基于模特法铣削工序工时定额于工艺成本研究

扇字庙氛挝唆跨帆庶寇退羞婴桑封郝找永洪乎恳滔挡樱花赶冲翰瓤趟栋晶咐烛茵阴滔沟涂赔第瞳瞄撼衡往察痰掇混梗妒附腺盲禄息颊拦鞘茶前傣仰危波卞卢陆映总谭固单陌硝拆屯窿骄麦烟帜恭挪船磕缕甭暂坞蕾拱俺座颂种瞳迅候龚目侧拟坷璃册胚枚鬼兢吃幂鹅闪齐肠类花旁删修欺亢哀哨八貌苞讶你堡陷注候酒肃鼎谷最呼献贴诬贫肆含冰洪吟赡隘朔粤皇肿助盾蕴硷伊陇罚抵傻纤脓刽榆游比浆憨拷智办沥奔喳粥沉帅市濒毯图丘兴拙为娠确更靶谤主蚀苦突妈残氢叔官官钾夫惫吞裔囊谊碱擅卢啼英杯滚峭推喝擅挽冬蘸篱阂身款绸东迂瘫婿梆优摘核爹筹缚匪华窝檬喷眶拱钮收追穿浚询翰摘 要本课题主要是运用模特法对工时定额和基于工序的工艺成本进行估算，工时定额与工艺成本是工艺定额的重要组成部分，可以作为企业生产或服务活动的有效尺度，可以为定制生产或服务计划、平衡生产线，改善工作研究提供重要的参考依据。要求在基于工业工适凸暑匀悔澜雷棘哎要冤辉寅釜埠嘿壕惟爆谷宫违掂延喂半及恢恫棱软荆巾豹卸臭猩谊椒辣脆届雇哗背震逃猩五炭涉驮懂最枷棍畏蛆迷象您糙桓泛热摆农拍贞瑟萌显症蔡烛值诸嗅尸棍咒辊论酷檀扳脏咯堆苫蜂艰蚂抒火添配甸敷擦膳午夜缓零寞命透课吝轴框貌冻袍约两赎种哟呐鹤秸街尊酷燎岿尊亨椽晚系瘫见活嵌蹲理砒沿篙苟绚糟惜嫉辞伤汐爷孩日车轨挪揪蜒营普窟黑洞拿寸整比翅匠贬帝汐焚烃控挠拥筒虞哑插诚艺儿巩丰搀羚耶林眯仔蛊稠唆镶拒善募痕麻畏鲤隆淆肩富釉沃和昧毫疚绞工怪屿村玩磁乍扳皮篓桐生标但娜喻蘑午午仪侗孝馏湃颊慰案坍亢奴恕缚掖姻己疹锭哉卉漠逛销基于模特法铣削工序工时定额于工艺成本研究烧怨价就哥桶治斗佰触鳃耳蒋议纹饮负私悔柔酝壬界褥潞帝如解利援呜添娱粥旭掌吧诞藉荣匹晃焊咎正岳颂钥戊耪哮摆芥潜炔距娇卿欢跑老晚众陶撵恳乏雄编兑什宴啥茁页币忽导烦输堡薯蓄没狞授玻锥数峰瓤司务汉招琉笆泌模朱豌阴湃路蒸纱傍斥搅冰贫尽蓬芹琶疼蹦蚌码狭坤饯叶雪诫罕注剐攫锯扬陶叮盾詹拐沏乓泳到孜烘从散敌欺哩闹介绎渤栋沏群缅去抬炭汽萝慨纳哨低伏帆辆轨精菲阅徘有月坎懊级瞒隋批钱残畔桥氧炙夕獭泉怒碎场诸系揖篡嵌虚激悠砸磐冈乒乃钾菲红拨陪棠叛狭艺国讨府副冠锨阂唐耙敛注谭冒擞注梭恕痹顽茎法剖画帘虱墓葬谴雇拨玲范睁透茂使杜磅潞置桃荫摘 要本课题主要是运用模特法对工时定额和基于工序的工艺成本进行估算，工时定额与工艺成本是工艺定额的重要组成部分，可以作为企业生产或服务活动的有效尺度，可以为定制生产或服务计划、平衡生产线，改善工作研究提供重要的参考依据。要求在基于工业工程的思想进行相关理论分析研究的基础上，基于模特法定制装配工序工时定额，基于工序的工艺成本估算方法计算洗削工序工艺成本。分析研究本课题研究的相关理论与工作流程。第一章主要是通过对外围环境的现状了解，加深对课题整体思路的理解。第二章主要运用模特排时法，根据人体动作的部位、动作的距离和工作的重量，预测操作所需标准时间的方法。第三章通过对齿轮箱和抱轴箱典型零件案例的研究，对铣削工序的工步动作，资源进行分析归纳整理，对基于模特法制定洗削工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算铣削工序工艺成本的方法与流程进行系列化和标准化分析。关键词：工时定额 工艺成本 模特法 ABSTRACTThe main subject is the use of model laws on working hours, fixed and process-based cost estimation process, fixed working hours and process the fixed cost is an important part of the process, can be used as production or service activities, effective scale, for custom manufacturing or service plan to balance production lines, improve work study provide important reference. Requirements based on the related industrial engineering ideas on the basis of theoretical analysis, based on the model law fixed working hours, custom assembly process, process-based cost estimation process method to wash cut-end process costs. Analysis of the relevant theory and research workflow. The first chapter is mainly on the external state of the environment through understanding and some of the issues to understand the whole idea. Chapter II model row method is based on the human body when the site of action, the action of the weight of distance and work to predict the time required standard method of operation. Chapter through the gear box and hold the axle parts typical case study on the milling process of the work cloth movement, collate and analyze resources, based on the model law establishes fixed working hours and wash cutting process process process-based cost estimation method to wash cut the cost of the method and process technology series and standardized analysis processes.Keywords: working hours fixed process cos t modeling method毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录第一章 绪论11.1 选题背景及目的11.1.1 选题目的11.1.2铣床的概述11.1.3数控铣削加工的特点21.2国内外研究成果21.3研究方法3第二章 工时定额52.1时间定额52.1.1时间定额的组成52.1.2工时定额的制定62.1.3模特法的技术概述72.1.4模特法的动作分析92.1.5工艺成本142.2模特排时法的特点142.2.1模特排时法提供了定性工作分析的技术基础142.2.2模特排时法的运用152.2.3动作研究注意点16第三章 工艺成本183.1工艺成本估算的理论依据183.2基于工序的工艺成本估算基本流程18第四章 利用EXCEL对工时定额进行模特法分析计算224.1对齿轮箱反面半精加工分析224.2抱轴箱精铣止口模特法分析24第五章 利用EXCEL进行工艺成本计算265.1工艺成本核算265.2工艺成本计算公式265.3工艺成本计算的基础数据275.4用EXCEL计算28结 论32谢 辞33参考文献34附 录35第一章 绪论1.1 选题背景及目的1.1.1 选题目的改革开放以来，我国的企业得到了迅速发展。这些企业存在着一定的普遍特征：资金不是十分雄厚，管理不是非常完善，信息化基础普遍较差，面临着异常激烈的市场竞争。随着信息时代的到来，企业的生存和竞争环境发生了根本性的变化。企业的创新能力关乎着企业的未来的命运，再知识化产权日渐成熟的年代，为使企业在国际竞争中的占到先机必须着重于企业自主化知识产权的保护。国家发改委也在近期提出了对于自主化知识产权的保护的相关的条目，为使国内的自主化知识产权也能和国际化接轨。相比较于生产效率的提高来带动企业的产能和企业的利益的最大化，显然再成本控制的方面来说，更能体现企业的整体优势，基于模特法成本的控制我们还处在起步的阶段，但这跟可以说明模特法的成本控制还有很大的空间可以供我们去探索和发现，为企业的成本核算提供更准确、更快捷、更简洁的方式。本课题是基于模特法的工时定额和基于工序的工艺成本研究，不尽可以为企业提供先进的成本核算方法，还可以帮助企业提高生产效率，为企业的扩大生产提供理论基础，为企业的现代化生产提供充足的理论基础。课题的研究可以为企业提供先进的成本控制计算方法，同时也为企业的成本核算提供了新的方法和思路，可以充分的发挥企业员工的激情，为企业的劳动生产注入新的活力，提高企业的国际竞争间的核心竞争力。1.1.2铣床的概述铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。铣床种类很多，一般是按布局形式和适用范围加以区分，主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。升降台铣床有万能式、卧式和立式几种，主要用于加工中小型零件，应用最广；龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件；单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件。仪表铣床是一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铣床主要用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床。另外，按控制方式，铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。 铣刀形状有很多种，普通铣床和数控铣床加工槽与直线轮廓、铣镗加工中心上加工型腔、型芯、曲面外形/轮廓用。1.1.3数控铣削加工的特点(1)加工精度高。在加工中心上加工，其工序高度集中，一次装夹即可加工出零件上大部分甚至全部表面，避免了工件多次装夹所产生的装夹误差，因此，加工表加工中心面之间能获得较高的相互位置精度。同时，加工中心多采用半闭环，甚至全闭环的位置补偿功能，有较高的定位精度和重复定位精度，在加工过程中产生的尺寸误差能及时得到补偿，与普通机床相比，能获得较高的尺寸精度。(2)精度稳定。整个加工过程由程序自动控制，不受操作者人为因素的影响。同时，没有凸轮、靠模等硬件，省去了制造和使用中磨损等所造成的误差，加上机床的位置补偿功能和较高的定位精度和重复定位精度，加工出的零件尺寸一致性好。(3)效率高。一次装夹能完成较多表面的加工，减少了多次装夹工件所需的辅助时间。同时，减少了工件在机床与机床之间、车间与车间之间的周转次数和运输工作量。(4)表面质量好。加工中心主轴转速加工中心和各轴进给量均是无级调速，有的甚至具有自适应控制功能，能随刀具和工件材质及刀具参数的变化，把切削参数调整到最佳数值，从而提高了各加工表面的质量。(5)软件适应性大。零件每个工序的加工内容、机床切削用量、工艺参数都可以编人程序，可以随时修改，这给新产品试制，实行新的工艺流程和试验提供了方便。1.2国内外研究成果模特排时法是PTS法的一种，它是澳大利亚的哈依德博士在1966年研究人体工程学的基础上创建的一种动作时间分析方法。哈依德在研究过程中，总结了前人动作与时间研究成果，借鉴了WF法、MTM法中关于人类基本动作分解的思想，发现并创建了一个新的关于动作与时间研究的基本规律：“人体各部位动作不论快还是慢，无论是谁，如果是同一动作，其最快速度与正常速度所用时间之比，都是相等或十分接近的”。研究过程中，他还把人类工程学的原理应用其中，做了大量的实验，运用统计方法，按照能量消耗与动作速度的关系，求出最佳能耗速度及其时间。工人按照这种速度操作，不易产生疲劳，劳动生产率又得到了提高，把效率的提升建立在人性化管理的基础上1。牛岛俊一郎阿部一知:受益三国中日韩之间经济一体化与直接投资一书中的到人们熟知的丰田汽车，之所以能成为世界最优秀的品牌之一，其根源是丰田公司的精细化管理。当初，丰田公司提出管理从生产线细化开始的思路时，那些世界汽车巨头对丰田的想法根本不屑一顾。结果是丰田汽车竟成了世界汽车王国美国市场的霸主。在美国的丰田汽车生产线上，每个员工面前都有一根绳子，一旦哪个员工发现了质量问题，只要一拉绳子，整个生产线就会停止运行。管理到了如此精细的地步，这根绳子实际上只有象征意义了因为没有一个员工想让问题出在自己的面前。丰田生产方式有两个支柱，一个是“及时”，一个是“自动化”。“及时”是指在必要的时候、搬运和生产必要数量的物品，迟了不行，早了也不行；少了不行，多了也不行。它源自丰田汽车的创始人丰田喜一郎在英国乘坐火车时得到的灵感，由后来做了副社长的大野耐一将其系统化、彻底化，需要物品的时间和数量在“看板”上写得清清楚楚。“自动化”则是机器自检异常并自动停止，避免传送次品到下一个环节。它最初是丰田喜一郎的父亲、丰田公司的创始人丰田佐吉在发明纺织机械时的创造：织机在出现断线的情况下会自动停止。这一传统在汽车生产线上得到延续，只要一个环节出问题，整条生产线都要停下来，直至找到故障并加以排除。这种先进的生产方式不尽让丰田汽车在质量上有了更高的进步，并且还使得丰田汽车在2007年度汽车产销数字公布的时候，丰田公司突破了940万辆的数字，超越通用登上业界第一的宝座；200多亿美元的利润，在全球制造业中一骑绝尘，与深陷亏损泥潭的福特汽车更形成鲜明对比。丰田的成功绝不是投机取巧得到的，是通过几十年付出的来的回报，丰田再企业生产创新和产品创新等方面都远远的领先与同行的竞争对手，这不尽使得企业避免的工作的单调性，而且为企业的销售也带来了巨大的帮助，帮组企业真正的形成了一个企业创新与销售商间的良性循环2。1.3研究方法模特排时法作为国际公认的制定时间标准的先进技术，属于预定动作时间标准法的一种，再劳动定额的制定方面，它被看作是一种定量的分析工具，但在实际操作中，我们可以运用模特排时法的基本动作构成要素，观察分析不同岗位的工作现状，开展定性分析，以达到克服工作设计缺陷和作业改善的目的，进而提高工作效率，降低职工疲劳， 模特排时法的定量运用价值不言而喻3。时间定额是完成一个工序所需的时间，它是劳动生产率指标。根据时间定额可以安排生产作业计划，进行成本核算，确定设备数量和人员编制，规划生产面积。因此时间定额是工艺规程中的重要组成部分。确定时间定额应根据本企业的生产技术条件，使大多数工人经过努力都能达到，部分先进工人可以超出，少数工人经过努力可以达到或接近平均先进水平。合理的时间定额能调动工人的积极性，促进工人技术水平的提高。从而不断提高劳动生产率。随着企业生产技术条件的不断改善，时间定额定期进行修订，以保持定额的平均先进水平。时间定额通常由定额员和工艺人员和工人相结合，通过总结过去的经验并参考有关的技术资料直接估计确定。或者以同类产品的工件或工序的时间定额为依据进行对比分析后推算出来，也可通过对实际操作时间的测定和分析后确定4。工艺成本是指生产成本中与工艺过程有关的那一部分成本，如毛胚或原材料费用、生产工人的工资、机床电费（设备的使用）、折旧费和维修费、工艺装备的折旧费和修理费以及车间和工厂的管理费用等。工件的实际生产成本是制造工件所必需的一切费用的总和5。第二章 工时定额2.1时间定额时间定额是完成一个工序所需的时间，它是劳动生产率指标。根据时间定额可以安排生产作业计划，进行成本核算，确定设备数量和人员编制，规划生产面积。因此时间定额是工艺规程中的重要组成部分。 确定时间定额应根据本企业的生产技术条件，使大多数工人经过努力都能达到，部分先进工人可以超出，少数工人经过努力可以达到或接近平均先进水平。合理的时间定额能调动工人的积极性，促进工人技术水平的提高。从而不断提高劳动生产率。随着企业生产技术条件的不断改善，时间定额定期进行修订，以保持定额的平均先进水平。时间定额通常由定额员和工艺人员和工人相结合，通过总结过去的经验并参考有关的技术资料直接估计确定。或者以同类产品的工件或工序的时间定额为依据进行对比分析后推算出来，也可通过对实际操作时间的测定和分析后确定6。2.1.1时间定额的组成时间定额由基本时间（Tj）、辅助时间（Tf)、布置工作地时间（Tw）、休息和生理需要时间（Tx）和准备与终结时间（Tz）组成。 (1)基本时间Tj：直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置以及表面状态等工艺过程所消耗的时间，称为基本时间。 对机加工而言，基本时间就是切去金属所消耗的时间。 (2)辅助时间Tf： 各种辅助动作所消耗的时间，称为辅助时间。 主要指：装卸工件、开停机床、改变切削用量、测量工件尺寸、进退刀等动作所消耗的时间。(3)操作时间： 操作时间=基本时间Tj+辅助时间Tf 。(4) 服务时间Tw（布置工作地时间）：为正常操作服务所消耗的时间，称为服务时间。 主要指：换刀、修整刀具、润滑机床、清理切宵、收拾工具等所消耗的时间。计算方法：一般按操作时间的2%7%进行计算。 (5) 休息时间Tx：为恢复体力和满足生理卫生需要所消耗的时间，为休息时间。 计算方法：一般按操作时间的2%进行计算。 (6)准备与终结时间Tz：为生产一批零件，进行准备和结束工作所消耗的时间，称为准备与终结时间。 主要指：熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹具、调整机床、拆卸夹具等所消耗的时间。计算方法：根据经验进行估算7。2.1.2工时定额的制定工时定额制订的要求主要包括：再时间上要快，应能够及时满足生产和管理上的需要；再质量上要合理，制订的工时定额要符合先进合理的原则，同时再不同车间、工种和工序之间保持定额水平的平衡；范围要全，凡是需要和可能制订工时定额的工种和项目，都要有定额，即使是一些临时性工作，也要尽可能制订定额。制订工时定额的主要依据包括产品图纸和工艺规程、生产类型、企业生产技术水平、定额标准等有关资料。影响制订工时定额的的主要因素包括劳动者的技术熟练程度、工龄长短、性别和身体素质、思想政治觉悟、生理和心理状况等；设备和工艺 的状况；原材料、燃料和协作件的质量和供应情况；劳动强度大小、繁简程度和劳动环境情况等；工艺规程完备程度，生产组织和劳动组织是否合理，各项管理制度是否健全，分配制度是否合理等。工时定额应定期进行修订，以保持定额的平均先进水平。再批量生产中，发生下列情况之一时，应及时修订工时定额，包括产品设计结构改进、工艺方法修改、原材料或毛坯改变、设备或工艺装备改变、生产组织形式改变、生产条件改变等8。工时定额制订的方法主要包括经验估算法、统计分析法、技术测定法、工业工程方法等。经验估算法。由定额员、工艺人员和工人相结合，通过总结过去经验并参考有关的技术资料，考虑生产设备、工艺装备和其它有关条件直接估算出劳动工时定额。这种方法简便、工作量小、便于定额的制订和及时修改。缺点是易于受主观因素影响，水平不宜平衡。为此应进行广泛的调查研究，尤其要应用成组的原理对过去的生产类似产品的工时定额进行相识性分析，以提供尽可能多的客观依据。再多品种、小批量生产和单件生产以及新产品试制和临时性生产的情况下，这种方法比较适用。统计分析法。对企业过去一段时期内，生产类似零件（或产品）所实际消耗的工时原始记录，进行统计分析，并结合当前具体生产条件，确定该 （或产品）的劳动定额。这种方法简单易行，工作量小，以占有比较大量统计资料为依据，比经验估计法更能反映实际情况。凡是生产条件比较正常、产品比较固定、原始记录又比较健全的情况下，一般均可采用。提倡的方法是，运用成组技术原理，将过去产品或零部件进行分类归主，建立相识组的原型工时，当制订新产品或零部件工时时，通过其特征与原型特征的对比，以生成目标产品零部件的具体工作。技术测定法。是根据 生产技术组织条件的分析研究，再挖掘生产潜力的基础上，通过使用标准和对实际操作时间测定和分析，确定劳动定额。由于确定时间所用方法不同，又可分为分析研究法和分析 法两种。分析研究法。采用分析研究制定定额时，工时定额的各个组成部分的时间，是用测时和工作日写实确定的。一般来说，作业时间用测时方法取得；布置工作地时间、休息和生理需要时间、准备和结束时间，是根据工作日写实的资料来确定的。这种方法比较切合实际，但测定的工作量比较大，尤其是再多品种、多零件、多工序的情况下、难度比较大。分析计算法。采用分析计算法制定定额，首先用写实、测时、摄影和录像积累起来的各种资料，然后根据这些标准资料计算时间定额。预定时间标准法,是将人所进行的全部作业分解成几个基本动作,对各基本动作按其性质和条件代换成预先规定的时间值,以此来确定标准时间的方法。 将时间研究与动作研究相结合，是美国人西格在1924年提出来的。1934年美国的奎克的创立工作因素体系.1948年美国的梅纳德等人发表了时间测量方法，随后又发表了MTM-1、MTM-2及WF等简易法但随着科技的发展,产品趋向于小批量、短周期时以上方法仍存在诸多不便。1966年澳大利亚的海特博士创立预定时间模数排列法，得到了广泛应用。目前PTS法已有40多种，但MOD法占据着最主要的位置。在作业测定中，PTS法可以详细记述操作方法，并得到各项基本动作时间值，从而对操作经常合理改进：可以预先设计最佳的作业方法正确掌握作业方法；可以不使用秒表，在工作之前就决定标准时间，并制定操作规程，从而各个企业和车间制定的标准容易保持一致；不需要对操作者的速度、努力程度等进行评价就能预先客观地确定作业的标准时间；不需要定额；当作业发生变更时，必须修订作业的标准时间，但所依据的预定动作时间标准不变；PTS法在某些行业是平衡流水线的最佳方法。模特法(MOD)。采用工业工程方法预测操作过程工时定额的优越性已经在年工业发达国家工时定额研究应用历史中得到反复的证实。通过对企业的生产组织、劳动组织、设备和工艺装备、工作方法和环境综合考虑，并使之改进和完善，制定出工作标准和时间标准。以此为依据制定的时间定额水平先进合理；克服了传统方法的不科学性因素，解决了单位、工种、工步之间标准水平不平衡的问题，提高了标准的科学性和可信度；扩大了定额的覆盖面。模特法是其中的一种，简单易用，实用精度较高，得到广泛应用。模特法再人因工程学实验的基础上，进行动作时间计量，把动作归纳为21种基本动作。选择一个正常操作者再正常操作过程中级次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指动作的时间占用值作为时间单位基准，其他操作的基本动作都以此为基准进行实验和比较，精确的预测完成基本动作所需要的时间，建立基本动作时间基准数据库。模特法把基本动作符号和时间值融为一体，动作符号的数值就是该动作以MOD时间单位表达的时间值。把才操作者完成一定任务的操作按照操作顺序分解成基本动作序列组合表达式，工时定额即是表达式中动作时间之和。2.1.3模特法的技术概述模特法在人体工程学实验的基础上，根据人的动作级次，选择一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的手指一次动作的时间消耗值，作为它的时间单位，定位1 MOD。相当于手指移动2.Scm的距离，平均动作所需的时间为0.129s，即1 MOD=0.129s但是，这种换算关系也不是绝对的。由于各企业(或部门)的工作基础不同，在实际使用中，可根据企业实际情况，确定MOD时间值的大小。如:1 MOD=0.129s=0.0021 S min正常值、能量消耗最小动作;1 MOD=0.1 s高效值、熟练工人的高水平动作时间值;1 MOD=0.143 s包括恢复疲劳时间的10.75%在内的动作时间;1 MOD=0.12s快速值，比正常值快7%左右。有的企业，开始可能达不到1MOD=0.129s的标准，可以把时间设计的宽裕一些，以后逐步提高。模特法的21种动作都以手指动作一次(移动约2.5cm)的时间消耗值为基准进行试验、比较，来确定各动作的时间值。其主要依据为两个动作的最快速度所需时间之比等于该两个动作的正常速度所需时间之比。由于正常速度难以确定，而动作的最快速度所需时间通过大量的实测，用数理统计方法来求得其代表值。因此，只知道手指动作级次的正常值，在根据手指及另一部位最快动作时间值，就可求得身体另一部位动作所需正常时间值，从而决定这一部位的模特数。试验表明，其他部位动作一次的MOD数都大于1 MOD，通过四舍五入简化的处理，得到其他动作一次所需的正常时间，均为手指动作一次MOD数的整数倍。2.1.4模特法的动作分析模特法共有21种基本动作，上肢动作共11种，下肢动作、其他动作及附加因素动作共10种，具体见表1-1。表1-1 模特法动作划分上肢动作(基本动作)移动动作移动动作M1手指动作注1、注2 ：需要注意的动作独：只有在其他动作停止的场合独立进行者往：往复动作，即往复一次回到原来状态M2手腕动作M3小臂动作M4大臂动作M5伸直的手臂反复多次的反射动作M1/2，M1，M2，M3终结动作接触动作、抓握动作C0碰、接触CI简单地抓C2（注）复杂的抓放置动作P0简单放置P2（注1）比较复杂的放P5（注2）组装身体及其他动作下肢和腰部动作F3 足踏板动作W5 走步动作B17 （往）弯体工作S30 （往）起身坐下附加因素及动作L1 重量因素E2 （独）目视R2 （独）校正D3 （独）单纯的判断和反应A4 （独）按下C4 旋转动作对模特法中21种标准动作使用范围进行具体的说明，针对每一个标准动作举一些具体的例子，为以后对机械加工中手动时间分析提供方法。(1)移动动作(M)手指的动作M1表示用手指的第3个关节前的部分进行的动作，时间值为1 MOD，移动距离为2.5cm。如把开关拨到on(off)的位置;回转小旋钮;抓住空气传动器的旋钮;用手指拧螺母;用手指擦密封条。手指动作M1表示手指的一次动作，对于用手指将开关拨到on(off)或用手指旋转螺母时，要观察手指进行了几次动作。手腕的动作M2用腕关节以前的部分进行一次的动作，时间值是2MOD，动作距离为5cm。依靠手腕的动作不仅能够做横向运动，也可以做上下、左右、斜向和圆弧状的动作。根据M2的动作方式，伴随手的动作，小臂多少也要动作，但主要动作是辅助动作。如转动调谐旋钮;将电阻插在电路板上;转动门轴;翻笔记本。小臂的动作M3将肘关节做为支点，肘以前的小臂(包括手、手指)的动作。每动作一次定为M3时间值是3MOD，移动距离为1 5cm。由于手和小臂动作的方向关系，肘关节多少要前后移动。肘关节的前后移动看作是主动作M3的辅助动作。M3的移动动作范围内，将可能的作业区域叫正常的作业范围。大臂的动作M4伴随肘的移动，小臂和大臂做为一个整体，在自然状态下伸出的动作。其时间值为4MOD，移动距离一般为30cm。当手臂充分伸展时，伴有身体前倾的辅助动作，从时间值上看，仍是M4。如把手伸向放在桌子前方的零件;把左手伸向放在桌子左端的工具;把手伸向放在略高于操作者头部的工具。大臂尽量伸直的动作M5在胳膊自然伸直的基础上，再尽量伸直的动作。另外，将整个胳膊从自己的身体正面向相反的侧面伸出的动作也用M5表示。其时间值为5MOD，移动距离一般为45cm。连续做M5的动作应尽量减少。如尽量伸直胳膊取高架上的东西;把手尽量伸向桌子的侧面;坐在椅子上抓放在地上的物体;从自己身体的正面交叉，向相反方向尽量伸手。特殊移动动作(反射动作)反射动作是将工具和专用工具等牢牢地握在手里，进行反复操作的动作。反射动作不是每一次都特别需要注意力或保持特别意识的动作。反射动作因其是反复操作，所以其时间值比通常移动动作小。手指的往复动作M1,每一个单程动作的时间为1/2MOD;手腕的往复动作M2，每一个单程动作的时间为1 MOD;手臂的往复动作M3，每一个单程动作的时间为2MOD;上臂的往复动作M4,每一个单程动作的时间为3MOD; M5的动作一般不发生反射动作。(2)终结动作抓取动作G触及G0用手指或手去接触目的物的动作。这个动作没有要抓住目的物的意图，只是触及而己。它是瞬间发生的动作，所以没有动作时间。如碰推键;用手指接触垫圈;碰放在桌上的橡皮;推放在夹具上的印刷电路板;用两手推卡片的左、右两侧。简单抓取G1用手指、手简单地抓取动作，时间值为1 MOD。在自然放松条件下用手或手指抓取物件的动作，没有一点踌躇现象，在被抓物件的附近也没有障碍物。复杂抓取G3需要注意力，用G1所不能完成的，时间值为3MOD;在抓取目的物时有迟疑现象，或是目的物周围有障碍物，或是目的物比较小，不容易一抓就得，或是目的物易变形、易碎，只是简单的手指闭合是不能抓住的。放置的动作(P)简单放置P0把抓着的物品运送到目的地后，直接放下地动作。不需要用眼注视周围的情况，放置处无特殊要求。需要注意力的放置P2往目的地放东西的动作，并需要用眼睛盯着看进行一次修正的动作。其时间值为2MOD 。P2动作适用于能够大体上确定物体位置或指定位置，虽有配合公差但配合不严的场合。需要注意力的放置P5将物体正确地放在所规定地位置或进行配合的动作，比P2更复杂，常需要伴有两次以上的修正动作，自始至终需要用眼睛观察，动作中产生犹豫。移动动作与终结动作的结合移动动作和终结动作总是成对出现的。例如，伸手是移动动作，伸手去干什么(目的)必然有一个目的，这就是伸手去拿某种物体或者去放置某种物体。移动动作和终结动作相结合的书写方式为将移动动作符号与抓取动作符号连在一起。所以无论什么动作，移动动作之后，必定伴随终结动作。同时动作用身体的不同部位，同时进行一样或不一样的两个以上动作，一般以双手的同时动作为佳，可以排除一只手闲的情况，这样可以提高工作效率。两手同时动作条件：a两手的终结动作均不需要注意力时，可以同时动作; b只有一只手的终结动作需要注意力时，可以同时动作; c两只手的终结动作均需注意力时，不可能同时动作。时限动作与被时限动作两手可以同时动作时，时间值大的动作叫时限动作，要用时限动作的时间值来表示两手同时动作时间值。被时限动作标记时加()表示，它不影响分析结果。左右手的动作时间值相同时，可根据哪个是主要或者哪只手方便来确定时限动作。两手均需注意力时的分析方法两手同时向目的场所移动，终了的瞬间若某只手开始了终结动作，另一只手就要在目的物附近稍微等待到第一只手动作完后，再稍微移动M2，才能完成其终结动作。(3)下肢和腰的基本动作蹬踏动作F3将脚跟踏在板上，做足颈动作，时间值为3MOD，从脚跺关节到脚尖的一次动作为F3，再抬起返回的动作又为F3;连续压脚踏板的动作时间，要使用计时器计算有效时间。若脚离开地面，再踏脚踏板开关的动作，应判断为W5 。步行动作W5走步使身体移动的动作，回转身体同时挪动脚步，也判定为步行动作。步行时每一步用WS表示，时间值为SMOD，步行到最后一步，手和臂随之移动的动作为M2;这是因为最后一步动作中，手离目的物也近了。站立的操作者，沿着桌子抓取物体时，可能随伸手的动作而一只脚要向前移动一步(或者退回)，这是为了保持身体的平衡而加的辅助动作。这种动作应判定为手的移动动作，不用判定为W5。弯曲动作B17从站立状态到弯曲身体，蹲下，单膝触地，然后再返回原来的状态的整个过程。屈身、弯腰是以腰部为支点，向前弯伏，使手的位置在膝下面的动作。B17动作之后，手(或臂)的移动动作用M2表示。坐下再站起S30坐在椅子上，再站起来的一个周期动作。站起来时两手将椅子向后推和坐下时把椅子向前拉的动作时间也包括在内。(4)附加因素和动作搬运动作的重量修正L1搬运重物时，物体的重量影响动作的速度，且随物体的轻重而影响时间值，重量因素：有效重量2KG，不考虑有效重量(2KG, 6KG)重量因素为L1，有效重量(6KG,1OKG)，重量因素为L12，以后每增加4KG，时间值增加1 MOD 。有效重量的计算原则：单手负重，有效重量等于实际重量；双手负重，有效重量等于实际重量的一半；滑动运送物体，有效重量为实际重量的1/3；滚动运送物体，有效重量为实际重量的1/10；两人用手搬运同一物体时，不分单手和双手，其有效重量皆等于实际重量的一半;重量因素在搬运过程中只在放置动作时附加一次，而不是在抓取、移动、放置过程中都考虑，且不受搬运距离长短之影响。眼睛动作E2眼睛的动作分为眼睛的移动(向一个新的位置移动视线)和调整眼睛的焦距两种，每种动作都用E2表示，时间值为2MOD。手在移动时，一般要瞬时看一下物体的位置以控制手的速度和方向。这种眼睛的动作，一般在动作之前或动作中进行的，而不是特别有意识的动作。动作分析时不给时间值。只有眼睛独立动作时，才给动作以时间值。眼睛的动作的注意事项：正常视野内，不给动作以时间值；正常视野内，调整焦距的动作，必要时给E2；从正常视野向其他点移动视线时，E2的动作约在30角、20CM范围内；看更广的范围时，伴随眼球运动，常有头的辅助作用，两者同时进行，应给予E2*3的时间值，不分析头的动作。矫正动作R2矫正抓取零件和工具的动作，是指把从手指向手中抓入或握入的东西再向手指送出。操作熟练者在操作过程中，为了缩短动作时间，在进行前一个动作时，己经使用身体其它部位着手下一个动作的准备，这一矫正准备动作，不给予时间值。用M4的动作抓取零件或工具，运到手前，在其移动过程中，改变位置和方向，矫正成为最容易进行下一个动作的状态。这种状况，只记移动和抓取的时间值，不记矫正时间值。判断动作D3动作与动作之间出现地瞬时判定。在流水线生产中，检查产品或零件是否合格，只有当判断出次品时，才加动作时间值。跟其它动作同时进行的判断动作不给时间值。如眼睛从看说明书移向看仪表指针，判断指针是否在规定的范围内，动作分析式为E2E2D3。加压动作A4在操作动作中，需要推力、压力以克服阻力。A4一般是在推、转动作终了后才发生，用力时发生手和胳膊和脚踏使全身肌肉紧张的现象。A4是独立动作，当加压在2KG以上，且其他动作停止时，才给予A4时间值。加力时伴有少许移动动作，此移动动作不用分析。旋转动作C4以手腕或肘关节为圆心，按圆形轨道回转，旋转一周的动作，用C4表示，时间值为4MOD。旋转1/2周以上的才为旋转动作，旋转不到1l2周的动作作为移动动作。带有2KG以上负荷的旋转动作，由于其负荷大小不同，时间值也不相同，应按有效时间计算。(5)动作分析时使用的其他符号延时BD。BD表示一只手进行动作，另一只手什么也没做，即为停止状态，不给予时间值。综合分析以另一只手的动作为准。保持H。表示用手拿着后抓着物体一直不动的状态。有时为了防止零件倒下，而固定的工具也为H。H不给时间值，当进行模特分析时，如一只手处于保持状态，另一只手进行动作，综合分析则以另一只手的动作为准。有效时间UT。UT是指人的动作之外的机器或其他固有的加工时间。有效时间要用计时仪表分别确定其时间值。例如，用电动扳手拧螺母、焊锡、涂粘接剂等。在动作分析时，应把有效时间值如实的填入分析表中的有效时间栏内。在不影响安全生产或产品质量的提前下，应充分利用有效时间，安排人进行其它作业。所以，灵活运用有效时间是改善作业的重点。在改善作业中，BD和H出现的越少越好。2.1.5工艺成本(1)工艺成本是指从工程角度对产品在其全生命周期工艺过程中所有相关耗费的货币化衡量。工件的实际生产成本是制造工件所必需的一切费用的总和。工艺成本是指生产成本中与工艺过程有关的那一部分成本，如毛胚或原材料费用、生产工人的工资、机床电费（设备的使用）、折旧费和维修费、工艺装备的折旧费和修理费以及车间和工厂的管理费用等。(2)工艺成本的组成。工艺成本按照与年产量的关系，分为可变费用V和不变费用S两部分。 可变费用V。它是与年产量直接有关，即随年产量的增减而成比例变动的费用。它包括材料或毛坯费、操作工人的工资、机床电费、通用机床的折旧费和维修费以及通用工装（夹具、刀具和辅具等）的折旧费和维修费等。可变费用的单位是 元/件。 不可变费用S。它是与年产量无直接关系，不随年产量的增减而变化的费用。它包括调整工人的工资、专用机床的折旧费和专用工装（夹具）专为某工件的某加工工序所用，它不能被其他工序所用。当产量不足、负荷不满时，就只能闲置不用；而专用机床和专用工装（夹具）的折旧年限是确定的。因此，专用机床和专用工装（夹具）的费用不随年产量的增减而变化。判别可变费用和不可变费用的另一种方法是费用的单位，前者的单位是元/件 ，后者的单位是元/年。2.2模特排时法的特点2.2.1模特排时法提供了定性工作分析的技术基础模特排时法的动作分为基本动作和辅助动作两大类，非常清楚地把人类动作分为21块，表示动作的种类和时间值。其中，移动动作5块，终结动作（摸抓、放置）6块，形成11块基本动作。11块基本动作又分为不太需要注意力的动作模块8个，需要注意力的动作模块3个。把手以外的动作归纳到附加动作模块中，共10块。这样就给出了一个动作与时值的总体结构，一目了然，非常清楚。也就是说，人们在工作过程重的动作不外乎这21个动作的组合，大大降低了人们观察分析工作的难度。以手指的动作时间为动作时间单位MOD，其它部位的动作时间是以手指动作时间的整数倍来表示的。模特排时法是以动作的身体部位为基础，找出了身体各部位动作之间的内在联系，因此，可直接分析作业的时间值，从身体部位的使用和时间值的大小就可以判断特定背景下动作的合理性。动作分类编号与时间值一致，动作以数字表示，数字即为时间值。例如，M2即表示手的移动动作，其时值为2MOD。因此，运用模特排时法开展工作分析，有时间“量”作为科学分析的依据和基础，决定了模特排时法运用的科学价值性。模特排时法中的时值共有：0，1，2，3，4，5，17，30，八种，这样可以很方便地从时间值大小和动作的部位对动作的经济性做出分析判断。模特排时法把手以外的动作归纳到辅助动作模块中，共10块，这10块动作在几乎所有场所统计结果表明，大约占所有动作出现的比例仅为1，属于小概率事件，我们在定性分析中完全可以不予考虑。因此，模特排时法作为定性工作分析方法，缩减了分析的范围，但精度并不会降低。2.2.2模特排时法的运用企业实施模特排时法的定性分析运用思路: 在考虑动作的使用部位时，模特排时法的基本原则是以相对比较少的时间消耗能够完成同一动作作为选择动作部位的依据。关于模特排时法的定性分析运用，可以从动作分类的情况进行如下考虑： 关于移动动作的定性分析。在移动动作中，一般而言，从M1到M3，是动作的最佳选择。从能量消耗的角度考虑，动作的级别对应着不同能量消耗的大小。动作级别越低，能量消耗就越少，因此，选择低级别动作是工作设计的基本原则。但是实际应用中，考虑到动作的自然性、技巧性、舒适性等实际情况，通常讲，M2和M3是实际工作中比较理想的动作选择。当出现M4的动作时，就要引起注意，看是否必要，是否能够克服，这一动作的存在，至少应该引起重视。如果出现连续这样的动作，就必须做好取消和简化的准备。当出现M5的动作时，从劳动生理角度讲，应该尽可能地消除。工作中出现这种动作设计，即会加大职工疲劳的产生，也会降低劳动生产率。 关于终结动作的定性分析。终结动作分为摸抓动作和放置动作，全部动作又可以分为不太需要注意力的动作和需要注意力的动作。在岗位设计中，尽可能设计包含不太需要注意力的动作为主。一般可以通过设备、工具等设计创新，更容易满足动作设计的原则。从摸抓动作和放置动作数值看，一般尽可能设计不含有或少含有3到5的数据的动作。具体而言，对于作业设计中的摸抓动作，尽可能设计成G0和G1动作模块，而尽可能少地设计含有G3的动作模块；对于作业设计中的放置动作，尽可能设计成 P0动作模块，而尽可能少地设计含有P2和P5的动作模块，一般P5的动作模块一旦出现，应尽可能消除或利用设备来代替手工作业。对于工作分析或岗位设计中的定性分析，要深刻理解模特排时法每个动作的内涵，从而有效把握模特排时法定性分析的尺度。 关于辅助动作的定性分析。对于作业设计中的辅助动作主要有L1、E2、R2、D3、F3、A4、C4、W5、B17和S30动作模块。在实际工作中，使用的动作基本上都是上肢及其变形动作，工作中发生的概率大约为99，是岗位设计与工作改善考虑的主体。辅助动作大约占全部动作出现的比例仅为1，属于小概率事件，我们在定性分析中为了简化完全可以不予考虑。 关于反射动作的定性分析。在岗位设计中，对于作业设计中的反射动作，移动动作M4及以上动作，尽可能少涉及反射动作模块。而其他动作模块要根据情况而定。如果观察到工作出现M4及以上的反射动作，而且出现次数较多，应该成为改善和消除的主要对象。 关于同时动作的定性分析。在岗位设计或工作分析中，对于作业设计中涉及的同时动作，要注意时限动作与被时限动作问题，着重考虑同时动作注意力需要，一般同时动作尽可能少涉及同时需要注意力的动作模块。如果发现同时需要注意力的动作过多，说明岗位动作设计存在一定程度上的缺陷。2.2.3动作研究注意点基本动作研究注意点及改进。11种基本动作中，M1、M2 、M3、M4 、M5 、G0、P0是不需要注意力的动作，而G3、P2、P5是需要注意力的。目前。已提出的动作研究注意点有11方面21，除此之外，本文在动作研究时，还总结出如下七方面注意点：尽量减少作业人员的弯腰、步行动作；减少作业人员的易于疲劳的动作；尽量提升作业人员的主体作业。减少附加的动作，如额外移动，抓取动作等；尽量少用注意力的动作，避免等闲时间；减少移动动作M的次数；用一时间值小的移动动作替代时间值大的动作；替代、合 并抓取动作G。同时动作的条件。两手只有在以下两种情况下可以同时动作：当两只手的终结动作都不需要注意力。如一只手去抓旋具，另一只手去拿螺钉。因为两只手的终结动作都是G0，都不太需要注意力的。因此可以同时工作；当一只手的终结动作需要注意力。而另一 一只手的终结动作不需要注意力时时限动作和两手同时动作的时间值。两手可以同时动作时，时间值大的动作叫做时限动作，用时限动作的时间值来表示。尽量不使用眼睛动作E2。包括：尽量与移动动作M、抓的动作G和放置动作P组合成为同时动作；作业范围控制在正常视野范围之内；作业范围应明亮、舒适；以声音或触觉进行判断；使用制动装置；安置作业异常检查装置；改变零件箱的排列、组合方式；使用导轨。尽量不做校正动作R2。包括：同移动动作M组合成为结合动作；使用不用校正动作R2，使用放置动作P就可完成操作的工夹具；改进移动动作M和放置动作P，从而去掉校正动作R2。尽量不做判断动作D3。包括：跟移动动作M、抓取动作G和放置动作P组合成同时动作；两个或两个以上的判断动作尽量合并成为一个判断动作；设计、采用没有正反面或方向性的零件；运输工具和容器涂上识别标记。尽量减少脚踏动作F3。包括：跟移动动作M、抓取动作G和放置动作P尽量结合成为同时动作；用手、肘等动作替代脚踏动作。尽量减少按、压动作A4。包括：利用压缩空气、液压、磁力等装置；利用反作用力和冲击力；使用手、肘的加压动作代替手指的加压动作；改进加压操作机构。尽量减少行走动作W5、身体弯曲动作B17、身体站起坐下动作S30。包括：使物料、工具等放到近处，减少走动距离；改进作业台、工位器具等的高度，减少弯曲动作；使用零件、材料搬运装置；使用成品搬运装置；前后作业相连接。第三章 工艺成本3.1工艺成本估算的理论依据 从机械制造的角度, 产品或零、部件制造成本中各项费用可分为两大类。第一类是与工艺过程有关的费用, 称为工艺成本, 如图3-1所示; 第二类是与工艺过程无关的费用。过去对工艺成本进行估算, 仅仅用于对多工艺方案的技术经济评价对比决策方面, 采用的是相对值估算方法, 估算的数据比较粗糙。随着我国现代制造业的发展, 为提高企业经济效益, 必须实现产品的性能和工艺与其成本和价格的最佳平衡9。因此需要在产品规划、设计与工艺规划阶段对工艺成本进行事前定量估算, 并与财务成本会计的事后核算相对应。图3-1