MTM 与预定时间标准（PTS）：不开秒表就能定出标准工时

写在前面：一个秒表解决不了的问题

先看一个真实的需求场景。

某手机代工厂接到一个新项目，客户要求三个月后量产，现在要给客户报价。报价需要什么？需要知道每件产品的人工成本。

但问题是：产线还没建，产品还没试产，你拿什么去测时间？

这时候秒表测时完全无能为力——你得先有产品、有产线、有操作工，才能测。

预定时间标准（PTS, Predetermined Time Standards）就是为了解决这类问题而生的。

它的核心思想是：

人的基本动作（伸手、握取、移物、放手……）所需的时间，
    只取决于动作本身的性质（距离、重量、难度、条件），
    而与具体的产品、行业无关。

基于这个假设，PTS 体系预先建立了一个基本动作的时间数据库，然后：

把任何作业分解为基本动作
        ↓
查表，得到每个基本动作的时间值
        ↓
加总，得到整个作业的标准时间

这意味着：只要你能画出作业的动作序列，你就能算出时间——不需要实际生产。

这就是 PTS 的核心价值：在产品设计阶段，就能预测工时和成本。

一、PTS 家族：四种主流方法

1.1 总览对比

方法	全称	起源	动作单元粒度	学习成本	应用速度	精度
MTM-1	Methods Time Measurement	1948 年，美国	最细（TMU，1 TMU = 0.00001 小时 = 0.036 秒）	最高	最慢	最高
MTM-2 / MTM-UAS	MTM 的简化版	1960s—1970s	中	中	中	中高
MODAPTS	Modular Arrangement of PTS	1966 年，澳大利亚（Heyde）	中（以 MOD 为单位，1 MOD = 0.129 秒）	低	快	中
MOST	Maynard Operation Sequence Technique	1970s，瑞典	中粗	中	快	中
WF	Work Factor	1930s，美国	细	高	慢	高

先给一个选型结论（后面会展开）：

场景	推荐
高精度要求、专业 IE 团队、大批量重复作业	MTM-1
一般制造业、希望快速上手	MODAPTS
中等批量、需要平衡速度与精度	MTM-2 / MTM-UAS / MOST
已有历史数据和标准工时库	用历史数据建立标准资料法（见后文）

1.2 MTM-1：最经典、最精确

时间单位

MTM 用 TMU（Time Measurement Unit） 作为时间单位：

1 TMU = 0.00001 小时 = 0.036 秒
1 小时 = 100,000 TMU
1 分钟 = 1,667 TMU

一个直观感受：一个"伸手 30 厘米拿取一个物体"的动作，大约是 10—15 TMU，即 0.36—0.54 秒。

基本动作与编码

MTM-1 定义了若干基本动作，每个动作有一个代码，代码后面跟参数（距离、条件等）。

主要动作类别：

代码	动作	英文	说明
R	伸手	Reach	手向目标移动
G	握取	Grasp	用手控制物体
M	移动	Move	把物体移到目的地
P	定位/对准	Position	把物体对准/对齐到另一物体
RL	放手	Release	松开物体
D	拆卸	Disengage	分离结合的物体
T	转动	Turn	转动手或前臂
AP	施加压力	Apply Pressure
EF	身体动作（眼）	Eye Focus / Travel	眼动
B / S / W	身体/步行动作	Body / Leg / Walk

每个动作的代码后面跟参数，不同动作的参数不同：

伸手（Reach, R） 的参数：

参数	说明
距离	手移动的距离（cm 或 inch）
条件	A：到固定位置的物体；B：到每次位置略变的物体；C：到一堆混杂的物体；D：到很小的物体；E：到需要身体配合的位置

移动（Move, M） 的参数：

参数	说明
距离	移动距离
重量/阻力	有效重量（Effective Net Weight, ENW）
条件	A：移到大致位置；B：移到大致位置但需要一点控制；C：移到精确位置

一个具体的例子：

动作："伸手 40cm 抓取一个放在固定位置的零件，移动到 30cm 外的夹具并放入（需要一点对准）"

R40B  → 伸手 40cm，目标位置基本固定但有轻微变化 → 查表约 15.6 TMU
G1A   → 简单握取（抓起一个物体）→ 查表约 2.0 TMU
M30B  → 移动 30cm，需要一点控制 → 查表约 13.3 TMU
P1SE  → 简单对准（有配合但有偏让）→ 查表约 5.6 TMU
RL1   → 简单放手 → 查表约 2.0 TMU
─────────────────────────────────
合计：38.5 TMU = 1.39 秒

（注：以上 TMU 值为示意，实际数值请查阅 MTM 标准数据表。不同版本的 MTM 数据表数值可能略有差异。）

从这个例子可以看出 MTM-1 的特点：

颗粒度极细（能分辨 0.036 秒的差异）；
需要查大量表格；
分析师需要训练（通常要 2—4 周的系统培训和大量练习）。

MTM-1 的精度争议

一个诚实的问题：MTM-1 的高精度，在实际上真的用得上吗？

支持方：对于高频重复的作业（如每天做 5000 次的动作），0.5 秒的差异累积起来就是 40 分钟，值得精确测量。

反对方：人的作业本身有变异（同一个动作，同一个人做两次，时间也会不同），追求 0.036 秒的精度在大多数场景下是"虚假精度"。

一个务实的判断：

短周期、高重复的作业（周期 10—60 秒，每天 thousands 次）：MTM-1 的精度有价值；
长周期、低重复的作业（周期 5 分钟以上）：用 MODAPTS 或 MTM-2 就够，精度差异在实际中体现不出来。

1.3 MODAPTS：最易上手的 PTS

核心设计

MODAPTS 的设计哲学是"够用就好，简单至上"。

特点	说明
时间单位	1 MOD = 0.129 秒（基于"手指动作的平均时间"）
动作分类	21 种基本动作，分两大类
编码方式	字母 + 数字，数字直接就是 MOD 数
不需查表	关键优势：动作代码里就包含了 MOD 数

21 种动作

第一类：移动动作（11 种）

代码	动作	MOD 数
M1	手指动作	1
M2	手腕动作	2
M3	小臂动作（肘为轴）	3
M4	大臂动作（肩为轴）	4
M5	伸直手臂（含身体弯曲）	5
M1—M5 的重复/反射动作	反射式	1
F3	踏板动作（脚跟为轴）	3
W5	走步	5
B17	身体弯曲与起身	17
S30	坐下与站起	30

第二类：终结动作和其他（10 种）

代码	动作	MOD 数
G0	碰触（不需抓握）	0
G1	简单抓握	1
G3	复杂抓握（需注意）	3
P0	简单放置	0
P2	需注意的放置	2
P5	需精确对准的放置	5
E2	目视	2
D3	判断与反应	3
A4	施加压力	4
C4	旋转动作	4
L1	重量修正	1

关键设计：数字即 MOD 数

这是 MODAPTS 最聪明的地方。

在 MTM-1 里，你要"查 R40B 对应多少 TMU"。而在 MODAPTS 里：

M4 = 大臂动作 = 4 MOD
G1 = 简单抓握 = 1 MOD
P5 = 精确对准放置 = 5 MOD

代码里的数字就是 MOD 值，不需要查表。 只需要记住两点：

用什么身体部位动作（手指 M1 / 手腕 M2 / 小臂 M3 / 大臂 M4 / 全身 M5）；
终结动作的难度（G0/G1/G3、P0/P2/P5）。

这使得 MODAPTS 的学习成本大幅低于 MTM-1。 一个有经验的 IE 可能学两天就能上手 MTM-1 需要两周。

一个 MODAPTS 的例子

动作："伸手到大臂距离，抓一个零件（简单抓握），移到夹具处精确对准放下"

M4 G1 M4 P5 = 4 + 1 + 4 + 5 = 14 MOD
14 × 0.129 秒 = 1.81 秒

就这么简单。 不需要查任何表格。

MODAPTS 在亚洲的普及

MODAPTS 在日本和中国的制造业（尤其是 3C 电子、家电、汽车零部件）中应用较广。原因：

学习成本低，适合大规模培训；
速度够快，能跟上产品迭代节奏；
精度对多数装配作业足够。

如果你在中国制造业做 IE，MODAPTS 是最可能用到的方法。

1.4 MOST 与 WF

MOST（Maynard Operation Sequence Technique）

特点：用"动作序列"而不是"单个动作"作为分析单位。

三种基本序列模型：

模型	适用	结构
基本 MOST	物体的空间移动	A B G A B P A （Action Distance / Body Motion / Gain Control / Align）
工具使用 MOST	使用工具	在基本模型中加入工具使用的参数
设备操作 MOST	操作设备/机器	加入设备动作的参数

优势：分析速度快（比 MTM-1 快数倍），适合中等批量的作业。

WF（Work Factor，工作因素法）

这是最早的 PTS 之一（1930 年代，美国），以"工作因素"（影响动作时间的因素：重量、尺寸、方向、控制）为核心。

目前使用不如 MTM 和 MODAPTS 广泛，但在某些老牌企业仍有应用。

二、PTS 建立标准工时的完整流程

2.1 七步流程

步骤1：确定研究范围和目的
步骤2：分解作业为操作单元（Operation）
步骤3：分解操作单元为动作单元（Motion Element）
步骤4：为每个动作单元指定 PTS 代码
步骤5：查表（或按 MOD 数）得到时间值
步骤6：加总，得到正常时间
步骤7：加宽放，得到标准时间

展开讲几个关键步骤：

2.2 步骤 2—3：作业分解

分解的层次：

作业（Job）
  └─ 操作（Operation）：如"安装电机"、"焊接接头"
      └─ 动作单元（Motion Element）：如"伸手取螺丝"、"放螺丝到孔位"
          └─ 基本动作（Therblig）：伸手、握取、移动、定位……

分解的原则：

原则	说明
动作单元不要太细	太细则分析工作量爆炸，且精度无实际意义
动作单元不要太粗	太粗则无法用于改进（看不出问题在哪）
每个单元要有明确的起止点	便于重复分析和验证
区分"增值动作"和"辅助动作"	这是改善的关键输入

一个经验：动作单元的时长通常在 1—10 秒之间比较合适。

2.3 步骤 4：指定代码（最需要经验的环节）

这一步需要判断力，也是 PTS 分析中最难标准化的部分。

常见判断点：

判断	例子
用哪个身体部位？	手指 M1 还是小臂 M3？——取决于移动距离
抓握难度？	G1（简单）还是 G3（复杂）？——取决于物体大小、堆叠状态
放置精度？	P0、P2 还是 P5？——取决于配合公差、是否可见
重量修正？	是否需要加 L1？——取决于物体重量

提高一致性的方法：

制定企业内部的 PTS 分析手册，把常见情形的判断标准写清楚（配图）；
多人交叉验证：同一作业由两人独立分析，比较结果（差异超过 5% 就要讨论）；
与实测数据校准：PTS 算出的时间，与实际的秒表测时对比，看偏差有多大。

第 3 点非常重要：PTS 是"预定"的标准，不一定完全匹配你的实际作业。定期用实测数据校准，才能保证 PTS 时间的准确性。

2.4 步骤 6—7：加总与宽放

正常时间（Normal Time）= Σ(动作单元时间)
                        （PTS 已包含"正常速度"的设定，通常不再做评比）

标准时间（Standard Time）= 正常时间 × (1 + 宽放率)

关于评比（Rating）：秒表测时需要对操作者的速度做"评比系数"修正（如"他比正常快 10%，所以实测 × 1.1"）。PTS 不需要评比，因为它给的就是"正常速度下"的时间。这是 PTS 的一个优势（避免了评比的主观性）。

宽放率的确定：用工作抽样测定（见本站《工作抽样完全指南》），或采用行业标准。

三、PTS 的独特价值：不止是测时间

很多人把 PTS 当成"另一种测时间的方法"，这大大低估了它的价值。

3.1 价值一：设计阶段就能预测工时（最重要）

这是 PTS 不可替代的能力。

阶段	能做什么
产品设计阶段	比较不同设计的装配工时（DFA 分析），选低工时方案
工艺规划阶段	估算新工艺的工时
产线设计阶段	计算需要多少工位、多少人
报价阶段	估算人工成本
量产前	预先确定标准工时（量产第一天就有标准）

一个量化案例（示意）：

某产品在设计阶段发现，某个部件需要从顶部装入，装配动作是：

M5（伸直手臂够到）+ G3（复杂抓握）+ M5 + P5（精确对准）= 18 MOD = 2.3 秒

如果改设计，把装配位置改到侧前方：

M3（小臂）+ G1（简单抓握）+ M3 + P2（一般对准）= 9 MOD = 1.16 秒

每个产品省 1.14 秒。 如果日产 3000 台，一年 300 天：

1.14 秒 × 3000 × 300 / 3600 = 285 小时/年

按人工成本 50 元/小时计算，年节约约 1.4 万元——而这只是改了一个装配位置。

这就是 DFA（可装配性设计）的核心方法，也是 PTS 最被低估的价值：它把"工时"变成了"设计评审"的一个维度。

3.2 价值二：动作改进的可视化

PTS 分析会强制你把作业写成"动作序列"，这个过程本身就有改善价值。

因为一旦动作被写下来，浪费就无处遁形：

发现	改善机会
出现了 M5（伸直手臂）	物料太远 → 缩短距离
出现了 G3（复杂抓握）	零件堆叠混乱 → 改善料架
出现了 P5（精确对准）	配合太紧或看不见 → 加导向、改善照明、加定位
出现了大量的 E2（目视）	需要频繁确认 → 加标识、加防错
出现了 B17（身体弯曲）或 S30（坐下站起）	工位设计不合理 → 调整高度
出现了 W5（走步）	布局不合理 → 调整布局

这是 PTS 与"动作经济原则"的结合点：用 PTS 把动作量化，用动作经济原则判断哪些动作可以消除。

3.3 价值三：不同方案的事前比较

PTS 让你能在不实施的情况下比较方案。

比较项	方案 A	方案 B
布局方案	现有布局：MOD 数 245	新布局：MOD 数 198
工装方案	无工装：MOD 数 88	加导向工装：MOD 数 61
作业顺序	顺序 1：MOD 数 156	顺序 2：MOD 数 134

这种"事前比较"能力，是秒表测时给不了的（秒表只能测已经存在的作业）。

3.4 价值四：建立标准资料，形成组织资产

把反复出现的作业单元（如"装一颗 M4 螺丝""接一个端子"）的 PTS 时间整理成标准资料（Standard Data），以后可以直接查用，不需要重新分析。

这是效率最高的做法：

初期：投入时间做 PTS 分析，建立标准资料库
中期：新产品的工时，通过"标准资料组合"快速算出
长期：标准资料库成为企业的核心资产（竞争对手买不到）

一个经验数据：一个成熟的 IE 团队，建立 200—500 条标准资料后，大部分新作业可以在几小时内完成工时估算。这是 IE 部门最值钱的资产之一。

四、PTS 的局限与争议

诚实地说，PTS 不是万能的。以下是它真实的局限：

4.1 局限一：只适用于人工控制的动作

PTS 无法分析：

机器自动加工的时间（用切削参数计算，不用 PTS）；
等待时间（设备运行中的等待）；
工艺过程时间（如加热、固化、化学反应）。

所以 PTS 只用于人工操作部分，完整的标准工时还需要加上机器时间和工艺时间。

4.2 局限二：对非重复性作业效果差

PTS 的假设是"动作可预测"。对于：

需要大量判断的作业（如调试、维修）；
高度非结构化的作业（如研发、设计）；
创造性的工作；

PTS 的适用性很差。这类作业更适合用工作抽样或历史数据估算。

4.3 局限三：分析速度慢

即使是 MODAPTS，分析一个 2 分钟的作业也可能需要 20—40 分钟。对于长周期作业，PTS 的性价比不高。

判断规则：作业周期越短、重复度越高，PTS 的价值越大。

作业周期	PTS 的价值
< 30 秒	很高
30 秒—2 分钟	高
2—10 分钟	中
> 10 分钟	低（考虑其他方法）

4.4 局限四：精度争议

PTS 的"预定时间"是基于特定人群（历史上的研究样本）的数据。不同人群、不同训练水平的操作者，实际时间会有差异。

一个务实的态度：

PTS 的相对比较（方案 A vs 方案 B）是可靠的；
PTS 的绝对值需要用实测数据校准。

建议：初期用 PTS 建立标准，然后用秒表测时或实测数据做校准，逐步调整到与实际相符。

4.5 争议：PTS 会不会导致过度标准化？

这是一个真实的批评：过度细化的动作标准化，会让工作变得机械，剥夺操作工的自主性，降低工作满意度。

这个批评有道理。 应对方式：

PTS 用于设计作业，而不是监视工人。目标是"让作业更容易做"，不是"让工人做得更快"。
保留灵活性：标准作业规定"关键动作"，非关键部分留给操作工自主发挥。
让操作工参与标准制定：他们往往能提出比 PTS 分析更好的动作方案。

五、四种方法的选型建议

5.1 决策树

你的作业是短周期、高重复的吗？
├─ 否 → 考虑工作抽样、历史数据、或估算
└─ 是
   ├─ 需要最高精度（如成本敏感的大批量装配）？
   │   └─ 是 → MTM-1
   │   └─ 否
   │       ├─ 团队有 PTS 经验吗？
   │       │   ├─ 有 → MTM-2 / MTM-UAS / MOST
   │       │   └─ 没有 → MODAPTS（最易上手）
   │       └─ 追求分析速度？
   │           └─ 是 → MOST 或 MODAPTS

5.2 一个务实的建议

对大多数中国企业，我推荐 MODAPTS 起步。

理由：

学习成本低（2—3 天培训 + 练习），团队能快速形成能力；
分析速度够快，能跟上产品迭代；
精度对多数装配作业足够（误差通常在 ±10% 以内，校准后可更好）；
在国内制造业应用较广，容易找到参考资料和同行交流。

如果后续有更高精度需求，再引入 MTM-1 作为补充（用 MTM-1 建立核心的标准资料库，日常分析用 MODAPTS）。

六、六个常见误用

误用一：把 PTS 时间直接当作标准工时

错在哪：PTS 给的是"正常时间"，还需要加宽放。

正确做法：标准工时 = PTS 正常时间 × (1 + 宽放率)。

误用二：一个作业只分析一次就定标准

错在哪：单次分析可能有误判。

正确做法：

关键作业由两人独立分析，交叉验证；
与实测数据对比校准；
定期复核（尤其是工艺或物料变更后）。

误用三：分析完就锁在抽屉里

错在哪：PTS 分析的产出不只是"时间值"，更重要的是"动作改进机会"。

正确做法：每次 PTS 分析后，都要输出一份"动作改善建议清单"，并推动实施。

一个判断标准：如果 PTS 分析只产出了时间值、没有产出改进建议，那这次分析的价值只发挥了 30%。

误用四：用 PTS 分析机器时间

错在哪：PTS 只管人的动作。

正确做法：机器时间用工艺参数计算（如切削用量、进给速度），人工时间用 PTS，两者相加。

误用五：不考虑操作者差异

错在哪：PTS 的时间是"标准作业者"的，实际工人可能更快或更慢。

正确做法：

用实测数据校准；
标准工时代表的是"合格作业者以正常速度完成作业所需的时间"，不是"所有人都要达到"的标准；
新员工需要爬坡期（这与标准工时无关）。

误用六：把 PTS 用于考核个人

错在哪：用标准工时考核个人，会导致：

操作工抵制标准工时制定（不配合、故意做慢）；
数据失真；
劳资关系紧张。

正确做法：标准工时用于产能规划、成本核算、产线平衡、报价；个人考核用质量、安全、改善参与度等指标。

这是标准工时应用中最大的管理陷阱，很多企业的标准工时体系失效，都是栽在这一条上。

七、一个学习路径

如果你想掌握 PTS（以 MODAPTS 为例）：

阶段一：入门（1—2 周）

内容	方法
记住 21 种动作代码	制作记忆卡片，每天抽 10 分钟
理解"数字即 MOD 数"的设计	做 20 个简单动作的练习
学会分解动作序列	找一个日常动作（如泡咖啡、系鞋带）写动作序列

阶段二：练习（2—4 周）

内容	方法
分析真实作业	找 5—10 个工位做练习
与实测对比	用秒表测同一作业，对比 PTS 结果，看偏差
交叉验证	与同事独立分析同一作业，比较结果

关键练习：分析同一作业时，故意尝试不同的动作方案，比较 MOD 数。比如"把手伸到 60cm 外取零件"vs"把零件放在 30cm 处"，看差多少 MOD。这个练习能快速建立"动作-时间"的直觉。

阶段三：应用（1—3 个月）

内容	方法
建立标准资料库	把常见作业单元的 MOD 数整理成表
做改善项目	用 PTS 分析现状，提出改进方案，用 PTS 验证改进效果
参与产线设计	在新产线规划中应用 PTS 计算工时和人力

一个建议：找一个真实的改善项目做完它。这比读十本书有用。

小结

PTS 预定时间标准，七句话：

核心思想：基本动作的时间是"预定"的，可以脱离具体产品查表获得。这使得在设计阶段就能预测工时——这是秒表测时做不到的。
四种主流方法：MTM-1（最精确，学习成本最高）、MODAPTS（最易上手，数字即 MOD 数，无需查表）、MOST（按动作序列，速度快）、WF（历史久，用得少）。
对大多数中国企业，推荐 MODAPTS 起步，需要更高精度时再用 MTM-1 建立核心标准资料库。
PTS 最大的价值不是测时间，而是"设计阶段预测工时"——一个装配位置的改动，可能年省数千小时。这是 DFA 的核心方法。
PTS 分析不只是产出时间值，更重要的是产出"动作改进机会"：出现 M5 说明太远、G3 说明料架混乱、P5 说明缺导向、B17/S30 说明工位高度不合理。
PTS 只适用于人工控制的动作，机器时间和工艺时间要另算。作业周期越短、重复度越高，PTS 价值越大。
最大的管理陷阱是用标准工时考核个人——会导致抵制、数据失真。标准工时应该用于产能规划、成本核算、产线平衡和报价。

最后一句：PTS 真正的力量，不在于它能算出多精确的时间，而在于它让"动作"变成了可以量化、可以比较、可以优化的对象。在你还没生产出第一个产品时，你就能知道这个设计好不好装、这条线需要多少人——这种"事前知道"的能力，是工业工程给制造业最重要的礼物之一。