適應先進制造技術的工時定額制定方法

張家志,汪洪源,陳志國,趙思聰,劉　超　（首都航天機械公司,北京　100076）

適應先進制造技術的工時定額制定方法

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

勞動定額是實行按勞分配的基礎，勞動定額管理工作的好壞直接影響員工工作積極性和企業的核心競爭力。本文主要研究了基于建立數學模型工時定額法、數控加工程序仿真工時定額法和基于神經網絡的工時定額法，并運用到實際工作中，效果顯著。

勞動定額；數學模型；仿真；神經網絡

1　引言

勞動定額是企業生產效率和經濟效益的基礎性管理工作，隨著先進制造技術的不斷涌現，傳統工時定額制定方法已不能完全滿足現代企業發展的需要，科學合理地制定、執行勞動定額勢在必行。現階段，勞動定額在人才招聘需求分析、研究定崗定員策略、勞動生產率水平統計、生產計劃部門生產決策及計劃編制、建立按勞分配和多勞多得的激勵政策等領域均具有重要意義。

2　傳統工時定額制定方法

統計分析法、經驗估工法、技術測定法、類推比較法等工時定額制定方法是當前大多數企業制定工時的通用方法。這幾種方法針對不同特點的產品時，使用起來各有利弊，也基本能夠滿足工作需要，但是它們有一個共同的特點——都是人工來制定工時。長期以來人工制定工時反映出的問題有：產品、工種間的平衡不易掌握；工作效率較低；主觀隨意性大；系統性的偏差和偶然性的誤差普遍存在。以發展的眼光看待勞動定額工時制定工作，適應先進制造技術的工時定額制定方法將成為今后發展的趨勢。

3　適應先進制造技術的工時定額制定方法

適應先進制造技術的工時定額制定方法具有定額制定科學、定額水平先進、定額水平統一、工作效率高、管理規范的特點。

3.1 基于建立數學模型工時定額法

此方法是建立在擁有大量實踐經驗的基礎上，結合數學計算公式，通過反復實驗積累大量模型修正參數，通過定量計算與定性分析從而獲得工時的方法。詳細實施步驟如下：

（1）收集相關生產和組織技術條件，如加工加床型號、產品加工工藝規程、原材料信息、加工數量、精度要求等數據；

（2）分析影響產品工時定額的各種因素，結合已選定產品的加工要求、歷史加工記錄及相關工時定額的資料，判定線性關系；

（3）依據影響產品加工工時的技術組織條件等因素，結合現場測時等方法積累的大量一手數據，帶入到相應的數學模型中去，結合回歸方程式與曲線擬合公式確定出合理的寬放系數；

（4）通過大量現有工時數據的驗證，不斷完善修改模型參數，帶入校正后的系數從而建立起實用的數學模型，并給出數學模型工時估算界面，輸入長度、寬度、加工深度、刀具直徑、每刀切削深度、進給量數據，系統自動根據內置的數學模型估算出加工工時。

3.2數控加工程序仿真工時定額法

仿真技術是一門多學科的綜合性技術，是以仿真技術計算機和專用設備為工具，利用系統模型對實際的或設想的動態試驗。數控加工程序仿真工時定額法是針對數控加工的工時預測問題，依據數控機床的特性，在數控加工程序編制結束后，通過數控加工程序仿真來獲得數控加工工時。詳細步驟如下：

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

（2）使用VERICUT、MasterCAM等仿真軟件，根據產品的材料、尺寸等信息確定虛擬加工設備型號；

（3）根據所選設備使用的數控系統進行編程；

（4）在虛擬環境中進行機床運動和切削過程等的仿真，根據所選用刀具的特點計算切削三要素，并從仿真系統中獲取產品加工時間。

3.3 基于神經網絡的工時定額法

神經網絡法通過各神經元之間的連接來建立輸入與輸出之間的映射關系。由于神經網絡方便求解非線性問題以及具有良好的逼近能力而被廣泛認可。

神經網絡模型采用三層結構，由輸入層、輸出層和中間層（或稱隱層）組成。輸入層參數分別有：工藝方法、機床型號、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、測量尺寸、加工精度等。輸出結果為工時。

通過大量研究和積累典型產品的加工工時，分別建立受加工設備、使用刀具、加工方法等因素影響的標準工時定額表，用來匹配產品加工過程中每道工序的標準工時定額，采用這種方法將構成整個產品的所有加工工序工時累加起來，得到整個產品的完整加工工時。

4　結束語

隨著科學技術飛速進步，新產品設計理念不斷更新，機械加工能力穩步提升，許多復雜曲面產品逐年增多，傳統工時定額制定方法制約企業發展的問題日益突出，針對企業目前對科學、高效制定工時定額方法的迫切需求，本文在分析、借鑒企業傳統工時定額制定方法優缺點的基礎上，重點研究了基于建立數學模型工時定額法、數控加工程序仿真工時定額法和基于神經網絡的工時定額法，并成功運用到產品工時定額工作中，工時制定質量大幅提升。作者希望通過本研究能對提高企業工時定額的合理性、科學性，夯實定額管理基礎，提高勞動生產率，提升企業績效起到積極推動作用。

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