建筑电气工程非标电气成套设备生产中的工时定额管理方法研究.docx

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建筑电气工程非标电气成套设备生产中的工时定额管理方法研究

题目非标电气成套设备生产中的工时定额管理方法研究

非标电气成套设备生产中的工时定额管理方法研究

摘要

随着机械制造业的发展和计算机技术的广泛应用，为了适应高精度、高效率机械加工要求的市场需求，使得网络化、信息化、集成化和智能化成为制造业工艺信息管理发展的趋势。

工时定额管理的信息化是企业进行组织生产、核算和成本控制的重要依据，是企业实现设计和制造信息集成的重要环节之一。

本文以电气成套设备行业的定制生产模式和传统工时定额方法研究为基础，结合模块化方法，应用ACE软件构建了从产品设计定制期开始计算产品所需工时，并应用项目管理的方法进行优化，制定出ACE工时定额管理方法。

该方法以定制型生产为研究的切入点，以工时模块和虚拟工时模块作为工时定额单位，以软件完成产品设计后自动统计为工时定额计算手段，并根据实际生产环境下的应用情况，设置参数和调整虚拟模块，以达到更加贴近生产实际应用的目的。

最后，以M企业为例，按照ACE工时定额管理方法实施流程，对某非标定制产品项目进行实际应用,测算产品各个模块的工时定额，计算出最终产品的工时定额。

另外，按项目管理的方法，根据不同的模块所需的工时，对生产进度编排，生产资源负荷等方面进行合理安排。

完成以上计算和优化后，同原生产管理流程进行对比，验证ACE工时定额管理方法的有效性。

关键词：

工时定额；ACE；生产管理；产品定制

MethodofManhourquotamanagementinNon-standardelectricalequipmentsmanufactory

Projectmanagement

GraduateStudent：

SunnyyanSupervisor：

PeiyuRen，HuiXiang

Abstract

Withthedevelopmentofmachinerymanufacturingindustryandthewideapplicationofcomputertechnology,inordertomeettherequirementsofhighprecisionandhighefficiency,themarketdemand,whichmakesthedevelopmentofmanufacturingprocessinformationmanagement.Timequotamanagementinformationisanimportantbasisfortheenterprisetoorganizeproduction,accountingandcostcontrol,anditisoneoftheimportantpartsoftheenterprisetorealizethedesignandmanufactureinformationintegration.

Inthispaper,theACEsoftwareisusedtoconstructtheACEtimequotamanagementmethod,whichisbasedontheelectricequipmentindustry'scustomizedproductionmodeandthetraditionalmanhourquotamethod.Themethodtakestimeandvirtualworkasthestartingpointoftheresearch.Thesoftwareisusedtocalculatethetimequotaoftheproductdesign.Theparametersaresetupaccordingtotheactualproductionenvironment.Finally,takingMenterpriseasanexample,accordingtotheACEtimemanagementmethod,thepracticalapplicationofanonstandardcustomizedproductprojectiscarriedout,andtheworkingtimequotaoftheproductiscalculated.Inaddition,accordingtotheprojectmanagementmethod,accordingtothedifferentmodulesofthework,theproductionschedule,productionresourceload,etc..Afterthecompletionoftheabovecalculationandoptimization,comparedwiththeoriginalproductionmanagementprocess,verifytheeffectivenessofthemethodofACEtimemanagement.

Keywords:

manhourquota;ACE;manufactorymanagement;productcustomization

前言

成套电气设备，又称电气成套设备，是指由壳体、母线、二级元件、辅助等元件组成，实现完整的一种电气功能设备或更多的电气功能，通常分为高压电气设备和低压电器设备的种类。

电压电气设备是基础设备制造行业，用于发电、输电、配电、电力等，起到了接收和分配电力、控制和保护设备的作用，发挥电力、工业生产和日常生活的作用。

近年来，随着我国电力基础设施的投资和发展，电力设备的需求量逐年增加，其产品的市场竞争日趋激烈，如何提高产品的设计效率，已成为全电力企业发展的关键因素。

电气辅助设计手段排除了计算机技术的使用，提高了电气设计和质量目标的效率，并辅助电气自动化工程师快速绘制和修改电气原理图、接线图、布局图等电气相关的成套，可统计和产生各种时间表、终端表、电缆表、电线清单，并实现电气设备产品数据管理。

上个世纪，麻省理工学院首先提出了交互式图形程序，并应用在实际中。

在随后的几十年里，随着计算机硬件和软件平台的迅速发展，计算机辅助设计（计算机辅助制图）相关技术已经发生了大规模的发展和质的飞跃，广泛应用于汽车、船舶、航空、航天、机械等许多行业领域中的设计。

目前，该软件已成为一种基本的设计软件工具。

CAD技术在电气设计领域中的应用，可以分为两个阶段：

机械的应用软件，专门的电气软件应用。

在早期阶段，成套的电动辅助设计主要是基于传统的机械制图上，虽然在一定程度上，它可以提高设计效率。

但是，成套电气设计专业非常强，机械制图有很大的差别，一般机械制图软件系统的辅助设计，低设计效率，质量不高。

缺乏在数据管理水平统一的数据源，特别是，在同一项目中，设计数据是不相关的设计数据，需要人工统计汇总，耗时，并且容易出错。

在后期，在成套电气设计上，其要求更专业、更具体，立足于机械技术领域，一系列的专业电气设计软件逐渐发展，技术也日趋成熟，在电气设计领域日益广泛。

总体而言，成套的电气辅助设计已经制定了从传统的机械制图，过渡到专业成套电气辅助设计阶段。

第一章绪论

1.1研究意义

随着科学技术的不断发展，新产品的市场竞争变得越来越激烈。

企业面临着缩短交货期，提高产品质量，降低成本，改善服务的压力。

所有这些都要求企业做出快速响应不断变化的市场，不断降低生产成本，同时不断开发，以满足用户的需求，定制产品占据市场赢得竞争。

电力行业是保障国民经济发展的重要产业。

它是制造业的一个重要组成部分。

它是高低压成套设备，主要完成了功率控制，保护，测量，转换和分配功能的主打产品。

由于成套设备是不是还是很相似的，因此，产品的设计，生产和制造都是围绕着客户，生产和制造企业也以设计和组织生产，这是一个典型的订单驱动的单一生产模式企业。

随着中国经济的快速发展，基础设施建设的兴起和电力能源投资，成套设备的市场需求的增加逐年增加。

目前，中国的电力工业发展迅速，成套设备已成为一种产品，有着密切关系到人民群众的生产和生活。

如何把握市场脉搏，并做出快速响应市场，时间是关键因素。

企业必须设法支持，才能赢得激烈的市场生产及相关服务。

企业计划的有效制定，计划的执行管理与控制工作，绝大多数都需要依赖数字来做精准的描述，标准工时是工厂管理中最客观的计量化基准，是管理工作的有效工具，将之应用于生产计划管理将有助于提高企业生产计划的准确性和可控性。

工时定额是运用先进经验、合理组织劳动和充分利用生产工具的基础上，在一定的生产组织和生产技术条件下制定出来的。

积极运用工业工程原理和方法制定标准工艺工时定额的研究，改造企业，尽快提高企业的运行水平，以求得生存和发展的市场空间已成为企业的当务之急，具有重要的研究意义：

（1）克服传统制定标准工时方法的不科学性因素。

采用工业工程方法制定标准工时，能够解决存在于单位、工种、工步之中的标准水平不平衡问题，使标准更具有科学性和可信度，扩大定额的覆盖面。

（2）快速制定标准工时定额，为企业进行成本估算提供依据。

工时定额是生产成本的重要尺度，是成本控制中的劳动标准量，不仅是制定产品价格的客观标准，也是成本控制的重要手段，科学合理的工时定额可以组织核算，衡量企业盈亏与度量经济效益。

建立标准动作模板，能快速准确的制定工时定额，提高成本估算的质量和效率。

（3）快速制定标准工时定额，为提高企业生产管理水平提供支持。

企业管理水平的提高体现在通过各种途径和手段对生产的全过程进行详细、准确、灵活的控制。

这需要仔细研究生产过程中，掌握了性能和生产过程中的特性，过程特性来描述生产过程的基本性质的重要参数，在合理开发缩短的时间周期为高电平的精度生产管理。

（4）快速制定辅助工时，有效指导生产。

由于工时定额的复杂的过程，它是很难掌握和落实的问题，这导致在标准工作时间一些延迟的存在，不能很好的指导生产。

其中辅助工时的制定最困难，并没有准确的制定标准，很多方面都是以估算为基础，标准辅助加工动作模板，能有效解决这个问题，帮助企业快速制定工时定额，更好指导生产。

1.2研究背景

随着经济责任制的推行与企业管理现代化的进展，时间定额的作用日益显著。

在当前，平均先进定额是合理组织生产、开展经济核算、贯彻按劳分配和不断提高劳动生产率的一项重要基础工作。

20世纪50年代以前，大批量生产成为当时企业经营方式主流并且有良好的经济效益，传统的工时定额制定技术在生产实践中得到了广泛的应用，主要还是仅凭经验估算得到，这导致企业对市场的应变力较差，运行水平偏低，缺乏市场竞争力。

与国外同类制造业相比，我国企业的经济效益普遍低下，造成这种局面主要原因是企业的管理水平低，生产系统缺乏必要的改造和优化。

随着经济的迅猛发展，到20世纪70年代以后，物质生产能力明显扩大，市场竞争日趋激烈，消费者的需求迫使企业具备多品种、面向订单制造的生产能力。

在这种形式下，澳大利亚的哈依德博士（G.C.Heyde），总结了前人动作与时间研究成果，将各种预定时间标准方法与人因工程学的相关研究结合，创立了模特排时法，大大简化了工时测定的步骤。

至今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工业发达国家工时定额研究应用历史中得到反复的证实，以此为依据制定出的时间定额水平先进合理，克服了传统方法的部分数据凭借经验估算所存在的不科学性。

目前我国工业企业中工作效率不高，不得不承认这是一个普遍现象。

影响工作效率的因素众多，其中就包含科学的管理方法。

传统的定额管理主要是通过提高班产定额或降低产品工时定额来提高劳动生产率的，在某种意义上，依旧是靠增加工人的劳动强度，这样做的结果无疑会使工人产生一定的抵触情绪。

而采用模特法确定与横梁工时定额水平，是要求工人在生产加工过程中以最佳的作业程序，采用最合理的操作方法减少以至克服作业中的无效劳动，帮助工人找出操作执行动作中的不合理的因素，通过观察、分析和研究，将作业动作转化成省时、省力而又最为经济的操作与动作，从而达到提高定额水平的目的。

1.3国内外研究现状

1.3.1国内研究现状

近五十年的发展过程中，国内在制定与管理工时定额方面做了许多探索性及开发性的工作。

计算机技术的发展为计算机辅助制造系统提供了坚实的基础，现阶段计算机辅助制定工时定额己成为近期一个主要的研究方向。

充分考虑零件加工的工艺特征、设备工装等对加工过程的影响、学习型组织的特性等因素是计算机辅助定额的关键。

近几年发展比较典型的有1995年，刘刚等人提出了线形回归方程，该方程是通过对工时定额样本数据利用最小二乘法进行线形逼近研究得出，此后又研究了工时定额制定系统。

同年，陈国均在统算法基础上提出了稳健估算方法的应用，采用了概率数理统计的方法对工时进行统计学分析，抵抗异常值的干扰的能力明显高于传统方法。

石晶玉、罗志清、黄清云等人在2001年采用线性回归方法，对现代制造业中辅助加工时间定额和机械加工中的车削工时定额的制定进行了探讨研究。

2002年高俊杰等人将基于范例的推理和基于知识的推理相结合一种混合推理方法，详述了此模型在工装工时定额中的成功应用。

西北工业大学的朱历新将神经网络技术结合到工时定额制定过程中，构建出神经网络的工时定额计算模型，提出了基于神经网络的工时定额制定技术。

最近几年，为了充分考虑零件加工的工艺特征以及设备、工装等影响因素，并适应企业计算机辅助技术的飞速发展，利用最新的数据优化的处理方法制定时间定额是一个新的研究方向。

2006年西北工业大学董丰收提出了基于工艺标准化的工时定额制定技术，对典型工艺的工时进行制定与研究。

大连交通大学白丽杰，于2007年开发了基于MODAPTS的计算机辅助工时定额管理系统。

覃承海2009年对大规模定制特点对大规模型企业工时定额的制定进行了详细的分析与研究。

这些研究成果大大出促进了工时定额管理系统的研究和开发等等。

1.3.2国外研究现状

早在19世纪末泰勒在伯利恒钢铁公司工作期间，发现铲煤和砂矿的工作效率低下，就通过改进生产作业的操作方法，科学合理地制定出劳动定额，提高了工作效率，降低了生产成本。

而在1911年，泰勒公开发表《科学管理原理》，开创了工业工程的方法制定工时定额的先河。

自从十八世纪末期，泰勒和吉尔布雷斯夫妇倡导动作和时间研究至今，动作与时间研究己经迈向成熟，己被许多国家的企业所认同，是国外最流行的定额研究方法，得到了各地企业的广泛应用，并且取得了显著的经济效益。

至20世纪20年代，根据动作经济原则和动素的划分，美国人西格（A.B.Segur）提出了动作时间分析法，之后发表了《动作时间分析》，从此便相继产生了工作因素法、方法时间衡量等一系列预订时间法，在当时都得到了广泛应用和好评。

直到1966年澳大利亚的哈依德博士（G.C.Heyde）结合人因工程学理念创立了模特排时法，取得了很大的研究成果，该方法从国外引入我国后，首先在原电子工业部所属的企业中试点应用，取得了显著效果，此后在机械行业中逐步试行，也相继得到了认可。

20世纪70年代以后，预定时间标准系统开始使用计算机，走向了另一个历史里程碑。

目前，各种系统都实现了计算机化，工时定额管理系统经过不断的与时俱进一直沿用至今。

1.4研究目的和内容

1.4.1研究目的

目前的工时定额技术制约着企业的快速发展，已经成为企业标准化管理的瓶颈之一。

工时定额的制定方式多种多样，但快速性和准确性之间一直存在此消彼长的焦灼状态，企业只能无奈地根据自身的客观条件从中选择最适合的一种，我国工时定额研究与制定方面存在的不足有如下几点：

（1）定额方法落后，定额水平偏低，不能满足新形势的需求；

（2）标准作业时间的滞后性，不能满足生产力的高速发展和市场经济的迫切需求；

（3）很多数据都是依据经验值来估算的，定额值不准确；

（4）工时定额制定过程比较繁琐，难于掌握和实行；

（5）现有工时定额技术影响现代企业管理思想与技术的贯彻与实施。

针对如上现象，本文在保证定额水平的前提下，设计快捷的计算工具和完善的管理机制。

本论文通过分析影响非标电气成套设备生产中的工艺特征，从现场调研的基础性工作入手，采用模特法进行动作分析，建立基于工艺特征的标准化辅助加工工时制定方案，并建立标准生产作业动作模型，这一模型应具有一定的可靠性和通用性，能满足高效率制定工时定额的特殊要求。

旨在通过这一研究，解决工时定额制定过程复杂、无章程的缺陷，为企业工时定额快速、准确的制定提供了有效的支持。

促进工时定额的标准化，智能化和模块化，改变企业生产管理水平不稳定的现状，更好的满足现有生产与管理的特定要求，为企业的其他生产管理体系提供必要的支撑。

1.4.2研究内容

快速准确的制定工时定额是是主要研究任务之一，也本文想要实现的最终目的。

为了提高工时定额的编制效率，减少或消除工时定额编制过程中由人为因素造成的错误，促进企业生产、管理的标准化，实现资源共享和信息集成。

进行了如下研究工作：

（1）本文提出了工时定额的研究思路，为了保证新方法的通用性，论文首先在工艺特征的分类和它们各自的特点上进行了分析和说明。

（2）本文以电气成套设备的生产为例，应用工时定额法对其研究，并将作业动作典型化和标准化，工时定额的研究主要集中在工时定额的制定方法和其相关制定技术的合理性上。

（3）基于电气成套设备的生产实例分析，对工时定额的原理和主要遵循的改善原则进行研究，实现作业动作设计的合理化。

（4）系统开发过程，分别进行需求分析、数据流分析、功能模块分析、实体关系分析研究等等。

（5）设计实现非标电气成套设备生产中的工时定额的管理设计。

第二章理论基础

2.1项目管理的基本概念

2.1.1项目管理的定义及特点

项目管理就是把各种知识、技能、手段和技术应用于项目活动之中,以达到项目的要求。

项目管理这个术语有时用来说明管理日常运作的一种组织手段。

这种手段更准确点,应该称为以项目为手段进行管理,它把日常运作的许多方面作为项目对待,并确保应用的是经过实践证明的项目管理技术。

管理一个项目包括：

①识别要求；②确定清楚而又能够实现的目标；③权衡质量、范围、时间和费用方面互不相让的要求；④使技术、计划和方法等适合于各种各样利害关系者的不同需要与期望。

项目管理是一种方法体系,是一种已获得公认的科学的管理模式,而不是任意的一次管理过程。

项目管理的职能与其他管理的职能完全一致,都是对项目的资源进行计划、组织、领导和控制。

但项目管理有自己独特的管理对象、管理活动、管理方法和工具,并且对项目的工期、成本和质量进行集成管理。

项目管理是一种方法体系,是一种己获得公认的科学的管理模式,而不是任意的一次管理过程。

项目管理的职能与其他管理的职能完全一致,都是对项目的资源进行计划、组织、领导和控制。

但项目管理有自己独特的管理对象、管理活动、管理方法和工具,并且对项目的工期、成本和质量进行集成管理。

图2.1-1项目管理的特点

项目管理方式是一种科学管理,在领导方式上,它强调个人负责制在管理机制上,它采用临时性动态组织形式一一项目小组在管理目标上,它坚持效益最优原则下的目标管理在管理手段上,它有比较完整的技术方法。

2.1.2项目管理的构成要素

为满足项目预期的需求,项目管理可以看成是由以下个要素构成质量、成本、进度、范围和资源。

这个方面形成了项目管理的基本对象和内容,其相互关系如图2.1-2所示。

图2.1-2项目成功衡量标准

项目管理的5个构成要素可作为项目管理的成功标准：

（1）客户是否满意？

（质量）

（2）项目完成时支出是否超出了预算成本？

（成本）

（3）项目是否按时完成？

（时间）

（4）项目是否达到了预期的范围或目标要求？

（范围）

（5）团队人际关系是否协调？

（资源）

在项目管理过程中,这个因素是变化的。

如项目范围发生了改变,如果时间和成本不增加,或者需要增加项目投入的资源,或者需要降低项目的质量标准。

2.1.3项目管理的管理过程组

项目管理者通常把项目划分成若干个阶段,以便有效地进行控制和管理。

项目管理过程由项目团队实施,在大多数情况下,大多数项目都有共同的项目管理过程,它们通过项目的实施而互相联系起来。

从时间维度来看,项目管理分为五大过程,每个过程又包含一个或多个程序。

2004年出版的《项目管理知识体系指南第3版将项目管理分为五大管理过程组。

（1）启动过程组

（2）规划过程组

（3）执行过程组

（4）监控过程组

（5）收尾过程组

这五个项目管理过程不是截然分开的,一个过程的结果或输出往往是下一个过程的输入从项目开始到其结束时这五个过程都会有不同程度的彼此重叠与交互。

其中,项目规划过程组是一个重要而任务繁重的过程组。

尽管在实施过程中,项目规划不可避免会出现调整和变化,但做好项目各方面的规划是项目管理的必要前提。

2.1.4项目的质量管理

为保证项目质量，企业管理部门开会研究并制定了一系列措施：

为了保证项目开发的质量，企业管理部门成立了项目管理机构。

建立了以各个业务流程相关业务能手、主管科技的副总为项目经理的组织机构。

这个职能机构负责项目的功能需求的提出、论证的职能。

编制各业务流程的功能需求文档及各业务模块说明书。

项目开发前，由机务管理中心编写项目的功能需求文档，要求在项目推进过程中，各项目组成员都能严格按照需求文档开展工作。

项目经理在机务管理信息系统项目启动前对项目组人员进行职能明确，使整个项目处于受控的状态。

切实保障各业务模块和软件整体都能够有专人负责进行监督、调试。

调试人员如发现存在漏洞，及时调整。

在设计过程中，项目组的团队成员要保持密切沟通交流，企业的项目组成员必须尽可能在设计前向软件设计者提出需求，以便软件设计者不至于进行重复工作。

2.2工时定额理论及其应用

2.2.1工时定额理论

劳动定额是一种劳动消耗在生产过程中的质量标准。

这意味着在规定的生产单位产品或单位工作的必要劳动量。

有两种基本形式：

时间配额或输出配额，并且两种形式都在数值表现的倒数关系。

因此，工时定额是一种劳动定额，这是一种劳动定额的，在现代工业生产往往混合生产多种零件或产品。

工人为了完成某项工作必不可少的工时消耗，即为工时定额。

正确制定和执行工时定额，对于企业合理组织生产、贯彻按劳分配原则、完善经济责任制等都具有重要作用。

工时定额按照生产过程时序可以分为:

基本时间、辅助时间、体息和生理需要时间、准备和结束时间、布置工作地时间。

如图2.2所示：

图2.2工时定额组成

（1）基本时间：

通过改变生产对象的大小，形状，相对位置和表面状态的过程中所消耗的时间。

（2）辅助时间：

通过各种辅助动作所消耗的时间。

主要是指：

工件装卸，停机，改变切削参数，工件尺寸，进退刀的动作，时间的消耗测量，辅助时间通常是通过人体的活动来实现的。

它可分为两种类型：

使用基本时间的交点;不同的基本时间。

（3）工作时间：

它是固定的时间最重要的部分，工人的劳动手段，劳动对象，每个操作所消耗的时间。

时间可分为基本时间，人工时间，机械手和动态时间。

运行时间=基本时间+辅助时间。

①机动时间:

直接执行操作时的消费，是指加工时间。

②手动时间:

为了保证实现过程的基本操作，并开展各种辅助操作必须消耗的时间。

手动操作时间。