PTS的劳动定额方法及应用研究.docx
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PTS的劳动定额方法及应用研究
SHANGHAIUNIVERSITY
毕业设计（论文）
UNDERGRADUATEPROJECT（THESIS）
题目:
基于PTS的劳动定额方法
及应用研究
学院:
机电工程与自动化
专业:
工业工程
学号:
学生姓名:
指导教师:
阚树林
起讫日期:
2006.3.20-2006.6.30
目录
摘要1
ABSTRACT2
绪论3
第1章劳动定额与作业测定的理论基础5
1.1劳动定额的理论基础5
1.2作业测定的理论基础7
第2章汽车制造冲压生产线现状分析9
2.1冲压车间概况9
2.2冲压生产线的生产情况分析13
第3章基于作业测定法的汽车制造冲压生产线劳动定额的制订15
3.1作业测定方法概述15
3.2冲压生产线作业测定19
3.3冲压生产线劳动定额方案初定28
第4章汽车制造冲压车间生产线优化30
4.1冲压生产线流水线平衡方法改善30
4.2冲压生产线工艺流程分析与改善34
4.3冲压生产线布置改善37
4.4运用生产线优化改善冲压生产线劳动定额39
4.5冲压生产线整体改善建议41
第5章汽车制造冲压生产线标准资料制定44
5.1标准资料的概念与特点44
5.2标准资料法冲压生产线实施的意义45
5.3冲压生产线标准资料法的实施46
第6章总结与展望53
参考文献55
致谢57
基于PTS的劳动定额方法及应用研究
摘要
现代制造型企业竞争日愈激烈，技术不断进步的同时，降低人力成本成为了各企业最为关心的降本的有效手段。
合理制定劳动定额就是其中非常直接有效的方法，而科学制定合理的劳动定额就需要运用工业工程的作业测定的方法。
本文结合了汽车制造企业的实际生产情况，主要运用作业测定中的PTS法对该企业的冲压生产线进行劳动定额的改善，然后在该企业提出整体性的改进意见。
最后，提出比较适合冲压生产的标准资料法的初步设计方案，可为企业进一步改善其劳动定额提供参考。
关键词：
劳动定额;作业测定;PTS;预定时间标准法
ABSTRACT
Whilethecompetitioninmodernmanufacturingenterprisesisontheriseandtechnologyisoninstantimprovement,reducingthelaborquotahasbecomethemosteffectivemeanstosavecostwhichalltheenterprisescaremost.Itisveryefficientanddirecttoformulatelaborquotainareasonableway.However,job-measureintheindustrialconstructionisneededforformulationofreasonablelaborquotainascientificway.
Thisthesiscombinesrealityintheautomanufacturingenterprises,whichmainlyapplyptsinthejobmeasureintoimprovinglaborquotainthepunch-producingline.Thenthisthesisputsforwardsuggestiononawhole.Finally,aninitialdesigningprojectwhichismoresuitableforstandardmaterialmeansinthepunchproductionwillbecomeupwith,whichmayserveasreferenceforfurtherimprovementinlaborquota..
Keywords:
laborquota;work-measured;PTS;predeterminedtimestandards
绪论
生产率的提高是企业提高经济效益的最根本源泉。
现代的制造型企业都以应用大规模的流水线来提高生产率，但即使是现今最先进的流水线，也有其可以改进的地方，其具体体现就是劳动定额的提高。
传统的定额管理，要提高劳动生产率，不外乎是提高班产定额或降低产品工时定额，在某种程度上是靠增加工人的劳动强度，这样做的结果往往使工人产生抵触情绪。
而运用作业测定法进行确定工时定额水平的工作，是要求工人采用最佳的工作程序。
最佳的操作方法。
克服和减少无效劳动，帮助工人找出操作中不合理的动作，通过观察、研究，分析转化为省时，省力而又最经济的操作与动作，从而达到提高定额水平的目的。
运用PTS方法中最常用的MOD法来对汽车制造企业的生产线进行劳动定额的改善，可以从最根本的源头来对企业的效益进行提高。
这次借毕业设计的机会，能有幸接触汽车制造企业的工业工程项目。
本文主要以对该企业进行生产线改善的过程来进行阐述，从具体实例中对PTS法，生产线平衡，劳动定额方法等进行研究。
本文第1章介绍了劳动定额与作业测定的基本概念，为论文的阐述作了理论的铺垫；第2章介绍了汽车制造冲压车间的基本情况，将本次课题研究对象的问题作了阐述；第3章对此次项目如何进行作业测定，如何制定劳动定额作了详细的论述；第4章在第3章制定出的劳动定额基础上进行生产线的优化，然后制定出优化后的最新的劳动定额；第5章是此次课题研究到后期的一个创新点，提出了适合冲压生产的标准资料法的应用方案；第6章是总结和展望，对本次课题研究的结果作个整体的评述，并对自己的研究作了总结，提了要求。
第1章劳动定额与作业测定的理论基础
1.1劳动定额的理论基础
1.1.1劳动定额的概念
劳动定额是指在—定生产技术、组织条件下，采用科学合理的方法，为生产一定量的合格产品或完成一定量的工作，所预先规定的劳动消耗量的限额。
本文中所指的劳动定额皆为工时定额。
1.1.2劳动定额的性质特征
（1）规范性
劳动定额是一种“标准”，具有一定的“法定规范性”，是社会主义初级阶段衡量劳动者劳动成果的客观规范，是“经济上的法规”，具有一定的强制性和约束性。
（2）相对性
劳动定额的制定受许多因素的影响，这些因素大致分为客观因素和主观因素。
（3）综合性
劳动定额反映企业生产经营技术组织的综合水平，是企业一定时期生产经营管理水平的综合反映。
（4）预定性
劳动定额是预先人为规定的，它反映一定范围内的劳动效率水平，不同于劳动生产率。
（5）凝固性
劳动定额是衡量劳动者劳动状况的一种“标准”和“尺度”，然而它衡量和反映的是劳动的凝固形态，而不是潜在形态和流动形态。
1.1.3劳动定额的作用
劳动定额作为企业实行科学管理的重要基础工作，对企业的生存和发展具有极其重要的意义。
主要有以下几点：
（1）劳动定额是编制企业计划的基础
（2）劳动定额是生产管理的手段
（3）劳动定额是实行经济核算的条件
（4）劳动定额是贯彻各尽所能，按劳分配的依据
1.1.4劳动定额的方法
劳动定额的方法主要有：
经验估工法、统计分析法、比较类推法、作业测定法和概率统计法。
（详细参考参考文献[1]，193-195）
其中，作业测定法是通过对生产技术和组织条件的分析，在总结先进经验，挖掘生产潜力，拟定和设计出合理的工序结构及操作程序的基础上，采用观察测定或技术分析与计算来制定定额的方法。
其优点是：
有充分的科学技术依据，定额质量较高，定额水平容易达到平衡，对促进企业生产和管理工作的不断改善有积极作用。
作业测定法是目前制定作业时间和劳动定额的最有效的方法。
所以本文主要利用作业的定法来进行劳动定额的研究及应用。
下面简单介绍下作业测定。
1.2作业测定的理论基础
1.2.1作业测定的概念
国际劳工组织的工作研究专家为作业测定下的定义是：
作业测定（工作衡量）是运用各种技术来确定合格工人按规定的作业标准，完成某项工作所需的时间。
1.2.2作业测定的主要方法
作业测定的主要方法有：
秒表测时法、工作抽样法、预定时间标准法（PTS）、标准资料法。
（1）秒表测时法
秒表时间研究是利用秒表，在一段时间，对作业的执行情况直接的连续观测，把工作时间以及与标准概念（如正常速度）相比较的对执行情况的估价等数据，一起记录下来给予一个评比值，并加上一定的宽放值，最后确定出该项作业的时间标准。
（2）工作抽样法
工作抽样是在较长时间内，以随机的方式、分散地观测操作者。
利用分散抽样来研究工时利用效率，具有省时、可靠、经济等优点，因此成为调查工作效率，合理制定工时定额的通用技术。
（3）预定时间标准法（PTS）
这是国际公认的制定时间标准的先进技术。
它利用预先为各种动作制定的时间标准来确定进行各种操作所需的时间，而不是通过直接观察或测定。
它不需要对操作者的熟练、努力等程度进行评价，就能对其结果在客观上确定出标准时间，故在国外称为预定时间标准（PredeterminedtimeSystem）法，简称PTS法。
（4）标准资料法
标准资料法是将直接由秒表时间研究、工作抽样、预定时间标准法所得的测定值，根据不同的作业内容，分析整理为某作业的时间标准，以便将该项数据应用于同类工作的作业条件上，使其获得标准时间的方法。
第2章汽车制造冲压生产线现状分析
2.1冲压车间概况
此次实地考察的汽车制造厂具有冲压、焊接、电泳、金切、装配专线生产能力。
其中，冲压车间是专门完成轿车冲压件生产的，其冲压工序在全厂的汽车生产中占有相当部分。
冲压生产的特点是品种繁多，生产批量不大。
现场的问题主要集中在换模、生产组织形式这两大方面。
（1）换模：
受产量、设备、生产配套所需模具周转等因素影响，造成模具装卸和调校次数较多，降低了生产工人的有效作业时间。
我们在冲压车间现场写实中经常看到因模具的更换和调校使得工人等待较长时间。
（2）生产组织形式：
1同一在制品的各工序间不连续，流水线节拍和生产速度不统一。
2部分工作地工人配备不合理。
3运输传送方式不合理。
4流水线平面布置的不合理。
5流水线工作制度不合理。
员工休息时间不按照计划时间进行，早休、加班等现象造成各工序间产生在制品堵塞现象严重。
6标准计划图表的制定与车间时间操作不符。
流水作业决定了每道工序时间消耗一致，上下工件按工艺要求规定使用磁性吸盘，冲压机前后规定工人同时双手操作，产品100%目测自检并记录缺陷等等，这些都严重影响了生产效率。
此外冲压生产安全要求高，容易引起工人的作业疲劳，工间休息频次一般比别的工种略多。
因此，对合理地制定定额增添了难度。
目前，根据现场实地观测可见，由于各产品定额的劳动强度并不均衡，所以造成了部分工序长期空闲，部分工序不停赶工，机器及人员利用率不高且不均。
工人实际操作中，经常有一段时间高速赶工，甚至出现机器回程过程中将头伸入冲压机内的危险举动。
与之相对的就是休息时间的自主化，在一定时间内完成了定额，并自行休息，造成车间内工作节奏不统一。
冲压车间分为三块场地，分别命名为：
前冲区，后冲区和别冲区。
前冲区布置有10种，30台冲压设备，布置图见图2-1。
图2-1前冲区布置图
标注：
1A1、A2—800T闭式双点压力机
2B1、B2、B3、B4、B5、B6—400T闭式单点压力机
3C1、C2、C3--400T闭式单点压力机
4D1、D2、D3、D4、D5—100T开式可倾压力机
5E1、E2—160T开式固定台压力机
6F1、F2—315T液压机
7G1、G2、G3、G4、G5、G6—250T闭式单点压力机
8H1、H2—单头液压弯管机
9I—精冲机
10J—开卷机
后冲区布置有5种，21台冲压设备，布置图见图2-2。
图2-2后冲区布置图
标注：
1K1-K9—630T闭式单点压力机
2L1-L7--630T闭式单点压力机
3M1—250T开式单点压力机
4N1、N2--100T开式可倾压力机
5O1、O2--160T开式固定台压力机
别冲区布置有7种，12台冲压设备，布置图见图2-3。
图2-3别冲区布置图
标注：
1P1-P3--800T闭式双点压力机
2Q1、Q2--630T闭式单点压力机
3R1、R2--250T闭式单点压力机
4S1、S2--160T开式固定台压力机
5T-钻床
6U-50T压机（不用）
7V—PQ35，500T压机
2.2冲压生产线的生产情况分析
此次课题研究涉及3个产品线的生产分析，现将它们的生产情况介绍一下。
（1）下支架横梁冲压生产线：
下支架横梁是提高汽车安全性的重要部件，原定生产工序及定额如表2-1。
表2-1下支架横梁冲压生产线原定生产工序及定额表
零件名称
工序
工序名称
设备型号及名称
单班定员
单件定额（分）
下支架横梁
10
落料
800T闭式双点压力机
4
1.672
20
成形
800T闭式双点压力机
2
0.752
30
翻边
630T闭式双点压力机
2
0.821
40
整形压筋
630T闭式双点压力机
2
0.821
50
冲孔
250T闭式双点压力机
2
0.821
60
翻边
250T闭式双点压力机
2
0.821
下支架横梁的冲压在别冲区进行，工序集中，各工序之间靠传送带传送工件，但是由于各工序实际操作并不规范，操作时间与定额时间不符，造成传送带经常停止传送，产品在某些工序上滞留，使得生产不平衡，产能浪费。
（2）拉杆冲压生产线：
拉杆是汽车辅助零件，其形状较特殊，原定生产工序及定额如表2-2。
零件名称
工序
工序名称
设备型号及名称
单班定员
单件定额（分）
拉杆
10
弯曲Ⅰ
250T闭式单点压力机
2
0.564
20
弯曲Ⅱ
弯管机
1
0.821
30
压扁
800T闭式单点压力机
2
0.602
表2-2冲压生产线原定生产工序及定额表
拉杆的工序在前冲区进行，工序少，但是其中关键的20工序要用专门的弯管机加工，使得工序之间的物料传递只能用物料车进行转运，这样，每道工序前都有一个备料的操作时间，原先的劳动定额制定就变得更加不准确。
（3）挡泥板冲压生产线：
挡泥板的造型较简单，原定生产工序及定额如表2-3。
表2-3冲压生产线原定生产工序及定额表
零件名称
工序
工序名称
设备型号及名称
单班定员
单件定额（分）
挡泥板
10
落料
250T闭式单点压力机
4
0.602
20
成形
250T闭式单点压力机
2
0.602
30
切边冲孔
250T闭式单点压力机
2
0.602
40
翻边
250T闭式单点压力机
2
0.602
挡泥板的冲压工作在前冲区进行，各工序的设备要求完全相同，且在同一列上，可以考虑使用传送带使得整个生产线变得高效，但是实际生产中却由于生产计划的不确定，使得各工序间的物料搬运是使用物料车，这中间既增加了搬运物料的时间，又使操作者取料和放料的动作变得复杂。
原先制定的劳动定额，在不同操作者和不同时间进行差别很大。
接下来，将针对这三条产品线，用作业测定法进行新的劳动定额制定。
第3章基于作业测定法的汽车制造冲压生产线劳动定额的制订
3.1作业测定方法概述
前文已介绍了作业测定的主要方法，其中PTS法（预定时间标准法/PredeterminedTimeSystem）,是国际公认的制定时间标准的先进技术。
所以，这次的作业测定主要以PTS法为主，制定标准时间，然后再用秒表法进行比对，最终确定劳动定额。
3.1.1PTS法的特点与分类
（1）特点：
1不需要定额
2分析阶段可同时对该作业时间值和作业方法进行分析研究
3可以正确地掌握作业方法，还可以预先设计最佳的作业方法
4基本不用秒表，各工厂、车间制定的标准易保持一致
（2）分类：
目前，按照同一原理发展起来的具体PTS方法已有40多种，其中较著名的且应用较广的有MTM法（方法时间测定法）、WF法（工作因素法）、WF简易法、MOD法（模特法）等。
1966年，AUSTRALIA的G.C.Heyde，把现有的各个动作分析技法的使用经验和人类工学为基础，摸索出分析简单，结果却不亚于详细法的技法，定立了MOD法。
由于MOD法简单实用，所以选用MOD法作为分析工具。
3.1.2MOD法（模特法）
（1）MOD法的原理：
1所有人力操作时的动作，均包括一些基本动作
2不同的人做同一动作（在条件相同时）所需的时间值基本相等
3使身体不同部位做动作时，其动作所用的时间值互成比例
（2）MOD法的特点：
MOD法易懂、易学、易记，它将动作归纳为21种，不像其它方法有几十种、甚至100多种。
模特法把动作符号与时间值融为一体，其中的21种动作中，不相同的时间值只有8个，而且都是整数。
（3）MOD法单位时间值：
关于MOD的单位时间值大小，一般可以根据以下原则进行换算。
●1MOD=0.129s正常值。
能量消耗最小动作
●1MOD=0.1s高效值。
熟练工人的高水平动作时间值
●1MOD=0.143s包括疲劳恢复时间的10.7%在内的动作时间
●1MOD=0.12s快速值，比正常值快7％左右
（4）MOD法的基本体系和记号：
MOD法的时间值是根据身体部位表现出动作时间的差异，它分为移动动作、结束动作、结合动作（其他动作），是以21个动作和8个时间值构成，见表3-1。
表3-1MOD法动作分类表
如果用图例表示则更加直观，如图3-1
图3-1MOD法基本示意图
3.2冲压生产线作业测定
经过了近一个月的生产线实地考察，我们对冲压生产线进行了深入观察和研究，通过现场记录和对拍摄的录像进行分析，已将各生产线的每一道工序都用MOD法进行了详细的分析。
由于篇幅关系，现在将其中部分的，具有代表性的表格列出，举例说明。
并在最后说明如何运用秒表法作核对。
3.2.1MOD法分析
（1）下支架横梁冲压生产线
表3-2是下支架横梁冲压生产线6道工序中的10#工序的MOD法动作因素分析表。
根据实际操作分解，结合工艺文件，我将这一工序分解为22个动作，并组合为11个动作组合。
其中，刷油，检验，换模的动作组合都是加工多件工件才进行一次的操作，所以将其除以相应的工件件数，来得到每件应该分配到的时间。
在该工序中，冲压这一过程占到了总时间的三分之一，根据现场操作的观察，该动作为机器操作，这段时间内，操作者必须保持手按按钮的状态，无法进行动作分析，所以该时段用实际测时——UT来表示。
另外，备料和换模过程也因为难以用MOD法表示，而且其原本完整的时间较长，用测时来表示已经有足够的精确性，所以也用测时——UT来表示。
然后，将MOD数与测时分开统计得到总MOD数为77.53，总测时为7.22s，通过式3-1的计算得到正常时间：
正常时间=MOD数*0.129s+测时时间（3-1）
所以，10#工序的正常时间为17.22137s。
再用MOD法依次分析其他各工序，由相同方法可算出该产品的其他5道工序的正常时间。
20#工序：
总MOD数为62.38，总测时为7.082s，正常时间为15.12902s。
30#工序：
总MOD数为73.18，总测时为6.322s，正常时间为15.76222s。
40#工序：
总MOD数为72.18，总测时为6.322s，正常时间为15.63322s。
50#工序：
总MOD数为60.1，总测时为5.122s，正常时间为12.8749s。
60#工序：
总MOD数为72.18，总测时为4.162，正常时间为13.47322s。
接着，由公式3-2，可算出各工序的标准时间。
在此，由于冲压车间噪音极大，属于恶劣环境，所以宽放率取为25%。
其中机器冲压的时间按原理应该不加以宽放，但是考虑到实际操作中，冲压开关的接通成功率与操作者熟练度有关，如果配合不当会增加时间，这一增加时间无法合理的分配到其他操作者动作中去。
所以，仍将冲压过程进行宽放。
标准时间=正常时间*（1+宽放率）（3-2）
所以，可以得到：
10#工序的标准时间为21.526712s，
20#工序的标准时间为18.911275s，
30#工序的标准时间为19.702775s，
40#工序的标准时间为19.541525s，
50#工序的标准时间为16.093625s，
60#工序的标准时间为16.841525s。
（2）拉杆冲压生产线
拉杆冲压生产线工序少，只有3个工序，每个工序的作业位置相距较远，所以都有备料这一操作工程。
因为其中20#工序用到的设备比较特殊，所以就将20#的MOD法动作因素分析表列出，见表3-3，举例分析拉杆冲压生产线。
20#工序最大特点就是弯管机工作时间较长有20.19s的时间，在这段时间内，操作者完全不必照看机器，在这一阶段的分析当中，由于只关心具体操作的分析，所以将其视为空闲。
将其余2道工序也用MOD法分析，接下来的过程皆与一号产品分析过程类似，不再赘述。
之后，将MOD数与测时分开统计得到总MOD数和总测时时间，通过式3-1的计算得到正常时间。
每道工序正常时间如下：
10#工序的正常时间为10.14832s，
20#工序的正常时间为35.5984s,
30#工序的正常时间为13.06832s。
然后由式（3-2）可以算得各工序标准时间，其中宽放率选取也同下支架横梁，设为25%，但是由于拉杆的20#工序的机器运作部分完全不需要人的照看，且接通方便，所以不需要对机器运作部分进行宽放。
10#工序标准时间为12.6854s。
20#工序标准时间要进行如下计算：
标准时间=正常时间（人）*1.25+正常时间（机）（3-3）
=15.4084*1.25+20.19
=39.4505s
30#工序的标准时间为16.3354s。
（3）挡泥板冲压生产线
挡泥板冲压生产线的各工序虽然位置基本连续，但是却不像下支架横梁冲压生产线那样使用了传送带，其各个工位之间的工件是用物料车来进行传递的，这样就使得操作变得繁琐，这一特点特别反应在了20#工序中。
所以，把20#工序拿来作具体分析的例子，MOD法分析表见表3-4。
可以在MOD分析表中看出，下料这一过程有W5的动作，原因就是下料时需要把工件搬到物料车内。
W5动作耗时较多，是改善的重点，所以在之后的改善工作中，将从此入手。
接着，同前两条产品线类似，将MOD数与测时分开统计得到总MOD数和总测时时间，通过式3-1的计算得到正常时间。
每道工序正常时间如下：
10#工序的正常时间为9.557322s，
20#工序正常时间为10.75632s，
30#工序正常时间为9.65482s，
40#工序正常时间为9.60322s。
然后由式（3-2）可以算得
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