基于模特法检验工序工时定额与工艺成本分析-李佳洋

摘要
本文介绍了如何利用模特法对检验工序制定工时定额及基于工序的工艺成本研究，阐述了利用EXCEL建立成本估算方法系列化与标准化模型的过程。

本次设计的初期先对工厂里的工人进行检验动作的记录与分析，找出其无法高效工作的原因，而后对其进行动作研究，找出有问题的地方并加以改善。

研究主要分为工时定额的制定和工艺成本的估算两部分。

在两者相结合的情况下，努力使车间里的管理达到降低成本，提高效率的目的。

为了能够使工业工程学生全面的了解工业工程这个专业，此次研究以模特法为时间研究的主要手段，通过对现场录像的反复分析，结合模特法的动素语言制定标准工时定额。

基于制定的标准工时定额和现场设备基本参数，完成基于工序的工艺成本研究，估算此道工序的工艺成本。

本次研究力图使研究人员掌握工业工程基本工具——模特法，和现场工艺管理中的成本控制技术，并可在实际运用中将该方法应用于实验科研和现场改善中。

关键词：模特法工艺成本动作研究工时定额
ABSTRACT
This paper introduces how to use the model law on the inspection process labor time standard formulated based on the technology of the process and cost research, this paper expounds the use of EXCEL establish cost estimation method and the process of standardized series of the model. The design of the first of the factory workers early thanked the inspection record and analysis of the movement, and find out the reason of its cannot work efficiently, and then the action research, and find out the areas have problems and to try to improve. Research mainly divided into the formulation and labor time standard process cost estimate of the two parts. In combination, to make the workshop to reduce the cost, improve the management efficiency. In order to be able to make industrial engineering students comprehensive understanding of the industrial engineering major, this study as a model for the main research method of time means, through to the scene of the video, combined with the method of repeated analysis model of dynamic element language setting standards labor time standard. Based on the set standard working hours and the equipment fixed basic parameters, complete manufacturing process based on the cost, estimated the research process to process cost. This study aimed to allow researchers to master the basic tools of industrial engineering model method, and the scene-process management of cost control technology, and can in actual use this method is applied in the experiment in scientific research and improve.
Key words Model method Process cost Action research L abor time standard
目录
第一章绪论 (1)
1.1设计研究的目的与意义 (1)
1.2课题发展状况 (1)
1.3设计的指导思想 (1)
1.4课题应解决的主要问题 (2)
第二章工序检验概述 (3)
2.1概述 (3)
2.2检验 (3)
2.3检验的分类 (3)
2.4工序检验 (4)
2.4.1工序检验的目的 (4)
2.4.2工序检验的作用 (4)
2.4.3工序检验的形式 (4)
2.5工序控制与检验 (5)
2.6检验部门的任务 (6)
2.7检验标准及其制定方法 (7)
第三章动作时间研究 (9)
3.1动作与时间的背景 (9)
3.2动作研究 (9)
3.3动作研究的分类 (10)
3.4时间研究 (11)
3.4.1时间研究的定义 (11)
3.4.2时间研究的用途 (11)
3.4.3时间研究中的主观判断与评价 (11)
3.4.4工作分析和工作建立 (12)
3.5动作与时间研究的阶段进行 (12)
3.6动作与时间研究的方法 (13)
3.7模特排时法（模特法） (14)
3.7.1模特法的原理 (14)
3.7.2模特法的特点 (14)
3.7.3模特法动作分类 (15)
第四章基于工序的工艺成本研究 (16)
4.1成本的基本概念 (16)
4.1.1成本的定义 (16)
4.1.2成本的经济性质 (16)
4.1.3成本的不同含义 (17)
4.1.4成本的组成内容 (17)
4.2成本在经济活动中的重要作用 (17)
4.3基于工序的工艺成本估算的相关内容 (18)
4.3.1工艺成本的概念 (18)
4.3.2工艺成本估算方法 (18)
4.3.3基于工序的工艺成本估算模型 (18)
4.3.4基于工序的工艺成本估算基本流程 (22)
第五章检验工序的工时定额与工艺成本研究 (23)
5.1研究的前提和条件 (23)
5.2前期的准备工作 (23)
5.3计算的主要方法和内容 (23)
5.4工时定额的制定 (24)
5.4.1转向架检验的工时定额 (25)
5.4.2车轴自检的工时定额 (27)
5.4.3车轮（大外圆）自检的工时定额 (28)
5.4.4车轮（内圆）自检的工时定额 (29)
5.4.5车轮（轮厚度）自检的工时定额 (30)
5.4.6车轮选配的工时定额 (31)
5.4.7车轴选配的工时定额 (32)
5.4.8选配的工时定额 (33)
5.5工艺成本的估算 (34)
5.5.1转向架检验的工艺成本 (34)
5.5.2车轴检验的工艺成本 (35)
5.5.3车轮检验的工艺成本 (36)
5.5.4选配检验的工艺成本 (36)
5.6典型动作单元分类模型 (37)
结论 (41)
谢辞 (42)
参考文献 (43)
附录 (44)
第一章绪论
1.1设计研究的目的与意义
通过基于模特法对检验工序的工作研究，来完成改进工艺和流程，经济地使用人力，物力和财力，减少不必要的浪费，改进物料，机器和人力等资源的有效利用，降低劳动强度，保证劳动者身心健康的目标。

通过制定和贯彻作业标准时间，促使生产者充分有效地利用工作时间，减少无效时间，最大限度地提高劳动生产率。

从而制定出该工序的工时定额和估算出它的工艺成本。

通过模特法对检验工序进行工作研究，从而只需很少投资或不需要投资的情况下，通过改变作业流程和操作方法，实行先进合理的工作定额，充分利用企业自身的人力,物力和财力等资源，走内涵式发展道路，挖掘企业内部潜力，提到企业的生产效率和效益，降低成本，增强企业的竞争能力。

本课题紧密联系生产实际，通过对基于模特法制定检验工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算检验工序工艺成本的分析与研究，了解相关的工作方法、内容与流程，基本掌握相关的理论、方法和软件工具，并在此基础上结合生产实际，进行对基于EXCEL的计算机辅助对基于模特法制定检验工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算检验工序工艺成本研究和实践。

要完成此课题需要掌握，预定动作时间标准法中的模特排时法，动作经济原则ECRS，基于工序的工艺成本研究技术，能简单操作EXCEL，能利用visio做一些简单的图表。

1.2课题发展状况
我国与发达国家比较，在科学技术和管理上都落后于发达国家，相对来说，管理水平更落后。

自20世纪80年代以来，一些部门和企业开始学习和应用IE的基本原理和方法，取得了显著效果。

深圳富士康集团公司等运用IE进行流程优化，制定标准工时定额和现场改善，取得了较大成绩。

发达国家的成本控制与管理采用的都是基于工程的成本估算方法，进过多年的努力，企业形成了比较完善和系统的成本估算基础数据，为采用基于工程的成本估算方法奠定了良好基础，成本控制与管理已经非常成熟。

而我国采用基于工程的成本估算方法尚处于仅凭经验阶段，成本控制与管理的空间很大，任重而道远。

计算机的普及为工艺成本估算方法的实施和推广提供了有力的技术支持[1]。

1.3设计的指导思想
设计中要按照一定顺序进行，具体情况见图1-1所示。

图1-1课题指导图
1.4课题应解决的主要问题
本课题应主要解决工艺现场检验工序的工时定额的制定和该工序基于工序的工艺成本的估算，并在此基础上建立基于模特法制定检验工序工时定额和基于工序的工艺成本估算方法计算检验工序工艺成本的方法与流程的系列化与标准化模型。

第二章工序检验概述
2.1概述
无论怎样说，质量管理的最终目的还是对用户保证质量。

而且还必须：
（1）针对用户所期望的质量特性提出保证；
（2）不仅在售出的当时，而且是包括整个使用期间的长期保证和服务。

也有人把加强质量保证误解为就是进行严格检验，其实检验只是质量保证的内容之一。

随着质量管理的发展，质量设计和对工艺过程实行质量保证，或是事后服务和备件的长期准备等方面的保证已成为质量保证的中心。

但是，在加工中正在产品不合格期间，少量检验还是必须的。

因为对检验历来就有种种误解和不当之处，所以本章要对检验做简单阐述。

2.2检验
检验（inspection）一词一直就以各种含义被人们所论用。

在新的质量管理中，把检验的只能定义为：
所谓检验就是按照检验操作标准测量原材料、半成品和产品，将测出的特性值和规定值进行比较、加以判断并定出对该制品或批的处置办法。

所谓检验就是决定制品对后道工序是否适合；出场检验则是决定能否向用户发货的业务活动。

但是正如质量管理的原则“质量得自于加工过程之中，而并非来自于检验”所明确指出的，无论多么严格，也检验不出来物美价廉的产品。

依靠检验当然不能使不合格品直接变成合格品。

而依靠修理和报废则只会增加成本。

这不仅对生产者不利，也对用户不利，因为他们要承担这笔费用。

2.3检验的分类
检验的方法很多，也有其自己的分类法。

本节对此做一些简单介绍。

（1）按检验的数量分类：
1）全数检验（分选）；
2）抽样检验。

（2）按制品的流程分类：
1）进货检验；
2）工序检验；
3）成品检验；
4）出厂检验；
5）第三者检验。

（3）按评定方法分类：
1）计量检验：按计量值评定的检验；
2）计数检验：和量规、标准样板、规格进行比较，将产品逐个评为合格、不合格或是一级、二级、三级等。

（4）按检验之后制品能否再使用分类：
1）破坏性检验；
2）非破坏性检验。

（5）按检查地点分类：
1）集中检验；
2）流动检验。

（6）按能否选择供应者分类：
1）不能选择供应者的检验：厂内工序间的检验，出厂检验或是对指定承包厂来货的验收等都不能选择供应者。

对专门订货加工的部件、机械、装置的检验也相当于这一类。

这时，合格品可原封不动地出厂，不合格品必须全部分选，移作他用、降级或报废等。

在这种情况下把工作重点放在工序控制上远比放在检验上更为有利。

2）可以选择工作者的检验：一般企业和机关的进货检验，不是只从一个供应者，而是从许多供应者中进行选购的检验。

这时，事先对供应者的信用状况、质量管理的实施状况进行充分调查固然很必要，而进一步对检验结果进行研究，采用能够挑选出在稳定状况下长期供应合格品的企业这样的检验方法也是很必要的[2]。

2.4工序检验
工序检验是指为防止不合格品流人下道工序，而对各道工序加工的产品及影响产品质量的主要工序要素所进行的检验。

其作用是根据检测结果对产品做出判定，即产品质量是否符合规格标准的要求；根据检测结果对工序做出判定，即工序要素是否处于正常的稳定状态，从而决定该工序是否能继续进行生产。

2.4.1工序检验的目的
工序检验的目的是为了防止出现大批不合格品，避免不合格品流入下道工序去继续进行加工。

因此，工序检验不仅要检验产品，还要检定影响产品质量的主要工序要素。

2.4.2工序检验的作用
工序检验可起到两种作用：①根据检测结果对产品做出判定，即产品质量是否符合规格和标准的要求；②根据检测结果对工序做出判定，即工序要素是否处于正常的稳定状态，从而决定工序是否应该继续进行生产。

2.4.3工序检验的形式
首件检验：通过首件检验，可以发现诸如工夹具严重磨损或安装定位错误、测量仪器精度变差、看错图纸、投料或配方错误等系统性原因存在，从而采取纠正或改进措施，以防止批次性不合格品发生。

首件检验一般采用“三检制”的办法，即操作工人实行自检，班组长或质量员进行复检，检验员进行专检。

首件检验后是否合格，最后应得
到专职检验人员的认可，检验员对检验合格的首件产品，应打上规定的标记，并保持到本班或一批产品加工完了为止。

对大批量生产的产品而言，“首件”并不限于一件，而是要检验一定数量的样品。

特别是以工装为主导影响因素（如冲压）的工序，首件检验更为重要，模具的定位精度必须反复校正。

为了使工装定位准确，一般采用定位精度公差预控法，即反复调整工装，使定位尺寸控制在1/2公差范围的预控线内。

巡回检验：巡回检验就是检验工人按一定的时间间隔和路线，依次到工作地或生产现场，用抽查的形式，检验刚加工出来的产品是否符合图纸、工艺或检验指导书中所规定的要求。

在大批量生产时，巡回检验一般与使用工序控制图相结合，是对生产过程发生异常状态实行报警，防止成批出现废品的重要措施。

当巡回检验发现工序有问题时，应进行两项工作：一是寻找工序不正常的原因，并采取有效的纠正措施，以恢复其正常状态；二是对上次巡检后到本次巡检前所生产的产品，全部进行重检和筛选，以防不合格品流入下道工序（或用户）。

巡回检验是按生产过程的时间顺序进行的，因此有利于判断工序生产状态随时间过程而发生的变化，这对保证整批加工产品的质量是极为有利的。

末件检验：靠模具或装置来保证质量的轮番生产的加工工序，建立“末件检验制度”是很重要的。

即一批产品加工完毕后，全面检验最后一个加工产品，如果发现有缺陷，可在下批投产前把模具或装置修理好，以免下批投产后被发现，从而因需修理模具而影响生产。

工序检验是保证产品质量的重要环节，但如前所述，工序检验的作用不是单纯的把关，而是要同工序控制密切地结合起来，判定生产过程是否正常。

例如，通常要把首检、巡检同控制图的使用有效地配合起来。

工序检验不是单纯的把关，而是要同质量改进密切联系，把检验结果变成改进质量的信息，从而采取质量改进的行动。

对于确定为工序管理点的工序，应作为工序检验的重点。

检验人员除了应检验监督操作工人严格执行工艺操作规程及工序管理点的规定外，还应通过巡回检验，检定质量管理点的质量特性的变化及其影响的主导性因素，核对操作工人的检验和记录以及打点是否正确，协助操作工人进行分析和采取改正的措施[3]。

2.5工序控制与检验
应该把工作重点摆在工序控制上还是摆在检验上？对于这个问题的简单回答是：工序控制应该经常进行，而检验最好在必要的情况下进行。

下面分别不同情况做简单阐述。

（1）不需要检验的场合
工序正处于稳定状态，而且出自该工序的制品能够充分保证产品质量时，也可以不用检验。

（2）不需要工序控制的场合
不存在这种情况。

当然，如果工艺标准得到正确执行，教育工作也很彻底，工艺过程得到充分控制，长期保持稳定状态的话，则把质量的测量和在控制图上画点的间隔延
长或是停止的场合也是有的。

不过，工序控制还是应该坚持不断。

（3）靠检验对保证质量并非有利的场合
这种情况还相当多，例如：
1）方针的要求是不出一个不合格品，而现有技术又不可能达到时。

要求不合格品率非常低的情况也大体相同；
2）检验费用很高时；
3）产品质量的波动很大，测量和抽样误差很大是；
4）破坏性检验时。

上述情况下，若只能靠检验去保证质量，大多数在经济上都很不利，宁可采取以下一些有利措施：
1）把工作重点放在工序控制上；
2）把工作重点放在加工技术的提高上；
3）限于当前的技术水平而降低质量要求。

在上述情况下，如果采取一定要确保产品质量的方针，则经营管理人员应该有花费庞大检验费用的精神准备。

2.6检验部门的任务
必须把检验的功能和检验部门的任务或应尽的职责分开来考虑。

考虑到这两者混合在一起，不易区分，所以就当前检验部门从事的各项业务做简单论述：（1）对原材料、半成品和产品的批进行测量，与规定基准进行比较并判断其是否符合标准，按照规定的方法决定对各受检批的处理。

这些本来都是检验工作的功能，也是检验部门必须执行的任务，原则上在制造部门都要执行。

（2）对原材料、半成品和产品等的每一件进行逐个测量，与规定的基准进行比较和判断，对他们进行分选。

这是执行全数检验，逐个剔除不合格的任务。

把这些当成检验部门的任务也可以，但这样一来，因为不管产生多少不合格品全有检验部门来给分选，所以生产现场的人员对质量就不会关心而只注意产量。

因此，近来一般认为还是让生产部门完成这项任务比较好。

（3）对原材料、半成品和产品等进行测量，将所有资料送交有关部门的任务。

随着工业的发展，企业的分工明细，操作人员不管测量或者即使管测量也不管记录，而有由检验工进行测量并做记录的情况，特别是在机械制造行业中为最多。

因此在生产现场，因为不能直接取得产品质量的资料，所以多数是先由管测量的检验部门向他们提供这类资料，然后再根据这些资料进行工序控制。

在这种情况下，检验部门有提供工序控制用数据的责任。

检验部门是数据的提供者，原则上没有对工序采取措施的权利。

为了更好的进行这项工作，最近的趋向是把这些的检验人员部署到生产现场中去。

（4）包装作业
为了降低成本，在检验当中进行包装也可以。

不过要注意，包装作业的管理和包装中的检验不能随便调整。

（5）根据检验部门所取得的数据对现场操作人员进行劝告，或采取措施的任务。

工艺过程显示异常，或是不合格品数量急剧增加就迅速与制造部门取得联系时对的，但检验部门一般都不要采取劝告对工艺过程采取措施、直接采取措施或探讨工艺过程上的原因这类的做法。

（6）检验部门技术人员的任务
检验部门本来是按照检验标准进行检验的部门，和制造现场一样，几乎不需要技术人员。

检验科技术人员的任务是尽早订出检验标准和在检验操作的管理上竭尽全力。

（7）制定各类检验标准的任务
检验标准等该让那个部门来制定？这要按企业实际情况决定。

当前是由下列的某个部门来制定：
1）技术部门；
2）质量管理部门；
3）检验部门。

因为检验部门本来就是检验的执行部门，所以在检验部门并不怎么需要技术人员。

如果质量管理工作逐步发展，是组织上合理化起来，标准的制定工作就不要由检验部门而应该由技术部门或质量管理部门完成[2]。

2.7检验标准及其制定方法
检验也是一种操作，所以必须制定操作标准。

如果详细的说，标准可以分为：试验标准法、测量标准法、计测管理标准、抽样法标准、检验标准、、检验实施规定、各种检验标准的管理规定等许多种。

根据行业和各个企业具体情况，这种分类怎样进行都可以。

这里进阐述各类标准均应包括的重要事项。

（1）各类检验标准上应该规定的项目
各类标准上要规定的内容至少有以下几项：
1）对批的规定，明确批的构成方法。

2）明确抽样的单位、保证单位以及测量或试验产品的单位，如有必要还要搞清他们之间的区别和联系。

3）规定抽样检验的方法，不仅要规定样本的多少，也要具体确定其收集方法。

4）规定检验项目及其测量、试验的做法。

5）明确各种制品的判断基准和批的判断基准。

特别是根据五种感官的感觉来检验时，要准备好作为每种样本判定基准的界限样板等，使之清楚明确并经常检定。

6）明确规定对各个不合格品、不合格批的处置办法和处置负责人。

当前因为经常有对不合格批的处置变成由科长、厂长的权限进行处置的情况，所以最好尽可能使他们标准化。

7）与检验报告的提出、传阅有关的项目要标准化，如有必要可进一步使检验记录的使用方法标准化。

8）如有必要，还应规定来自索赔、下道工序的情况资料在修改各类检验标准上的正确用法。

9）规定对检验操作进行审查和管理的方式。

由于检验也是一种操作，因而要是和其他各类操作标准完全同样的看待和制定也是可以的。

（2）检验方式的确定方法：
本节要讲述实际当中使用的各种检验方式的确定方法是不可能的，下面只叙述基本的步骤和看法，但是总结前面所讲的一切方法，就可以确定出检验方式，其步骤根据情况不同，而有前后变动。

1）确定检验目的，要对后道工序或用户的使用状况、出现不合格品、不合格批的经济损失和信誉降低的损失进行调查，并根据方针来决定。

规定应该检验的质量特性，特别是对性能要充分调查并确定其测量和试验的方法。

2）对过去数据进行统计分析。

如有必要则重新收集数据进行分析。

3）规定保证单位，特别在产品是集合体时更为重要。

4）考虑到制品的流程决定检验地点。

根据应该在哪个阶段制止不合格品的流动来决定采用进货检验、工序检验、成品检验还是出厂检验等。

5）确定抽样检验的单位和测量单位。

6）确定每个制品的判断基准。

7）确定必要的质量水平。

第三章动作时间研究
3.1动作与时间的背景
动作与时间研究（MotionandTimeStudy）也称“工时学”、“工作研究”或“作业研究”，是指用系统、科学的方法测定、分析和研究作业动作与时间，以获得最佳的工作方法。

动作与时间研究对于提高工作效率、降低疲劳以及在工劳动工时测定与管理方面有极其重要的作用。

动作与时间研究由动作研究和时间研究两部分组成。

动作研究又称“方法研究”或“工作方法设计”，其主要内容是通过各种分析手段发现、寻求最经济有效的工作方法，动作研究的主要发明者是E.B.吉尔布雷斯和L.M.吉尔布雷斯夫妇。

F.B.吉尔面雷斯于1885年受雇于一建筑商时进行了著名的“砌砖研究”。

在该研究中，他通过对砌砖动作进行分析和改进，使工人的砌砖效率提高了近200%。

1912年，吉尔布雷斯夫妇在美国机械工程师学会会议上，首次发表了题为《细微动作研究》的论文，在文中他们首创用电影摄影机和计时器将作业动作拍摄成影片并进行分析的方法，同时通过自己的研究将人的作业动作分解成三大类共17种基本动作《命名为“动素”》。

这些基本动作是：伸手、握取、移物、装配、应用、拆卸、放手、检验、寻找、选择、计划、对准、预对、持住、休息、迟延和故延。

其中前8种动作称之谓“必需动作”，中间5种动作称之谓“辅助动作”，最后4种动作称之谓“无效动作”。

他们指出，籽提高动作效率必须尽可能地删减第二、三类动作。

以后，F.B.吉尔布雷斯又独创性地发明了“灯光示迹摄影”和“设计灯光示迹摄影”两种摄影方法，使动作分析的准确性和有效性有了很大的提高。

为了缓和、消除工人对早期动作研究的抵触和不满，在富有心理学诰诣的L.M.吉尔布雷斯的帮助下，F.B.吉尔布雷斯又逐渐地将动作研究范围扩大到工作疲劳与单调、动机及工作态度等方面[4]。

3.2动作研究
动作研究，有的书叫工作研究、工作设计或是方法工程。

其研究的对象都是在工作中，如何找出最简最优的方法，以最少的动作最终达到节约人力、提高效率、充分降低时间成本以达到提高经济效益的目的。

它涉及到三个方面的关系：即动作与时间的关系，动作与人体的关系，动作与产品的关系。

弗兰克·吉尔布雷思被公认为动作研究之父。

动作研究又称“方法研究”或“工作方法设计”，其主要内容是通过各种分析手段发现、寻求最经济有效的工作方法，动作研究的主要发明者是E.B.吉尔布雷斯和L.M.吉尔布雷斯夫妇。

F.B.吉尔面雷斯于1885年受雇于一建筑商时进行了著名的“砌砖研究”。

在该研究中，他通过对砌砖动作进行分析和改进，使工人的砌砖效率提高了近200%。

1912年，吉尔布雷斯夫妇在美国机械工程师学会会议上，首次发表了题为《细微动作研究》的论文，在文中他们首创用电影摄影机和计时器将作业动作拍摄成影片并进行分析的方法，同时通过自己的研究将人的作业动作分解成三大类共17种基本动作《命名为“动。