基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订方法

技术领域

本公开涉及机械加工技术领域，具体涉及一种基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订方法。

背景技术

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定工作任务的劳动消耗量所预先规定的限额称为劳动定额。这种限额体现为一种数量标准，在机械制造行业，这种标准通常以劳动时间为度量尺度，以工序为基本计算单位。将生产单位合格产品或完成一定工作任务的劳动时间消耗的限额称为工时定额。实际加工工时是与工时定额相对的一个概念，它指企业、车间、班组或者工人生产过程中实际耗费的工作时间。

工时定额作为企业生产管理工作的基础数据，是企业成本核算、组织生产、定编定员、业绩考核与按劳分配的重要依据。目前，工时定额管理存在许多问题，发展相对滞后，影响企业管理的精确性与公正性，具体如下：

1、工时定额制定方法落后，定额水平普遍偏低。

经验估计法、统计分析法、标准资料法等广泛使用的定额制定方法，存在数据缺乏科学性、计算过程复杂、表格线性化工作繁琐、工作效率低下等缺点，对企业变化的应对不足。

2、缺乏有效的定额数据管理和分析。

制定方法的落后使工时定额数据受主观因素影响大，数据的准确性差。积累的工时定额数据量庞大，又缺乏对数据进行有效分析和评估的工具，难以进行科学的定额调整，不利于形成先进、合理、科学、稳定的定额基础标准。

3、现行工时定额标准滞后于企业生产力的发展。

企业成长过程中，新设备、新技术、新工艺和新材料得以不断应用，企业的定额制定需作相应的调整。大多数企业的工时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。在多品种小批量及单件生产类型的企业内表现更为突出。

4、工时定额数据的集成度低。

工时定额管理只是企业生产流程整体中的一个环节，工时定额管理系统必然与其他系统交互和共享信息。即便是已建立应用系统对工时定额进行管理的企业，对工时定额管理的信息集成性也考虑得不够，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，不适应企业信息化的要求。

综合来说，工时定额与企业实际生产情况存在较大的差别，主要是由于数据量不足以及缺乏适应的修订优化方法所致。企业由于长期以来工时定额沿用企业早期制定的过时的定额标准，生产采集的实际数据不能动态的修订定额标准，造成了工时定额不能动态反应企业生产能力的结果。

发明内容

本公开实施例提供一种基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订方法。

第一方面，本公开实施例中提供了一种基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订方法，包括：

采集目标零件的实际加工工时并存入数据表；存入所述数据表的信息包括循环计数、采集计数、平均工时、实际加工工时的多次采集记录；

基于存入所述数据表的信息实际加工工时计算移动平均值；

基于所述移动平均值修订工时定额。

进一步地，基于存入所述数据表的信息实际加工工时计算移动平均值，包括：

读取存入所述数据表的信息；

初始化循环计数i、采集计数c；

将所述采集计数c对移动平均参数n取模，如果等于1，则表示当前采集数据覆盖所述数据表第1列的数值，如果等于2，则表示当前采集数据覆盖第2列的数值，依此类推；

记录当前采集数据对应的实际加工工时，依据循环计数i的变化自动寻找所述数据表中相应的列将其值覆盖；

循环变量i＝i+1，并判断循环变量是否达到平均参数值n；若达到平均参数值n，则对所述循环变量进行归1处理，也即i＝1；

计算移动平均值，其中若满足工时定额修正的最小条件也即采集计数c>平均参数值n，则按照下式计算移动平均值m：

其中，采集实际加工工时为h，移动平均值为m，移动平均参数为n。

进一步地，基于所述移动平均值修订工时定额，包括：

依据下式计算修订后的工时定额：

其中，初始工时定额为s

进一步地，移动平均值m可以按照不同分类拆分成不同子移动平均值m

进一步地，移动平均值的分类与实际加工工时的分类一致。

第二方面，本发明实施例中提供了一种基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订装置，包括：

采集模块，被配置为采集目标零件的实际加工工时并存入数据表；存入所述数据表的信息包括循环计数、采集计数、平均工时、实际加工工时的多次采集记录；

计算模块，被配置为基于存入所述数据表的信息实际加工工时计算移动平均值；

修订模块，被配置为基于所述移动平均值修订工时定额。

进一步地，所述计算模块，包括：

读取子模块，被配置为读取存入所述数据表的信息；

初始化子模块，被配置为初始化循环计数i、采集计数c；

取模子模块，被配置为将所述采集计数c对移动平均参数n取模，如果等于1，则表示当前采集数据覆盖所述数据表第1列的数值，如果等于2，则表示当前采集数据覆盖第2列的数值，依此类推；

记录子模块，被配置为记录当前采集数据对应的实际加工工时，依据循环计数i的变化自动寻找所述数据表中相应的列将其值覆盖；

赋值模块，被配置为循环变量i＝i+1，并判断循环变量是否达到平均参数值n；若达到平均参数值n，则对所述循环变量进行归1处理，也即i＝1；

计算子模块，被配置为计算移动平均值，其中若满足工时定额修正的最小条件也即采集计数c>平均参数值n，则按照下式计算移动平均值m：

其中，采集实际加工工时为h，移动平均值为m，移动平均参数为n。

所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，上述装置的结构中包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条支持上述装置执行上述对应方法的计算机指令，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的计算机指令。上述装置还可以包括通信接口，用于上述装置与其他设备或通信网络通信。

第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述任一方面所述的方法。

第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储上述任一装置所用的计算机指令，该计算机指令被处理器执行时用于实现上述任一方面所述的方法。

第五方面，本公开实施例提供了一种计算机程序产品，其包含计算机指令，该计算机指令被处理器执行时用于实现上述任一方面所述的方法。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

该技术方案能够基于n次移动平均值算法，将实际采集的工时信息进行移动平均处理，并且根据多参数权衡优化计算得到优化后的工时定额。本技术方案普适性强，通过实时的工时定额修订优化模型和控制机制实现基于企业的生产能力的工时定额修订，解决了机械类数控零件的工时定额不准确问题。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1示出根据本公开一实施方式的基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订方法的流程图；

图2示出根据本公开一实施方式的用于n次移动平均值算法的数据表结构示意图；

图3示出根据本公开一实施方式的n次移动平均值算法流程示意图；

图4示出根据本公开一实施方式的工时定额管理装置结构框图；

图5示出根据本公开一实施方式的的工时定额实时修订方法的实施例二的流程示意图；

图6示出根据本公开一实施方式的工时实时优化曲线示意图；

图7是适于用来实现根据本公开一实施方式的基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施方式无关的部分。

在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

在公司定额管理中涉及到定额的制定、实施、统计和修订四个大的部分。本发明中，不包括定额的制定部分，企业可以参照定额标准或企业实际情况通过标准操作实验获得，还可以参照企业历史数据制定。工时定额的实施可以通过两种方法完成，一是开发工时定额管理系统，并与生产管理等系统有效集成；二是通过开发软件插件，动态地安装到生产管理系统中，从而添加工时定额管理的功能。本发明前提条件是已经制定初始工时定额为s，具备采集实际加工工时的条件。

本发明针对机械类数控加工长期存在的工时和定额不准确问题，提供了一种基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订方法。如图1所示，该方法的主要步骤包括：步骤S101，采集实际加工工时并存入数据表；步骤S102，分析实际加工工时，计算移动平均值；步骤S103，修订工时定额。

其中，所述步骤S101，采集实际加工工时并存入数据表，具体过程如下：

第1步：指定移动平均参数为n。移动平均参数指用于分析实际加工工时的数据项数，简单可以理解为移动平均参数指多久触发一次移动，也即采集n次数据后做一次调整。移动平均参数n可取短期、中期和长期三类，分别对应10次、30次和90次。移动平均参数n可以任意指定，n反映进行调整工时定额的频率，最小为1。

第2步：采集加工目标零件的实际加工工时。获取单次实际加工工时、员工信息采集结果。

第3步：将实际加工工时存入数据表。本发明设计了支撑实际加工工时存储和实际加工工时统计分析的数据库表结构。

具体说明如下：

数据表结构如图2所示。其中，循环计数数值指本次采集的实际加工工时在表格中填充的列数，初始值为1，循环计数数值在移动平均参数n之内变化，超过n后复位，也即超过n后复位为初始值1；采集计数记录实际加工工时采集次数，采集计数数值在超过移动平均参数n的1倍后以参数n的1倍为基数重新计算；平均数为n次实测工时的平均值；1～n表示最近n次实际加工工时的采集值。

所述步骤S102分析实际加工工时，计算移动平均值。移动平均值为n次采集实际加工工时的平均值。

设本次采集实际加工工时为h，移动平均值为m(反映一段时间内实际加工工时的数值)，移动平均参数为n(即移动平均所取的项数)，h

基于步骤S101中设计的数据表结构，如图3所示，移动平均值算法具体过程如下：

第1步：读取数据表内容。将数据库中历次采集数据表读取到内存，然后依次对该内存数据进行处理。

第2步：初始化循环计数i、采集次数c。将内存中与数据表第2列对应数值(即累计采集次数)加1，对应于本次采集次数。初次对循环变量列1也即循环计数赋初值1。

第3步：判断本次采集数据覆盖位置。将采集次数c对移动平均参数n取模(c％n＝i？)，如果等于1，则意味着最新采集数据应该覆盖“1次”列的数值，如果等于2，则意味着最新采集数据应该覆盖“2次”列的数值，依此类推。

第4步：记录最新一次采集的实际加工工时。依据变量i的变化自动寻找“列i+3”将其值覆盖。

第5步：更新循环变量。将采集次数反映到数据表中，用循环变量控制每次覆盖的列字段。即每次记录完最新采集实际加工工时后，循环变量i＝i+1，并判断变量是否达到平均参数值n,达到平均参数值(i>n)，则对循环变量i进行归1处理(i＝1)。

第6步：计算移动平均值。若满足工时定额修正的最小条件(c>n)，则计算移动平均值，计算公式如式1：

所述步骤S103修订工时定额。依据工时定额优化算法，将实际加工工时反映的生产情况体现到工时定额的修订中，计算得到优化后的工时定额。

工时定额优化的基本思路是：当一段时间内生产效率发生明显变化时，则通过采集最近n次得到的实际加工工时的均值相比与修订前的工时定额会产生明显的变化，通过加权平均的方法综合考虑目前实际生产情况和企业长期生产情况对工时定额的影响，修订得到更加符合企业生产能力的工时定额。

设初始工时定额为s

工时定额优化公式如下式(2)-(4)：

得到优化的工时定额写入到工时定额标准中作为新的定额使用，在下一次优化时作为工时定额为s使用，即s'→s，完成优化循环迭代过程。

按照企业数字化程度，可以将工时定额S

移动平均值的分类与实际加工工时的分类一致。

本发明还提供了一种工时定额管理装置，为便于与生产管理系统有效集成应用，推荐开发工时定额管理插件的形式而不是管理系统，可以避免系统实施的集成与数据交换和共享的难题。该插件以标准工时定额、实测工时为输入，输出经优化的工时定额新标准。如图4所示，该工时定额管理装置包括：

工时统计模型模块，用于按分类统计实际加工工时信息；

工时查询模块，用于标准工时定额、实测工时定额的查询与登记；

工时修订模块，用于工时定额的实时优化和修订；

工时汇总模块，用于产品总工时汇总和计算。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

提供了实时的工时定额修订优化模型和控制机制；

工时定额优化具有动态跟踪企业生产能力变化的功能，在一定的时间周期收敛于最合理的定额数值；

定额工具优异的集成性可以满足企业生产管理系统的集成应用，方便地与生产计划与调度、工艺规划、产品数据管理、设备能力平衡、成本核算以及薪酬考核等系统集成。

实施例1：

某制造企业，在进行某型号零件的工时定额修正时，按照短期策略修订工时定额，n＝10。

修订工时定额的步骤如下：

步骤1：采集实际加工工时并存入数据表。

如表1，首先读取数据表，获得13个数值，第1项表示循环变量值，第2项表示累计采集次数，第3项表示n次采集结果的平均值，这里假定为10次，从第4项一直到第13项表示最近10次采集结果。工艺定额s＝3(依据历史数据得出，也可以从企业工艺定额库中得出)。

表1

步骤2：分析实际加工工时，计算移动平均值。

假设第11-20次采集实际加工工时依据图3中移动平均值算法步骤，将会得到如表2的数据表。计算得到移动平均值：

m＝(2.8+2.5+2.6+2.4+2.6+2.6+2.4+2.6+2.5+2.4)/10＝2.5

表2

步骤3：修订工时定额。假设定额标准权重为w＝0.5。

按照本实施例，工时定额优化公式可以简化为：

s'＝sw+m(1-w)，即：

s'→s

其中，实际加工工时为h，移动平均值为m，工时定额为s，优化后的工时定额为s'，移动平均参数为n(即移动平均所取的项数)，定额标准权重为w，h

已知s＝3,m＝2.5。则s′＝2.75。故依据当前生产情况，修订工时定额为2.75。

参见图5，该图为本发明实施例二的流程图，阐述了本发明提出的方法的应用场景。

本发明工时定额管理分为系统控制、核算员和操作工三个角色。其中，系统控制角色由计算机系统承担，控制工时管理的主流程，包括A10——A50。

A10(实际加工工时、员工信息采集)采集工作任务工序的上、下线时间，计算得出实际操作工时，查询生产状态采集(属于生产管理功能，一般由制造执行系统提供)结果，得到该任务对应操作工管理信息、当前任务信息和当前工艺信息，在工时定额库中查询标准工时定额，至此完成数据准备工作。

A20(工时实时优化)基于移动平均算法原理优化工时定额，在实施例1中说明，此处暂略。

A30(修订工时定额)将A20优化得到的新的工时定额数值添加到工时定额库中，覆盖原有定额值，作为新的工时定额标准，其后的工序工时管理都以此为依据。

A40(计算零件总工时)汇总零件工序工时定额以及实际零件工序工时定额，作为下达生产计划和进行工段和员工奖惩的依据，具体存储时分为工时定额表(零件号、工序、工时、设备和工种)为工时管理数据，以及生产订单表(订单号、零件号、订单类型、派工号、计划结束时间、数量、优先级、下发者和下发时间)两部分内容。

A50(工时查询与登记)提供工时的查询与操作工实际加工工时的手动或自动采集工具，工时的查询可以根据需要以机型、零件、工种、任务等为检索条件，获得相应的分类工时信息。系统控制流程到此完成一个周期。

核算员角色由企业员工担任，完成生产任务统计、成本核算、绩效考核等工作，包括A60——A80。

A60(任务统计)由核算员角色按照生产订单任务进行生产工序实际加工工时的统计，统计的输入信息为A10(实际加工工时、员工信息采集)，数据获取的方式与具体的生产环境和能力相关，如果有在线数据采集装置，则工序实际加工工时的信息可以自动获取，如果应用了条码系统，则可以进行半自动获取，否则可以通过人工方式获取。

A70(按分类信息统计工时信息)统计与工时相关的内容，包括工序实际用时、生产订单、操作工、机床设备以及工段班组等信息，按照订单、机床、操作工和班组进行汇总统计，提供生产率、利用率、成本等管理信息。该信息可以借助A50(工时查询与登记)功能完成。

A80(工作奖惩)在获取实际加工工时以及进行统计之后，查询工时定额数据库得到最新工时定额标准，依据企业制定的工作奖惩条例制定每月奖惩数额，与员工的薪酬绩效挂钩。

操作工由企业员工担任，完成零件生产相关的各项任务，可以通过工时管理终端进行与自身任务相关的工时信息查询，包括A90、A100。

A90(操作工查询工时信息)为操作工提供自身生产任务相关的实际加工工时查询和工时定额标准查询的功能，操作工可以以零件、订单、操作工和班组等为查询条件获得详细工时信息，如有疑义，可以通过终端提出问题，有生产部门汇总并解决。

A100(操作工工时登记)借助A50(工时查询与登记)功能完成实际加工工时的自动或人工采集。

工时定额管理涉及到计算机系统、核算员和操作工的协同应用，共同完成管理工作，其主要的控制流程是一个长期的循环控制过程，工时定额优化的结果在一定周期内明显趋向于合理数值，其优化曲线如图6所示。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。

根据本公开一实施方式的基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订装置，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。该基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订装置包括：

采集模块，被配置为采集目标零件的实际加工工时并存入数据表；存入所述数据表的信息包括循环计数、采集计数、平均工时、实际加工工时的多次采集记录；

计算模块，被配置为基于存入所述数据表的信息实际加工工时计算移动平均值；

修订模块，被配置为基于所述移动平均值修订工时定额。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述计算模块，包括：

读取子模块，被配置为读取存入所述数据表的信息；

初始化子模块，被配置为初始化循环计数i、采集计数c；

取模子模块，被配置为将所述采集计数c对移动平均参数n取模，如果等于1，则表示当前采集数据覆盖所述数据表第1列的数值，如果等于2，则表示当前采集数据覆盖第2列的数值，依此类推；

记录子模块，被配置为记录当前采集数据对应的实际加工工时，依据循环计数i的变化自动寻找所述数据表中相应的列将其值覆盖；

赋值模块，被配置为循环变量i＝i+1，并判断循环变量是否达到平均参数值n；若达到平均参数值n，则对所述循环变量进行归1处理，也即i＝1；

计算子模块，被配置为计算移动平均值，其中若满足工时定额修正的最小条件也即采集计数c>平均参数值n，则按照下式计算移动平均值m：

其中，采集实际加工工时为h，移动平均值为m，移动平均参数为n。

本实施例中的基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订装置与上文中描述的基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订方法对应一致，具体细节可以参见上文中对基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订方法的描述，在此不再赘述。

图7是适于用来实现根据本公开一实施方式的基于实际加工工时统计分析的工时定额实时修订方法的电子设备的结构示意图。

如图7所示，电子设备700包括处理单元701，其可实现为CPU、GPU、FPGA、NPU等处理单元。处理单元701可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行本公开上述任一方法的实施方式中的各种处理。在RAM703中，还存储有电子设备700操作所需的各种程序和数据。处理单元701、ROM702以及RAM703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。

以下部件连接至I/O接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。

特别地，根据本公开的实施方式，上文参考本公开实施方式中的任一方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行本公开实施方式中任一方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，路程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施方式中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施方式中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的方法。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。