摘要：本文选取典型外协零件安装架，从其加工现状出发，运用工作研究方法分析了零件加工过程中工序繁多、加工周期长、质量不稳定、废品率高等问题，对零件的工艺流程、转速、进给量、工装工具进行分析和优化，并给出了改善方案。对改善后的作业用秒表法进行测定，核定出零件外协台时，为零件外协定价提供了有利的支撑，有效降低了公司的采购成本。
关键词：台时；工作研究；方法研究；时间研究
随着近年来国内航空市场需求的飞速发展，订单任务量的逐年增长，公司自身的零件加工生产能力已经逐渐无法满足主机厂需求。寻求外协加工资源，将附加值低并且占用企业资源多的零组件转移至外协加工已成为目前公司提升产能，缩短零件交付周期的最有效途径。然而，零件的外协价格一直是外协厂家和公司关注的焦点。公司外协零件价格的组成主要包括零件加工工时和小时费率两部分。但近年来财务部门改变价格核算模式，提出以台时费率来核算零件价格，因此寻求一种科学合理的方法来制定外协零件台时已经成为目前亟待解决的问题。
1 公司外协零件概况
公司外协零件的确定按照批产为主、新品为辅，整体为主、工序为辅，固定外协为主、临时外协为辅的原则。主要分为两种情况：一种是公司不具备制造技术和设备能力的零组件和工序外协，如：分度圆≥400mm的插齿、磨齿加工，模数m<0.4的内齿加工，长度＞1000mm无心磨磨削加工，非标标准件的冷镦设备的加工，滚珠丝杠-螺母副组件的加工等；另一种是不具备核心技术的简单零组件，在平衡生产能力的基础上外协，或由于计划排产、设备故障等其它突发原因无法满足生产急需时进行的外协。对公司不具备制造技术和设备能力的零组件外协，财务部门会结合相关调研结果制定价格。因此本文的研究对象主要是针对不具备核心技术的简单零组件和由于计划排产、设备故障等其它突发原因无法满足生产急需时进行外协的零组件。
2 台时制定方法研究
台时与工时的主要区别是前者以“机”，后者以“人”为对象规定标准时间消耗量。目前公司运用的工时制定方法主要有经验估工法、统计分析法。基于以上方法制定出的工时合理性、可靠性各有利弊，不适用于台时的制定。只有运用科学的方法制定出台时，才能合理地组织生产、提高生产效率、降低企业成本，最终加强市场竞争力。公司的工时管理急需寻找新的突破口，深入思考将工作研究运用于台时的制定中是适应公司发展新形势下的较为适宜理论和方法。
3 工作研究与应用
工作研究是运用方法研究与时间研究这两种技术，研究作业流程的合理性，对产品制造各环节加以研究分析，制定出合理的作业方法，给出标准作业时间[1]。本文选取公司具有代表性的外协零件某安装架为例，采用工作研究方法制定台时。
3.1 方法研究与应用
英国的标准协会对方法研究定义是：对现有的作业方法去进行系统的记录和严格考察，用来作为开发更加有效的一套作业方法，同时也是降低成本的一种有效手段[2]。
1）工艺流程改善
安装架总长2060mm，最薄处壁厚3.2mm，材料去除率达90%以上，加工后的零件变形大，平面度0.5mm常常超差，有的甚至报废。因此对原工艺流程改进，改善后工序如表1所示。
表1 某安装架改善后工序及其主要内容
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通过工艺流程改进，使零件变形得到了有效控制，保证了零件质量，提高了零件加工效率，缩短了加工时间。
2）转速、进给量改善
进一步提速增效，对15、17、18、30、35、50、55工序零件加工转速、进给量参数改进，改进前后对比情况如表2所示：
表2 某安装架切削参数改进前后对比
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(a)改进后转速增幅情况 (b)改进后进给量增幅情况
图1 改进后转速、进给量增幅情况
通过对转速参数改进后刀具转速增幅明显，XD-16R3增幅167%，XD-6R1、XD-20R6、QTD-10R5、2D154/148增幅150%，TD-17、XD-20R0.5增幅100%。同样，对进给量参数改进后刀具进给量增幅也非常明显，TD-17增幅200%，ZT-14、XD-20R6、QTD-10R5、2D154/148增幅167%，ZT-15、XD-6R1、XD-20R0.5、XD-20R1、FD-50增幅100%。
3）工装刀具改善
选用通用合金铣刀替换普通刀具，从而提高刀具切削参数，提高加工效率及加工稳定性。设计专用工装代替虎钳，并采用垂直方向受力来保证零件尺寸，避免侧向受力影响尺寸99±0.1，如图2所示。
图2 专用工装安装图
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改进后的安装架一次交检率达到99%以上，平面度得到了有效控制，废品率降低。
3.2 时间研究与应用
本文采用秒表法对安装架进行时间研究。秒表法是一种直接、可靠的测时方法，测时人员使用秒表按照工序顺序进行反复多次观察[3]。
1）选取观测对象。作业人员信息见表3。
表3 作业人员信息表
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2）确定观测次数。大部分企业用测时次数标准表[4]来计算测时次数，如表4。
表4 测时次数标准表
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本文中的工序时间均大于30min，将观测次数定为5次。
3）实施观测。本文采用归零法对单个作业单元进行测时。
4）剔除异常值。观测得到的数据，因为某些外部因素的影响，导致其超出正常值范围。通过情况下，比旁边数值小25%以上、大30%以上的数值，都是异常值[5]。在本文的作业时间研究表中，异常值均以黑体字显示。
5）实际应用。对安装架机加作业进行观测，结果如表5所示。
表5 测时次数标准表
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4 效果评价
4.1 加工周期
零件工艺流程的重新界定、参数的优化、工装刀具的改善对缩短零件加工周期起到了积极的作用。安装架加工过程改进前后的台时对比见表
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计算产品装配周期缩短率见公式(4)：
(4)
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4.2 生产能力与利润
三轴立加台时费用是90元/小时，钳工是25元/小时。三轴立加总台时为69.4小时，钳工总台时为3.2小时，因此改进后的安装架价格为：
69.4×90+3.2×25=6326元
安装架的外协合同价为7000元/件，工艺改进后价格与之相比节省674元/件。2020年该零件任务量572件，仅此项零件在今年就可为公司节省38.6万元。
5结论
本文从外协零件安装架的加工现状出发，运用工作研究方法分析了零件加工过程中工序繁多、加工周期长、质量不稳定、废品率高的问题，对零件的工艺流程、转速、进给量、工装工具进行分析和优化，并给出了改善方案。对改善后的作业用秒表法进行测定，核定出零件外协台时。通过对此外协零件的作业优化和台时的制定，使得公司同类零件得到了借鉴作用，进一步提高劳动效率，也给零件外协定价提供了有利的支撑，有效地降低了公司的采购成本。
参考文献：
[1]孔庆华，周娜．工作研究基础与案例[M]．北京：化学工业出版社，2009：20-50
[2]秦现生，王军强等．工业工程导论[M]．北京：科学出版社，2013：48-76．
[3]任永昌，巫奎彦．基于时间测定法工时定额标准化研究[J]．价值工程，2010：49-50．
[4]李小兵，吉卫喜等．基于秒表法的工时定额测算过程研究与实现[J]．计算机应用与软件，2013.30（4）：195-197．
[5]周占文．新编劳动定额定员学[M]．北京：电子工业出版社，2005：94-95．