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1、毕业设计(论文)题 目 基于秒表测时的抱轴箱生产线工时定额研究 学生姓名 专业班级 工业工程07-2班 所在院系大连交通大学机械工程学院 指导教师 职称讲师 所在单位 工业工程教研室 教研室主任 完成日期 2011 年 6 月 7 日摘要伴随着工业化的进程，为适应大批大量生产提高生产效率与产品质量、降低成本的需要，许多工业工程的关键领域应运而生。在这其中时间研究也愈发的重要起来，时间研究是对作业诸要素所需时间直接进行实际测定和分析研究，从而确定改善作业的措施，以期提高生产率。工时定额是企业生产经营需要的一项基础性数据，一套科学合理的工时定额对企业合理安排生产、公平按劳分配、缩短生产（维修）周期
2、等都有着至关重要的作用。在规范工时测定程序的基础上，就如何利用时间测定法对工时定额进行标准化进行了研究，得到了一套从工时测定开始至获得标准工时的科学方法与程序。 本论文是以大连机车车辆有限公司的抱轴箱生产线流程为背景，采用秒表测时的方法。在收集抱轴箱生产线的相关资料后，对典型工序的进行操作单元的划分，在此基础上对抱轴箱生产线进行时间数据的测量，采用三倍标准差法剔除数据中的异常值，选择平准化法进行评定并计算出正常时间，考虑宽放的种类制定合理的宽放时间，然后确定标准时间。 关键词：抱轴箱 秒表测时 工时定额 工业工程 Abstract With the process of industriali
3、zation, in order to adapt to the large number of mass production increase production efficiency and product quality, lower the cost of needs, many industrial engineering of the key areas arises at the historic moment. In this one time study also sends important up, time study is the essential elemen
4、ts of the work of the time needed for the measured directly and analysis, so as to determine the improvement work, so as to improve the productivity of the measures. &fair standards is the production and operation of enterprises need a basic data, a set of scientific and reasonable &fair standards t
5、o enterprise arrange production, fair distribution according to work, shorten the production (maintenance) cycle and so on, all have the crucial role. In standard time study program on the basis of how to use time measurement method to standardized &fair standards and obtained a set time study from
6、beginning to get standard working hours the scientific method and procedure.This paper is based on dalian locomotive vehicle Co., LTD. Of the crank arms production line processes as the background, the method of measuring the stopwatch when. In the collection of information related to crank arms pro
7、duction line, for the typical procedure for the division of the operation unit, on the basis of the crank arms production line for time data measurement, the use of three times the standard deviation method eliminate the abnormal values, choose data equalization method for the evaluation and calcula
8、tes the normal time, considering the kinds of wide put the reasonable width, and then put time determine standard time.Key words: Crank arms Stopwatch measured norm of working hour Industrial engineering目录第一章 绪论11.1时间研究的简单介绍11.2研究背景21.3研究内容3第二章 抱轴箱生产线基本情况分析42.1与时间研究有关的基础信息42.2产品或零件的、材料的基本情况52.3设备和操作
9、者的基本情况52.4 相关作业环境6第三章 抱轴箱生产线的秒表测时研究73.1划分操作单元73.1.1划分测时单元的原则73.1.2划分典型工序操作单元73.2秒表测时83.2.1确定测时的次数83.2.2测时的方法93.2.3整理数据9第四章抱轴箱生产线标准时间研究144.1计算各单元实际操作时间144.1.1剔除异常值144.1.2计算各单元实际操作时间184.2计算正常时间194.2.1正常时间的概念194.2.2确定评定系数194.2.3计算正常时间224.3确定宽放时间234.3.1考虑宽放时间的原因234.3.2宽放时间确定方法244.3.3宽放种类及给值方法244.4确定标准时间
10、274.5结果分析28第五章 结论29谢辞30参考文献31第一章 绪论1.1时间研究的简单介绍时间研究是对作业诸要素所需时间直接进行实际测定和分析研究，从而确定改善作业的措施，以期提高生产率。时间研究是IE理论的重要内容之一，其目的一是改善和优选作业方法，如为加工同一条件，有两个以上的作业方法，可通过时间研究优选生产率高的;二是制订标准作业时间，诸如作业方法变更、新产品投产、新工艺推广或生产管理方法变更时，可通过时间研究来制订新的标准作业时间。现代企业必须依靠精准的计划和正确及时的执行与管理，才能使企业在激烈的竞争中立于不败之地。如想让企业在进行流水线的平衡，计算人工成本，对员工绩效考核等方而
11、都做出精准的决策，甚至于在产品生产之前就能精确预估其产能，标准工时的制定就是一门必修的“功课”。这里说的标准工时不是指法定的每周每天的工作时间，而是指在一定的工作方法、条件下，任何正常的人，以正常的手段能完成某项作业所用的时间，我们把这个时间称为标准工时1。确立正确的标准工时主要是为了更好的、科学的应用时间，并设法去除无效时间。最直接的目的有两个:发现隐藏于现行方法内的无效时间，并予以设法去除。制定合适合理的标准时间。以上两个主要目的都对提高工作效率有非常重要的价值，又有极大的影响。确立精准的标准工时还会为企业带来更多的好处:可以用来正确的评估生产线或者车间的产能，从而准确的计算人员成本;以及
12、设法对现有的生产线或生产车间加以改进;还可以合理安排工作日程与工作计划，计算标准成本，作为制定预算的依据等。标准工时制定是基础工业工程的重要组成部分，由于工业工程近年来在我国的高速推广，标准工时制定研究发展的比较快，对于现代企业，特别是效率相对落后的部分北方企业，推广企业标准工时的建立与研究，非常有利于企业生产效率和管理效率的大幅度提升。工时定额是产品生产过程中劳动消耗的一种数量标准，其是指在一定的生产技术组织条件下，规定生产一件合格产品所需要的劳动时间，或者规定在一定劳动时间内生产合格产品的数量。工时定额是劳动时间消耗和人员配备方面的数量界限。因此，企业在编制生产计划、职工人数和设备配备，合
13、理组织生产劳动，实行核算和工资奖励，考核工人生产成绩，提高劳动生产率及降低产品成本等工作中，工时定额都起着重要的作用。工时定额水平的高低在一定程度上将影响工人的工作态度和积极性，随着改革的不断深入，工时定额在企业生产中所起的作用越来越受到重视2。在现代科学管理中，工时定额是组织劳动不可缺少的重要手段，通过制定和贯彻执行合理的工时定额，可有效地降低工时消耗，这对于提高劳动生产率有很大的作用。工时定额是企业生产经营需要的一项基础性数据，一套科学合理的工时定额对企业合理安排生产、公平按劳分配、缩短生产（维修）周期等都有着至关重要的作用3。在规范工时测定程序的基础上，就如何利用时间测定法对工时定额进行
14、标准化进行了研究，得到了一套从工时测定开始至获得标准工时的科学方法与程序，以及标准工时的量化公式。工时定额是企业高效、科学管理的基础，标准的工时定额更是对合理组织生产、科学定员、按劳分配、提高生产率等起到重要的作用。本课题依据当今世界上先进的科学管理理论，以大连机车车辆有限公司的实际生产线状况为背景，结合现有的针对工时定额的制定方法，并在传统生产管理理论的基础上，提出了基于秒表测时的抱轴箱生产线的工时定额研究，其研究成果或许能为制造企业提高劳动生产率。本课题的研究目标就是在熟悉掌握秒表测时的方法，熟知庞巴迪抱轴箱生产线流程的基础上，对大连机车车辆有限公司的现有的庞巴迪抱轴箱生产线工时定额进行分
15、析并进行计算，从而对工时定额进行更加合理的制定，使企业资源得到最优化的利用，增强企业的竞争力。同时还要对计算前后的工时定额进行比较分析，以更清楚的看到制定合理的工时定额的优势，这就是我们本次课题研究的重点所在。1.2研究背景我国经济走上社会主义市场经济的轨道之后，企业得到了空前的发展机遇，同时也面临着激烈、残酷的市场竞争。在这种形势下，现代企业的管理，从管理体制的改革、管理理念的提升到管理技术手段的现代化都势在必行。劳动工时定额是企业管理中的一项重要组成部分，是技术性、管理性双重并兼的工作。它由工时定额的制定、工时定额的管理、工时定额的统计、临时性工时定额等部分组成。是企业成本核算、生产组织、
16、定编定员、业绩考核、按劳分配的一个重要依据。生产管理已经成为现代企业管理中极值得注重的宝藏。工作研究自十九世纪末被创立以来，在西方工业化国家就有着快速的发展和广泛的应用。1976年美国工业工程杂志与博通公司联合对1500家企业工业工程应用情况的调查表明，89%的企业应用工作研究;英国应用工作研究的情况大体与美国相似，据1979年哈里斯对英国401家企业的调查，其中有84%的企业应用工作研究，占应用工业工程各项技术的首位;1981年，路特对企业工业工程应用情况的调查表明，美国90%以上的企业应用工作研究，其中94.1%的企业应用方法研究，96.3%的企业应用作业测定，企业的生产率提高51%;日本
17、、前联邦德国、法国、澳大利亚等发达国家以及我国的台湾和香港地区也将工作研究作为工业工程首选技术，其为企业提高生产率达50%以上4。大连机车车辆有限公司始建于1899年，近年来，公司抓住铁道部实施机车车辆装备现代化战略的发展机遇，同时承担大功率交流传动电力机车和内燃机车两大产品的技术引进消化吸收再创新工作，机车设计制造能力跃上新的平台，目前和谐3型机车已交付超过千台；进而确立了企业在轨道交通装备制造业的战略优势地位。本次论文是针对大连机车车辆有限公司机修车间的抱轴箱生产线的两道典型工序精车外圆和精铣止口进行工时定额的研究，采用的研究方法是秒表测时法，本次所研究的抱轴箱的型号为HXD3B（为庞巴迪
18、公司生产）。1.3研究内容随着企业管理水平的提高和对标准作业的重视，工时定额在生产线的运用越来越广泛。本论文是以大连机车车辆有限公司的实际的抱轴箱生产线流程为背景，基于秒表测时的方法，对企业的抱轴箱生产线的工时定额进行计算，所以可以把本次课题研究分为一下七个方面：（1）掌握工时定额的基本知识。通过查阅资料了解工时定额相关知识及国内外发展史。 （2）了解抱轴箱生产线的流程。通过去车间进行调查，收集资料，了解测定的对象和目的，确定工作方法和环境等。（3）划分操作单元，并制定相应的表格。（4）测时。还要多次观测并计算其算数平均值，即为该单元的平均操作时间。（5）评定正常时间。利用“评比系数”予以修正
19、，使其成为不快不慢的正常时间。（6）确定宽放时间。在订定标准时间以前，必须找出操作者所需的等待与休息时间，加入正常时间之内，以符合实际所需（7）标准时间的制定。标准时间的含义是:在适宜的操作条件下，最适合的操作方法，以普通熟练工人正常速度完成标准所需的劳动时间。按照以上时间研究的步骤来制定标准工时，并且由标准时间构成图可知:标准时间=正常时间+宽放时间=正常时间(1+宽放率)5。本论文共分为五章，具体内容如下：第一章介绍本文的研究背景，研究内容以及研究目的。将本文的工作进行简单的架构。第二章主要介绍了时间研究，以及在进行秒表测时前需要做的准备工作。这一章是本文的基础。第三章主要介绍了操作单元的
20、划分方法，对典型工序进行了作业操作单元的划分，然后对典型工序进行测时工作，采集大量数据并对数据进行简单的整理。第四章是对数据进行分析计算。通过对抱轴箱典型工序的作业评定，进一步计算数据，然后对抱轴箱典型工序从各方面进行宽放，确定宽放率。确定抱轴箱典型工序的标准时间，并对所得结论进行分析。第五章是对整篇论文的总结。第二章 抱轴箱生产线基本情况分析时间研究是对作业诸要素所需时间直接进行实际测定和分析研究，从而确定改善作业的措施，以期提高生产率。进行时间研究需要掌握一套科学的方法以及程序，并且还要有良好的沟通能力，获取被观测者的信任以及合作，以保证观测的数据资料的准确性，并且能进行正确判断，取得时间
21、研究的成功。要想成功的进行时间研究，不可忽视的一点就是要在测时之前收集分析所需要的充分资料，主要包括：1.与时间研究有关的基础信息资料；2.操作方法资料；3.产品或零件、材料的资料；4.设备资料；5.操作者的资料；6.有关作业环境的资料。以上每一部分的资料都需要认真仔细地调查，这些资料是做好时间研究的基础。8本论文是针对大连机车车辆有限公司的抱轴箱生产线进行工时定额研究，在进行具体的时间研究前，要对抱轴箱生产线的情况有所了解。2.1与时间研究有关的基础信息研究者姓名：马畅鸿研究日期：2011. 3.272011.5.25生产部门：机加三班操作地点：大连机车厂机修车间工作名称：HXD3B型（庞巴
22、迪）抱轴箱加工 图1-1 工作现场布置图2.2产品或零件的、材料的基本情况收集能正确识别制造的产品或零件的资料。产品名称：庞巴迪电力机车零件名称：抱轴箱体材料名称牌号：EN-GJS-400-18-LT2.3设备和操作者的基本情况机器设备的性能影响加工方法以及加工时间，不同性能设备对同一件产品的加工时间自然不同。另外工具夹具也对操作方法和操作时间有较大影响。1.工序名称：精车外圆设备名称：数控车床设备编号：016K-572夹具名称：庞巴迪抱轴箱精车外圆夹具夹具编号：013100022.工序名称：精铣止口设备名称：加工中心NC-800设备编号：046-039夹具名称：加工中心精铣立面夹具夹具编号：
23、013100013操作者的选择是时间研究的重要工作，所以研究人员应认真选择并收集其相关资料。一般而言，应选择具有承担该项工作所需的智慧和能力，受过适当训练，拥有平均熟练程度，且愿意与时间研究人员合作的工人即可。1.工序名称：精车外圆操作者姓名：刘阳性别：男文化程度：中专操作经验：4年技术水平：高级工人2.工序名称：精铣止口操作者姓名：于健性别：男文化程度：中专操作经验：11年技术水平：高级工人2.4 相关作业环境作业环境中影响操作者生理与心理的资料。温度：适中湿度：适中热辐射：适中照明：适中 噪声：适中空气污染 ：通风良好第三章 抱轴箱生产线的秒表测时研究3.1划分操作单元正确划分测时单元，可
24、以使每一单元的动作数量较少，而且性质相同，以操作单元为单位进行评比，不但容易而且准确。每个操作单元的时间加在一起，同样等于整个操作的总时数。这是划分操作单元的主要原因。3.1.1划分测时单元的原则（1）单元之间界限清楚。每一单元应有明显易辨认的起点终点。（2）单元时间尽量缩短一些，但不能超出研究人员能够精确测量的范围，保证能够正确测量和记录观测结果。（3）人工操作单元应与机器操作单元分开。因为机械加工时间受回转速度进刀速度影响，必须分开予以记录。机械加工不受评比影响，而人力操作受评比影响，应予以分开。尤其在机械操作远比人力操作时间长时更应该注意。（4）尽可能使每一人工单元内的操作动作为基本动作
25、（如伸手握取等），从而易于辨认。（5）不变单元与可变单元分开。不变单元是指在各种情况下，其操作时间基本相等。而可变单元是指因加工对象的尺寸大小重量的不同而变化的单元。（6）规则单元间歇单元和外来单元应分开。规则单元是每个作业循环中都出现的单元；间歇单元是作业循环中偶尔出现的单元，它使规则单元的时间值相差很大，在剔除异常值过程中带来一定的困难；外来单元为偶发事件，且将来不需列入标准时间内。（7）物料搬运时间应与其他单元时间分开。因为搬运时间受工作场所布置变动的影响，搬运较远地方的物体所需时间必然较长9。3.1.2划分典型工序操作单元（1）划分进车外圆操作单元将整个作业分为18个操作单元，各个单元
26、操作内容见表3-1。表3-1 工序精车外圆的操作单元的划分单元号码123456单元名称搬运工件夹紧工件输入程序粗车小端端面粗车小端外圆精车小端外圆单元号码789101112单元名称测量尺寸输入程序精车小端外圆精车小端端面刀具移动倒角单元号码131415161718单元名称刀具移动精车6mm槽刀具移动粗车大端端面刀具移动倒角单元号码19202122单元名称粗车大端外圆精车大端外圆精车大端端面卸下零件（2）划分精铣止口操作单元将整个作业分为24个操作单元，各个单元操作内容见表3-2。表3-2 工序精铣止口的操作单元的划分单元号码123456单元名称擦件搬运工件夹紧工件找基准点换刀具输入程序单元号码
27、789101112单元名称粗铣平面换刀具输入程序铣45角换刀具输入程序单元号码131415161718单元名称精铣平面测量尺寸精铣平面换刀具输入程序钻4-26孔单元号码192021222324单元名称装刀具输入程序旋转工作台180铣4-42沉孔自检卸下工件3.2秒表测时秒表时间研究主要用于对重复进行的操作寻求标准时间。秒表时间研究是作业测定技术中的一种常用的方法。它是在一段时间内运用秒表或电子计时器对操作者的作业执行情况进行直接、连续地观测，把工作时间和有关工作的其他参数，以及与标准概念相比较的对执行情况的估价等数据一起记录下来，并结合组织所制定的宽放政策，来确定操作者完成某项工作所需的标准时
28、间的方法。3.2.1确定测时的次数秒表时间研究是一个抽样观测的过程，为了得到科学的时间标准，需要有足够的样本容量。样本愈大，得到的结果愈准确，但是样本量过大，时间和精力回大量消耗，也是不必要的。所以科学地确定观测次数，尤其重要。一般地说，作业比较稳定（如材料规格一致，场地布置整齐，产品质量稳定）的话观测次数可以少些。本次论文的研究内容是针对大连机车厂机修车间对抱轴箱进行加工的典型工序进行工时研究，材料规格是统一的，场地的布置也是有序的，产品的质量也很稳定。本次研究采用d2值法。当观测次数较少时，标准差为： （3-1） 式3-1中，R是级差，即观测单元时间最大值与最小值之差；d2是以观测次数为基
29、础的一个系数，可查表3-1取得。表3-3 d2值系数表Nd2Nd2Nd2Nd221.12882.847143.407203.735 （续表）Nd2Nd2Nd2Nd231.69392.970153.472213.77842.059103.078163.532223.81952.326113.173173.588233.85862.534123.258183.640243.89572.704133.336193.689253.931若要求观测误差控制在5%以内，取可靠度为95%，得到： （3-2）式3-2中，为应进行观测的次数；n为试观测次数10。对工序精车外圆操作单元1进行观测十次，其数值为15
30、0s、154s、158s、157s、155s、160s、155s、154s、157s，155次0.266次当以制定标准时间为目的时，测量次数以510次为佳。由于测时工具，研究人员没有经过系统的培训，调研的条件有一定的限制，对于本次研究的两道工序的观测次数定为10次，以便能够更准确的对工时定额进行研究。3.2.2测时的方法测时是指时间研究人员采用记时工具对操作人员的操作及所需时间进行实际观测与记录的过程。进行测定时，时间研究人员应将观测位置选择在操作人员的侧后方，以既能清楚地观测操作便于记录时间，又不干扰操作者工作为原则。研究人员要与操作人员通力协作，态度上平易近人，不要造成操作人员反感或产生紧
31、张心情。观测时应采取立姿，以示对操作者的尊重，观测时间不要与操作者谈话，以免分心。绝对不能采取秘密测时方式，否则会导致研究人员与操作人员之间的对立，即使一时瞒过操作人员，也决不能得到正确的观测资料。使用秒表进行测时通常采用的方法有：连续测试法归零测试法累计测时法和周程测时法。本次论文采用的测时方法是连续测试法。采用的单位为DM（1DM=0.01min）3.2.3整理数据对工序精车外圆的各操作单元所测得的数据进行记录并计算，见表3-4。表3-4 工序精车外圆的数据记录表研究日期完成时间：2011年5月25日开始时间：2011年4月20日经过时间：45天单元号码123456单元名称搬运工件夹紧工件
32、输入程序粗车小端端面粗车小端外圆精车小端外圆RTRTRTRTRTRT第一次25025031767470153113366315834501703120第二次25725731558463148111164815684571695127第三次26326331653471155111864715784601702124第四次26226232664473147111364015604471683123第五次25825832062471151112064915684481694126第六次26626632559471146111063915594491679120第七次25825831254459147
33、109763815474501675128第八次25825832163474153111664215624461689127第九次25625632064472152111664415694531690121第十次26226232260470148111064015624521687125单元号码789101112单元名称测量尺寸输入程序精车小端外圆精车小端端面刀具移动倒角RTRTRTRTRTRT第一次184013718945420611672433372244310249552第二次183714218895220591702442383245210251563第三次18461441904582
34、0711672433362244310250158第四次182614318835720491662412363242210248462第五次183213818905820541642423369243310278754第六次181513618665120381722402364241210247260第七次181914418765720471712427380243710249356第八次183414518905620631732440377245010250454第九次183614618935720631702444381245410251662第十次18261391879532045166
35、2413368242310248663单元号码131415161718单元名称刀具移动精车6mm槽刀具移动粗车大端端面刀具移动倒角RTRTRTRTRTRT （续表） 单元号码131415161718单元名称刀具移动精车6mm槽刀具移动粗车大端端面刀具移动倒角RTRTRTRTRTRT第一次25101527882782828403340512335313339542第二次25301528152852853383361508337312341138第三次25151428022872844423349505336112340443第四次249713278128428203933275073339123
36、37940第五次25011427942932835413349514336213340846第六次24871527752882819443331512334312338239第七次25081527872793826393335509334813339648第八次25181428022842843413358515337012341343第九次25301428162862856403363507337512341742第十次25021627902882833433345512335712339639单元号码19202122单元名称粗车大端外圆精车大端外圆精车大端端面卸下零件RTRTRTRT第一次
37、3595200412252742971754587290第二次3616205414953343241754613289第三次3606202413452843011674602301第四次3586207411252642801684590310第五次3618210415253443261744620294第六次3591209411952842891704596307第七次3599203412953043011724606305第八次3611198414353243221794620298第九次3622205415152943201694626306第十次360320741345314304170
38、4594290对工序精铣止口的各操作单元所测得的数据进行记录并计算，见表3-5。表3-5 工序精铣止口的数据记录表研究日期完成时间：2011年5月25日开始时间：2011年4月20日经过时间：45天单元号码123456单元名称擦件搬运工件夹紧工件找基准点换刀具输入程序RTRTRTRTRTRT第一次6767200133280806503706924275361（续表）单元号码123456单元名称擦件搬运工件夹紧工件找基准点换刀具输入程序RTRTRTRTRTRT第二次7272212140282706713897114076857第三次6666201135279786573787014475958第
39、四次8080222142306846883827344679258第五次7878224146294706783847214378564第六次6969208139280726593797115276857第七次6464208144284766643807134977360第八次7373221148303826793767264778559第九次7777213136286736703847154577762第十次8282221139301806863857365079256单元号码789101112单元名称粗铣平面换刀具输入程序铣45角换刀具输入程序RTRTRTRTRTRT第一次10362831093571143501505362156762162154第二次10412731104631152481497345155659160650第三次10342751100661145451503358156764161548第四次10722801132601178461528350159163165160第五次10672821125581175501535360159358165259第六
