适应先进制造技术的工时定额制定方法

张家志,汪洪源,陈志国,赵思聪,刘　超　（首都航天机械公司,北京　100076）

适应先进制造技术的工时定额制定方法

张家志,汪洪源,陈志国,赵思聪,刘超
（首都航天机械公司,北京100076）

劳动定额是实行按劳分配的基础，劳动定额管理工作的好坏直接影响员工工作积极性和企业的核心竞争力。本文主要研究了基于建立数学模型工时定额法、数控加工程序仿真工时定额法和基于神经网络的工时定额法，并运用到实际工作中，效果显著。

劳动定额；数学模型；仿真；神经网络

1　引言

劳动定额是企业生产效率和经济效益的基础性管理工作，随着先进制造技术的不断涌现，传统工时定额制定方法已不能完全满足现代企业发展的需要，科学合理地制定、执行劳动定额势在必行。现阶段，劳动定额在人才招聘需求分析、研究定岗定员策略、劳动生产率水平统计、生产计划部门生产决策及计划编制、建立按劳分配和多劳多得的激励政策等领域均具有重要意义。

2　传统工时定额制定方法

统计分析法、经验估工法、技术测定法、类推比较法等工时定额制定方法是当前大多数企业制定工时的通用方法。这几种方法针对不同特点的产品时，使用起来各有利弊，也基本能够满足工作需要，但是它们有一个共同的特点——都是人工来制定工时。长期以来人工制定工时反映出的问题有：产品、工种间的平衡不易掌握；工作效率较低；主观随意性大；系统性的偏差和偶然性的误差普遍存在。以发展的眼光看待劳动定额工时制定工作，适应先进制造技术的工时定额制定方法将成为今后发展的趋势。

3　适应先进制造技术的工时定额制定方法

适应先进制造技术的工时定额制定方法具有定额制定科学、定额水平先进、定额水平统一、工作效率高、管理规范的特点。

3.1 基于建立数学模型工时定额法

此方法是建立在拥有大量实践经验的基础上，结合数学计算公式，通过反复实验积累大量模型修正参数，通过定量计算与定性分析从而获得工时的方法。详细实施步骤如下：

（1）收集相关生产和组织技术条件，如加工加床型号、产品加工工艺规程、原材料信息、加工数量、精度要求等数据；

（2）分析影响产品工时定额的各种因素，结合已选定产品的加工要求、历史加工记录及相关工时定额的资料，判定线性关系；

（3）依据影响产品加工工时的技术组织条件等因素，结合现场测时等方法积累的大量一手数据，带入到相应的数学模型中去，结合回归方程式与曲线拟合公式确定出合理的宽放系数；

（4）通过大量现有工时数据的验证，不断完善修改模型参数，带入校正后的系数从而建立起实用的数学模型，并给出数学模型工时估算界面，输入长度、宽度、加工深度、刀具直径、每刀切削深度、进给量数据，系统自动根据内置的数学模型估算出加工工时。

3.2数控加工程序仿真工时定额法

仿真技术是一门多学科的综合性技术，是以仿真技术计算机和专用设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的动态试验。数控加工程序仿真工时定额法是针对数控加工的工时预测问题，依据数控机床的特性，在数控加工程序编制结束后，通过数控加工程序仿真来获得数控加工工时。详细步骤如下：

（1）Pro/Engineer、UG等绘图软件画出产品正确的结构、尺寸模型图；

（2）使用VERICUT、MasterCAM等仿真软件，根据产品的材料、尺寸等信息确定虚拟加工设备型号；

（3）根据所选设备使用的数控系统进行编程；

（4）在虚拟环境中进行机床运动和切削过程等的仿真，根据所选用刀具的特点计算切削三要素，并从仿真系统中获取产品加工时间。

3.3 基于神经网络的工时定额法

神经网络法通过各神经元之间的连接来建立输入与输出之间的映射关系。由于神经网络方便求解非线性问题以及具有良好的逼近能力而被广泛认可。

神经网络模型采用三层结构，由输入层、输出层和中间层（或称隐层）组成。输入层参数分别有：工艺方法、机床型号、原材料、刀具类别、加工面情况、尺寸精度要求、装夹方式、定位方式、测量尺寸、加工精度等。输出结果为工时。

通过大量研究和积累典型产品的加工工时，分别建立受加工设备、使用刀具、加工方法等因素影响的标准工时定额表，用来匹配产品加工过程中每道工序的标准工时定额，采用这种方法将构成整个产品的所有加工工序工时累加起来，得到整个产品的完整加工工时。

4　结束语

随着科学技术飞速进步，新产品设计理念不断更新，机械加工能力稳步提升，许多复杂曲面产品逐年增多，传统工时定额制定方法制约企业发展的问题日益突出，针对企业目前对科学、高效制定工时定额方法的迫切需求，本文在分析、借鉴企业传统工时定额制定方法优缺点的基础上，重点研究了基于建立数学模型工时定额法、数控加工程序仿真工时定额法和基于神经网络的工时定额法，并成功运用到产品工时定额工作中，工时制定质量大幅提升。作者希望通过本研究能对提高企业工时定额的合理性、科学性，夯实定额管理基础，提高劳动生产率，提升企业绩效起到积极推动作用。

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[3] 刘淑红，陈进. 应用神经网络辅助计算工时定额的方法研究[J].机床与液压，2007.

[4]向北平，蔡茂蓉．机械加工工时定额管理系统的研究与开发[J].微计算机信息，2007.