机械加工工时定额管理系统的研究与开发

控制管理

文章编号：１００８－０５７０（２００７）０８－３－００２２－０２

中文核心期刊《微计算机信息》（管控一体化）２００７年第２３卷第８－３期

机械加工工时定额管理系统的研究与开发

ＳｔｕｄｙａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＭａｃｈｉｎｉｎｇＭａｎ－ｈｏｕｒＲａｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ

（西南科技大学）向北平

蔡茂蓉

ＸＩＡＮＧＢＥＩＰＩＮＧＣＡＩＭＡＯＲＯＮＧ

摘要：采用数学模型与计算机查表综合应用的方法，以Ｄｅｌｐｈｉ和Ａｃｃｅｓｓ数据库作为开发工具，ＯＤＢＣ为数据库接口，建立了工时计算标准参数数据库，开发出了实用的工时定额管理软件。能实现数学模型参数识别、工时制订和结果汇总等功能，从而实现工时定额管理由经验管理转向先进科学的计算机管理。关键词：机械加工；工时定额；计算；管理中图分类号：ＴＰ３９２文献标识码：Ｂ

技术创新

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｎｄａｒｄｐａｒａｍｅｔｅｒｄａｔａｂａｓｅｏｆｍａｎ－ｈｏｕｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｉｓｓｅｔｕｐａｎｄａｎａｐｐｌｉｅｄｓｏｆｔｗａｒｅｏｆｍａｎ－ｈｏｕｒｒａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍａｔｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒｑｕｅｒｙ，ｔａｋｉｎｇＤｅｌｐｈｉａｎｄＡｃｃｅｓｓａｓｄｅｖｅｌｏｐｔｏｏｌ，ａｎｄＯＤＢＣａｓｄａｔａｂａｓｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｃａｎｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｒｏｍｍａｔｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌｓ，ｃａｎｗｏｒｋｏｕｔｍａｃｈｉｎｉｎｇｍａｎ－ｈｏｕｒ，ａｎｄｃａｎｃｏｌｌｅｃｔｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｎｄａｄｄｉｔｕｐ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｔｕｒｎｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｍａｎ－ｈｏｕｒｒａｔｉｏｎｆｒｏｍｅｘｐｅｒｉ－ｅｎｃｅｔｏａｄｖａｎｃｅｄａｎｄｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｃｏｍｐｕｔｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ，ｍａｎ－ｈｏｕｒｒａｔｉｏｎ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ

１前言

工时定额是企业生产管理工作的基础数据，工时定额制定的质量直接影响工时、设备利用率、产品生产周期和企业员工的劳动报酬等方面，也必然影响企业的其它管理工作。过去企业中大多采用经验估计法确定工时定额，由于没有真正可靠的经验数据资料，以至建立基础数据的工作难度较大。随着计算机技术和先进制造技术的不断发展和应用，国内在工时定额的制定和管理方面做了许多探索性和开发性的工作，相继出现了一些有关工时定额制定的应用软件。

目前，普遍采用的工时定额制定方法主要有：人工查表法、计算机查表法、数学模型法、神经网络法和混合法。其问题主要表现在：对于计算机查表法存在定额数据的存储量大、数据库维护和操作不便的缺点；对于数学模型法则存在数学模型建立困难的弊端；虽然采用神经网络法实现了一定范围内的工时定额的制定，但是该方法由于采用实测数据作为样本集，因而难于工程应用。

总体上来看，已有的一些工时定额管理系统，提供的数据不够完整，计算结果与实际结果有较大出入，并且系统只是独立进行工时计算的信息孤岛，未能考虑与其他系统的集成。

本文采用数学模型与计算机查表综合应用的方法，以

控模块、数据查询模块、工时计算模块、帮助模块等四个主要模块。系统总体结构与模块组成（如图１所示）。

图１系统总体结构

系统由主控模块控制，在Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下，用运行方

式或用快捷方式在系统界面背景下激活主菜单。在主菜单状态下，用户可以进行各个菜单选择操作。

数据查询模块主要提供工时计算中需要的相关工艺信息、计算公式等。主要以数据表的形式。帮助模块主要是说明本系统的基本操作和使用方法。

本系统的特点：一、是用户可以根据自身的工艺水平来建立工时定额的数学模型；二、是通过计算机自动进行数学模型的参数分解，方便用户进行计算参数的输入和计算；三、是通过建

Ｄｅｌｐｈｉ和Ａｃｃｅｓｓ数据库作为开发工具，ＯＤＢＣ为数据库接口，

开发出了实用的工时定额系统软件，同时也可实现与ＣＡＰＰ

系统的集成。

２系统的总体结构与功能

本系统从结构上主要包括四大部分：系统主控模块；数据库管理模块；工时计算模块、计算结果输出模块。从功能上分为主向北平：硕士讲师

基金项目：四川省教育厅自然科学青年基金项目（０５１１３２）

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３６０元／：现场总线技术应用２００例》

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立完善的工时标准数据库，计算机可以自动进行标准参数值的提取；四、能按零件、部件进行工时汇总。

控制管理

所以数据维护较为方便，同时可以最大程度消除冗余。

由于受系统实际应用要求的限制，用户不可能在数据库中对数据表进行直接操作。开发数据库管理功能正是为了满足用户这一要求，它通过提供一些基于数据表的简便、美观、友好的界面，并在这些界面中提供基本操作功能如数据查询、数据插入、数据删除、数据修改等，来达到对基础数据库的维护，包括具体数据表、参数对应含义表、批量系数表、材料系数表和计算公式文件的维护。

本模块除了实现上述功能外，还具有另外一个重要功能：用户分级管理功能。由于工时定额基础数据是整个企业制定工时定额的标准，并不是所有的使用者都有权对数据进行修改，有些只是一个数据访问作用，因此需要对用户进行分级，可以分成两级：高级用户和普通用户。高级用户可以进行所有操作，如数据修改、删除，通常对应于厂里的工时标准制定员；而普通用户只能进行数据的查询操作通常对应于厂里的工时定额员。

３系统功能的实现

３．１数学模型的建立

生产对象的工时定额主要受各种参数的影响，如对于立车切削，影响其工时定额的参数

有设备型号、刀具材料、加工对象、加工方法和加工方式等。不同的生产对象有其不同的影响参数，如对于普通铣床切削，其工时影响参数有机床类型、刀具材料、加工深度和铣刀宽度等，这就不同于立车切削的工时影响参数，所以不同的生产对象有不同的数据结构。采用混合法制定工时定额，关键在于工时定额数学模型的建立。

建立数学模型的步骤为：

具体的生产组织技术条件，如机床型号、加（１）确定典型的、

工方法、零件材料、加工批量、零件技术要求等数据，这是建立工时模型的前提依据。

３．３系统运行实例

采用混合法制定工时定额，关键在于工时定额数学模型的建立，然后在本系统中输入工时计算的数学模型，并存入数据库中，以供定额制订和数据查询时使用。图２为数学模型的输入，用户可以根据自身的工艺水平来建立工时定额的数学模型并可通过计算机自动进行数学模型的参数分解，方便用户进行计算参数的输入和计算，并附有详细的参数说明。图３为定额制订的参数数值的输入和工时计算结果，以车外圆为例的计算结果，具体的参数赋值见图。

（２）按照上述己选定的典型条件搜索有关工时定额的资料，分析工时定额与主要影响因素（如切削深度、切削速度、加工余量、进给量、走刀次数等）之间的关系，总结出典型的计算公式，

建立相应的数学模型。

（３）根据生产实际中出现的各种技术组织条件以及一些基

本规律之外的影响因素，分别制定出机床系数、材料系数、批量系数等。

最后根据上述选定的系数与基本数学模型建立适用于本企业具体生产条件的工时计算数学模型。

４结束语

综上所述，利用Ｄｅｌｐｈｉ开发了计算机辅助工时定额系统，进行工艺路线数据库的管理和维护，用户可根据实际变化进行修改和扩充，以满足企业的需要。因此，该系统的开发对企业的生产效率的提高具有现实的意义。如果有更多的企业引入计算机辅助工时定额制定技术，实现工时定额管理由经验管理方法转向先进科学的管理方法，就可以提高现代企业的综合竞争能力。

本文作者创新点：

３．２数据库设计

本系统数据库设计的方法采用多表的方法，就是根据基础数据的不同结构，分别在数据库中建立一张表。如上面提到的计算工时的数学模型表、机床系数表、材料系数表、批量系数表、计算结果表、工时汇总表等。

针对多表数据库设计的特点和要求，进行各生产对象的分类编码，建立数据表间的相互关联关系，确定各类数据的关键字，以便于计算过程中数据查询和统计。如建立统一的零、部件编码格式，工序编码等。

通过对各种加工工时形式的总结，一般只有两种情况：一种是直接能够给出最后时间数据的，如各种辅助时间（上活、找正、准终时间（准备、卸活）、结束）；另一种是只能给出一些决定最后切工时定额的切削参数，如各种切削标准，给出的是切削速度、削深度、走刀次数等。与工时计算无关的属性（如宽度、长度等）以通用参数的形式表示，一般这种无关的属性不超过６个。参数对应含义指的是具体数据表中不同工时类型对应的各参数所表示的具体含义。

用户先将具体的生产对象进行分类，确定各类的编码，再确定其查询参数的个数和含义，在具体数据表中输入具体的工时数据和编码，同时在参数对应含义表中输入该类型的工时类型编码和各查询条件对应的含义，这样就完成了基础数据库的创建。这种数据库的设计通用性好，不管企业具体的数据表有多大的区别。同时由于上层应用程序是针对数据表结构开发的，所以不受具体数据的影响。另外这种数据库的扩展性很强，当企业总结出一种新的工时定额表的形式后，用户只需将其编码和具体数据输入到数据表中，将各参数对应的含义输入到参数含义对应表中即可使用。最后，由于数据库中表的数量较少，ＰＬＣ技术应用２００例》

技术创新

１．采用数学模型与计算机查表综合应用的方法，开发出了计算机辅助工时定额管理系统软件，同时也可实现与ＣＡＰＰ系

统的集成。

２．用户可以根据自身的工艺水平来建立工时定额的数学模

型并可通过计算机自动进行数学模型的参数分解，方便用户进行计算参数的输入和计算。

３．可以自动进行标准参数值的提取。

（下转第１５页）

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结果整理、汇总、进行分析，形成风险管理报告。风险管理的持续性要求风险管理报告的连贯性和不间断性，因此，该报告不是仅仅在项目结束之后才制作的，而是应该视项目的进展状况、项目计划、报告的对象等条件采取多种方式，为项目的实施、控制、管理、决策提供信息依据。另外，项目小组应建立自己的风险数据库，收集、分类、整理项目成功或失败的各种数据，不断修正风险评估模型，通过学习机制逐步提高风险的识别和应变能力。

控制管理

ＸｕＦｅｎｇ

通讯地址：（７１００８６西安三桥武警工程学院通信工程系计算机信息教研室）田杰

（收稿日期：２００７．６．０３）（修稿日期：２００７．７．０５）

（上接第２３页）

６结束语

在软件项目开发过程中，使用相应的软件工程管理软件是十分必要的。通过建模工具和自动代码生成工具能够大大提高开发的速度；借助配置管理工具可以有效地对软件的变更进行管理；强大的测试工具可以更加有效地覆盖测试范围，提高测试的效率；另外强化对软件开发过程中的流程管理，加强沟通协作也是至关重要的。

本文作者创新点：针对需求风险类型，提出了原型法的解决方案，针对中小规模软件项目开发中风险管理的特点，提出了适合于中小规模软件开发的一种项目风险管理方法。该方法分为风险识别、风险评估、风险控制三大步骤，简单实用。

参考文献

［１］ＢｏｅｈｍＢＷ．ＳｏｆｔｗａｒｅＲｉｓｋＭａｎａｇｅｍｅｎｔ：ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄＰｒａｃ－ｔｉｃｅｓ．ＩＥＥＥＳｓｏｆｔｗａｒｅ１９９１；８（１）。

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中科永联高级技术培训中心（ｗｗｗ．ｉｔｉｓｅｄｕ．［７］软件项目风险管理，

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作者简介：田杰（１９７０－）女（汉族），武警工程学院通信工程系副教授，硕士，研究方向：计算机应用。

参考文献

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［］洪湖鹏，郁鼎文，张玉峰，解开颜．通用化计算机辅助工时系统的研究和开发．制造技术与机床［Ｊ］，２００１，７：５１￣５３．

作者简介：向北平：男（１９７４年８月出生）四川南充人，硕士，讲师，西南科技大学制造学院，主要从事机电一体化技术，ＣＡＤ／ＣＡＭ技术研究；蔡茂蓉，女（１９７７年７月出生）四川绵阳人，讲师，在读研究生西南科技大学计算机学院；主要从事应用软件开发，图形图像技术研究。

技术创新

Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：Ｘｉａｎｇｂｅｉｐｉｎｇ，ｍａｌｅ，１９７４－，Ｈａｎｎａｔｉｏｎａｌｉｔｙ，ｍａｓｔｅｒ，ｄｏｃｅｎｔ，

ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｏｕｔｈ－ＷｅｓｔＵｎｉ－

ＣＡＤ／ＣＡＭｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；

ｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｓｐｅｃｔｏｆｓｔｕｄｙ：ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒｍａｊｏｒ，ｇｒａｐｈａｎｄｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｏｎ。

（６２１０１０四川绵阳西南科技大学制造学院）向北平

（６２１０１０四川绵阳西南科技大学计算机学院）蔡茂蓉

Ｃａｉｍａｏｒｏｎｇ，ｆｅｍａｌｅ，１９７７－，Ｈａｎｎａｔｉｏｎａｌｉｔｙ，ｇｒａｄｕａｔｅｓｔｕｄｅｎｔ，

ｄｏｃｅｎｔｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＡｃａｄｅｍｙｏｆ

ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｓｐｅｃｔｏｆｓｔｕｄｙ：

Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＴｉａｎＪｉｅ（１９７０－），ｆｅｍａｌｅ（ｔｈｅＨａｎｎａｔｉｏｎａｌｉｔｙ），Ｓｈａａｎｘｉ，ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｍｅｄＰｏｌｉｃｅＦｏｒｃｅ，ａｓｓｏｃｉａｔｅｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，ｍａｓｔｅｒ，ｃｏｍｐｕｔｅｒａｐｐｌｉ－ｃａｔｉｏｎ．

（７１００８６西安三桥武警工程学院通信工程系）田杰吕建新

徐峰

（ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｏｕｔｈ－ＷｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉ－ｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｏｕｔｈ－ＷｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）ＸｉａｎｇＢｅｉＰｉｎｇＣａｉＭａｏＲｏｎｇ

通讯地址：（６２１０１０四川绵阳西南科技大学制造学院）向北平

（收稿日期：２００７．６．０３）（修稿日期：２００７．７．０５）

（ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｍｅｄＰｏｌｉｃｅＦｏｒｃｅ，Ｘｉ’ａｎ，７１００８６）ＴｉａｎＪｉｅＬｕＪｉａｎＸｉｎ

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