基于民用飛機(jī)的研發(fā)工時(shí)定額管理研究

錢斐斐

摘要：在民用飛機(jī)研制過(guò)程中，研發(fā)工時(shí)的不確定性導(dǎo)致設(shè)計(jì)成本無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì)。為了設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)的飛機(jī)，本文結(jié)合民用飛機(jī)電源系統(tǒng)的研發(fā)流程，提出了研發(fā)工時(shí)定額管理。通過(guò)研究定額制定的管理和設(shè)計(jì)流程、確立和分類定額對(duì)象、制定定額標(biāo)準(zhǔn)、制定研發(fā)工時(shí)的管理和考核流程、進(jìn)行工時(shí)差異分析以及引入成長(zhǎng)曲線，對(duì)民機(jī)研發(fā)工時(shí)的管理和考核。這種方法管理研發(fā)工時(shí)，可以合理地估計(jì)和控制設(shè)計(jì)成本，并保證設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量。

Abstract： As the uncertainty of R&D man-hours， R&D cost cannot be calculated accurately in the process of designing commercial aircraft. Based on Electronic Power System， R&D man-hour quota management is discussed to design economic airplane. The article includes making quota management organization & procedure， setting and classifying quota object，establishing quota criterion， making man-hours management & procedure， hour variance and growing curve. This management can estimate and control R&D cost and make an assurance towards design work.

關(guān)鍵詞：民用飛機(jī)；研發(fā)工時(shí)；定額管理；質(zhì)量

Key words： commercial aircraft；R&D man-hours；quota management；quality

中圖分類號(hào)：F275 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）18-0097-03

0 引言

飛機(jī)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)、高復(fù)雜度的系統(tǒng)工程，耗費(fèi)巨大，需要大量的人力物力等資源。外航空史上，由于項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)沒有合理規(guī)劃造成公司經(jīng)費(fèi)的浪費(fèi)，使整個(gè)飛機(jī)項(xiàng)目失敗的例子，不勝枚舉。公司的研發(fā)設(shè)計(jì)部門，主要產(chǎn)生研發(fā)成本（None-Recurring Cost，也稱非重復(fù)成本），團(tuán)隊(duì)或公司管理者在項(xiàng)目的成本規(guī)劃、估算和預(yù)算，以及項(xiàng)目進(jìn)展過(guò)程中，對(duì)研發(fā)成本進(jìn)行管控?？刂蒲邪l(fā)成本，節(jié)約資源，可以促進(jìn)企業(yè)早日盈利。

研發(fā)工時(shí)是研發(fā)成本的重要組成部分[1]。關(guān)系見圖1。研發(fā)工作特點(diǎn)是智力密集型、創(chuàng)新型、多彈性和不確定性；研發(fā)工時(shí)的收集煩瑣，而且信息的準(zhǔn)確度難以保證；對(duì)于新研產(chǎn)品，研發(fā)工時(shí)還具有不可預(yù)估性、延期導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn)。對(duì)研發(fā)工時(shí)的管理直接影響到企業(yè)的研發(fā)效率和經(jīng)濟(jì)效益等諸多方面，它是企業(yè)成本核算、組織生產(chǎn)、定編定員、業(yè)績(jī)考核和按勞分配一項(xiàng)重要依據(jù)，是集技術(shù)、財(cái)務(wù)和項(xiàng)目管理于一體，需要多方團(tuán)隊(duì)共同協(xié)商完成的工作。目前的工時(shí)領(lǐng)域中，機(jī)械加工、裝配制造為主的工時(shí)研究較為深入，世界上很多國(guó)家或行業(yè)都有詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，依靠動(dòng)作細(xì)化分解，確定標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)[2]。而國(guó)內(nèi)的研發(fā)工時(shí)領(lǐng)域中，尚未有一個(gè)完整的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行研發(fā)工時(shí)的定額管理。

本文將定額工時(shí)思想引入研發(fā)成本管理中，是一項(xiàng)區(qū)別于傳統(tǒng)定額管理的新措施。在民用飛機(jī)電源系統(tǒng)的研發(fā)的背景下，提出了研發(fā)工時(shí)定額管理方法。主要內(nèi)容有研發(fā)工時(shí)定額基本概念、定額制定的管理和設(shè)計(jì)流程、定額對(duì)象的確立和分類、定額標(biāo)準(zhǔn)的制定、研發(fā)工時(shí)的管理和考核、工時(shí)差異分析以及引入成長(zhǎng)曲線。用這種方法管理研發(fā)工時(shí)，可以合理地估計(jì)和控制設(shè)計(jì)成本，并保證設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量。

1 研發(fā)工時(shí)定額基本概念

研發(fā)工時(shí)定額是指在一定的技術(shù)狀態(tài)和研發(fā)環(huán)境中，以一定的作業(yè)方法，由合格且受良好訓(xùn)練的研發(fā)設(shè)計(jì)人員以正常狀態(tài)，完成一個(gè)研發(fā)工序所需要的時(shí)間。研發(fā)工時(shí)定額是勞動(dòng)生產(chǎn)率指標(biāo)。根據(jù)工時(shí)定額可以安排研發(fā)任務(wù)計(jì)劃，進(jìn)行成本核算，估計(jì)研發(fā)任務(wù)所需要的成本預(yù)算，規(guī)劃公司運(yùn)營(yíng)管理。研發(fā)工時(shí)定額管理常常應(yīng)用于研發(fā)部的計(jì)劃管理、人員管理、成本預(yù)估以及質(zhì)量管理。

2 定額制定的管理和設(shè)計(jì)流程

制定研發(fā)工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)團(tuán)隊(duì)共同完成，項(xiàng)目經(jīng)理、成本工程師團(tuán)隊(duì)和研發(fā)團(tuán)隊(duì)。三個(gè)主要步驟：工作準(zhǔn)備、制定研發(fā)工時(shí)定額標(biāo)準(zhǔn)和審批。

研發(fā)工時(shí)定額制定的組織架構(gòu)和設(shè)計(jì)流程如圖2所示。

研發(fā)工時(shí)定額管理團(tuán)隊(duì)由項(xiàng)目經(jīng)理、成本工程師團(tuán)隊(duì)以及研發(fā)團(tuán)隊(duì)組成，定額制定工作的職責(zé)分工如下：

①項(xiàng)目經(jīng)理：組織團(tuán)隊(duì)順利開展工時(shí)定額制定工作，統(tǒng)籌各方團(tuán)隊(duì)的工作，明細(xì)各成員職責(zé)和分工，審批定額管理辦法；

②成本工程師團(tuán)隊(duì)：作為項(xiàng)目經(jīng)理、研發(fā)團(tuán)隊(duì)、財(cái)務(wù)團(tuán)隊(duì)和人力資源團(tuán)隊(duì)的紐帶，制定工時(shí)定額實(shí)現(xiàn)辦法，包括：定額的研究對(duì)象確立和分類，定額方法的確立，學(xué)習(xí)效率的確定。將定額添加到工時(shí)管理方法流程中；

③研發(fā)團(tuán)隊(duì)：配合成本工程師團(tuán)隊(duì)制定定額研究對(duì)象的確立和分類，提供定額數(shù)據(jù)和研發(fā)工時(shí)的原始記錄和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

3 定額對(duì)象的確立和分類

3.1 電源系統(tǒng)研究對(duì)象

研發(fā)工時(shí)定額對(duì)象的確立和分類隨設(shè)計(jì)工作不同而不同。以飛機(jī)研發(fā)為例，研發(fā)工時(shí)的對(duì)象有不同的系統(tǒng)，時(shí)間維度上有不同的研發(fā)階段。不同的研發(fā)階段為可行性論證階段、總體方案定義階段、初步設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段、全面試制階段和試飛取證階段。

我們?cè)O(shè)定的研究對(duì)象是飛機(jī)電源系統(tǒng)在整個(gè)研制階段的工時(shí)管理，假設(shè)前提是電源系統(tǒng)是自主集成的產(chǎn)品。電源系統(tǒng)按照設(shè)備/部件分，有變頻發(fā)電機(jī)（VFG）、發(fā)電機(jī)控制器（GCU）、過(guò)壓保護(hù)裝置（OPU）、外電源插座板（EP SOCKET）、外電源電流互感器（CTA）、靜止變流器、主蓄電池、蓄電池充電器、左配電盤箱（LDP）、右配電盤箱（RDP）、應(yīng)急配電盤箱（EDP）、變壓整流器（TRU）、APU啟動(dòng)發(fā)電機(jī)（ASG）、啟動(dòng)發(fā)電機(jī)控制器（SGCU）、沖壓空氣渦輪（RAT）、RAT發(fā)電機(jī)控制器（RAT GCU）、60赫茲變換器、匯流條控制器（BPCU）、電源控制板（EPCU）、地面服務(wù)控制板（GSCP）、應(yīng)急電源控制板（EPCP）、DC模塊、AC模塊、左集成斷路器板、右集成斷路器板等。另外還有電源系統(tǒng)集成工作，負(fù)責(zé)系統(tǒng)規(guī)劃、質(zhì)量控制、構(gòu)型、風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)協(xié)調(diào)、試驗(yàn)、服務(wù)等工作。制定總表格如下，不同階段有不同的完成時(shí)間。

3.2 電源系統(tǒng)研究對(duì)象的細(xì)化

每一個(gè)產(chǎn)品在不同階段有明確的工作細(xì)分，需要進(jìn)一步制定出每個(gè)階段的任務(wù)內(nèi)容，以APU主蓄電池的詳細(xì)設(shè)計(jì)階段為例，需要完成的工作有，如果顆粒度不夠，還需要進(jìn)一步細(xì)化，由團(tuán)隊(duì)商討完成，如表2所示。

3.3 電源系統(tǒng)研究對(duì)象的歸類

根據(jù)對(duì)象細(xì)化后，對(duì)電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了歸類，主要迭代性的工作有：負(fù)載情況統(tǒng)計(jì)（電源系統(tǒng)集成）、各類設(shè)備的2D圖紙繪制和更新、3D圖紙繪制和更新，各類文件編寫、試驗(yàn)等。

需要指出的是，本文討論的是研發(fā)工時(shí)，對(duì)于研發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的設(shè)備、試驗(yàn)、材料等費(fèi)用，不在討論范圍內(nèi)。

4 定額標(biāo)準(zhǔn)的制定

4.1 定額制定方法

根據(jù)上述對(duì)象的確定，開始制定對(duì)象的定額。工時(shí)定額的制定方法一般有三種：

①經(jīng)驗(yàn)判斷法：憑研發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)估算出工時(shí)消耗而制定定額的方法。

②歷史記錄法：根據(jù)過(guò)去研發(fā)工時(shí)的原始記錄和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，來(lái)推斷同等內(nèi)容工作的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。

③作業(yè)測(cè)定法：直接或間接觀測(cè)設(shè)計(jì)人員的操作和記錄工時(shí)，并加上評(píng)比和寬放，利用事先分析好的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)加以合成而得標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。

4.2 電源系統(tǒng)定額制定

在制定定額時(shí)，要考慮完整的設(shè)計(jì)流程：編制、校對(duì)、審核、標(biāo)審、審定、審批等。如①編制者工時(shí)，包括全部工時(shí)的60%。②校對(duì)工時(shí)20%。③審核工時(shí)10%。④標(biāo)審工時(shí)10%。⑤單位領(lǐng)導(dǎo)審定、審批等，只做計(jì)劃參考，不從設(shè)計(jì)工時(shí)中扣除。（表3）

4.3 難易系數(shù)

不同系統(tǒng)有不同的難易等級(jí)定義，制定一個(gè)難易等級(jí)系數(shù)表，按照難易系數(shù)表（表4）對(duì)具體的工作進(jìn)行權(quán)重分析。

5 研發(fā)工時(shí)的管理和考核

5.1 研發(fā)工時(shí)管理和考核流程

定額標(biāo)準(zhǔn)確定以后，進(jìn)行研發(fā)工時(shí)的日常管理和考核工作，如圖3所示。

日常工時(shí)記錄工作開展職責(zé)分工如下：

①項(xiàng)目經(jīng)理：按照成本師團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)的工時(shí)數(shù)，完成項(xiàng)目成本的預(yù)計(jì)。審核實(shí)際研發(fā)工作和定額的差異性并進(jìn)行調(diào)整。組織質(zhì)量審核。②成本工程師團(tuán)隊(duì)：定期匯總研發(fā)工時(shí)并完成工時(shí)差異分析，匯報(bào)給項(xiàng)目經(jīng)理。③研發(fā)團(tuán)隊(duì)：執(zhí)行定額管理方法，工時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)送給成本工程師團(tuán)隊(duì)。

當(dāng)若干項(xiàng)目完成以后，按照成長(zhǎng)曲線分析，修正定額標(biāo)準(zhǔn)。

5.2 工時(shí)差異分析

在研發(fā)設(shè)計(jì)工作中，存在有不同的設(shè)計(jì)員，工作質(zhì)量有差別，因此不同的工時(shí)體現(xiàn)的質(zhì)量不同，為了項(xiàng)目經(jīng)理的考核和提高工作質(zhì)量，設(shè)計(jì)了設(shè)計(jì)質(zhì)量系數(shù)。

6 學(xué)習(xí)曲線分析

學(xué)習(xí)曲線，又叫做經(jīng)驗(yàn)曲線或生產(chǎn)時(shí)間預(yù)測(cè)曲線，研究發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)生產(chǎn)數(shù)量的遞增與單位產(chǎn)品的平均直接工時(shí)成反比，即當(dāng)累計(jì)產(chǎn)量較小時(shí)，平均直接工時(shí)較大，累計(jì)產(chǎn)量較大時(shí)，平均直接工時(shí)較小，這種現(xiàn)象叫做“學(xué)習(xí)效應(yīng)”，也就是指當(dāng)一個(gè)人或組織重復(fù)地生產(chǎn)某一產(chǎn)品時(shí)，生產(chǎn)單位產(chǎn)品所需的時(shí)間會(huì)隨著產(chǎn)品數(shù)量的增加而逐漸減少，然后才趨于穩(wěn)定。

學(xué)習(xí)曲線表明了累計(jì)生產(chǎn)量和累計(jì)平均單件生產(chǎn)時(shí)間之間的這種內(nèi)在關(guān)系（見附表五和附表六），用公式表示為：Tn=T1nr。式中，Tn是第n單位產(chǎn)出所需時(shí)間；T1是第1單位產(chǎn)出所許時(shí)間；n是累計(jì)生產(chǎn)量；r=lg（組織學(xué)習(xí)率）/lg2。

因此，生產(chǎn)數(shù)量為N的產(chǎn)品所需要的總時(shí)間T為：

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于某一產(chǎn)量加倍時(shí)的單位產(chǎn)出所需時(shí)間和某一產(chǎn)量的單位產(chǎn)出所需時(shí)間之間的比例叫做學(xué)習(xí)率（或工時(shí)遞減率）P，其公式為：

若產(chǎn)量增加一倍，單位產(chǎn)出所需時(shí)間減少到80%，則P=80%，也叫80%學(xué)習(xí)曲線。此時(shí)，80%=2r，則：

波音747型飛機(jī)單架生產(chǎn)總工時(shí)隨著累計(jì)生產(chǎn)量的增加而遞減的現(xiàn)象，就符合80%學(xué)習(xí)曲線規(guī)律。

產(chǎn)品單位產(chǎn)出所需時(shí)間與累計(jì)生產(chǎn)量之間的關(guān)系如圖4所示。

7 結(jié)論

本文從當(dāng)前商用飛機(jī)急需考慮經(jīng)濟(jì)因素的背景下，引入研發(fā)工時(shí)定額管理方法。以民用飛機(jī)電源系統(tǒng)作為樣例，提出了研發(fā)工時(shí)定額基本概念、定額制定的管理和設(shè)計(jì)流程、定額對(duì)象的確立和分類、定額標(biāo)準(zhǔn)的制定、研發(fā)工時(shí)的管理和考核、工時(shí)差異分析、以及引入成長(zhǎng)曲線。用這種方法管理研發(fā)工時(shí)，可以合理地估計(jì)和控制設(shè)計(jì)成本，提高研發(fā)能力利用率，提高研發(fā)人員共組效率，降低由于資源不足帶來(lái)的項(xiàng)目研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，并保證設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量。

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