基于模特法铣削工序工时定额于工艺成本研究毕业论文.docx
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基于模特法铣削工序工时定额于工艺成本研究毕业论文
摘要
本课题主要是运用模特法对工时定额和基于工序的工艺成本进行估算，工时定额与工艺成本是工艺定额的重要组成部分，可以作为企业生产或服务活动的有效尺度，可以为定制生产或服务计划、平衡生产线，改善工作研究提供重要的参考依据。
要求在基于工业工程的思想进行相关理论分析研究的基础上，基于模特法定制装配工序工时定额，基于工序的工艺成本估算方法计算洗削工序工艺成本。
分析研究本课题研究的相关理论与工作流程。
第一章主要是通过对外围环境的现状了解，加深对课题整体思路的理解。
第二章主要运用模特排时法，根据人体动作的部位、动作的距离和工作的重量，预测操作所需标准时间的方法。
第三章通过对齿轮箱和抱轴箱典型零件案例的研究，对铣削工序的工步动作，资源进行分析归纳整理，对基于模特法制定洗削工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算铣削工序工艺成本的方法与流程进行系列化和标准化分析。
关键词：
工时定额工艺成本模特法
ABSTRACT
Themainsubjectistheuseofmodellawsonworkinghours,fixedandprocess-basedcostestimationprocess,fixedworkinghoursandprocessthefixedcostisanimportantpartoftheprocess,canbeusedasproductionorserviceactivities,effectivescale,forcustommanufacturingorserviceplantobalanceproductionlines,improveworkstudyprovideimportantreference.Requirementsbasedontherelatedindustrialengineeringideasonthebasisoftheoreticalanalysis,basedonthemodellawfixedworkinghours,customassemblyprocess,process-basedcostestimationprocessmethodtowashcut-endprocesscosts.Analysisoftherelevanttheoryandresearchworkflow.Thefirstchapterismainlyontheexternalstateoftheenvironmentthroughunderstandingandsomeoftheissuestounderstandthewholeidea.ChapterIImodelrowmethodisbasedonthehumanbodywhenthesiteofaction,theactionoftheweightofdistanceandworktopredictthetimerequiredstandardmethodofoperation.Chapterthroughthegearboxandholdtheaxlepartstypicalcasestudyonthemillingprocessoftheworkclothmovement,collateandanalyzeresources,basedonthemodellawestablishesfixedworkinghoursandwashcuttingprocessprocessprocess-basedcostestimationmethodtowashcutthecostofthemethodandprocesstechnologyseriesandstandardizedanalysisprocesses.
Keywords:
workinghoursfixedprocesscostmodelingmethod
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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作者签名：
日 期：
目录
第一章绪论1
1.1选题背景及目的1
1.1.1选题目的1
1.1.2铣床的概述1
1.1.3数控铣削加工的特点2
1.2国内外研究成果2
1.3研究方法3
第二章工时定额5
2.1时间定额5
2.1.1时间定额的组成5
2.1.2工时定额的制定6
2.1.3模特法的技术概述7
2.1.4模特法的动作分析9
2.1.5工艺成本14
2.2模特排时法的特点14
2.2.1模特排时法提供了定性工作分析的技术基础14
2.2.2模特排时法的运用15
2.2.3动作研究注意点16
第三章工艺成本18
3.1工艺成本估算的理论依据18
3.2基于工序的工艺成本估算基本流程18
第四章利用EXCEL对工时定额进行模特法分析计算22
4.1对齿轮箱反面半精加工分析22
4.2抱轴箱精铣止口模特法分析24
第五章利用EXCEL进行工艺成本计算26
5.1工艺成本核算26
5.2工艺成本计算公式26
5.3工艺成本计算的基础数据27
5.4用EXCEL计算28
结论32
谢辞33
参考文献34
附录35
第一章绪论
1.1选题背景及目的
1.1.1选题目的
改革开放以来，我国的企业得到了迅速发展。
这些企业存在着一定的普遍特征：
资金不是十分雄厚，管理不是非常完善，信息化基础普遍较差，面临着异常激烈的市场竞争。
随着信息时代的到来，企业的生存和竞争环境发生了根本性的变化。
企业的创新能力关乎着企业的未来的命运，再知识化产权日渐成熟的年代，为使企业在国际竞争中的占到先机必须着重于企业自主化知识产权的保护。
国家发改委也在近期提出了对于自主化知识产权的保护的相关的条目，为使国内的自主化知识产权也能和国际化接轨。
相比较于生产效率的提高来带动企业的产能和企业的利益的最大化，显然再成本控制的方面来说，更能体现企业的整体优势，基于模特法成本的控制我们还处在起步的阶段，但这跟可以说明模特法的成本控制还有很大的空间可以供我们去探索和发现，为企业的成本核算提供更准确、更快捷、更简洁的方式。
本课题是基于模特法的工时定额和基于工序的工艺成本研究，不尽可以为企业提供先进的成本核算方法，还可以帮助企业提高生产效率，为企业的扩大生产提供理论基础，为企业的现代化生产提供充足的理论基础。
课题的研究可以为企业提供先进的成本控制计算方法，同时也为企业的成本核算提供了新的方法和思路，可以充分的发挥企业员工的激情，为企业的劳动生产注入新的活力，提高企业的国际竞争间的核心竞争力。
1.1.2铣床的概述
铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。
铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。
最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。
1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。
尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。
铣床种类很多，一般是按布局形式和适用范围加以区分，主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。
升降台铣床有万能式、卧式和立式几种，主要用于加工中小型零件，应用最广；龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件；单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。
单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件。
仪表铣床是一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铣床主要用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。
其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床。
另外，按控制方式，铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。
铣刀形状有很多种，普通铣床和数控铣床加工槽与直线轮廓、铣镗加工中心上加工型腔、型芯、曲面外形/轮廓用。
1.1.3数控铣削加工的特点
（1）加工精度高。
在加工中心上加工，其工序高度集中，一次装夹即可加工出零件上大部分甚至全部表面，避免了工件多次装夹所产生的装夹误差，因此，加工表加工中心面之间能获得较高的相互位置精度。
同时，加工中心多采用半闭环，甚至全闭环的位置补偿功能，有较高的定位精度和重复定位精度，在加工过程中产生的尺寸误差能及时得到补偿，与普通机床相比，能获得较高的尺寸精度。
（2）精度稳定。
整个加工过程由程序自动控制，不受操作者人为因素的影响。
同时，没有凸轮、靠模等硬件，省去了制造和使用中磨损等所造成的误差，加上机床的位置补偿功能和较高的定位精度和重复定位精度，加工出的零件尺寸一致性好。
（3）效率高。
一次装夹能完成较多表面的加工，减少了多次装夹工件所需的辅助时间。
同时，减少了工件在机床与机床之间、车间与车间之间的周转次数和运输工作量。
（4）表面质量好。
加工中心主轴转速加工中心和各轴进给量均是无级调速，有的甚至具有自适应控制功能，能随刀具和工件材质及刀具参数的变化，把切削参数调整到最佳数值，从而提高了各加工表面的质量。
（5）软件适应性大。
零件每个工序的加工内容、机床切削用量、工艺参数都可以编人程序，可以随时修改，这给新产品试制，实行新的工艺流程和试验提供了方便。
1.2国内外研究成果
模特排时法是PTS法的一种，它是澳大利亚的哈依德博士在1966年研究人体工程学的基础上创建的一种动作时间分析方法。
哈依德在研究过程中，总结了前人动作与时间研究成果，借鉴了WF法、MTM法中关于人类基本动作分解的思想，发现并创建了一个新的关于动作与时间研究的基本规律：
“人体各部位动作不论快还是慢，无论是谁，如果是同一动作，其最快速度与正常速度所用时间之比，都是相等或十分接近的”。
研究过程中，他还把人类工程学的原理应用其中，做了大量的实验，运用统计方法，按照能量消耗与动作速度的关系，求出最佳能耗速度及其时间。
工人按照这种速度操作，不易产生疲劳，劳动生产率又得到了提高，把效率的提升建立在人性化管理的基础上[1]。
牛岛俊一郎阿部一知:
受益三国——中日韩之间经济一体化与直接投资一书中的到人们熟知的丰田汽车，之所以能成为世界最优秀的品牌之一，其根源是丰田公司的精细化管理。
当初，丰田公司提出管理从生产线细化开始的思路时，那些世界汽车巨头对丰田的想法根本不屑一顾。
结果是丰田汽车竟成了世界汽车王国美国市场的霸主。
在美国的丰田汽车生产线上，每个员工面前都有一根绳子，一旦哪个员工发现了质量问题，只要一拉绳子，整个生产线就会停止运行。
管理到了如此精细的地步，这根绳子实际上只有象征意义了——因为没有一个员工想让问题出在自己的面前。
丰田生产方式有两个支柱，一个是“及时”，一个是“自动化”。
“及时”是指在必要的时候、搬运和生产必要数量的物品，迟了不行，早了也不行；少了不行，多了也不行。
它源自丰田汽车的创始人丰田喜一郎在英国乘坐火车时得到的灵感，由后来做了副社长的大野耐一将其系统化、彻底化，需要物品的时间和数量在“看板”上写得清清楚楚。
“自动化”则是机器自检异常并自动停止，避免传送次品到下一个环节。
它最初是丰田喜一郎的父亲、丰田公司的创始人丰田佐吉在发明纺织机械时的创造：
织机在出现断线的情况下会自动停止。
这一传统在汽车生产线上得到延续，只要一个环节出问题，整条生产线都要停下来，直至找到故障并加以排除。
这种先进的生产方式不尽让丰田汽车在质量上有了更高的进步，并且还使得丰田汽车在2007年度汽车产销数字公布的时候，丰田公司突破了940万辆的数字，超越通用登上业界第一的宝座；200多亿美元的利润，在全球制造业中一骑绝尘，与深陷亏损泥潭的福特汽车更形成鲜明对比。
丰田的成功绝不是投机取巧得到的，是通过几十年付出的来的回报，丰田再企业生产创新和产品创新等方面都远远的领先与同行的竞争对手，这不尽使得企业避免的工作的单调性，而且为企业的销售也带来了巨大的帮助，帮组企业真正的形成了一个企业创新与销售商间的良性循环[2]。
1.3研究方法
模特排时法作为国际公认的制定时间标准的先进技术，属于预定动作时间标准法的一种，再劳动定额的制定方面，它被看作是一种定量的分析工具，但在实际操作中，我们可以运用模特排时法的基本动作构成要素，观察分析不同岗位的工作现状，开展定性分析，以达到克服工作设计缺陷和作业改善的目的，进而提高工作效率，降低职工疲劳，模特排时法的定量运用价值不言而喻[3]。
时间定额是完成一个工序所需的时间，它是劳动生产率指标。
根据时间定额可以安排生产作业计划，进行成本核算，确定设备数量和人员编制，规划生产面积。
因此时间定额是工艺规程中的重要组成部分。
确定时间定额应根据本企业的生产技术条件，使大多数工人经过努力都能达到，部分先进工人可以超出，少数工人经过努力可以达到或接近平均先进水平。
合理的时间定额能调动工人的积极性，促进工人技术水平的提高。
从而不断提高劳动生产率。
随着企业生产技术条件的不断改善，时间定额定期进行修订，以保持定额的平均先进水平。
时间定额通常由定额员和工艺人员和工人相结合，通过总结过去的经验并参考有关的技术资料直接估计确定。
或者以同类产品的工件或工序的时间定额为依据进行对比分析后推算出来，也可通过对实际操作时间的测定和分析后确定[4]。
工艺成本是指生产成本中与工艺过程有关的那一部分成本，如毛胚或原材料费用、生产工人的工资、机床电费（设备的使用）、折旧费和维修费、工艺装备的折旧费和修理费以及车间和工厂的管理费用等。
工件的实际生产成本是制造工件所必需的一切费用的总和[5]。
第二章工时定额
2.1时间定额
时间定额是完成一个工序所需的时间，它是劳动生产率指标。
根据时间定额可以安排生产作业计划，进行成本核算，确定设备数量和人员编制，规划生产面积。
因此时间定额是工艺规程中的重要组成部分。
确定时间定额应根据本企业的生产技术条件，使大多数工人经过努力都能达到，部分先进工人可以超出，少数工人经过努力可以达到或接近平均先进水平。
合理的时间定额能调动工人的积极性，促进工人技术水平的提高。
从而不断提高劳动生产率。
随着企业生产技术条件的不断改善，时间定额定期进行修订，以保持定额的平均先进水平。
时间定额通常由定额员和工艺人员和工人相结合，通过总结过去的经验并参考有关的技术资料直接估计确定。
或者以同类产品的工件或工序的时间定额为依据进行对比分析后推算出来，也可通过对实际操作时间的测定和分析后确定[6]。
2.1.1时间定额的组成
时间定额由基本时间（Tj）、辅助时间（Tf）、布置工作地时间（Tw）、休息和生理需要时间（Tx）和准备与终结时间（Tz）组成。
（1）基本时间Tj：
直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置以及表面状态等工艺过程所消耗的时间，称为基本时间。
对机加工而言，基本时间就是切去金属所消耗的时间。
（2）辅助时间Tf：
各种辅助动作所消耗的时间，称为辅助时间。
主要指：
装卸工件、开停机床、改变切削用量、测量工件尺寸、进退刀等动作所消耗的时间。
（3）操作时间：
操作时间=基本时间Tj+辅助时间Tf。
（4）服务时间Tw（布置工作地时间）：
为正常操作服务所消耗的时间，称为服务时间。
主要指：
换刀、修整刀具、润滑机床、清理切宵、收拾工具等所消耗的时间。
计算方法：
一般按操作时间的2%～7%进行计算。
（5）休息时间Tx：
为恢复体力和满足生理卫生需要所消耗的时间，为休息时间。
计算方法：
一般按操作时间的2%进行计算。
（6）准备与终结时间Tz：
为生产一批零件，进行准备和结束工作所消耗的时间，称为准备与终结时间。
主要指：
熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹具、调整机床、拆卸夹具等所消耗的时间。
计算方法：
根据经验进行估算[7]。
2.1.2工时定额的制定
工时定额制订的要求主要包括：
再时间上要快，应能够及时满足生产和管理上的需要；再质量上要合理，制订的工时定额要符合先进合理的原则，同时再不同车间、工种和工序之间保持定额水平的平衡；范围要全，凡是需要和可能制订工时定额的工种和项目，都要有定额，即使是一些临时性工作，也要尽可能制订定额。
制订工时定额的主要依据包括产品图纸和工艺规程、生产类型、企业生产技术水平、定额标准等有关资料。
影响制订工时定额的的主要因素包括劳动者的技术熟练程度、工龄长短、性别和身体素质、思想政治觉悟、生理和心理状况等；设备和工艺的状况；原材料、燃料和协作件的质量和供应情况；劳动强度大小、繁简程度和劳动环境情况等；工艺规程完备程度，生产组织和劳动组织是否合理，各项管理制度是否健全，分配制度是否合理等。
工时定额应定期进行修订，以保持定额的平均先进水平。
再批量生产中，发生下列情况之一时，应及时修订工时定额，包括产品设计结构改进、工艺方法修改、原材料或毛坯改变、设备或工艺装备改变、生产组织形式改变、生产条件改变等[8]。
工时定额制订的方法主要包括经验估算法、统计分析法、技术测定法、工业工程方法等。
⑴经验估算法。
由定额员、工艺人员和工人相结合，通过总结过去经验并参考有关的技术资料，考虑生产设备、工艺装备和其它有关条件直接估算出劳动工时定额。
这种方法简便、工作量小、便于定额的制订和及时修改。
缺点是易于受主观因素影响，水平不宜平衡。
为此应进行广泛的调查研究，尤其要应用成组的原理对过去的生产类似产品的工时定额进行相识性分析，以提供尽可能多的客观依据。
再多品种、小批量生产和单件生产以及新产品试制和临时性生产的情况下，这种方法比较适用。
⑵统计分析法。
对企业过去一段时期内，生产类似零件（或产品）所实际消耗的工时原始记录，进行统计分析，并结合当前具体生产条件，确定该（或产品）的劳动定额。
这种方法简单易行，工作量小，以占有比较大量统计资料为依据，比经验估计法更能反映实际情况。
凡是生产条件比较正常、产品比较固定、原始记录又比较健全的情况下，一般均可采用。
提倡的方法是，运用成组技术原理，将过去产品或零部件进行分类归主，建立相识组的原型工时，当制订新产品或零部件工时时，通过其特征与原型特征的对比，以生成目标产品零部件的具体工作。
⑶技术测定法。
是根据生产技术组织条件的分析研究，再挖掘生产潜力的基础上，通过使用标准和对实际操作时间测定和分析，确定劳动定额。
由于确定时间所用方法不同，又可分为分析研究法和分析法两种。
①分析研究法。
采用分析研究制定定额时，工时定额的各个组成部分的时间，是用测时和工作日写实确定的。
一般来说，作业时间用测时方法取得；布置工作地时间、休息和生理需要时间、准备和结束时间，是根据工作日写实的资料来确定的。
这种方法比较切合实际，但测定的工作量比较大，尤其是再多品种、多零件、多工序的情况下、难度比较大。
②分析计算法。
采用分析计算法制定定额，首先用写实、测时、摄影和录像积累起来的各种资料，然后根据这些标准资料计算时间定额。
⑷预定时间标准法,是将人所进行的全部作业分解成几个基本动作,对各基本动作按其性质和条件代换成预先规定的时间值,以此来确定标准时间的方法。
将时间研究与动作研究相结合，是美国人西格在1924年提出来的。
1934年美国的奎克的创立工作因素体系.1948年美国的梅纳德等人发表了时间测量方法，随后又发表了MTM-1、MTM-2及WF等简易法．但随着科技的发展,产品趋向于小批量、短周期时以上方法仍存在诸多不便。
1966年澳大利亚的海特博士创立预定时间模数排列法，得到了广泛应用。
目前PTS法已有40多种，但MOD法占据着最主要的位置。
在作业测定中，PTS法可以详细记述操作方法，并得到各项基本动作时间值，从而对操作经常合理改进：
可以预先设计最佳的作业方法．正确掌握作业方法；可以不使用秒表，在工作之前就决定标准时间，并制定操作规程，从而各个企业和车间制定的标准容易保持一致；不需要对操作者的速度、努力程度等进行评价就能预先客观地确定作业的标准时间；不需要定额；当作业发生变更时，必须修订作业的标准时间，但所依据的预定动作时间标准不变；PTS法在某些行业是平衡流水线的最佳方法。
⑸模特法（MOD）。
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年工业发达国家工时定额研究应用历史中得到反复的证实。
通过对企业的生产组织、劳动组织、设备和工艺装备、工作方法和环境综合考虑，并使之改进和完善，制定出工作标准和时间标准。
以此为依据制定的时间定额水平先进合理；克服了传统方法的不科学性因素，解决了单位、工种、工步之间标准水平不平衡的问题，提高了标准的科学性和可信度；扩大了定额的覆盖面。
模特法是其中的一种，简单易用，实用精度较高，得到广泛应用。
模特法再人因工程学实验的基础上，进行动作时间计量，把动作归纳为21种基本动作。
选择一个正常操作者再正常操作过程中级次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指动作的时间占用值作为时间单位基准，其他操作的基本动作都以此为基准进行实验和比较，精确的预测完成基本动作所需要的时间，建立基本动作时间基准数据库。
模特法把基本动作符号和时间值融为一体，动作符号的数值就是该动作以MOD时间单位表达的时间值。
把才操作者完成一定任务的操作按照操作顺序分解成基本动作序列组合表达式，工时定额即是表达式中动作时间之和。
2.1.3模特法的技术概述
模特法在人体工程学实验的基础上，根据人的动作级次，选择一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的手指一次动作的时间消耗值，作为它的时间单位，定位1MOD。
相当于手指移动2.Scm的距离，平均动作所需的时间为0.129s，即1MOD=0.129s但是，这种换算关系也不是绝对的。
由于各企业（或部门）的工作基础不同，在实际使用中，可根据企业实际情况，确定MOD时间值的大小。
如:
1MOD=0.129s=0.0021Smin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
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