（分）每立方
英尺時
間（分）4018245002250450平地40172表3-4B
回空準備用鏟詳細操作
的總計觀察
次數運送
距離推車總
時間
（分）每車推
100英尺
的時間
（分）每立方英
尺推100
英尺的時
間（分）附注觀察
次數每車需
要時間
（分）每立方
英尺需
要時間
（分）觀察
次數單程運
送距離
（英尺）45002600520平地0162450詳細操作的總計全部操作每車所
需總時
間（分）每立方英
尺所需總
時間（分）運送
次數單程運
送距離
（英尺）共運次數
所需總時
間（分）每車所
需時間
（分）每立方英
尺所需時
間（分）休息
和延擱
時間附注3350124376不包括鬆
土時間2241435012228427砂子不
須刨鬆對每個單元動作都可以通過公式建立聯係。在手推車運送砂土這一案例中，每個單元工時都用記錄單（表3-3）上標示的字母來代替，這些字母是其所代表單元工時一詞的首個字母。
設：
a為把任何原材料裝滿一輛手推車的時間；
b為準備推車的時間；
c為把裝滿的手推車推到100英尺遠的時間；
d為傾倒車子和車身掉頭的時間；
c為空車回返100英尺的時間；
f為放下車子後開始鏟土的時間；
p為用鶴嘴鋤鬆土一立方米的時間；
P為一天內規定休息和必要延擱所占時間的百分比；
L為每一車所裝原材料的立方英尺數；
B為推車人自己裝車時，鋤鬆、裝載、推運每一立方米不同類型的泥土到任何指定距離所用的時間。
則：
B\\u003dp+a+b+d+f+推送距離100×（c+e）27L（1+P）式（1）
這個關於車運工作的一般公式可以把平均數作為常數，並字母代替數字，以示簡化。把表3-3記錄單上的平均數值代入這個公式，得：
B\\u003dp+a+018+017+016+推送距離100×（022+026）×27L 127
化簡後，得： B\\u003dp+a+051+（00048）×推送距離）×27L×127式（2）
式（2）適用於按照記錄單上的速度由人力運送任何類型的泥土到到指定地點的時間。
裝運砂子的計算仍用記錄單上的各項數值（表3-3）：
運送50英尺距離所用的時間：
B\\u003d2586+0071×50＝2941（分鍾）
這就是每人裝運一立方米砂子走50英尺所需的時間。
對某些工作而言，其休息時間所占的百分比均不相同，這時候要把所有的基本工時先按適當的百分比加以調整，然後彙總。而後把表內的數據代入公式後，求出數值即可。
表3-5列明了把土甩到不同距離和不同高度所需的時間。由此可以看出，對同種物料而言，盡管甩出的距離不同，但用來裝滿一鏟所需的時間卻是相同的；對不同的物料而言，甩出的距離不同，裝滿一鏟所需的時間也不同。但無論泥土類型如何，甩出相同距離所需的時間是相同的。如果鏟麵上有黏土附著，這種規律就不適合了。關於使用鏟子的基本動作，可用如下的公式表達：
s為把鏟裝滿，直起身來準備甩土所需的時間；
t為甩一鏟土的時間；
w為帶著裝滿的鏟走一英尺的時間；
w\\u0027為帶著空鏟往回走一英尺的時間；
L為一鏟物料的立方英尺數；
P為休息和必要的延擱在一天工作中所占時間的百分比；
T為鏟一立方米物料所需的時間。
這樣，裝運任何一種挖鬆的土的公式是：
T\\u003ds+t+(w+w\\u0027)×運送距離27L（1+P）
如果隻甩物料而不用走動，其公式為：
T\\u003d（s+t）27L（1+p）
如果不計體積而隻計重量，其公式為：
鏟一噸需時\\u003d（s+t）×一噸的磅數一鏟的重量（1+P）我發現，表3-5所示的內容對機器車間內部某些手工活的單位工時的研究很有用。這張空白表格被固定在一塊薄板上，觀察員左手將其輕輕放在彎著的左臂上。在這塊板背麵中心略往上一點附著著一個小盒子，內裝秒表。在此處剛好打開一口，空白表格在此窗口處被切開三麵，可以掀開，觀察者便可從此處窺見表盤讀數。觀察者左手操作秒表，右手可同時將數據記錄在表格中。在表格左上角的空白處，觀察者還可隨時把看到的工人的其他情況概括地記錄下來。觀察員往表格中填寫數據時，工人們是可以看得到的。
對新手觀察員而言，他們最容易犯的錯誤是，沒有認真地觀察周圍的環境。由於缺乏工作經驗，他們還不能體會隻要有其中一項沒有得到詳細記錄，那麼有可能會使所有的工時記錄工作都前功盡棄。這些項目具體包括：工人姓名、助手人數、工具的詳盡說明，以及某些看起來無關緊要的數據和工具，如螺栓的直徑和長度，夾鉗的類型，產品的重量等。
對新手觀察員而言，實際操作往往比理論學習顯得更加重要。在對不同工種的各相關操作時間、工具和產品規格等進行了一係列的觀察記錄之後，就要讓新手觀察員接手記錄後的後序工作。觀察員至少要能把單元工時彙總，並算出休息時間的百分比等。而後要把計算出的結果與之前分析得出的同工種工作的最小工時相比較，以確定一個合理範圍內的最快操作時間。
實際操作對新手觀察員無論在經驗積累還是對整個工時研究方法的認可度上，都是不無裨益的。
新手觀察員絕不可憑印象做事。每一項目，即使看來是不言自明的，也必須準確地記錄下來。我和當時的助手曾由於沒有及時借鑒成熟的工時研究經驗而致使幾個月的辛苦付諸東流。這也是做事疏忽大意，不注重工作細節所帶來的教訓。
基本的單元工時被記錄下來後，要對其加以彙總，並根據所測定的非操作時間計算出非休息時間的百分比。這些工作可能要比操作工人的工作難度大些，但新手觀察員也絕不用擔心。可能在工作之初會有不知所措的感覺，但可以相對放慢速度，認真從中總結規律，過一段時間後就會發現工作當中會有很多捷徑。即使記憶力一般，經過一段時間的工作，記住一些重要的單元時間數據也是沒有問題的。
沒有哪一種工時研究的方法是完全成功的，除非該方法能讓工時觀察員經過一段時間的工作後，就可以準確預測一個優秀的工人完成某一工種工作的固定時間，這也正是單位工時研究者一直努力的方向。同行業中，很少有兩種活是完全相同的。如果新手工時研究員依然按照老套的方法去研究已記錄好的一件活的全部工時，而沒有對完整工時進行單元的細分的話，那麼即使他對這一課題研究一生，也沒未能有多大進步，最多也就知道個大概工時。就製造業而言，不同工種的工作都可以分成若幹個操作單元，而對任何一個善於觀察和思考的研究員來說，都不難確定一個優秀工人每一基本動作所要耗費的時間。這是不爭的事實。
分割動作後，再對每一動作記錄時間，最後加以彙總，以求得總工時的做法，是非常簡單的。在對這一問題的研究中，最不容易確定的項目是非操作時間。非操作時間包括規定的休息時間和一些意外事故或不可避免的延擱時間。不過這些時間的百分比，同樣可以參照其他項目加以研究。
其實最大的問題還是對同工種的工作而言，由不同的工人操作，其操作速度會不盡相同。我發現最好的辦法是隻對一流工人進行觀察，要在他們幹得最快最好的時候進行。在取得第一流工人的最佳工時後，再斷定一般工人與此對比所相差的百分率，就顯得輕而易舉了。
通過額外支付報酬的方法來獲得一流工人的單位工時，是個很好的舉措。當一流工人了解到單位工時研究可以為他們帶來較高的工資時，他們會非常願意合作。當然，要把一件工作分成若幹個得當的基本單元，的確需要良好的判斷力和一定的技巧。如果要被研究的活計屬重複性操作，或者是一批活中的一件，而這批活又被兩家工廠同時研究或是一種行業標準工作中的重要組成部分，那就最好把這件活再細分成若幹個單元。有些時候，乍看這種再次細分的做法似乎有不合理之嫌。
如在表3-5所示，在對鏟土技術的研究中，把鏟一次泥土分成：
s為把鏟裝滿，直起身來準備甩土所需的時間，t為甩一鏟土的時間。
最初，我們也覺得把工作劃分得過細，甚至每個動作僅需五六秒鍾時間，這未免顯得有些荒唐。不過，當真正開始對用鏟技術進行徹底的工時研究時，這種動作的細分反而簡化了工作，使研究進行得更為快速。
理由如下：
第一，以研究鏟土工時為例，對五六十個小基本動作進行研究，能夠讓研究者給好幾千件鏟土活計定出確切的時間，這一工作占據了該項研究任務非常大的一部分。
第二，對細小動作進行研究，要比把許多基本動作合在一起研究更為簡單快捷，同時加大成功概率。在工時研究中，如果對某一單獨項目研究時間過長，那麼出現幹擾或遇到意外事件的可能性就越大，從而加大了失敗的風險。
多數工作均為非標準工作，即不具備反複性操作的性質。在研究過程中，可以把這些工作分成若幹個基本動作，每一基本動作又包括幾個細節動作。這一分法可參照表3-3記錄單上的數據。
在此例中，不是先記錄裝滿一鏟的時間，然後再記錄甩上手推車的時間，而是把若幹個基本操作合為一項a——把不同物料裝滿一車所需的時間。把這種操作作為整體來研究即可。
另一種再細分動作的例子，可參照表3-6。
對所有與使用機床有關的手工作業時間作全麵進行研究時，都應單獨計算工時。
對無須重複操作的特殊工件進行研究時，可以把幾個基本動作合並為一組，作為整體來研究。步驟如下：
（1）為工作做準備。
（2）把工件裝上機器。
（3）安排工具。
（4）額外的手工活。
（5）卸下工件。
有時，這些組合還可以被進一步壓縮。
下麵再舉一例。把某種車床工作的單元工時彙總後再進行研究的做法，是非常得當的。
我發現，有些工作在被分為若幹個基本操作後，某一基本操作的時間太短，要想在秒表上讀出數據，相當困難。在此情形之下，若工作的基本動作屬多次重複型，那就可以在正常操作程序下，對連續發生兩個以上的細小動作作為一個較大基本動作來進行時間的記錄。
現將生鐵搬上小車這一工作為例，它包括如下的基本動作：
（1）揀起一塊生鐵。
（2）搬起後走到小車旁邊。
（3）把生鐵放到小車上。
（4）回到生鐵堆。
揀起生鐵和放到小車上的這些動作，因為時間太短，故很難分別計算。但如果把靠近的三個基本動作合成一組來觀察就顯得很恰當。換言之，可以把1，2，3三個動作合為一組，2，2，4為一組，3，4，1一組，也可以把4，1，2合為一組。代入方程後即可求得所需時間。
如果把a，b，c，d，e五個基本動作組成一個循環，每次觀察其中的三個，就得出如下各方程：
a+b+c\\u003dA
b+c+d\\u003dB
c+d+e\\u003dC
d+e+a\\u003dD
e+a+b\\u003dE
A+B+C+D+E\\u003dS
變形後，可得：
a\\u003dA+D-1\/3S
b\\u003dB+E-1\/3S
c\\u003dC+A-1\/3S
d\\u003dD+B-1\/3S
e\\u003dE+C-1\/3S
表3-6機床手工作業的觀察記錄
觀察者姓名機床名稱工人姓名
日期工作名稱訂貨單號碼重量裝卡次數金屬種類熔煉爐號棒料號含碳量抗拉強度延伸率硬度處理操作項目備注計劃時間根據工件草圖或設計圖考慮要幹哪些工作將工件、搬運車送到機床旁或起重設備下
運送距離助手將工件掛上鏈條並綁牢
助手用人工或起重設備使工件吊放到工作台或剪床上
旋轉垂直
水平移動距離助手取下鏈條助手續表
工作裝卡準備工作
實耗時間準備工作
計劃時間考慮怎樣卡緊取出工具工具號碼移動拖板、刀架：垂直移動，
回轉角度，平行移動，
與車床成直角移動用人工或起重設備將工件吊放入頂尖中間，並裝卡正確
助手擰緊壓板
木墊塊上的螺栓
調節螺釘擰緊擋塊上的調節螺絲釘安放連接板、中心架、三腳架、
萬能卡盤安放平行台安放V形塊墊片件，墊鐵臨時工作台、麵板安放，取下，水平麵設計，並以樣板、標尺測試校正水平用木製角尺、垂球來檢驗平直度調配切削液裝卡工件
實耗時間裝卡工件
計劃時間續表
操作項目備注計劃時間安裝工具放上刀架、鑽座、鑽卡、鏜杆調整進刀量調整速度調整曲柄、工作台擋塊調整立刀架、切削螺紋傳動齒輪調整支架、尾座、十字接頭用螺栓和
調整螺絲釘把工具卡牢額外手工作業安排工具
實耗時間實排工具
計劃時間削尺度削衝中心孔手車削手進刀銼削切斷打印卸下工件等額外手工活
實耗時間額外手工活
計劃時間取下夾子和木墊塊上的
螺栓調節螺釘取下擋塊上的調節螺釘取下連接板、中心架、三角鐵、
萬能卡盤取下平行台取下V形塊取下墊片件墊鐵續表
卸下工件等額外手工活
實耗時間額外手工活
計劃時間取下臨時工作台和麵板取下、鑽座、鑽卡、鏜杆掛吊鏈助手用人工或起重設備把工件卸到地麵上
助手鬆開螺栓和調節螺釘，
取出工具交還工具工具號碼清擦工件卸工件等
實耗時間卸工件等
計劃時間意外耽誤時間保養機床表3-7車床工作指示卡D—124式米德維爾鋼鐵公司車床工作時間估計表金工車間19包括車削前準備工作及加工後放置地麵的操作項目工件名稱
簡圖圖號
定貨單號碼重量
金屬材料熔煉爐號
抗拉強度化學成分
延伸率
硬度，級別項目時間
（分）在車床上加工的操作項目速度進刀切削工具英寸時間
（分）掛鏈條（工作在地麵上）車削外圓進刀掛鏈條（工件在兩頂尖間）車削外圓進刀卸下鏈條（工件在地麵上）手進刀卸下鏈條（工件在兩頂尖間）手進刀續表
項目時間
（分）在車床上加工的操作項目速度進刀切削工具英寸時間
（分）放到輸送器上（輸送帶等）車內孔進刀從輸送器上取下車內孔進刀把工件抬到剪床上車內孔手進刀把工件放到頂尖中間車內孔手進刀把工件從頂尖上抬起放到地麵上粗車車削外圓，從一端到另一端粗車調配切削液精車打印精車衝中心孔倒圓角用粉筆試驗正確性倒圓角用卡尺試驗正確性倒圓角用量規試驗正確性車軸環安放心軸車軸環取出心軸車端麵安放頂尖車端麵取出頂尖切割放進臨時頂尖切割取出臨時頂尖切割安放三角鐵壓花取下三角鐵壓花安放跟刀架打中心孔取下跟刀架打中心孔安放麵板銼光取下麵板銼光安放卡盤砂布打光續表
項目時間
（分）在車床上加工的操作項目速度進刀切削工具英寸時間
（分）取下卡盤砂布打光畫線總計調換工具切削加工——用兩個刀架安放墊片切削加工——用一個刀架從切削到切削（切削空隙）手動工序了解該做些什麼附加的加工餘量考慮怎樣夾緊總工時上油高速切削清擦機床低速切削更換工時記錄本到工具室掉換工具移動工件放上仿型板取下仿型板調整進刀量調整切削速度調整尾座更換螺紋切削傳動齒輪備注簽名總計實耗工時但我又發現，這些方程式有的很容易解，有些卻沒有解。我的一位朋友巴思（Carl GBarth）先生很快得到這樣一個事實：在循環的項目中，有多少動作可以被連在一起觀察，遵行數學規律。這條規律如下：
連續在一起觀察的項目必須是這些循環項目的總數中的質數。
也就是說，任何一組的循環項目的數字不能含有因數，即不能被項目總數中任何一個數字所除盡。巴思先生通過計算，得出如下內容。這表明，在實際操作中究竟有多少個動作可以被連在一起觀察。最後一欄則顯示了在一係列的動作中，在花費勞動力最少的情況下應觀察幾次。
一次循環裏的
操作項目數可以一起觀察的
操作項目數在一起觀察的最省力
或最可取的次數32243352，3或43或465572，3，4，5或64或683，5或75或792，4，5，7或85或8103，7或97或9112，3，4，5，6，7，8，9或105或10125，7或117或11如果能對工時進行係統性的研究，對雇主和工人雙方而言，很大程度上都會比以前更加公平。大家都知道，哪怕是技工，他第一次做某項工作所用的時間，肯定要多於熟練後所用的時間。有經驗的計時工，不僅能估算出一個優秀工人熟練某項工作後所用的時間，還說出他第一次做同樣工作需要的時間數。針對這一具體情況，有可能在他新加入一項工作時，規定一個時限和工資額度，而在其熟練後再規定一個較短的時限和較高的工資額度。這種製度，對勞資雙方都比較公平。
我曾多次提到，一流工人的最佳時速和普通工人的實際速度之間，有很大的差異。對分派日常工作的人而言，如何確定工人全天的工作量，才能既保證一流工人沒有空閑又保證普通工人也能完成，這是擺在麵前的一大困難。當然這個工作速度肯定要介於兩者之間，而根據實際經驗，規定的工作速度要比普通工的實際速度快一些較為適宜。因為獎金永遠都是獎給努力進取者的。我一般是這樣來解決這一問題的：我會把一流工人的最佳時速作為完成任務的標準，同時規定了數目可觀的獎金。在這一標準確立後，普通工們會奮起直追，當然也肯定需要一段時間才能達到這一水平。在普通工奮鬥的過程中，很多人都會因普通工的巨大進步而為之驚訝。
選擇哪種水平的工人最為適合？很多工廠都根據勞動力市場所在地的情況而定。如果工廠設在費城這樣一個勞動力市場前景廣闊的地方，則以高水平的工人為選擇對象；但如果工廠設立在鄉間小鎮，而工廠又需要大批的熟練工種的工人，那麼降低一些標準較為適宜。在美國，即使相鄰的兩個州，在勞動力市場方麵也會存在著很大的差別。有一次，我本想以高標準來組織一個工廠，但後來竟不得不去鄰州招聘大部分工人。
無論獎金的發放選取在哪個點上——速度最快還是介於最快與一般之間的某一點，都必須在指示卡上標明一流工人完成此項工作的最短時間。這樣，盡管發放獎金的時間會拖得比較長，也不會受到工人的懷疑。指示卡標注如下所示：
合格時間65分鍾第一次完成這項工作可以獲獎時間108分鍾對負責分派任務的人而言，最重要的是，任何時候都要以真誠坦率來麵對工人，無論哪個部門的管理人員，都不該不懂裝懂。必須要給工人留下誠懇的印象，讓工人充滿期待，不能自以為是，犯了錯誤就要及時承認並改正。隻有做到這些，才能在管理部門和工人之間建立起友好合作的關係。
任何一種工作都可以對其工時進行研究。比如，對一年級小學生解答算術題的速度，以及辦公室人員的工作速度，都可以拿來進行研究。對那些看起來很複雜的工作，也同樣可以用來研究。
研究與工時研究有關的文獻也是現代管理的一項重要內容。我於1895年寫了一篇題為《計件工資製》的論文，現引部分內容如下：
想要設立工資部門的企業，實際上最缺乏的是完成一件工作所需的適當速度的數據。大多數企業中的上百種操作步驟基本沒有區別，而每一家卻都在各行其是，都在各自研究著自己的速度問題。在本來可以統一確定並記入表格供所有製造業企業共同使用的問題上，浪費了許許多多的工作日。
現在所需要的正是一本如《基礎工程手冊》那樣的有關幹活速度的手冊。我相信，在不久的將來就會有類似的手冊問世。這種手冊應當說明做工時觀察、記錄、製作，以及合編製索引的最佳方法。由於過去采用的方法不太適宜，因而浪費了許多時間和人力。
遺憾的是，我的預測至今（該書出版之前）未能實現。我之所以希望湯普森先生對建築行業不同工種工作的科學工時進行研究，並和他聯合出版這本書，其主要目的就在於告訴大家科學工時研究的必要性，以及哪些研究方法更加高效精準。我相信，本書出版後，其他行業的相關著作也會陸續問世，尤其是那些有關機器車間各種操作細節的書籍，我正充滿期待。
既然選擇與機器車間各種操作相關的內容作為科學管理的研究細節——工時、計劃部、職能工長製、指示卡，那就要對機床的有關操作方法作一簡要介紹，否則就是相關研究上的欠缺。
以下是研究時涉及的相關內容：
第一，用不同形狀的刀具來切削各類金屬時，不同切削深度和不同粗進刀量所需的動力，以及在不同情況下進刀所需的動力。
第二，對刀具切削金屬規律進行相關的調查研究，主要目的在於斷定以下可變各項對切削速度的效果：
（1）工具鋼的質量和處理（加熱、鍛造、回火等）。
（2）工具的形狀（切削刃的曲線、楔角和留隙角）。
（3）切削耐用時期，即工具用多長時間便需要重磨。
（4）被切削金屬的質量或硬度（對切削速度的影響）。
（5）切削深度。
（6）進刀或剃削的厚度。
（7）水或其他冷卻劑對切削速度所起到的效果。
第三，分析機床的驅動和進刀力量的最好方法，以及當考慮到它們在速度和進刀上的限度以後，確定相關副軸或其他一般驅動速度的最好方法。
第四，在研究了前三個問題並找出數學表達式的規律後，就要找到解決所有問題的方法。這種方法必須既實用又簡單，讓一個普通機工都能回答出針對每台機器提出的“保持什麼樣的驅動速度、進刀和切削深度，才能在所有相關操作中都能把工作做得最快”這樣的問題，且既快速又正確。
1881年，我在米德維爾鋼鐵廠的機器車間裏，開始上述兩個問題的定律進行係統的研究。我致力於一部大型立式鏜床所有時間項目的專項研究，以一種特別的方式變換驅動來求取他所需要的速度數據。為了取得金屬的均勻性，我用的是重1 500~2 000磅的機車輪箍，其化學成分、物理性質都是已知的。
在此後22年的大部分時間裏，我和我的朋友以及助手們除了對米德維爾鋼鐵廠進行了工時研究，還對其他一些工廠也進行了同樣的試驗，並且還專門為此先後安裝了六台機器。
從研究中發現規律，並將規律以公式的形式表達出來，這一過程雖然很費時間，但卻意義重大。而更艱巨的任務則在發現規律後要逐步完善，同時通過製作出器具（計算尺）來把這些規律用於實踐。
1884年，我在朋友辛克萊（GeoM．Sinclair）先生的幫助下，開始試著用曲線來表示這些變數的數值，而後再把一組一組的曲線相加，從而使這一問題得到了一定的解決。後來，友人甘特先生用了大約一年半的時間來對這一工作進行專門研究，而後發現了更為簡單的方法。直到1900年，巴思先生才在甘特先生和我的共同協助下，終於在伯利恒鋼鐵廠成功地研製出計算尺，這樣，機工們就能既快速又精準地解決問題了。