基于IE技术的工时配额的确定
吴俊兰 昆明理工大学工业工程系 中国昆明 电子邮件：wujunlan726@126.com
侯开虎 昆明理工大学工业工程系 中国昆明 电子邮件：kaihu@kmbest.com.cn
摘要：工时配额是企业成本核算和员工收入的基础，这与企业的生产力和员工的积极性直接相关。 针对中小企业建立工时定额是标准化和科学化的局面，通常依赖经验，本文提出了一种基于IE技术的综合方法。时间配额与过程分析，人机操作和动素分析后通过MOD方法计算出的辅助处理时间组成，用元素标准时间数据估计处理时间。此外，应用学习曲线来优化结果。 最后给出一个例子来验证该方法的有效性。
关键词 - 工时配额; 元素标准时间数据; MOD方法; 学习曲线
介绍
工时配额是生产计划和经济评价的主要指标，其确定方法对成本核算非常重要。 我国大部分中小企业属于多品种，小批量生产，规格多变，难以建立时间配额。 现在企业普遍使用经验判断，标准数据和PTS方法来决定工时配额，这需要有经验的技术人员和管理人员长期修改来确定。 它需要更长的时间，更高的工作量，也很容易受到主观因素的影响。 准确和科学难以确保。 所有这些在生产计划和成本控制方面都有很大困难。
目前，工时已经进行了广泛的研究并取得了很大的进展。 有研究表明，标准时间可以根据典型操作进行计算，并阐述了选择标准时间定额的典型操作规则和方法[1]。 其他学者开展了基于案例推理和知识推理的混合推理模型。 该模型已成功应用于组装复杂，占用时间受很多因素影响的框架[2]。 参考文献[3]旨在提高我们私营企业的生产率; 通过分类所有动作建立标准时间基准。 并使用遗传神经网络来确定工时配额是一种新的方法[4]。 我们可以看到，制定工时配额没有统一的规范和标准，因此重要的是寻求一种更合理，更科学的方法。
本文运用基础IE知识，运用动素和MOD方法详细描述了操作行为，然后计算时间配额，更加合理和人性化。 考虑本文的具体实例，利用过程分析，人机分析，运动分析和MOD方法得到辅助处理时间; 并通过查询元素标准时间数据来计算加工时间; 然后使用学习曲线进一步优化时间。这种计算方法更科学，更准确，更适合中小企业工作工时定额。
实现人工配额
处理时间根据过程分析，处理过程进行估计，然后给出处理流程的概述和交互。 通过人机分析来寻求合理的操作; 根据动素分析划分操作步骤; 使用ECRS原理对每一个操作进行优化处理（消除，组合，重新排列，简化），最终得到标准操作。 结合MOD法和元素标准时间数据，计算工件的标准时间。 采用准确的方法，确定工时配额更加科学合理。 最后，通过使用学习曲线，在积累知识和经验的同时，进一步优化工作。
步骤1 过程分析
过程分析由生产部门决定。 公司拥有的产品和设备的形状，尺寸和其他精密信息需要进行过程分析，开发详细过程并形成过程卡，然后安排工作人员加工。 过程分析是加工的基础，它可以用来改善生产过程的不合理性。
步骤2 人机操作分析
人机分析适用于一个操作员进行单机操作。 主要是通过观察工人的操作，同时记录机器和操作员的操作条件。 分析数据得到合理的运行，提高人力和机器的效率，缩短整个加工周期。 处理时间的一部分减少是相当可观的缩短总时间。
步骤3 动素分析
动素分析由Gilbreth提出。 他分开了将手，眼，头，脚活动分成子元素，然后记录和分类，找出并改善不合理和不必要的行为。 有18种分类为三种类型。 第一个是有效行动，也被称为必须行动，包括9：TE，G，TL，P，A，DA，U，RL，I.其次是需要消除和改善的辅助动作，包括5：SH，F，ST，PN和PP。 第三个包含H，UD，AD，R，这与工作无关，但有时需要增加。
通过划分工人的具体行动，它可以是精确到一个固定的元素，并使用ECRS的原则来改善结果。 力求完成最少的工作，那么它会更加人性化和标准化。
步骤4 MOD方法分析
技术人员，管理人员和生产工人都可以使用MOD法开发标准时间。 它根据身体的不同部位，产品重量，移动距离和所需时间的关系进行工作，以预测总需求时间。 它采用手指移动时间作为单位操作时间（记为MOD），其他部分的移动是整数计算。 该方法包含21个动作：其中11个是上肢的基本动作，4个是下肢和腰部的基本动作，最后是辅助动作。 其中，1MOD = 0.129s。 然后可以将动作转化为时间，最后得到MOD的总数，所以总的辅助时间很容易计算。
操作改进后，视为标准操作。 因此运用MOD算法计算辅助时间的运动学习结果是非常合理的。
步骤5 元素标准时间数据
对于加工时间，只要我们知道零件的尺寸和进给速度，就可以获得机器的加工速度，加工时间。 元素标准时间数据由经验丰富的技术人员开发，这是一个很好的参考标准。 因此，可以通过查找标准表来接收机器上的处理时间。
步骤6 学习曲线的应用
随着总产量的增加，运营商的知识和熟练程度将会提高。 换言之，经过一段时间的学习，单件工件加工的加工时间将缩短，学习曲线呈现出一定的比例关系。 操作时间可以在绑定曲线时进行预测。 有学者研究表明，机械自动化程度越高，对于工人来说，学习率越高，否则就越低。 学习效率在75％-95％之间变化。
设某一产品的能力为n，总处理时间为T，则学习曲线公式如下，见（1）。
当产品足够大时，假定TN是一个连续函数，参见（2）。 而平均时间如（3）所示。
其中：
n- 产品的能力
Tn- 总处理时间
K - 需要生产第一种产品的工时
a - 学习系数
T - 平均时间
因此，通过动素分析和MOD方法确定的辅助处理时间和通过元素标准时间数据的加工时间，将两者结合起来，可以确定总工作时间。 最后，应用学习曲线来优化操作时间可以进一步缩短总工时限额。
验证示例
本文选取一个小企业的特定部分为例来验证该方法。研究对象为推爪，其零件图如图1所示。
图1.零件图
根据图1，零件的形状和精度要求很明显，我们选择了普通的立式铣床进行加工。 适当的处理程序见表1。经过分析，该部分过程是合理的，并不需要任何改进。
由于建立工时配额只考虑铣削加工时间和切削时间，本文不考虑淬火和热处理。
一台工人在单台机器上处理的零件适用于人机分析，因为全部重复铣削过程中所选工件的表面，此处仅选择其中一个进行分析。 结果显示在表2。根据加工顺序考虑是否可以同时作业，改进后的操作见表8。
比较表中的操作。在铣削工件的同时您可以对产品进行归档，以便机器和操作员可以同时与单独操作对比，将时间缩短至1.2分钟，机器利用率也增加了8.9％（参见表格9 ）。
通过使用动素分析来划分准备和拆卸动作，准确地计算出辅助处理时间。 根据ECRS原则优化运作，如表2所示，改进后的结果见表3。 收集在两张桌子上方，差异显示在表5中。 我们可以从第一个温床可以看出减少了39个，优化了操作; 第二个辅助元素也减少了23的动作以简化不必要的操作; 而第三个增加了休息时间，从而减缓了工人的疲劳强度，大大减少了工人的总体疲劳。 使用MOD方法的时间大大提高了。
动素分析后，辅助处理时间可以通过MOD法估算（表4）。
从表4，我们可以计算总MOD：1406 946 = 2352（MOD）; 转化为时间：2352times;
0.129 = 303.408s = 5.0568min。 为了工作人员打破22％的自由化时间，总助理时间可以是：5.0568times;（1 22％）= 6.17分钟。
根据“加工铸造标准时间配额”[5]，结合实际产品分析，可以通过查询元素标准时间数据来确定加工时间配额。
1.铣削时间配额
查找铣削加工时间的信息计算如下。
铣削公式
其中：
Tm-研磨时间
L-处理长度
T1-平均切削超加工时间：加工步骤的平均切削余量除以平均切削刀具路径
根据上述公式，可以计算出球磨时间（见表6）。
钻孔时间配额
钻孔基本时间处理公式：
其中：
L0-加工长度（L=L L1 L2），L为加工深度，L1，L2为过量切削
s -每转进给量，单位是毫米
n -每分钟n转速
结果表6。
宽幅时间配额
修边时间与孔和槽定位线的绘制以及圆角的磨削时间有关。 详细时间可以通过标准数据获得（表6）。
通过MOD方法估计的辅助时间
增加加工时间，可计算总工时定额：23.73 6.17 = 29.9min，从而完成总标准时间。
在人机时间与机器时间的关系下，学习率设为78％，则学习系数a = 0.358。 假设生产100件物品，使用（2）计算所需总时间。
应用单一产品的处理时间（3）：
从计算可以看出，产品的时间需要29.9分钟。 现在随着学习曲线的应用，它只需要8.49分钟; 工时减少高达252.18％，缩短了大规模生产的时间。
结论
本文选取中小企业特定部位为研究对象，运用基础工业工程技术（工作测量，方法和动作研究）确定产品加工时间和辅助时间，建立总时间配额。 该方法具有理论和实践的可行性。 加工时间是固定的，我们确定通过检查标准数据，同时辅助处理时间可变，可以压缩，使用MOD法进行计算。 经过分析准备和处理操作; 简化和改进他们的行动; 使用MOD方法的标准动作; 结合时间自由化，产品的工时配额完成。 根据学习曲线理论，操作过程中工人的经验将会积累，熟练程度也会显着增加。 从示例中验证，我们发现标准时间由29.9min降至8.49min，压缩比达到252.18％。 我们可以看到，分配给人力运营的时间比例越大，改善的空间就越大，这也是中小型传统加工企业改善管理的一种方式。 中国大部分中小企业缺乏管理， 时间配额广泛而不规范，采用MOD方法，学习曲线和元素标准时间数据等综合方法，可以提高工时配额建立的科学性，准确性和可操作性。
表1 加工过程
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处理 |
操作步骤 |
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1.切削 |
1.取钢板delta;= 25mm，划出单边左2.5-3mm的形状 |
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2.通过线切割气体材料 |
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2.热处理 |
热精炼：HB210-240 |
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3.铣削 |
1.铣削长度为40mm的表面 |
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2.定位参考面长度为40mm，铣削长度为60mm的表面，确保与40mm表面的垂直度 |
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3.定位参考表面的长度为40mm，根据尺寸要求在右侧铣削每一步 |
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4.长度为60mm的定位基准面，铣削高度为128mm面 |
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5.定位基准面长度为60mm，铣削45°斜面 |
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6.定位基准面长60mm，铣另一斜面 |
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7.将delta;= 20mm的表面铣削至要求，确保其平行 |
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8.长度为40mm的定位基准面，按要求开槽 |
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9.磨削倒角 |
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4.钳工 |
1.绘制孔位置线 |
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2.钻到绘图要求 |
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3.研磨R5圆角 |
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5.热处理 |
淬火：17times;45面积的HRC30-35 |
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序列号 |
操作步骤 |
左手 |
符号 |
右手 |
提高 |
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左边 |
眼睛 |
右边lt; 全文共6305字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
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