專利名稱：以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)及其工時定額制定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工時定額制定技術(shù)領(lǐng)域，適用于定制生產(chǎn)的離散型制造型企業(yè)。
背景技術(shù)：
隨著個性化定制時代的到來，傳統(tǒng)的離散型制造企業(yè)間的競爭逐漸轉(zhuǎn)化為基于時 間的競爭和基于客戶需求的競爭。為了最大限度的滿足顧客的定制需求，同時避免因定制 帶來的生產(chǎn)成本大幅增加，許多制造企業(yè)開始采用大規(guī)模定制的生產(chǎn)模式和成組生產(chǎn)技 術(shù)。實踐證明，通過向顧客提供系列化產(chǎn)品，能夠有效的滿足顧客的多樣化需求，同時又能 最大限度的降低生產(chǎn)成本。 然而，無論是成組生產(chǎn)還是大規(guī)模定制生產(chǎn)都與以往的大批量生產(chǎn)有著本質(zhì)的不 同，而以往建立在大批量生產(chǎn)方式上的工時定額制定技術(shù)在以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的 生產(chǎn)模式方式下，有諸多不適應(yīng)之處，如，現(xiàn)有的工時定額制定以工序、工步甚至動作、動素 為單位，通過秒表測時、MOT法等方法獲得時間定額，適用于批量生產(chǎn)、穩(wěn)定的重復(fù)的生產(chǎn)模
式。隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，現(xiàn)在生產(chǎn)環(huán)境發(fā)生了重大的變化從簡單、穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境轉(zhuǎn) 為復(fù)雜、動態(tài)的生產(chǎn)環(huán)境；從以質(zhì)量、價格為中心轉(zhuǎn)為以人為中心，顧客參與生產(chǎn)；從確定 性需求轉(zhuǎn)為隨機性需求。生產(chǎn)環(huán)境的變化促使生產(chǎn)模式隨之發(fā)生了根本性的變化從批量 生產(chǎn)模式變?yōu)槎ㄖ粕a(chǎn)模式。由于生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)模式、生產(chǎn)條件以及生產(chǎn)員工的文化程度 的變化，使得傳統(tǒng)時間定額制定方法效率低，精確度低，靈活性差，成本高，難以適宜現(xiàn)代生 產(chǎn)環(huán)境以及多品種小批量高度定制化的生產(chǎn)模式，不適合以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的離 散型制造企業(yè)，因此，亟待一個新的系統(tǒng)以及新的時間定額制定系統(tǒng)及其工時制定方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的 工時定額制定系統(tǒng)，其定額效率高，精確度高，易于根據(jù)用戶的個性化需求進行定制。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)， 包括 底層工時模塊單元，由多個底層工時模塊組成，所述底層工時模塊反應(yīng)產(chǎn)品加工 流程中的最小加工單位的工時定額； 實工時模塊構(gòu)建單元，根據(jù)產(chǎn)品加工流程，將底層工時模塊組合為產(chǎn)品的實工時 模塊； 虛工時模塊構(gòu)建單元，根據(jù)生產(chǎn)人員的熟練度、知識技能水平及產(chǎn)品的復(fù)雜程度
和組織協(xié)調(diào)度差異引起的工時差異，構(gòu)建虛工時模塊； 實工時模塊時間定額單元，用以確定實工時模塊的時間定額； 虛工時模塊時間定額單元，用以確定虛工時模塊的時間定額； 最終時間定額單元，用以將實工時模塊的時間定額和虛工時模塊的時間定額集成為最終產(chǎn)品時間定額。 進一步，所述實工時模塊時間定額單元的時間值通過下式計算獲得
r(M^)=」=L 一戶1




額


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上式中T(M/)-第i個實工時模塊M/的工時定額； T (Pij)-工時模塊Md集合中最小加工單位Pij的工時定額； t ("J) _最小加工單位Pij加工時間多次抽樣測定的平均值； a_工時模塊Md所包含最小加工單位的個數(shù)；
Xl， X2， . . . ， Xa為各最小加工單位在最終產(chǎn)品中的權(quán)值，Xl+X2+. . . +Xa = 1 ;
進一步，所述虛工時模塊時間定額單元通過下式計算獲得虛工時模塊的時間定
，
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》,
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上式中:T(M/))-虛工時模塊Mr的工時定額，:r(7i^)〉o;
T (Pij)-工時模塊Md集合中最小加工單位Pij的測定工時定額； ;(Pij)-最小加工單位Pij加工時間多次抽樣測定的平均值； N-與達到測定平均時間i(Pi,.)時的熟練程度相差的生產(chǎn)數(shù)量，或者為生疏數(shù)j
化)
s為測定^(Pij)的時間段； k_反映員工業(yè)務(wù)水平與熟練程度系數(shù)，& =
— 》
t (Pil.)為最小加工單位P 加工
時間抽樣測定值； a-工時模塊Md所包含最小加工單位的個數(shù)； Xl， x2， . . . ， xa為各類最小加工單位在最終產(chǎn)品中的權(quán)值，Xl+x2+.e 「為比值系數(shù)，A =丄丄J; T'
1
tv"(,)、 ， i(Md )是反映在組合成第i個實工時模塊時
除組合操作外的消耗的時間；T(Md(")-第i個實工時模塊的工時定額； 進一步，所述最終時間定額單元通過如下方法獲得產(chǎn)品的最終時間定額 a)建立最終產(chǎn)品工時定額矩陣T(Md):
《《)〕
、、

~1^2 - /。乂
5
其中tu(i = l，2...m，j = 1，2，... ，n)表示實工時模塊Md在工序i的工時定額， ti*(i = 1，2， . . . ， m)表示虛工時模塊MdW在工序i的工時定額；
b)建立產(chǎn)品描述矩陣 產(chǎn)品描述矩陣A二 (a^2.,.anajT，其中ai， (i = 1，2，... ，n)代表了最終產(chǎn)品A中 包含了 A個底層工時模塊Md(i)， a*表示最終產(chǎn)品中包含了 a*個虛擬工時模塊Mdw ;
c)計算產(chǎn)品工時定額FP崩； <formula>formula see original document page 6</formula> 進一步，所述以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)還包括底層工時模 塊修正單元，所述底層工時模塊修正單元通過對最小加工單位的工藝特性的分析對其進行 修正，獲得針對不同工藝特性的底層工時模塊。 本發(fā)明還提供上述以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)的工時定額 制定方法，包括如下步驟 1)根據(jù)產(chǎn)品加工流程，將底層工時模塊組合為產(chǎn)品的實工時模塊；
2)根據(jù)生產(chǎn)人員的熟練度差異引起的工時差異，構(gòu)建虛工時模塊；
3)確定實工時模塊和虛工時模塊的時間定額；
4)獲得產(chǎn)品的最終時間定額。 本發(fā)明以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)及其工時定額制定方法， 以模塊為單位作為工時的標(biāo)準(zhǔn)資料，便于構(gòu)建以底層工時模塊為基礎(chǔ)的實工時模塊，隨著
定制化水平的提高和個性化程度的加深，使得大部分工序加工不再具有很強的重復(fù)性，傳 統(tǒng)的工時定額制定方法是在大量重復(fù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，適宜批量生產(chǎn)的過程。與傳統(tǒng) 以工序為單位的工時定額制定技術(shù)相比，本發(fā)明更能適應(yīng)新的生產(chǎn)模式一定制生產(chǎn)模式， 更能適應(yīng)用戶的個性化需求，能以產(chǎn)品為對象量身定制時間定額，既滿足一定的精度情況 下又以低成本獲得了較高的定額效率。除此以外，率先將生產(chǎn)人員的熟練度、知識技能水平 及產(chǎn)品的復(fù)雜程度和組織協(xié)調(diào)度所引起的隱性差異考慮到工時定額的制定過程中，通過構(gòu) 建虛工時模塊來反映隱性知識對產(chǎn)品工時定額產(chǎn)生的影響，本發(fā)明是對傳統(tǒng)工時定額的創(chuàng) 新。 本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并 且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可 以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書，權(quán)利要 求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進 一步的詳細描述 圖l示出了本發(fā)明以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實施例方式
以下將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。 參見圖l，本實施例的以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)，包括底層 工時模塊單元1、實工時模塊構(gòu)建單元2、虛工時模塊構(gòu)建單元3、實工時模塊時間定額單元 4、虛工時模塊時間定額單元5、最終時間定額單元6和底層工時模塊修正單元7。
其中 所述底層工時模塊單元1，由多個底層工時模塊組成，所述底層工時模塊反應(yīng)產(chǎn)品 加工流程中的最小加工單元的工時；最小加工單元是指在一定的工藝約束條件下，完成一 個具有基本工程意義的結(jié)構(gòu)單元的全部操作。結(jié)構(gòu)單元是在進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時具有相對
獨立的形狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計單位。最小加工單元不同于平常的加工工序，通常包含了幾道工藝 工序，有時還包含了檢驗工序和運輸工序。如車削一個零件、裝配一個螺栓、鉆削一個孔，如 伸手向?qū)懽峙_右上角的筆筒取筆的模特表達式為M3G2M3，模特值為8，時間值為8*0. 129 =1. 032s。 實工時模塊構(gòu)建單元2，根據(jù)產(chǎn)品加工流程，將底層工時模塊組合為產(chǎn)品的實工時 模塊；可按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品加工流程，對工時模塊進行分為由下自上的一層或多層，第d層 工時模塊Md可以由d-l層工時模塊Md—工組合，d > 2，所述實工時模塊能在產(chǎn)品中被識別。
虛工時模塊構(gòu)建單元3，根據(jù)生產(chǎn)人員的熟練度差異引起的工時差異，構(gòu)建虛工時 模塊；所述虛工時模塊為非實體的模塊，只是一個時間數(shù)值的載體，用來度量員工水平、熟 練程度、組織協(xié)調(diào)水平、產(chǎn)品復(fù)雜程度等差異對工時定額的影響，不能直接在最終產(chǎn)品中被 識別、被測定，只能通過判斷、分析與計算來構(gòu)建。 實工時模塊時間定額單元4，通過下式計算獲得實工時模塊的時間定額
r(M二)=^-—-







上式中T(M/)-第i個實工時模塊M/的工時定額；
T (Pij)-工時模塊Md集合中最小加工單位Pij的測定工時定額；
_最小加工單位Pij加工時間多次抽樣測定的平均值； a-工時模塊Md所包含最小加工單位的個數(shù)；
Xl， x2， . . . ， xa為各類最小加工單位在最終產(chǎn)品中的權(quán)值，Xl+x2+. . . +xa = 1 虛工時模塊時間定額單元5，通過下式計算獲得虛工時模塊的時間定額
、
2>,
，)
一t
-，
產(chǎn)i
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上式中T(M/))-虛工時模塊MdW的工時定額，r(Mf))〉o; T (Pij)-工時模塊Md集合中最小加工單位Pij的測定工時定額； ;(Pij) _最小加工單位Pij加工時間多次抽樣測定的平均值； N-與達到測定平均時間i(Pij)時的熟練程度相差的生產(chǎn)數(shù)量，或者為生疏數(shù)j
7<formula>formula see original document page 8</formula>，S為規(guī)定的測定i(Pij)的一段時間，如一周、一個月或者一年；
<formula>formula see original document page 8</formula> k-反映員工業(yè)務(wù)水平與熟練程度系數(shù)，^二^，k值越大，最小加工單元的操作
化)
工人熟練程度越低，t (Pij)為最小加工單位Pij加工時間抽樣測定值。
a-工時模塊Md所包含最小加工單位的個數(shù)； Xl， x2， . . . ， xa為各類最小加工單位在最終產(chǎn)品中的權(quán)值，Xl+x2+. . . +xa = 1。
|3—是一個比值系數(shù)，〃=^Mg);,T' (Md"))是反映在組合成第i個實工時
模塊時除組合操作外的溝通、等待、搬運等消耗的時間，靠生產(chǎn)經(jīng)驗來確定；T(Md(")第i個 實工時模塊的工時定額。 最終時間定額單元6，用以根據(jù)實工時模塊時間定額單元對實工時模塊的時間定 額和虛工時模塊時間定額單元對虛工時模塊的時間定額，通過如下方法獲得產(chǎn)品最終時間
a)建立最終產(chǎn)品工時定額矩陣T(Md)
寧》
《) M，《)
~1^22f2*
乂 Cl 其中tu(i = l，2...m，j = 1，2，... ，n)表示實工時模塊Md在工序i的工時定額， ti*(i = 1，2， . . . ， m)表示虛工時模塊MdW在工序i的工時定額；
b)建立產(chǎn)品描述矩陣 產(chǎn)品描述矩陣A = (aia2... ajT，其中^ (i = 1 ， 2， . . . ， n)代表了最終產(chǎn)品A中 包含了 A個實工時模塊Md(i)， a*表示最終產(chǎn)品中包含了 a*個虛擬工時模塊Md
c)計算最終產(chǎn)品工時定額FPT(A);
(*) = Sr(^J))x+ rowj))x仏 =IW》" ； 底層工時模塊修正單元7，所述底層工時模塊修正單元7通過對最小加工單位的
工藝特性、工藝難度的分析對其進行修正，以獲得針對不同特性的的底層工時模塊。 本實施例的工時定額制定方法，包括如下步驟 1)根據(jù)產(chǎn)品加工流程，將底層工時模塊組合為產(chǎn)品的實工時模塊； 2)根據(jù)生產(chǎn)人員的熟練度差異引起的工時差異，構(gòu)建虛工時模塊； 3)確定實工時模塊和虛工時模塊的時間定額； 4)獲得產(chǎn)品的最終時間定額；
5)根據(jù)用戶需求或工藝改進，對底層工時模塊進行修正。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的 這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些 改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)，其特征在于包括底層工時模塊單元，由多個底層工時模塊組成，所述底層工時模塊反應(yīng)產(chǎn)品加工流程中的最小加工單位的工時定額；實工時模塊構(gòu)建單元，根據(jù)產(chǎn)品加工流程，將底層工時模塊組合為產(chǎn)品的實工時模塊；虛工時模塊構(gòu)建單元，根據(jù)生產(chǎn)人員的熟練度、知識技能水平及產(chǎn)品的復(fù)雜程度和組織協(xié)調(diào)度差異引起的工時差異，構(gòu)建虛工時模塊；實工時模塊時間定額單元，用以確定實工時模塊的時間定額；虛工時模塊時間定額單元，用以確定虛工時模塊的時間定額；最終時間定額單元，用以將實工時模塊的時間定額和虛工時模塊的時間定額集成為最終產(chǎn)品時間定額。
2.如權(quán)利要求1所述的以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)，其特征在 于所述實工時模塊時間定額單元的時間值通過下式計算獲得<formula>formula see original document page 2</formula>上式中T(M。-第i個實工時模塊M、的工時定額； T (Pij)-工時模塊Md集合中最小加工單位Pij的工時定額； t (tij) _最小加工單位Pij加工時間多次抽樣測定的平均值； a_工時模塊Md所包含最小加工單位的個數(shù)；Xl， x2， . . . ， xa為各最小加工單位在最終產(chǎn)品中的權(quán)值，Xl+x2+. . . +xa = 1。
3.如權(quán)利要求1所述的以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)，其特征在于所述虛工時模塊時間定額單元通過下式計算獲得虛工時模塊的時間定額<formula>formula see original document page 2</formula>上式中T(*) (M。-虛工時模塊MdW的工時定額；T (Pij)-工時模塊Md集合中最小加工單位Pij的測定工時定額；t (Pij)-最小加工單位Pij加工時間多次抽樣測定的平均值；N-與達到測定平均時間t(Pij)時的熟練程度相差的生產(chǎn)數(shù)量，或者為生疏數(shù):<formula>formula see original document page 2</formula>'S為測定t(Pij)的時間段k-反映員工業(yè)務(wù)水平與熟練程度系數(shù)<formula>formula see original document page 2</formula>為最小加工單位pij加工時間抽樣測定值；a_工時模塊Md所包含最小加工單位的個數(shù)；Xl， x2， . . . ， xa為各類最小加工單位在最終產(chǎn)品中的權(quán)值，Xl+x2+.+x。^-為比值系數(shù)乂= 二,、 T'(Md(i))是反映在組合成第i個實工時模塊時除組 ，合操作外的消耗的時間；T(Md(")-第i個實工時模塊的工時定額。
4.如權(quán)利要求1、2或3中任一項所述的以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)，其特征在于所述最終時間定額單元通過如下方法獲得產(chǎn)品的最終時間定額a)建立最終產(chǎn)品工時定額矩陣T(Md):<formula>formula see original document page 3</formula>其中^(i = l，2...m，j = 1，2，... ，n)表示實工時模塊Md在工序i的工時定額，ti* (i 1， 2， . . . ， m)表示虛工時模塊Mdw在工序i的工時定額； b)建立產(chǎn)品描述矩陣產(chǎn)品描述矩陣A二 (a^.,.anajT，其中ai， (i = 1，2， ... ， n)代表了最終產(chǎn)品A中包含了 A個底層工時模塊Md(i)， a*表示最終產(chǎn)品中包含了 a*個虛擬工時模塊M((*)c)計算產(chǎn)品工時定額FP.T(A)/=1二7W》" 。
5. 如權(quán)利要求1所述的以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)，其特征在于所述以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)還包括底層工時模塊修正單元， 所述底層工時模塊修正單元通過對最小加工單位的工藝特性的分析對其進行修正，獲得針 對不同工藝特性的底層工時模塊。
6. 如權(quán)利要求1至6中任一項的以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)的工時定額制定方法，其特征在于包括如下步驟1) 根據(jù)產(chǎn)品加工流程，將底層工時模塊組合為產(chǎn)品的實工時模塊；2) 根據(jù)生產(chǎn)人員的熟練度差異引起的工時差異，構(gòu)建虛工時模塊；3) 確定實工時模塊和虛工時模塊的時間定額；4) 獲得產(chǎn)品的最終時間定額。
全文摘要
本發(fā)明涉及工時定額制定技術(shù)領(lǐng)域，適用于定制生產(chǎn)的離散型制造型企業(yè)；具體公開了以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額制定系統(tǒng)及其工時定額制定方法，實工時模塊構(gòu)建單元根據(jù)產(chǎn)品加工流程，將底層工時模塊組合為產(chǎn)品的實工時模塊；虛工時模塊構(gòu)建單元根據(jù)生產(chǎn)人員的熟練度差異引起的工時差異，構(gòu)建虛工時模塊；然后確定實工時模塊和虛工時模塊的時間定額，并最終獲得產(chǎn)品的最終時間定額；本發(fā)明以定制生產(chǎn)為對象，以底層時間模塊為單位，以實工時模塊和虛工時模塊為載體，通過實工時模塊時間定額與虛工時模塊時間定額有機集成為最終產(chǎn)品的時間定額，可達到高效、精確地根據(jù)用戶的個性化需求以及產(chǎn)品的特性快速重構(gòu)以訂制為標(biāo)簽的面向產(chǎn)品族的工時定額的目的。
文檔編號G06Q10/00GK101777149SQ20101010136
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者吳小勇, 孫亞南, 張曉麗, 張立元, 王超, 肖瑩嬌, 胡春花, 趙紅玉, 陳友玲, 陳江濤 申請人:重慶大學(xué)