1、前言
工业 4.0 革命使日益激烈的市场竞争更加白热化，生产周期的紧张极大制约了非标制造型企业的竞争力，即使依靠价格手段争取了市场，依旧面临着不但要保证产品质量，还要应对在紧张的产品交货周期内保证客户需要的窘境。在市场经济下，商品的价格是按照社会平均劳动生产时间所决定，那么能够在生产周期中领先也意味着在市场竞争中领先、成本降低，所以重视并提升工时定额管理来确保并提高非标制造型企业的生产效率很有必要。提高生产效率和降低成本是企业发展的永恒主题。通过现代化生产方式与工时定额制度的激励，不断应用先进的技术、生产方法、管理手段，使企业在市场竞争中处于优势，是企业发展的必然趋势。因此，工时定额信息化应用研究在核电产品制造领域具有十分重要的经济价值和社会价值。
2、核电产品工时定额管理现状与需求分析
工时定额在企业整个生产管理过程中应用范围广泛，甚至可以说贯穿于产品从投标报价、设计、工艺、采购、生产、销售到消亡这一整个全生命周期过程。通过对国内部分核电制造企业实地考察和调研，发现企业生产过程中对工时定额的制定、管理和应用等存在居多问题，具体到核电主设备制造企业在工时定额管理方面的弊端，主要体现在如下三个方面：
1 ）在工时定额制定方面，仍然采用经验估算等方式，缺乏科学依据。
2 ）在工时定额管理方面，仍然采用人工方式采集数据，导致采集数据不准确、不实时、不全面。
3 ）在工时定额动态反馈处置方面：对于制定工时定额与生产实际发生定额差距较大的反馈、处置及数据积累等方面耗费大量人力和精力，但最终处置效果是时效慢、数据乱、积累差。
按照数字化工厂发展趋势，未来必将实现多维度（项目、产品、任务）的报表展现并实现生产运营的可视化管理，为公司管理层决策提供数据支持，工时定额作为基础管理数据之一，对生产制造现场广义工时数据分类采集、采集规模、深入分析及广泛应用提出了更高的要求。
3、基于MES平台的核电产品工时定额信息化管理模型核电制造企业工时定额制定与管理系统核心功能模块可归纳为：定额标准管理、产品数据管理、定额任务管理、定额制定、数据统计与分析、成本管理与报价六大方面，各项功能及相互关系如下图所示：
3.1 工时定额标准管理
对定额标准的动态管理是核电企业工时定额制定与管理系统的核心功能，也集中体现了系统的通用性和扩展性。系统应用的基础工作就是建立企业的定额标准并维护到系统中，实现定额标准的集中管理和统一。
系统支持企业对已经建立的定额标准进行调整，调整的方法有两种，一种是通过调整修正系数来实现对定额标准调整，系统提供了企业修正系数、部门修正系数、分类修正系数、模型修正系数等不同层次的修正系数来对企业标准全部、部分或者单个进行调整；另一种方法是对定额标准本身进行修正和完善。前者通常是对标准批量的调整，后者是对单个标准的调整。
3.2 定额计算
企业建立了定额标准，就可以引用定额标准进行定额计算。系统将定额标准以产品特征参数和修正系数的形式直观地表现出来，定额制定人员只需要按照系统的提示，根据工艺规程输入或选择相应的参加就可以进行定额制定工作，同时系统提供了多种定额计算的方式：基于经验估工的工时计算、基于工步工时定额标准的定额计算、基于典型零件的工时定额计算、基于定型产品的工时定额借用。
定额计算时，通常以工艺路线卡或工序为单位进行工时定额计算。对表格式标准或包含表格的定额标准系统自动进行拟合计算，实现自动优化查表。系统支持工时定额计算历史数据的管理，可以回溯和复现定额计算的过程及参数。
3.3 产品数据管理
产品结构通常指基于产品装配关系的产品零 ／ 部件明细表（ BOM ）。
基于产品结构进行产品的数据管理是 CAPP 、 SAP 、 PDM 等系统的主要设计思想。按照产品结构来组织产品数据，以形成完整的产品结构，提供了按分类、订单、产品、部件、零件、工序和工步的层次结构，对企业的产品数据进行统一管理，包括产品的装配关系、流程、工艺路线等，较好地解决了定额对象的组织问题。
将本系统与其他信息系统进行集成，可以将产品结构直接导入，也支持将产品结构从本系统导出，提供给其它系统。支持零部件工艺路线的编辑和维护，零部件工时定额作为零件工序信息被保存。按照产品结构进行定额数据的管理，查找和汇总方便而快捷，并与生产计划、成本核算、费用分摊的主线保持一致，方便其他业务系统对定额数据的应用。
3.4 定型产品工时定额管理
产品的定型意味着产品结构、工艺路线、定额、资源需求等信息的确认和归档。企业定型的产品常常需要进行多次的生产，纸介质归档数量庞大且查找和利用不方便，系统提供了定型产品工时定额管理功能来帮助实现与工时定额相关信息的归档，具有的功能包括：系统支持建立产品分类和产品结构、系统实现了定型产品工时定额的归档、提供了定型产品工时定额的版本管理功能、实现了定型产品工时定额的统计与分析。
3.5 工时定额任务管理
定额部门有多个定额人员，就必定涉及定额任务分工的问题，系统提供定额任务管理模块来满足这一需求。定额任务管理是在产品结构管理基础之上来进行的，由定额组长（或者系统管理员）来完成任务分发，分发的任务自动进入到定额人员的任务箱中，定额人员仅需对自己任务箱内的任务进行处理即可。在此基础上，实现了定额任务进度监控和定额人员工作量统计。
定额任务管理模块以灵活的任务分配方式实现了定额任务的分配、工作进度监控和定额人员工作量的自动统计，支持多人协同对同一零部件进行工时定额制定。
3.6 工时定额数据采集
MES 中的工作中心数据与 SAP 中的工作中心数据对应，通过 MES 终端设备对实时制造工时进行采集，并将采集数据对比分析，从而不断修正工时定额，为后续投标报价及制造策划提供科学依据。
3.7 工时定额报表及统计
为有效地利用工时定额数据，系统提供了较为通用的报表解决方案，无需修改程序，用户就可以扩充和管理报表模板，依据报表模板所确定的格式，输入检索条件，就可以产生相应格式的报表。对已产生的报表可以进行管理，报表数据可以导出。
在产品结构管理的基础上，实现了基于产品任意节点的按工种、设备、承制单位等路径的工时统计、汇总和分析。
3.8 与现有信息系统的集成
定额管理系统的运行是基于产品结构和工艺信息的，为了避免重复的数据录入工作，可以与现有的 MES 、 ERP 、 PLM 等系统进行数据基础，实现 BOM 信息、工艺信息和工时定额等信息的交互共享，为薪酬分配、计划管理、经济核算、成本控制、产品报价提供快捷、准确的定额基础数据，并可实现定额数据的及时更新。
