適應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)的工時(shí)定額制定方法

張家志,汪洪源,陳志國(guó),趙思聰,劉　超?。ㄊ锥己教鞕C(jī)械公司,北京　100076）

適應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)的工時(shí)定額制定方法

張家志,汪洪源,陳志國(guó),趙思聰,劉超
（首都航天機(jī)械公司,北京100076）

勞動(dòng)定額是實(shí)行按勞分配的基礎(chǔ)，勞動(dòng)定額管理工作的好壞直接影響員工工作積極性和企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。本文主要研究了基于建立數(shù)學(xué)模型工時(shí)定額法、數(shù)控加工程序仿真工時(shí)定額法和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工時(shí)定額法，并運(yùn)用到實(shí)際工作中，效果顯著。

勞動(dòng)定額；數(shù)學(xué)模型；仿真；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

1　引言

勞動(dòng)定額是企業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)性管理工作，隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)工時(shí)定額制定方法已不能完全滿足現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的需要，科學(xué)合理地制定、執(zhí)行勞動(dòng)定額勢(shì)在必行?，F(xiàn)階段，勞動(dòng)定額在人才招聘需求分析、研究定崗定員策略、勞動(dòng)生產(chǎn)率水平統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃部門生產(chǎn)決策及計(jì)劃編制、建立按勞分配和多勞多得的激勵(lì)政策等領(lǐng)域均具有重要意義。

2　傳統(tǒng)工時(shí)定額制定方法

統(tǒng)計(jì)分析法、經(jīng)驗(yàn)估工法、技術(shù)測(cè)定法、類推比較法等工時(shí)定額制定方法是當(dāng)前大多數(shù)企業(yè)制定工時(shí)的通用方法。這幾種方法針對(duì)不同特點(diǎn)的產(chǎn)品時(shí)，使用起來(lái)各有利弊，也基本能夠滿足工作需要，但是它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)——都是人工來(lái)制定工時(shí)。長(zhǎng)期以來(lái)人工制定工時(shí)反映出的問(wèn)題有：產(chǎn)品、工種間的平衡不易掌握；工作效率較低；主觀隨意性大；系統(tǒng)性的偏差和偶然性的誤差普遍存在。以發(fā)展的眼光看待勞動(dòng)定額工時(shí)制定工作，適應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)的工時(shí)定額制定方法將成為今后發(fā)展的趨勢(shì)。

3　適應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)的工時(shí)定額制定方法

適應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)的工時(shí)定額制定方法具有定額制定科學(xué)、定額水平先進(jìn)、定額水平統(tǒng)一、工作效率高、管理規(guī)范的特點(diǎn)。

3.1 基于建立數(shù)學(xué)模型工時(shí)定額法

此方法是建立在擁有大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)學(xué)計(jì)算公式，通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)積累大量模型修正參數(shù)，通過(guò)定量計(jì)算與定性分析從而獲得工時(shí)的方法。詳細(xì)實(shí)施步驟如下：

（1）收集相關(guān)生產(chǎn)和組織技術(shù)條件，如加工加床型號(hào)、產(chǎn)品加工工藝規(guī)程、原材料信息、加工數(shù)量、精度要求等數(shù)據(jù)；

（2）分析影響產(chǎn)品工時(shí)定額的各種因素，結(jié)合已選定產(chǎn)品的加工要求、歷史加工記錄及相關(guān)工時(shí)定額的資料，判定線性關(guān)系；

（3）依據(jù)影響產(chǎn)品加工工時(shí)的技術(shù)組織條件等因素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)時(shí)等方法積累的大量一手?jǐn)?shù)據(jù)，帶入到相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型中去，結(jié)合回歸方程式與曲線擬合公式確定出合理的寬放系數(shù)；

（4）通過(guò)大量現(xiàn)有工時(shí)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，不斷完善修改模型參數(shù)，帶入校正后的系數(shù)從而建立起實(shí)用的數(shù)學(xué)模型，并給出數(shù)學(xué)模型工時(shí)估算界面，輸入長(zhǎng)度、寬度、加工深度、刀具直徑、每刀切削深度、進(jìn)給量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)內(nèi)置的數(shù)學(xué)模型估算出加工工時(shí)。

3.2數(shù)控加工程序仿真工時(shí)定額法

仿真技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，是以仿真技術(shù)計(jì)算機(jī)和專用設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的或設(shè)想的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。數(shù)控加工程序仿真工時(shí)定額法是針對(duì)數(shù)控加工的工時(shí)預(yù)測(cè)問(wèn)題，依據(jù)數(shù)控機(jī)床的特性，在數(shù)控加工程序編制結(jié)束后，通過(guò)數(shù)控加工程序仿真來(lái)獲得數(shù)控加工工時(shí)。詳細(xì)步驟如下：

（1）Pro/Engineer、UG等繪圖軟件畫出產(chǎn)品正確的結(jié)構(gòu)、尺寸模型圖；

（2）使用VERICUT、MasterCAM等仿真軟件，根據(jù)產(chǎn)品的材料、尺寸等信息確定虛擬加工設(shè)備型號(hào)；

（3）根據(jù)所選設(shè)備使用的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行編程；

（4）在虛擬環(huán)境中進(jìn)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)和切削過(guò)程等的仿真，根據(jù)所選用刀具的特點(diǎn)計(jì)算切削三要素，并從仿真系統(tǒng)中獲取產(chǎn)品加工時(shí)間。

3.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工時(shí)定額法

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法通過(guò)各神經(jīng)元之間的連接來(lái)建立輸入與輸出之間的映射關(guān)系。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方便求解非線性問(wèn)題以及具有良好的逼近能力而被廣泛認(rèn)可。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型采用三層結(jié)構(gòu)，由輸入層、輸出層和中間層（或稱隱層）組成。輸入層參數(shù)分別有：工藝方法、機(jī)床型號(hào)、原材料、刀具類別、加工面情況、尺寸精度要求、裝夾方式、定位方式、測(cè)量尺寸、加工精度等。輸出結(jié)果為工時(shí)。

通過(guò)大量研究和積累典型產(chǎn)品的加工工時(shí)，分別建立受加工設(shè)備、使用刀具、加工方法等因素影響的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)定額表，用來(lái)匹配產(chǎn)品加工過(guò)程中每道工序的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)定額，采用這種方法將構(gòu)成整個(gè)產(chǎn)品的所有加工工序工時(shí)累加起來(lái)，得到整個(gè)產(chǎn)品的完整加工工時(shí)。

4　結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)飛速進(jìn)步，新產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念不斷更新，機(jī)械加工能力穩(wěn)步提升，許多復(fù)雜曲面產(chǎn)品逐年增多，傳統(tǒng)工時(shí)定額制定方法制約企業(yè)發(fā)展的問(wèn)題日益突出，針對(duì)企業(yè)目前對(duì)科學(xué)、高效制定工時(shí)定額方法的迫切需求，本文在分析、借鑒企業(yè)傳統(tǒng)工時(shí)定額制定方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了基于建立數(shù)學(xué)模型工時(shí)定額法、數(shù)控加工程序仿真工時(shí)定額法和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工時(shí)定額法，并成功運(yùn)用到產(chǎn)品工時(shí)定額工作中，工時(shí)制定質(zhì)量大幅提升。作者希望通過(guò)本研究能對(duì)提高企業(yè)工時(shí)定額的合理性、科學(xué)性，夯實(shí)定額管理基礎(chǔ)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提升企業(yè)績(jī)效起到積極推動(dòng)作用。

[1] 孫義敏，安鴻章．勞動(dòng)定額術(shù)語(yǔ)、中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：全國(guó)勞動(dòng)定額標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，1993．

[2] 李耀旭．航天企業(yè)勞動(dòng)定額制定方法研究[J].航天制造技術(shù)，2005.

[3] 劉淑紅，陳進(jìn). 應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助計(jì)算工時(shí)定額的方法研究[J].機(jī)床與液壓，2007.

[4]向北平，蔡茂蓉．機(jī)械加工工時(shí)定額管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2007.