、更準(zhǔn)確、更適合。</p><p><b>　　工時(shí)定額計(jì)算的實(shí)現(xiàn)</b>

7、;</p><p>　　加工時(shí)間的確定主要基于生產(chǎn)過程分析，生產(chǎn)流程操作與加工流程的相互影響。通過人機(jī)分析來尋找一種有理運(yùn)算，根據(jù)基本元素分解將操作進(jìn)行分步。使用ECRS（取消、合并、調(diào)整順序、簡化）準(zhǔn)則對(duì)每一步操作進(jìn)行優(yōu)化處理，最終得到標(biāo)準(zhǔn)操作方法。結(jié)合模特排時(shí)法以及工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算每個(gè)工件的標(biāo)準(zhǔn)定額時(shí)間。通過使用這種更加準(zhǔn)確的方法，工時(shí)定額的確定過程將更加科學(xué)與人性化。最終，通過使用學(xué)習(xí)曲線以及經(jīng)

8、驗(yàn)與知識(shí)的累積，進(jìn)一步的優(yōu)化工作將被完成。</p><p>　　步驟一： 工藝流程分析</p><p>　　工藝流程分析是由生產(chǎn)部門來完成的。工藝流程分析的開展需要獲取產(chǎn)品的形狀、尺寸以及其它精度信息以及企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備等信息，然后需要對(duì)詳細(xì)的工序信息進(jìn)行分析并形成工序卡片，然后安排工人進(jìn)行加工。工藝流程分析是加工的基礎(chǔ)，所以這一步驟可以用來改善不合理的工藝過程。</p>

9、<p>　　步驟二：人機(jī)操作分析</p><p>　　人機(jī)操作分析適用于單人單機(jī)操作。這一步驟主要通過觀察工人的實(shí)地操作并同時(shí)記錄機(jī)器型號(hào)和工人的實(shí)際操作條件。分析這些信息以得到合理的操作步驟，這樣就可以提高工人以及機(jī)器的效率，縮短整個(gè)工藝周期。部分工序工時(shí)定額的減少對(duì)于縮短整個(gè)加工時(shí)間的作用是相當(dāng)大的。</p><p>　　步驟三：基本元素分析</p><p

10、>　　基本元素分析由吉爾布雷斯提出。他對(duì)作業(yè)進(jìn)行細(xì)微的運(yùn)作分解與觀察，對(duì)每一個(gè)連續(xù)動(dòng)作進(jìn)行分解，通過手、足動(dòng)作、和眼、頭活動(dòng)，把動(dòng)作的順序和方法與雙手、眼的活動(dòng)聯(lián)系起來進(jìn)行詳盡的分析，用動(dòng)素記號(hào)記錄和分類，找出動(dòng)作順序和方法存在的問題，如單手等待、不合理動(dòng)作及浪費(fèi)動(dòng)作等問題并加以改善。 他提出了3大類的18種動(dòng)作要素。第一類是有效動(dòng)作，也叫做必須動(dòng)作，共包括九種：伸手、握取、移物、定位、裝配、拆卸、使用、放手、檢查。第二類是需要取

11、消或改善的輔助動(dòng)作，包括五種：尋找、發(fā)現(xiàn)、選擇、計(jì)劃、預(yù)定位。第三類是寬放動(dòng)作，與工作沒有直接關(guān)系，但有些時(shí)候需要延長。包括持住、延遲、故延、休息。</p><p>　　通過分解工人們的這些特定動(dòng)作，可以精確到固定元素，并使用ECRS準(zhǔn)則來提高這個(gè)最終結(jié)果。力爭實(shí)現(xiàn)采用最少的動(dòng)作要素來完成該項(xiàng)工作，然后這將成為更加人性化與標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程。</p><p>　　步驟四：模特排時(shí)法分析<

12、;/p><p>　　技術(shù)人員、管理人員與操作工人均可以使用模特排時(shí)法來制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。它基于身體的不同部位、產(chǎn)品的重量、移動(dòng)距離與所需時(shí)間的關(guān)系來預(yù)測(cè)所需的總時(shí)間。它采用手指的動(dòng)作時(shí)間為動(dòng)作時(shí)間單位MOD，其它部位的動(dòng)作時(shí)間是以手指動(dòng)作時(shí)間的整數(shù)倍來表示的。該方法包括21種人體基本動(dòng)作，其中11種是上肢的基本動(dòng)作，4種是下肢和腰部的基本動(dòng)作，其余的為輔助動(dòng)作。其中，一動(dòng)作時(shí)間單位（MOD）為0.129秒。然后這些動(dòng)作就

13、可以被折算成時(shí)間，最終得到總的基本工作時(shí)間單位數(shù)，總的輔助時(shí)間也就很容易被計(jì)算。</p><p>　　操作被改進(jìn)后就可以被當(dāng)做標(biāo)準(zhǔn)操作。因此，采用基于模特排時(shí)法的動(dòng)作研究結(jié)果來計(jì)算輔助時(shí)間是非常合理可行的。</p><p>　　步驟五：工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的確定</p><p>　　對(duì)于加工時(shí)間，只要我們知道工件的尺寸參數(shù)以及機(jī)器的進(jìn)給速度、加工速度，工序工時(shí)就可以很容

14、易地被獲取。工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員制定，是一項(xiàng)非常優(yōu)秀的參考標(biāo)準(zhǔn)。因此，機(jī)床上的工序加工時(shí)間可以通過查閱工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)表格來確定。</p><p>　　步驟六：學(xué)習(xí)曲線的應(yīng)用</p><p>　　隨著總產(chǎn)量的增加，操作者的經(jīng)驗(yàn)與能力也會(huì)隨著響應(yīng)增加。換句話說，經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，單個(gè)工件的加工時(shí)間將會(huì)被縮短，揭示它們之間一定比例關(guān)系的學(xué)習(xí)曲線將可以被生成。操作時(shí)間可以通過結(jié)合該

15、曲線來預(yù)測(cè)。一些學(xué)術(shù)研究表明：機(jī)器的自動(dòng)化程度越高，對(duì)工人來說學(xué)習(xí)效率也就越高，反之則學(xué)習(xí)效率越低。學(xué)習(xí)效率在75%至95%之間波動(dòng)。</p><p>　　如果把特定產(chǎn)品的生產(chǎn)能力設(shè)置為n，總共的加工時(shí)間是，那么學(xué)習(xí)曲線就可以定義如下：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　當(dāng)產(chǎn)品的批量足夠大時(shí)，假如是一個(gè)連續(xù)型函數(shù)，

16、如下式所示，平均加工時(shí)間如式（3）所示</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　其中：為零件批量，為總加工時(shí)間，為生產(chǎn)出第一件產(chǎn)品所需要的工時(shí)，為學(xué)習(xí)效率，為平均工時(shí)。</p><p>　　因此，輔助時(shí)間由基本動(dòng)作分析法和模特排時(shí)法

17、來確定，加工時(shí)間由工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來確定。結(jié)合以上兩者，總的加工時(shí)間就可以被確定。最后，學(xué)習(xí)曲線的應(yīng)用可以進(jìn)一步對(duì)加工時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，從而縮短總的加工時(shí)間。</p><p><b>　　實(shí)例驗(yàn)證</b></p><p>　　本文從一家小企業(yè)中選取一個(gè)特定的零件來驗(yàn)證此方法。研究對(duì)象是一個(gè)推爪，它的二維零件圖如下所示</p><p>　　圖1

18、 零件二維圖</p><p>　　由上圖，我們可以清楚地獲得零件形狀、尺寸信息與加工精度，我們選擇了普通的立式銑床來制定加工工藝過程。相應(yīng)的工序信息如表一所示。經(jīng)過分析。零件的加工工藝過程比較合理，不需要再進(jìn)行任何的完善。</p><p>　　因?yàn)楣r(shí)定額的確定僅僅考慮鉗工以及銑削等切削工序，故淬火等熱處理工序在本文中并未納入考慮。</p><p>　　由同一個(gè)工人

19、在一臺(tái)機(jī)床上所進(jìn)行的零件加工適合用于人機(jī)分析。因?yàn)楸患庸ち慵乃斜砻娑冀?jīng)過了反復(fù)銑削加工，因此這里只挑選一個(gè)表面進(jìn)行分析。結(jié)果如表7所示。</p><p>　　根據(jù)加工工藝路線的順序，并考慮到是否所有操作可以同時(shí)進(jìn)行，經(jīng)過改善的操作如表8所示。</p><p>　　比較表7和表8中的操作，因?yàn)楣ぜ谀ハ鬟^程中可同時(shí)進(jìn)行銼毛刺操作所以機(jī)床與操作者可以同時(shí)分別進(jìn)行操作，最多可以減少1.2分鐘

20、的加工時(shí)間，同時(shí)，機(jī)器的使用率也增加了8.9%（如表9所示）。</p><p>　　通過使用基本工作分析對(duì)準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間進(jìn)行分解，輔助時(shí)間可以準(zhǔn)確地被計(jì)算出來?；贓CRS準(zhǔn)則的基本操作優(yōu)化如表2所示，優(yōu)化結(jié)果如表3所示。比較以上兩個(gè)表，不同之處如表5所示。我們可以從中發(fā)現(xiàn)，對(duì)第一個(gè)基本動(dòng)作進(jìn)行優(yōu)化可以減少39個(gè)基本時(shí)間單位；通過對(duì)第二個(gè)基本輔助元素進(jìn)行不必要操作的簡化，我們可以減少23個(gè)時(shí)間單位；雖然第三項(xiàng)增加

21、了工人們的休息時(shí)間，但減輕了他們的工作強(qiáng)度，最終極大地減少了總的基本工作數(shù)量。從而極大地提高了學(xué)習(xí)使用模特排時(shí)法的時(shí)間。</p><p>　　完成基本工作分析之后，輔助時(shí)間就可以通過模特排時(shí)法估計(jì)出來（如表4所示）。</p><p>　　從表四中，我們可以計(jì)算出總的動(dòng)作時(shí)間單位數(shù)：1406+946=2352（動(dòng)作時(shí)間單位）；轉(zhuǎn)換成時(shí)間就是：2352×0.129=303.408秒=

22、5.0568分鐘。由于工人需要22%的寬放時(shí)間，故總的輔助時(shí)間為：5.5068×（1+22%）=6.17分鐘。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)加工與鑄造的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)定額》，結(jié)合實(shí)際的產(chǎn)品分析，工序工時(shí)定額可以通過查閱工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來確定。</p><p><b>　　銑削時(shí)間定額</b></p><p>　　通過查閱銑削工序的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間定

23、額，這一操作的工時(shí)計(jì)算步驟如下所示：</p><p><b>　　（4）</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　其中：為銑削時(shí)間，為加工長度，為平均切削極限工序時(shí)間，即平均切削余量除以工件的平均切削軌跡長度。</p><p>　　基于以上公式，銑削時(shí)間就可以計(jì)算出來

24、（如表6所示）。</p><p><b>　　鉆孔時(shí)間定額</b></p><p>　　鉆孔基本時(shí)間定額公式：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　其中，是加工長度，是加工深度，是切削余量。是每轉(zhuǎn)走刀量，單位是毫米；是每分鐘轉(zhuǎn)速。結(jié)果如表6所示。</p>&

25、lt;p><b>　　鉗工時(shí)間定額</b></p><p>　　鉗工時(shí)間定額與孔、槽劃線定位以及銼圓角的時(shí)間有關(guān)，詳細(xì)時(shí)間可由工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來獲得（如表6所示）。</p><p>　　通過模特排時(shí)法計(jì)算出的輔助時(shí)間加上加工時(shí)間，就可以計(jì)算出總的工時(shí)定額時(shí)間：23.73+6.17=29.9分鐘。這樣，工時(shí)定額計(jì)算就結(jié)束了。</p><p>

26、;　　將與人工時(shí)間和機(jī)器加工時(shí)間相關(guān)的學(xué)習(xí)比率設(shè)置為78%，學(xué)習(xí)效率a=0.358.假設(shè)制造100個(gè)工件，總的加工時(shí)間可以用式2來計(jì)算。</p><p><b>　　min （7）</b></p><p>　　單件加工時(shí)間可以使用式（3）計(jì)算：</p><p>　　min （8）</p><

27、p>　　從計(jì)算出我們可以看出，單件工時(shí)定額為29.9分鐘。通過使用學(xué)習(xí)曲線，這一過程僅需要8.49分鐘；工時(shí)定額的減少達(dá)到252.18%，比大規(guī)模生產(chǎn)縮短的時(shí)間更多。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本文選擇了一個(gè)中小型企業(yè)的特定零件作為研究對(duì)象，應(yīng)用基礎(chǔ)的工業(yè)工程技術(shù)（工作測(cè)定、方法研究）來進(jìn)行工件加工時(shí)間與輔助時(shí)間的確定，然后就

28、可以確定工件的總工時(shí)定額。該方法具有理論上與實(shí)踐上的可行性。加工時(shí)間是確定的，我們通過查閱工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)來計(jì)算。但輔助時(shí)間是可變的且可以被壓縮的，我們使用模特排時(shí)法來確定該項(xiàng)時(shí)間。分析準(zhǔn)備與加工時(shí)間之后，可以簡化與改善這一操作，并通過模特排時(shí)法來建立標(biāo)準(zhǔn)操作，再結(jié)合寬放時(shí)間，工件工時(shí)定額的計(jì)算就完成了。通過使用學(xué)習(xí)曲線理論，工人們的經(jīng)驗(yàn)在實(shí)際加工操作過程中可以積累，工人們的熟練程度也顯著增加。通過實(shí)例驗(yàn)證，我們發(fā)現(xiàn)工件的工時(shí)定額數(shù)據(jù)從

29、29.9分鐘減少到8.49分鐘，工時(shí)壓縮比例達(dá)到了252.18%。我們可以發(fā)現(xiàn)，人工操作時(shí)間所占的比例越大，工時(shí)數(shù)據(jù)可供壓縮的空間也就越大，這也是傳統(tǒng)的中小型企業(yè)改善管理體制的一種方法。中國大部分中小型企業(yè)缺乏完善的管理體制，工時(shí)定額應(yīng)用廣泛但不標(biāo)準(zhǔn)。通過使用包括模特排時(shí)法、學(xué)習(xí)曲線、工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)等的完整工時(shí)定額確定方法，可以提高工時(shí)定額計(jì)算的準(zhǔn)確性、科學(xué)性與可操作性。</p><p>　　表1 加工工

30、藝</p><p>　　表2 基本動(dòng)作分析（改善前）</p><p>　　表3 基本動(dòng)作分析（改善后）</p><p>　　表4 模特排時(shí)法時(shí)間分析</p><p>　　表5 基本動(dòng)作比較分析表</p><p>　　表6 加工時(shí)間</p><p>　　表7 人