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计算机辅助劳动定额制定与管理系统在东电的设计与实现
2011-09-21 18:01:24    来源:中国定额网    评论: 点击:

劳动定额是指在一定的生产技术组织条件下,对生产单位合格产品或完成一项工作任务的活劳动消耗量所预先规定的限额,劳动定额是编制公司内各项计划、合理组织生产的基础,是改进生产技术,挖掘劳动潜力的重要手段,是公司内部进行成本控制,评价经济效益的重要依据,是衡量职工贡献大小、实现按劳分配的必要尺度,是现代企业科学管理的重要组成部分。

为了使企业能快速应对不断变化的国际国内市场竞争,实现建立世界一流企业#的战略目标,东方电机正在积极推进信息化建设和企业现代化管理。东方电机股份有限公司是中国东方电气集团的核心企业,是中国主要的发电设备研发、制造企业之一,公司主要从事各型水轮机、水轮发电机、汽轮发电机、大中型交直流电(动)机以及相关控制设备和辅助设备的研发、设计、制造和销售,具有年产400万千瓦水力发电设备、2500万千瓦汽轮发电机和核电发电机的能力,它的生产组织方式属于单件小批量。由于公司要及时的参与各发电项目的投标,准确的成本是产品定价的依据,另外公司产品系列多、各项目周期紧、各种大型零部件加工工艺路线复杂、原材料的来料余量及材料性能等不确定因素,因此快速及时地制定出科学、合理、平衡的劳动定额以促进劳动生产效率的提高、产品成本的准确核算是东电急需解决的问题。本文从东电的实际出发,以零件结构为主线设计了东电计算机辅助劳动定额制定与管理系统,涵盖了从劳动定额标准的制定与管理、产品定额的编制、分析的全过程,成功实现了高效、科学、合理、平衡地编制各种产品的劳动定额,并为其他管理信息系统及相关部门提供了劳动定额方面的即时信息。

1、现状及问题分析

在经过详细调研和仔细分析后,得出劳动定额管理的现状及问题如下:

1.1、目前使用的定额制定方法是经验估计法、统计分析法、标准资料法等,存在计算过程复杂、查表工作繁琐、工

作效率低下等缺点,对技术测定、工作研究等先进的定额制定方法应用不足。

1.2、缺乏有效的定额数据管理和分析。制定方法的落后使劳动定额数据受主观因素影响大,数据的统一性差。积累的劳动定额数据量庞大,又缺乏对数据进行有效分析和评估的工具,难以进行快速有效的定额调整,不利于形成科学、先进、合理、统一的定额基础标准。

1.3、现行劳动定额标准滞后于生产力的发展。公司成长过程中,新设备、新技术、新工艺和新材料得以不断应用,定额制定需作相应的调整。劳动定额标准修订工作不及时、不完善,修订的周期太长,修订的依据不够充分,修订的准确性和科学性难以保证。

1.4、劳动定额数据的集成度低。劳动定额的制定只是公司生产流程整体中的一个环节,劳动定额管理系统就必然与其他系统交互和共享信息。劳动定额管理的信息集成性不高,难以实现与其他系统的信息集成和数据共享。定额数据的一致性得不到有效保证,数据使用和重用的效率低下,不适应公司信息化的要求。

1.5、计算机辅助劳动定额的应用水平不高。计算机辅助技术在劳动定额制定和管理中的应用水平远落后于其他工作领域,现阶段主要采用手工方式完成各种劳动定额的编制,由于人员少、任务重、编制手段落后,因此劳动定额编制和统计分析已经难以满足公司信息化的要求。

1.6、劳动定额基础及公司环境较好。在公司的发展过程中,已经有了较全面的制造工艺标准数据和各种加工方法的定额计算公式,积累了大量的劳动定额统计数据,需要利用计算机技术进行有效的管理和利用,另外信息化成为公司提高市场竞争力所依赖的重要手段,计算机辅助技术在公司的各领域得到深入、广泛的应用。

综上所述,所有问题的解决办法是实践新的定额制定与管理思想,应用计算机辅助劳动定额与管理可以克服传统劳动定额制定过程中定额平衡性差、劳动强度大、工作效率低等缺点,有助于提高公司劳动定额的制定效率和定额水平,以满足公司生产快速发展的需要。

2、系统特点

根据以上企业的劳动定额业务分析以及系统远期发展需求,系统应具有以下特点:

2.1、实用性!与东电的实际情况相结合,切实解决企业在劳动定额制定与管理方面存在的问题,使产品劳动定额的制定更高效、科学、合理和平衡。

2.2、开放性!公司在不断地推出新产品以及新技术、新工艺迅速发展,因而应具有开放性。一方面使系统具有可扩展性,易于增减、优化各种计算模型,另一方面应使系统具有通用性。

2.3、高效性!系统运行效率要高,计算处理能力要强,响应时间要快,以适应公司生产规模不断扩大的需求。

2.4、可靠性!系统应能稳定、可靠地应对各种产品劳动定额的计算。

2.5、安全性!既要做到信息共享,也要考虑重要信息对无关人员的屏蔽,系统应具有一套严密的安全机制。

3、系统设计与实现

3.1、系统设计

3.1.1、系统体系结构设计!本系统采用三层体系结构,即公司-部门-模型,并在每一层设一个调整系数。这种体系结构的优点是:可以在不改动底层模型计算公式的情况下快速、批量地调整各个模型、各部门、公司的劳动定额标准,用于平衡部门内各工种、公司内各部门的劳动定额水平,另外各种调整系数都采用版本控制以方便调整系数的追溯,体系结构如图1

 

图1 系统体系结构图

3.1.2、定额模型体系结构设计!本系统的定额模型仍然采用三层结构,即典型零件模型-通用模型-切削参数模型,切削参数模型是计算通用模型的基础,通用模型是典型零件模型的基础,典型零件模型用于计算产品零件的劳动定额。当然切削参数模型、通用模型也可用于计算产品零件的劳动定额,只是工作效率不如典型零件模型。

3.1.3、业务逻辑设计!本系统采用劳动定额标准制定与产品劳动定额编制相分离的业务逻辑设计,即各种劳动额定标准计算模型的制定与模型的使用分别在不同的功能模块中实现,并加以权限控制。这样就为劳动定额最终实现“立法与执法相分离”提供了技术上的支持。

3.1.4、模型规则设计!本系统采用通用规则与模型规则相接合的设计原则,即在系统中设置能用于所有模型的全局通用规则,如:各种修正系数。这样设计的目的是为简化模型的创建工作以及能够进一步快速平衡各工种的劳动定额水平。

3.1.5、系统功能设计!根据公司劳动额定的实际业务情况并考虑到系统的发展性,本系统主要包括六个功能模块:定额模型维护、典型零件维护、切削用量维护、定额计算、资源管理、权限管理。

3.2、系统功能实现

建立该系统的重点和难点是各种劳动定额计算模型的建立,因此本文将对定额模型维护、典型零件维护作重介绍。由于东电劳动定额工作一直没有中断过,经过几十年发展已积累了大量的历史数据和各种数学模型, 这些历史数据及数学模型经过筛选、 提取、 抽象就可以用来建立系统中的各种劳动定额计算模型。

在创建模型之前首先应对整个模型系统进行分析、 规划, 从中提取并建立一系列通用规则,这些通用规则将作为全局变量影响引用此规则的所有模型; 其次应建立统一的变量命名规范, 以保正整个系统在设计、使用过程中的规范与一致。经分析在东电的所有计算模型中各种修正系数如: 材料修正系数、 批量修正系数、 技术性宽放系数等属于影响全局的变量, 所以将其抽象为通用规则; 在命名的规范方面我们采用国标字符为变量命名,如果在同一模型中出现两个及以上相同国标字符时,除一变量外, 其余在国标字符前加汉语拼音的第一个字母作为识别码,如: 汽轮发电机转轴总长为“ L”, 本体长则定义为“BTL”。

3.2.1、定额模型维护

模型分类 根据东电现有工艺手段, 劳动定额计算模型分为金工、 手工两个大类。金工类又按公司现有金加工设备分成不同的子类, 手工类细分为焊接、 装配、 线圈、 刷漆、划线、 清理、 零件钳工等子类, 并为每一分类及子类设置一个分类调整系数用以快速批量地平衡各分类层次的劳动定额水平。

建立模型 在计算模型分类树上选择某个分类, 在此分类下建立计算模型, 每一计算模型都包括总体信息、 修正系数、 输入参数、 影响因素、 查表参数、 计算公式, 本文以Φ250镗床飞平面计算模型为案例来讲解建立定额模型的全过程。

1)总体信息  设置此模型的模型修正系数、 模型描述(说明)、 模型简图以及模型的计算界面布局调整。模型修正系数用以在不改变模型计算规则的情况下对模型的劳动定额水平进行简单快速调整,在飞平面计算模型中模型修正系数暂定为1 ; 模型简图我们采用 CAD 绘制并输出为统一尺寸 ( 240*150)统一格式 (. jpg)的文件,并将此简图文件加入到模型简图栏中, 模型简图不仅可以让模型使用者(产品定额编制人员)对模型有直观的认识, 而且还可以利用敬信定额软件平台所提供的简图浏览功能,直接、快捷地从简图调用相应的计算模型。

2)修正系数  选择在前面创建的全局通用规则中的修正系数, 考虑到镗床飞平面所消耗时间与材料有关,所以在此我们选用材料修正系数K1 。

3)输入参数  创建参与计算或者根据此参数选择综合时间的输入变量, 根据我们现有的镗床标准资料, 飞面的综合时间由加工面的长、 宽决定,因此在此模型的输入参数中我们建立长(L)、 宽(B)两个变量。

4)影响因素  建立影响时间消耗的其它因素, 根据原有标准及实际加工情况决定飞面时间消耗的因素中还有表面粗糙度 ( Ra)。

5)查表参数! 建立与其它变量相关联的查表参数,在此模型中将建立一个查表参数 - 综合时间 (T)它与输入参数L、B相关,并确定查表方式为平面回归。使用平面回归查表方式的目的是因为综合时间表中的 L、B参数值是一个离散、 不连续、 有限的, 而实际产品的长、 宽不一定与表中的 L、 B相一致,使用了平面回归查表方式后系统将根据实际输入的 L、 B值结合综合时间表自动计算一个与之相适应的综合时间,这样不但提高了查表效率, 也有利于减少手动查表时主观因素的影响,以保持计算工时的一致性。

6)计算公式! 根据前面定义的变量结合企业多年积累的经验及研究的成果定义成模型的计算公式。在此飞面模型中我们定义的计算公式为: T* K * l Ra。这样我们已经完成了镗床飞面模型的整个维护过程,在计算模块中可以使用该模型进行镗床飞面工步的劳动定额计算,定额编制人员只需要在其中输入加工面的长、宽尺寸并选择相应的材料及表面粗糙度, 系统便会快速地算出劳动额定。使用模型自动计算即快捷也不会产生因人而异的定额,因为已将易受主观因素影响的部分放在模型系统内部对一般用户而言它是透明的, 所以无论是谁只要他输入的参数与零件图上一致那么通过模型计算出来的劳动定额就是一致的。

当然这只是一个较简单的定额模型维护过程, 对于复杂的定额模型的维护,它的总的维护过程是类似的,只是它具有更多的影响因素和更复杂的计算规则而已。但是, 无论创建什么样的定额模型,一个重要的原则是: 把易受主观因素影响、 复杂、 繁锁的过程交给计算机去做, 尽量减少输入参数,只有这样所创建的定额模型才是适用的、 有生命力的定额模型。

3.2.2、典型零件模型维护

前面所讲的定额模型是属于通用的模型, 它适用于企业的任何不同产品的生产过程。但是, 一个企业产品的零部件并不都是完全差异的,相反, 它的很多产品是系列的,很多零部件的形状、 工艺流程是相似甚至相同的, 这就为我们进一步提高劳动定额的编制效率而实现典型零件模型提供了基础条件。

在创建典型零件模型之前, 首先需要对企业的产品特点、 各零部件的工艺流程进行收集、 整理、 分析、 归类, 从中找出具有典型代表的零部件, 并对这些典型零部件的工序进行优化、 提炼, 使其更具通用性、 代表性。其次, 需要对企业劳动定额编制工作的历史分工情况进行分析、 总结并确定现在的典型零件模型维护分工, 以此分工为基础建立不同的部门 (分类 ), 为每个部门 (分类 )设置一个部门调整系数及指派相应的模型维护人员。建立部门及设置部门调整系数的目的是因为在原来手工编制定额的过程中不可避免的存在不同定额人员所编制零件的劳动定额水平不一致。为了快速地建立各种典型零件模型及消除各种典型零件之间的不平衡,可以把各种典型零件的历史数据分成不同的部门并用部门调整系数来平衡它们之间的水平差异。

建立了部门以后,即可按照各典型零件的特点及工艺流程对部门内的典型零件进行分类并设置相应的分类调整系数,这一点同通用定额模型的维护相同。以下以典型零件“镜板”为案例来讲解典型零件模型的维护过程。

典型零件维护包括典型零件和典型零件的工序的维护两个部份。典型零件表述分为: 总体信息、 修正系数、 输入参数、 影响因素 4个方面; 典型零件的工序表述分为: 总体信息、 修正系数、 输入参数、 影响因素、 查表参数和计算公式 6个方面,各个部分的意义和作用与同通用定额模型相同。

典型零件

1)建立典型零件及工序 经过分析整理, 我们创建“镜

板”典型零件的工序为: 粗车 - 划吊孔 - 钻刮攻 - 磨垫筒半精车、 选镜面 - 精车、 磨把合面 -划把合孔 - 钻攻 - 与推力头把合 -划销孔 - 同钻铰 - 拆 - 划斜深孔 - 钻刮攻 - 车磨垫筒、 精车、 磨镜面、 研磨抛光 - 清理防锈。

2)典型零件的总体信息维护 在此处我们为“镜板”设置模型调整系数和模型简图。

3)典型零件的修正系数维护 由于我们所有镜板的材料、 加工精度都一样,因此在此处不设置任何修正系数。

4)典型零件的输入参数维护 影响不同镜板加工时间差异的主要因素是: 外径 (D)、内径 (d)、板厚 (B)、起吊螺孔数 ( DKN)、 把合孔数 ( BHKN )、 销孔数 ( XKN)、 斜深孔数(XSKN),根据这些因素建立相应的输入变量。

5)典型零件的影响因素维护 在所有的镜板加工中影响因素相同, 所以在此不需要建立影响因素。

典型零件工序

在典型零件工序的维护中工序的总体信息维护、工序的修正系数维护、 工序的输入参数维护、 工序的影响因素维护、 工序查表参数维护与通用定额模型的维护相同, 可以根据实际情况进行选择性的维护, 但每道工序的计算公式必须维护。在“镜板”典型零件工序维护中对每道工序的计算公式维护如下:

1)粗车 计算公式为:58*(1+((D^2-d^2)/(4300^2-2890^2)- 1)*0.9) 说明: 58为基准镜板的粗车工时、4300为基准镜板的外径、2890为基准镜板的内径、0.9为加工面积对不同镜板粗车时间消耗的影响权重。

2)划吊孔 计算公式为:1*(1 +(D/4300-1 )*0.5)。

3)钻刮攻! 计算公式为:6*(1+(D/4300-1)*0.2)*(1+(DKN/4-1)*0.9)。

4)磨垫筒半精车、选镜面、精车、磨把合面  计算公式为:70*(1+((D^2-d^2) (4300^2-2890^2)-1)*0.9)。

5)划把合孔  计算公式为:4*(1+((BHKN /20)-1)*0.3)*(1+(D/4300-1)*0.2)。

6)钻攻  计算公式为:6*(1+((BHKN/20)-1)*0.8)*(1+(D/4300-1)*0.2)。

7)与推力头把合  计算公式为:20*(1+((BHKN/20)-1)*0.9)*20*(1+((D/4300)-1)*0.5)。

8)划销孔  计算公式为:1*(1+((XKN/4)-1)*0.3)*(1+(D/4300-1)*0.2)。

9)同钻铰  计算公式为:12*(1+((XKN/4)-1)*0.9)*(1+((B/250)-1)*0.8)。

10)拆  计算公式为:20*(1+((BHKN/20)-1)*0.9)*(1+((D/4300)-1)*0.5) /3。

11)划斜深孔  计算公式为:if(XSKN>=1,2* (1+((XSKN/12)-1)*0.5)*(1+(D/4300-1)*0.2), 0)。

12)钻刮攻  计算公式为:if(XSKN>=1, 2*(1+((XSKN/12)-1)*0.9)*(1+((D-d)/(4300-2890)-1)*0.8)*(1+(D/4300-1)*0.2), 0)。

13)车磨垫筒、精车、磨镜面、研磨抛光  计算公式为:128*(1+((D^2-d^2)/(4300^2- 2890^ 2)-1)*0.9)。

14)清理防锈  计算公式为:8*(1+((D/4300)-1 )*0.5)。

所有工序的计算公式创建完成后, 对该典型零件模型的布局进行调整以使模型的使用界面更友好。

这样我们就已经完成了"镜板"典型零件模型的整个维护过程,在计算模块中可以使用该典型零件模型进行所有镜板的劳动定额计算, 定额编制人员只需要在其中输入镜板的外径、内径、板厚、起吊螺孔数、把合孔数、销孔数、斜深孔数,系统便会快速地算出该镜板的所有工序的劳动定额使用典型零件模型自动计算既快捷也不会产生因人而异的定额,无论是谁只要他输入的参数与零件图上一致那么通过典型零件模型计算出来的劳动定额就是一致的, 计算界面如图二。

图2 典型零件劳动定额计算界面

以上通过我们对定额模型与典型零件模型的维护,了解了创建模型的过程,当然企业可以根据自身的情况为模型加入更多影响因素以使计算出来的劳动定额更准确。至于切削用量模型的维护, 它与通用模型的维护过程相似,在此我们不再作讲解。

3.3、系统安全性控制

为防止模型数据遭破坏或被恶意修改, 我们以软件平台为基础建立了严密的安全规范:整个系统采用 C /S(客户端/服务器 )模式, 模型数据集中存放在 SQLSERVER 服务器上, 并对每个用户分别授权以及使用 SQL Server和 Windows相结合的身分验证, 这样能有效地确保数据库的安全; 另外,针对不同的用户我们还制定了模块的使用权限以及采用模型级的权限控制, 这样每一位建模人员在使用系统时都会有一种安全感, 因为别人没有权利删除及修改自己创建的模型。

4、系统实施及效果

系统设计实现完成后,经过对各种模型的充分测试、 试运行以及公司相关部门的审批即可以投入运行。该系统在投入使用后取得了显著的成效:

1)积累和完善了公司的劳动定额标准体系。

2)劳动定额的编制工作效率得到成倍的提高。

3)编制劳动定额更科学、 更准确、 更合理。

通过该系统不仅能够对公司的各种劳动定额标准进行有效管理, 能够高效的编制出科学、 合理、 平衡的劳动定额。公平合理的劳动定额是建立公平竞争机制的基础, 有了公平的竞争机制就能刺激操作者的劳动积极性、 提高劳动效率, 同时该系统能为生产计划、 产品成本核算等其它管理工作提供及时、 可靠的数据。

远景: 科学、 合理、 平衡、 准确的劳动定额是效率研究的基础。在合理、 平衡、 准确的劳动定额的基础上通过对各工种中完成劳动量多、 工作质量好的操作者的操作过程进行记录、 分析、 提炼形成标准的操作过程并在全公司内推广,这样就能形成一套不断将优秀操作者的个人经验转化为公司组织过程资产的良性机制, 使公司避免优秀员工流失带来的风险,为公司的长期发展奠定良好的基础。因此,该系统不仅是一个定额辅助系统, 也可作为各种标准操作过程模板的管理系统。随着模型系统中各种模型的不断优化、不断丰富,该系统必将成为企业的一个宝贵资源库。

5、结束语

该系统的建模型过程不仅是一个创新的过程也是一个总结过去、 丰富知识的过程。在该系统的规划、 设计、 实施过程中我们的经验和体会是:

1)在系统的实施前应得到公司领导的支持,否则难以执行,因为模型建立的过程也是劳动定额整顿的过程,平衡定额水平的同时难免对部分人的收入造成影响。

2)在创建模型之前必须进行总体规划,否则将出现模型结构混乱、模型的后期管理非常困难。

3)定额模型系统的建立是一个周期较长的过程,系统建立过程应遵循统一规划、逐步实施的原则;在典型零件基准工时确定时应考虑历史原因渐近地调整, 切不可一步到位,否则对操作者冲击太大容易受到大多数人的抵触。

[参考文献 ]

[1] 吴宝良. 劳动定额统计 [M ]. 北京: 全国劳动定额定员标准化技术委员会、中国劳动学会劳动标准专业委员会出版, 2005.

[2] F.W.泰罗. 科学管理原理 [M] . 北京:团结出版社, 1999 .

[3] GB/T 1400-92 劳动定额术语 [S] . 北京:国家技术监督局发布.

 

注:文中所劳动定额信息化解决软件依托“BJ通用劳动定额管理系统”。相关介绍请看该公司网站http://www.bijienet.com

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