现代工业工程3方法研究

现代工业工程 华北电力大学经济与管理学院 董军 第三章 方法研究 主要内容 第一节 工作研究 第二节 方法研究原理 第三节 程序分析 第四节 作业分析（操作分析） 第五节 动作分析 第六节 动作经济原则 第一节 工作研究 工作研究包括 方法研究 （ methods study）和 作 业 测 定 (work measurement) 一、什么是工作研究 工作研究 (Work Study)是 对对 工作方法工作方法 、 作作 业业 流程流程 和和 作作 业时间业时间 进进 行科学分析和行科学分析和 测测 定，据此制定出定，据此制定出 科学合科学合 理的作理的作 业标业标 准和准和 时间时间 定定 额额 ，使各，使各 项项 作作 业标业标 准化，不准化，不 断提高断提高 劳动劳动 生生 产产 率和率和 经济经济 效益。效益。 工作研究 方法研究 改进工作方法 确定工作标准 作业测定 确定完成工作 的标准时间 提高生产率 改善工厂布置 改进工具、设备 改善工作环境 降低劳动强度 充分利用企业资源 有效配置人员 健全工资奖励制度 改进计划与控制 改进劳动组织 工作研究的显著特点是：只需很少投资或不需要投资 的情况下，通过改进作业流程和操作方法，挖掘企业 内部潜力，提高企业的生产率和效益，降低成本，增 强企业竞争力。 二、工作研究的内容二、工作研究的内容 工作目标 寻求最佳工作程序和操作方法 研究对象 干什么？怎么干？用什么人干？ 最终成果 标准工作方法 方法研究 作业测定（时间研究） 工作目标 确定时间定额 研究对象 用多少时间 最终成果 标准工作时间 作 业测 定以方法研究 为 基 础 。 作 业测 定是衡量工作方 法 优 劣的主要尺度。 工作研究 方法研究 把工作简化并 制定出进行此 项工作更经济 的方法和程序 作业测定 确定进行某项 工作所需时间 的长短 提高效率 方法研究和作业测定的 关系 挖掘问题，确定工作研究项目； 观察现行方法，记录全部事实 (采用图表法、图解法，如工艺程 序图、人机程序图，线路图等 )； 严格分析所记录的事实；采用 “ 5W1H” 提问技术和 “ ECRS” （ 取消 -合并 -重排 -简化）四大原则。 制定新方法； 评价新方案（适用性、经济性）； 计算标准作业时间，确定工作量 新方案组织实施； 检查和评价。 实施步骤 三、工作研究的分析技术 工作研究常用分析技术是 “5W1H”和 “ECRS四原则 ” 。 “5W1H”提问技术是指对研究工作以及每项活动从目 的、原因、时间、地点、人员、方法上进行提问，为 了清楚地发现问题可以连续几次提问，根据提问的答 案，弄清问题所在，探讨改进的可能性。 常用分析技术 考察点 第一次提问 第二次提问 第三次提问 目的 做什么 （What） 是否必要 有无其他更合适的对象 原因 为何做 （ Why） 为何要这样做 是否不需要做 时间 何时做 （When） 为何要此时做 有无其他更合适的时间 地点 何处做 （Where） 为何要此处做 有无其他更合适的地点 人员 何人做 （ Who） 为何要此人做 有无其他更合适的人 方法 如何做 （ How） 为何要这样做 有无其他更合适的方法与工具 5W1H提问技术 改进需遵循 ECRS四原则 ： E-eliminate 取消：取消不必要的工序、作业等。 C-combine 合并：对于无法取消者，看能否合并工序 或动作，或将多人操作改成单人或单台操作。 R-Rearrange 重排：不能取消或合并的工序，可再根 据 “何人、何事、何时 ”三提问进行重排。 SSimple ，简化：经过取消、合并和重排后的工作 ，可采用最简单、最快捷的方法来完成。 ECRS四原则 原则 目标 举例 取消 （ Eliminate） 是否可以做 如果不做将会怎么 样 省略检查 通过变化布局省略搬运 合并 （ Combine） 2个及以上的工序能 否合并 同时进行 2个以上的加工 作业 同时进行加工和检查作 业 重排 （ Rearrange） 是否可以调换顺序 更换加工顺序提高作业 效率 简化 （ Simple） 是否可以更简单 进行流程优化 实现机械化或自动化 对工作（加工、制造、装配、操作）方法进行系统对工作（加工、制造、装配、操作）方法进行系统 的记录和严格的考查，开发和应用更容易、更有效的的记录和严格的考查，开发和应用更容易、更有效的 工作方法。工作方法。 1. 定义定义 2. 目的目的 改进工艺和程序，改进工厂、车间和工作场所的布置改进工艺和程序，改进工厂、车间和工作场所的布置 ，改进整个工厂的设计，改进物料、机器和人力的利用，改进整个工厂的设计，改进物料、机器和人力的利用 ，减少不必要的劳动，改善工作环境。，减少不必要的劳动，改善工作环境。 第二节 方法研究原理 3. 内容和层次内容和层次 方法研究 1.方法、程序 2.材料 3.工具与设备 4.工作环境条 件 程序分析程序分析 操作分析操作分析 动作分析动作分析 工艺程序分析工艺程序分析 对整个制造程序或工序进行分析对整个制造程序或工序进行分析 流程分析流程分析 对整个产品或材料的流程进行分析对整个产品或材料的流程进行分析 线路图分析线路图分析 对整个车间布置或物流经路分析对整个车间布置或物流经路分析 人机操作分析人机操作分析 联合操作分析联合操作分析 双手操作分析双手操作分析 动作要素分析（动素分析）动作要素分析（动素分析） 动作经济原则动作经济原则 方法研究 的分析过程具有一定的层次性。一般首先 进行程序分析，使工作流程化、优化、标准化，然后 ，进行作业分析，最后再进行动作分析。 程序分析 是对整个过程的分析，最小单位是工序； 作业分析 是对某项具体工序进行的分析，最小单位 是操作； 动作分析 是对作业者操作过程动作的进一步分析， 最小单位是动素。 方法研究 层 次性 举 例 （ 1）仔细观察工作过程和动作的每一细节，省）仔细观察工作过程和动作的每一细节，省 去一切不必要的动作和无效的行程去一切不必要的动作和无效的行程 （ 2）设计出好的工具和设备）设计出好的工具和设备 （ 3）原材料要准备好，放在固定处）原材料要准备好，放在固定处 （ 4）设计好的工作场所，使工人活动方便、路）设计好的工作场所，使工人活动方便、路 程最短程最短 （ 5）用辅助工，节省专门技能工人时间）用辅助工，节省专门技能工人时间 （ 6）尽量用双手同时工作）尽量用双手同时工作 4 方法研究的原则 第三节第三节 程序分析程序分析 一、程序分析概述一、程序分析概述 通过调查分析现行工作流程，改进流程中不通过调查分析现行工作流程，改进流程中不 经济、不均衡、不合理的现象，提高工作效经济、不均衡、不合理的现象，提高工作效 率的一种研究方法。率的一种研究方法。 对生产过程全面、系统而概略的分析。对生产过程全面、系统而概略的分析。 改善生产过程中不经济、不合理、不科学的作业改善生产过程中不经济、不合理、不科学的作业 方法、作业内容以及现场布置，提高效率。方法、作业内容以及现场布置，提高效率。 定义定义 特点特点 目的目的 1.定义、特点和目的定义、特点和目的 2 程序分析的基本符号程序分析的基本符号 为 了清楚地表示工作的程序，美国机械工程 师 学 会将吉 尔 布雷斯 设计 出的 40种符号加以 综 合，制 定出 5种符号， 1979年由美国制定 为 国家 标 准。 符号 名称 表示的意义 例如 加工 指原材料、零件或半成品按照生 产目的承受物理、化学、形态、 颜色等的变化 车削、磨削、炼钢、搅拌 、打字等 口 检查 对原材料、零件、半成品、成品 的特性和数量进行测量。或者说 是将某目的物与标准物进行对比 ，并判断是否合格的过程 对照图纸检验产品的加工 尺寸、查看仪器盘、检查 设备的运转情况 搬运 表示工人、物料或设备从一处向另一处在物理位置上的移动 物料的运输、操作工人的移动 D 等待 指在生产过程中出现的时间耽误 等待被加工、被运输、被检验 储存 保存货物的活动 物料在某种授权下存入仓 库或从仓库中取出都属于 储存活动。 例：业务员依照顾客来函核对某张支票上的数字例：业务员依照顾客来函核对某张支票上的数字 ，顾客来函放在公文柜中。，顾客来函放在公文柜中。 去公文柜1 1 2 2 3 1 3 4 5 4 开公文柜 拿出信 带信回办公桌 找票 核对 带信回公文柜 放回信 关公文柜 回办公桌 放回票6 带票去公文柜1 2 3 1 1 4 5 2 开公文柜 拿出信 找票 核对 放回信 关公文柜 带票回办公桌 放回票6 复合活动符号 3、程序分析的种类、程序分析的种类 程序分析程序分析 产品、材料的工艺程序分析产品、材料的工艺程序分析 作业人员的工艺程序分析作业人员的工艺程序分析 产品、材料的流程程序分析产品、材料的流程程序分析 作业人员的流程程序分析作业人员的流程程序分析 工艺程序分析工艺程序分析 流程程序分析流程程序分析 布置和经路分析布置和经路分析 管理事务分析管理事务分析 按照研究对象不同，分为四种 4、程序分析的工具、程序分析的工具 程序分析种类程序分析种类 程序分析工具程序分析工具 工艺程序分析工艺程序分析 流程程序分析流程程序分析 布置和经路分析布置和经路分析 管理事务分析管理事务分析 工艺程序图工艺程序图 流程程序图流程程序图 线路图和线图线路图和线图 管理事务流程图管理事务流程图 程序分析的方法： 1个不忘， 4大原则， 5个方面， 5W1H技术。 1个不忘 不忘动作经济原则 4大原则 即 “ECRS”四大原则 5个方面 即加工、搬运、等待、储存和检验 “5W1H”技术 5、程序分析的方法、程序分析的方法 思考要点 改善要点 基本原则 尽可能消除不必要的步骤 减少不必要的步骤 合并步骤 缩短步骤 安排最佳顺序 尽可能使各个步骤更经济、更合理 操作方面 取消不需要的操作 改变设备和利用新设备 改变工厂布置或重新编排设备 改变产品设计 发挥各工人的技术特长 检验方面 可以取消检验吗 是否可以边加工边检验 能否运用抽样检验和数理统计 流程方面 改变工作顺序 改变工厂布置 改进现有的工作流程 程序分析建议表 v提问技术找原因 v因果图表归重点 v头脑风暴寻对策 程序分析技巧 6、程序分析的步骤、程序分析的步骤 步骤步骤 内容内容 选择选择 选择所需研究的对象选择所需研究的对象 记录记录 针对不同的研究对象，采用研究图进行全面记录针对不同的研究对象，采用研究图进行全面记录 分析分析 用用 5W1H， ECRS四原则进行分析、改进四原则进行分析、改进 建立建立 建立经济、合理、实用的新方法建立经济、合理、实用的新方法 实施实施 实施新方法实施新方法 完善完善 对新方法进行经常性检查、不断改善、直至完善对新方法进行经常性检查、不断改善、直至完善 二、工艺程序分析二、工艺程序分析 1、工艺程序分析概念、工艺程序分析概念 对生产系统全过程进行的概略分析，从 宏观上发现问题 生产系统全过程。 只分析加工和检验两项活动 工艺程序图 定义定义 特点特点 分析对象分析对象 工具工具 2、 工艺程序图工艺程序图 将现行工艺程序，用规定的符号记录下来，并绘制 在标准图表上，就得到工艺程序图。 将所描述对象的各组成部分，按照加工顺序或装配 顺序依次画出，并注明各项材料和零件的进入点、 规格、型号、加工时间和加工要求。 由 表头 、 图形 和 统计 三大部分组成。表头格式和内 容根据程序分析的具体任务而定，统计是对生产过 程中的加工和检验次数、时间或距离等进行统计。 制品名称：制品名称： * 方法：方法： * 工作部门：工作部门： * 终止：终止： * 研究者：研究者： * 审核：审核： * 日期：日期： * 内容内容 次数次数 时间时间 操作操作 检验检验 合计合计 统 计 内容 次数 时间 /min 距离 /m 加工 检查 合计 统计 表头 图形 引入原料（引入原料（ 或零件）或零件） 在零件上完成的作业在零件上完成的作业 引入物件引入物件 局部装配或加工局部装配或加工 引入物件引入物件 局部装配或加工局部装配或加工 完成配件 中 心 零 件 装 配 或 加 工 工 艺 顺 序 局 部 装 配 或 加 工 完成配件 完成配件 材料材料 局 部 装 配 或 加 工 局 部 装 配 或 加 工 材料材料材料材料材料材料 工艺程序图的结构形式工艺程序图的结构形式 名 称 含 义 合成型合成型 合成型是指由多种材料、零件、部件合成为一个产品 ，或者由多种原料生成一个或多个产品，或者汇集多 个分工序合成为一个工序的工艺程序。 直列型直列型 直列型是指由一种材料经过若干道工序制成一种产品 的工艺流程，它是由单一系列的工序组成，有时也称 之为 “单一型 ”工艺程序图。 分解型分解型 由一个主要程序分成几个分程序去分别处理的工艺程 序图称之为分解型工艺程序图。在绘制分解型工艺程 序图时，通常将主要程序置于最右边，其余的依其重 要性，从右至左依次排列。 合成型：举例合成型：举例 6 2 7 1 3 4 2 衣袖料 拉链料 镶边料 衣身料 5 1 8 9 3 10 剪裁 缝袖子 检验 剪裁 剪裁 剪裁 缝镶边 缝拉锁 检验拉链 是否对准 上袖子 完工清理 终检 发货 电视机及遥控器装箱工艺程序图 12 1 1 箱片 11 10 3 26 5 4 234 7 8 9 遥控器附件及干燥剂 电视机 检查电视 机外观 贴出厂 编号标签 放入塑料袋内 装上保护衬 放入箱内 检查遥控 器外观 检查 附件及 干燥剂 数量 装入塑 料袋内 装 附件及 干燥剂 入 塑料袋内 放入箱内装入箱内 封箱 打带 贴出厂 日期标签 箱子成型 检查箱子 有无破损 直列型：风扇装箱的工艺程序图直列型：风扇装箱的工艺程序图 1 准备装箱准备装箱 电风扇装入纸箱电风扇装入纸箱 装入说明书及零件装入说明书及零件 封纸箱封纸箱 贴标签贴标签 电风扇电风扇 说明书及零件说明书及零件 1 2 3 4 5 检查纸箱有否破损检查纸箱有否破损 分解型：电拖车检查及维修的工艺程序图分解型：电拖车检查及维修的工艺程序图 1 2 3 5 4 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总检查决定如何修理 分解成动力、车架、电池三部分 电器及机械试验 电池电池 车架车架 动力动力 初次试验 去油漆 全面拆除 最后试验 详细检查 必要时修理 再油漆 必要时维修 装配 试车 充电 充电 3、 工艺流程分析的步骤工艺流程分析的步骤 例：根据下表给出的投影仪以及遥控器装箱工艺程序， 绘制投影仪以及遥控器装箱工艺程序图。 投影 仪 以及遥控器装箱工 艺 程序 零件名称 工艺内容 箱片 包装箱成型检查包装箱有无破损 投影仪 检查投影仪的外观 贴出厂标签 装入塑料袋 装上保持衬 放入箱内 遥控器 检查遥控器的外观 装入塑料袋 放入箱内 附件及干燥剂 检查附件以及干燥剂数量 装附件以及干燥剂入塑料袋内 装入纸箱内 封箱 束缚 贴出厂标签 改进前投影仪以及遥控器装箱工艺程序图 1）现状分析）现状分析 根据图中的统计结果，发现投影仪及遥控器装箱 共有 12次加工， 4次检查。 运用 5W1H， ECRS四原则进行分析。看能否有取消的 工序；看能否将工序进行合并或重排（ C、 R）； 看能 否将工序简化（ S）。 答答 不能不能 不能不能 能能 不能不能 不能不能 能能 不能不能 不能不能 能能 不能不能 能能 箱子成型能取消吗？ 检查箱子破损能否取消？ 检查箱子破损与箱子成型能否合并？ 检查电视机外观能否取消？ 贴出厂标签能否取消？ 检查电视机外观与贴出厂标签能否合并？ 电视机装入塑料袋内、装上保护衬能取消吗？ 检查附件及干燥剂数量并装入塑料袋内能合并吗？ 检查附件及干燥剂数量并装入塑料袋内能取消吗？ 检查遥控器外观、将遥控器装入塑料袋内，再放入纸箱内能取消吗？ 检查遥控器外观与遥控器装入塑料袋内能合并吗？ 问问 2）改进方案）改进方案 通过提问分析，发现上述工序均不能取消，但可以 通过工序合并，达到优化的目的。 练习 :绘制水泵及接受器装箱的工艺程序图。 泵及接受器装箱的程序为： 检查箱子内部有无破损 装保持衬里 检 查泵的全部情况 打印号码 放泵入纸箱 再装装箱的衬片（以准备放接受器） 检查接受器的加工 缚束 附标签 放 接受器入箱 封闭盖 过秤 三、流程程序分析三、流程程序分析 以产品或零件的制造过程为研究对象，把加工工艺 划分为加工、检查、搬运、等待和储存等五种状态 加以记录，对产品和零件制造过程的详细分析。 比工艺程序分析更具体、更详细； 记录产品生产过程的全部工序、时间定额和移动距 离。 1 流程程序分析概念流程程序分析概念 2 流程程序分析的种类流程程序分析的种类 材料或产品流程程序分析：主要用于记录生产过程 中材料、零件、部件等被处理、被加工的过程。 人员流程程序分析：主要用于记录工作人员在生产 过程中的一连串活动。 例例 1：材料或产品流程程序图：材料或产品流程程序图 一张火车票自一张火车票自 出售、使用至出售、使用至 回收的流程程回收的流程程 序图序图 1 1 1 2 2 2 3 3 在票架上在票架上 拿起并查看票价拿起并查看票价 用手拿至柜台上用手拿至柜台上 打印日期打印日期 等待找钱等待找钱 拿给旅客拿给旅客 旅客带至入口处旅客带至入口处 查看并打孔查看并打孔 旅客带至旅途上旅客带至旅途上 在终点站查看并回收在终点站查看并回收 1 1 例例 2：人员流程程序图：人员流程程序图 工人按要求核工人按要求核 对工件尺寸的对工件尺寸的 流程程序图流程程序图 1 1 2 2 3 1 3 4 4 5 到仪器柜到仪器柜 开仪器柜开仪器柜 拿起量规拿起量规 带量规回工作台带量规回工作台 调整量规调整量规 用量规核对工件尺寸用量规核对工件尺寸 带量规回仪器柜带量规回仪器柜 放回量规放回量规 关仪器柜关仪器柜 回工作台回工作台 3 流程程序图流程程序图 流程程序图与工艺程序图相似，但流程程序图与工艺程序图相似，但 增加了增加了 “搬运搬运 ” 、 “储存储存 ”和和 “等待等待 ”三种符号。三种符号。 流程程序图主要由表头、图形和统计三大部分组流程程序图主要由表头、图形和统计三大部分组 成。表头部分主要有工作名称、工作部级、方法成。表头部分主要有工作名称、工作部级、方法 、编号、开始状态、结束状态、研究者、审核者、编号、开始状态、结束状态、研究者、审核者 、日期等。、日期等。 4 流程程序分析步骤流程程序分析步骤 现场调查现场调查 绘制工序流程图绘制工序流程图 测定并记录各工序的必要项目测定并记录各工序的必要项目 整理分析结果整理分析结果 制定改善方案制定改善方案 改善方案的实施和评价改善方案的实施和评价 使改善方案标准化使改善方案标准化 流程程序图示例 步骤 作业 描述 时间 (秒 ) 距离 (m) 1 将生面饼放入蒸锅中蒸烘 2 将包装纸铺在柜台上 3 等待面饼蒸熟 4 听到铃响后，将面饼从蒸锅取出 5 将一勺肉倒在面饼上 6 检查订单上是否注明要加奶酪 7 将一勺奶酪倒在肉上 8 取调味品 9 快餐制备过程的流程程序图 练习 : 某工人制造积木，其工作程序如下： （ 1）走到木板堆旁，搬运木板 200*100*15（ cm） 到 工作台处，将木板放工作台上； （ 2） 走到仓库，在仓库选取样板（很多样板混在一 块），签收后带回工作台； （ 3） 将样板于木板上绘上图样； （ 4） 拿下样板； （ 5） 拿起木板搬至锯台； （ 6） 锯切成型。 四、 布置和经路分析 以作业现场为对象，对现场布置及物料（包括零件 、产品、设备）和作业者的实际移动路线进行分析 。 常与流程程序图配合使用，以达到改进现场布置和 移动路线，缩短搬运距离的目的。 主要用于 “搬运 ”或 “移动 ”路线的分析。 1 布置和经路分析概念 2 布置和经路分析种类 名称名称 含义含义 绘制方法绘制方法 依比例缩小依比例缩小 绘制的工厂绘制的工厂 简图或车间简图或车间 平面布置图平面布置图 。 首先按比例绘出工作地的平面布置图，然首先按比例绘出工作地的平面布置图，然 后将流程程序图中表示加工、检查、搬运后将流程程序图中表示加工、检查、搬运 、储存等的工序用规定的符号标示在线路、储存等的工序用规定的符号标示在线路 图中，并用线条将这些符号连接起来。线图中，并用线条将这些符号连接起来。线 与线交叉处，用半圆型线避开。与线交叉处，用半圆型线避开。 按比例绘制按比例绘制 的移动路线的移动路线 图。图。 用线条表示并度量工人或物料在一系列活用线条表示并度量工人或物料在一系列活 动中所移动的路线。是一种特殊形式的线动中所移动的路线。是一种特殊形式的线 路图路图 。 线路图线路图 线图线图 3 布置和经路分析工具 布置和经路分析的工具仍然是 “5W1H”及 “ECRS”四原则 1 4 5 6 3 2 1 3 23 2 11 1 23 4 线路图的画法示例 空 间 物流 线 路 图 例 改进后 分析研分析研 究名称究名称 分析研究对象分析研究对象 分析考察分析考察 主要活动主要活动 分析改进重点分析改进重点 应用场合应用场合 工艺程工艺程 序分析序分析 制造对象全部工艺制造对象全部工艺 过程过程 作业作业 检验检验 操作和检验工序设置操作和检验工序设置 的合理性的合理性 制造工艺流制造工艺流 程分析程分析 流程程流程程 序分析序分析 操作者所承担的作操作者所承担的作 业流程全过程业流程全过程 操作、检验、操作、检验、 运输、等待运输、等待 操作者活动路线合理操作者活动路线合理 、减少运输和等待活、减少运输和等待活 动，提高作业活动的动，提高作业活动的 有效性有效性 适合各类操适合各类操 作和作业活作和作业活 动分析动分析 原材料或半成品投原材料或半成品投 入到制成品的全过入到制成品的全过 程程 操作、检验、操作、检验、 搬运、储存、搬运、储存、 等待等待 缩短物品的流动路线缩短物品的流动路线 ，减少运输和等待，减少运输和等待， 缩短生产周期缩短生产周期 适合各种制适合各种制 品生产过程品生产过程 的分析的分析 搬运搬运 分析分析 物料搬运的全过程物料搬运的全过程 物料搬运过程物料搬运过程 中发生的各项中发生的各项 活动活动 缩短搬运路线，提高缩短搬运路线，提高 搬运的方便性，提高搬运的方便性，提高 搬运的效率，尽可能搬运的效率，尽可能 减少工作量减少工作量 原材料、半原材料、半 成品、成品成品、成品 和各种物料和各种物料 的搬运的搬运 事务流事务流 程分析程分析 管理事务的全过程管理事务的全过程 操作，检查、操作，检查、 传送、等待、传送、等待、 储存等活动储存等活动 减少环节、减少文件减少环节、减少文件 积压，提高管理工作积压，提高管理工作 效率效率 公文、单据公文、单据 的传送、管的传送、管 理文件审批理文件审批 各种程序分析方法比较各种程序分析方法比较 一、作业分析的含义 通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作 业对象、作业工具三者科学合理地布置和安排，达 到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时、 提高产品的质量和产量的目的。 第四节 作业分析（操作分析） u 人 -机作业分析 u 联合作业分析 u 双手作业分析 二、作业分析的类型 （一）人机作业分析 是应用于机械作业的一种分析技术，通过记录和考 察操作者和机器设备的工作情况，寻求合理的操作方 法，使人机配合更加协调，提高人和机器的效率。 分析工具是人机作业图。 人机作业图的构成： 1.表头部分：包括作业名称，开始动作，结束动作，编号，图 号，日期等 2.图表部分： 1）选取适当的比例尺，如以 1cm代表 1min。 2）用垂直竖线分开人与机器并把人放在最右边栏内。 3）分别在人与机器栏内，用规定的符号表示人（或机器） 工作或空闲，并依作业程序由上而下记录。 3.统计部分：统计内容包括操作周程，人、机在一周程内的工 作时间和空闲时间，以及人、机利用率。 例：某工人操作 车 床 车 削工件，作 业 程序及 时间值 为 ：装 夹 工件： 0.5min， 车 削： 2.0min， 卸下零件： 0.3min， 去毛刺并 检查 尺寸： 0.5min， 该车 床自 动 加工。 试绘 制出此作 业 的人 -机作 业图 ， 并 对 其作 业进 行改 进 。 1. 绘 制人 -机作 业图 图 1 车 削 时 的人机作 业 图 （原方法 ） 0.8 可以看出， 人的空 闲时 间 太多，人 的利用率 仅 为 39% 2.采用 “5W1H”提 问 技 术 和 “ECRS”原 则进 行分析 问 ： 为 什么去毛刺并 检查 尺寸要在机器停止 时 做？ 答： 过 去一直是 这样 的。 问 ：有无改 进 的可能性？ 答：有。 问 ：怎么改？ 答： 在机床 车 削下一个工件 时 ，可以去毛刺并 检查 已 车 削好 的上一个工件。 图 2 车 削 时 的人机作 业 图 （改 进 方 法） 可见，通过重排，不需增加设备和工具，而是利用机器工作时 间进行手工操作，从而缩短了周程，提高了工效。 思考：可否 进 一步改 进 以提高工效？ 由图 2可以看出虽然缩短了周程，提高了利用率，但人仍有 很多的空闲时间，这时改善方法有两种：一是增加其他工作 ，二是利用空闲操作另一台机床。 因为在一周程内，工人有 1.5min的空闲，足够操作另一台机 床（ 1.3min）。这样既充分利用工人的空闲时间，提高了工 作效率，也节省了劳动力。 练习 ： 试 做出 进 一步改 进 的人机作 业图 图 3 车 削 时 的人机作 业图 （第二次改 进 方法） 1)通过自动化或共同作业等方法平均作业负荷 2)调整操作设备的台数及共同作业的人数，使其分配合理。 联合作业分析是对人与机械、人与人的组合作业进行 分析，发现人及设备的等待、空闲时间，并进行改善 的方法。 目的 定义 内容 1 定 义 、 内 容 与 目 的 （二）联合作业分析 借助于联合作业分析图，对以下各项进行分析： （ 1）各作业人员的待工（空闲）情况； （ 2）各作业人员的作业率； （ 3）联合作业中耗费时间最长的作业是哪个。 2. 联合作业分析的过程 以各作业人员的各自作业流程为基础； 使各作业人员的作业时间坐标一致； 合并绘制出联合作业分析图。 在此基础上进行改进分析，拟定改进方案； 最终所形成的改进方案通过联合作业分析图表示。 3. 联 合作 业 分析 图 联合作业分析图与人机作业图基本相同，由表头 、图表、统计三部分构成。 某车间用吊车搬运零件，每天由工人 甲和工人乙负责将零件装入集装箱， 装满后，由吊车搬运到车间出口处暂 存，吊车只能搬运一箱，来回一次需 5min，而一人装满一箱零件需 10min。 集装箱搬运 场 地平面布置 图 u第一次 5min：吊 车 运送工人乙装的 No2集装箱，工人甲 处 在装 No1集装箱状 态 。工人乙 处 在等待状 态 。 u第二次 5min：吊 车处 于等待状 态 ；工人甲仍 处 于装 No1集装箱 状 态 ，工人乙 处 于装 No2集装箱状 态 。 u第三次 5min：吊 车 运送工人甲装的 No1集装箱，工人甲 处 在等 待状 态 ；工人乙仍 处 在装 No2集装箱状 态 。 举例 图左边部分是现行方法 1）绘出联合作业的作业图 首先就第一次 5min提问： 问：工人乙完成了什么？ 答：什么也没做，正在等待。 问：是否必要？ 答：按现行方法，工人乙必须等待集装箱，所以此等待是必要 的。 问：为什么？ 答：因为现行方法中工人甲、乙各装一集装箱，故当工人乙装 满一箱由吊车运走后，必须等待集装箱返回。 问：有无更好的方法，避免工人乙在第一次 5min内空闲？ 答：工人甲和工人乙可合装（共同装）一箱，省去等待集装箱 回来的时间。 2） 进行 “5W1H” 提问并用 “ECRS”四原则进行改善 （三） 双手作业分析 1、双手作 业 分析的含 义 以工序的操作过程为研究对象，详细观察和记录其 过程，重点是了解双手如何进行实际的操作，称为 “ 双手作业分析 ” 。 n借助于双手作业图进行分析 n双手作业分析简单明了，随时随地都可记录分析， 清楚地反映出动作是否符合动作经济原则。 2、双手作 业 分析的作用 n 研究双手的动作及其平衡，左、右手分工是否恰 到好处。 n 发现伸手、找寻等笨拙而无效的动作。 n 发现工具物料、设备等不合适的放置位置。 n 使动作规范化，并据此拟定作业规程。 3、双手作 业 分析 图 图的左上部：填写常规项目，包括编号、作业名称 、地点、作业人员、作业的起点、终点（结束）、日 期等。 图的右上部：填写工作地布置平面简图，并表明各 种零件、工具、设备的位置。 图的中间部分：分别在左右两边填写左、右手动作 的代表符号及动作说明。 图的右下方：对左、右手的动作进行统计。 例 1： 检查轴 的 长 度并装入套筒 1）改 善前作 业 分析 图 2） 对现 行方法 进 行 5W1H提 问 及 ECRS改善 此改良方法使双手动作数目减少，而且达到双手同时 对称的动作原则。改良方法中取消了下列 3种无效的 动作： n 一手持物，另一手的往复动作。 n 将套入的方法改变，使轴直接套入套筒，节省套 筒拿起与放下的无效动作。 n 改变原来用的普通尺为标准长度的尺，并固定台 上， 省去每次将尺重复的拿起、放下的动作。 例 2：将玻璃管切成定长 刻记号处 玻璃管 夹头 1）记录：原方法是将玻璃管压到夹具末端的停档上，用锉刀做标 记，然后松回一些，开切口。接着从夹具中取出，双手把它折断。 2）分析： 用 “ 5W1H” 提问技术考察原方法的细节 n为 何玻璃管放在 夹 具中必 须 用手握住？ -因 为夹 具 夹 住的 长 度与管子 总长 度相比是很短的，因此需 始 终 拿住管子。 n为 何不在管子旋 转时 开切口，而免得右手 闲 着？ -没有理由 说 明管子 为 什么不能 边转边 切口。 n为 何要从 夹 具中取出玻璃管来折断？ -必 须 将玻璃管取出才折断，因 为 如果将管子靠在 夹 具端面 弯曲而折断， 则 断下的短 头 必 须 取出，如果没有多少伸出在 外面， 这 就是一种很 难 的操作。如果把 夹 具 设计 成能使短 头 在折断 时 自 动 掉出，就不必取出管子了。 n为 何在每次工作循 环 的 结 束拿起和放下 锉 刀？不能把它 一直拿在手里 吗 ？ -用旧方法需要两手折断管子。如果能 设计 一种新 夹 具，可 能就无此必要了。 3）建立新方法 通过以上分析，重新设计一种夹具，支承件可在夹具底座上移动，根据切成 定长进行调整，然后夹紧，将开切口放在支承件的右边。因此，轻轻一敲， 短头就断下来，没有必要再取出管子，用双手来折断它了。 采用新方法后，操作次数和动作次数由 28个减为 6个，消除了 “ 将玻璃管在夹具中定位 ” 这一费事的操作，不需要密切注视工 件，因此工人的培训比较容易，工人的疲劳也减轻了。 第五节 动作分析 1.动作的定义动作的定义 改变目的物形状和装配目的物改变目的物形状和装配目的物 改变目的物位置改变目的物位置 保持目的物状态保持目的物状态 无作业时手空闲无作业时手空闲 含义含义 动作是对操作的进一步细分，是为了实现一定的目的 的人体的某活动部位所进行的一次作业活动。 动素 是 动作的基本要素，是人体活动部位的一次活动。 分类分类 加工加工 移物移物 拿住拿住 等待等待 一、动作分析概念 2.动作分析的定义动作分析的定义 动作分析是研究人的操作动作，将其分解为最基本的 动作单元，以排除多余动作、减轻疲劳，使操作简便 有效，制定出最佳的动作程序。 其目的是通过对工作时人体部位动作的分析研究， 把必要的动作组合成标准动作系列，并且设计与之 相适应的工位器具及工作场地布置等，以开发合理 、高效的工作方法。 3、动作分析的方法 方法方法 目的目的 分析对象分析对象 优点优点 缺点缺点 目目 视视 动动 作作 观观 察察 法法 动动 素素 分分 析析 法法 人体各部分的人体各部分的 活动是否存在活动是否存在 浪费和不合理浪费和不合理 之处？找出动之处？找出动 作所存在的问作所存在的问 题题 在固定的作业在固定的作业 现场反复实施现场反复实施 的作业，如：的作业，如： 生产线生产线 装配作业装配作业 能用最小的单位能用最小的单位 分析动作，详尽分析动作，详尽 找出动作存在的找出动作存在的 问题问题 通过观察和分析通过观察和分析 可以逐步培养动可以逐步培养动 作意识作意识 要理解和熟要理解和熟 练掌握练掌握 18个个 动素的记号动素的记号 和内容，必和内容，必 须经过专业须经过专业 培训培训 4、动作分析的种类和特征、动作分析的种类和特征 方方 法法 目的目的 分析对象分析对象 优点优点 缺点缺点 影影 像像 动动 作作 观观 察察 法法 找出操作找出操作 者动作和者动作和 物流的瓶物流的瓶 颈之处，颈之处， 大致掌握大致掌握 长时间作长时间作 业的运行业的运行 状态状态 在固定的作业在固定的作业 现场实施的不现场实施的不 规则的持续较规则的持续较 长时间的作业长时间的作业 ， 站立步行作站立步行作 业业 协同作业协同作业 通过摄影，突通过摄影，突 出人的动作和出人的动作和 物流中存在的物流中存在的 问题问题 持续长时间进持续长时间进 行摄影，可记行摄影，可记 录作业的时间录作业的时间 值值 在某种程度上在某种程度上 必须熟悉装置必须熟悉装置 的操作的操作 整套装置费用整套装置费用 高高 二、动素分析 18种动素可分为 3类： 第一类为有效动素，共 9种。 第二类为辅助动素，共 5种。 第三类为无效动素，共 4种。 伸手 握取 移物 定位 装配 拆卸 使用 放开 检查 第一 类 ：有效 动 素 (9个 ) 分析、改善的重 点是 如何 缩 短其 持 续时间 第二 类 ： 辅 助 动 素 (5个 ) 寻找 发现 选择 计划 预置 除了非用不 可者外， 应 尽量取消此 类动 素 第三 类 ：无效 动 素 (4个 ) 拿住 不可避免的 延迟 可以避免的 延迟 休息 此 类动 素不 进 行任何工作， 是要 设 法取消 的 动 素 左 手 动 素 右 手 分析要点 伸手到酒瓶处，选择啤酒 拿起开瓶器等待1 拿起啤酒瓶 2 拿起开瓶器等待 移动啤酒瓶到身前 3 移动开瓶器 拿住啤酒瓶 移动开瓶器4 拿住啤酒瓶 将开瓶器套在瓶盖上5 # 拿住啤酒瓶 用开瓶器打开瓶盖6 U 放开啤酒瓶 手回归原处7 手回归原处 手回归原处8 1、若什么啤 酒都可以的 话，则取消 选择动作 6、由于使用 不需拆卸的开 瓶器，故只使 用一个动素 动 素 举 例：开啤酒瓶 第六节第六节 动作经济原则动作经济原则 一、动作经济原则概念 通过对人体动作能力的研究而创立的一系列能最 有效发挥人的能力、同时使作业者疲劳最小、动作 迅速、容易、有效的动作设计和改善原则。 二、基本动作经济原则二、基本动作经济原则 1 与人体 动 作有关的原 则 （ 1）双手 应 同 时 开始并同 时结 束 动 作； （ 2）除 规 定的休息 时间 外，双手不 应 同 时 空 闲 ； （ 3）两臂的 动 作 应对 称、反向并同 时进 行； （ 4）手的 动 作 应 尽可能用最低等 级 且又能 获 得 满 意 结 果的 动 作来完成； （ 5） 应 尽可能利用 动 力来完成作 业 ； （ 6）手的 动 作以 圆 滑 连续 的曲 线 运 动为 好，避免采用折 线 或 直 线 运 动 ； （ 7）自然 带 弧 线 的运 动 比受限制或受 约 束的运 动 更 轻 快和准 确； （ 8） 动 作 应 尽可能具有 轻 松自然的 节 奏性，以使 动 作流 畅 和 协调 。 2与工作地布置有关的原则 （ 9） 工具、物料应放置于固定的场所； （ 10） 工具、物料及操作装置应布置在工作者前方的近处； （ 11） 零件、物料应尽量利用其重量（重力）送到靠近用料 的地方； （ 12） 尽可能采用下滑式运送装置； （ 13） 工具、物料应按操作顺序放置； （ 14） 应有适当的照明设备，使视觉舒服； （ 15） 工作台和椅子的高度应使工作者坐、立方便适宜； （ 16） 工作椅的形状和高度应使工作者保持良好姿势。 3 与工具设备有关的原则 （ 17） 尽量解除手的工作负担，代之以夹具或脚踏装置进 行工作； （ 18） 尽可能用两个或两个以上功能的组合工具； （ 19） 工具和物料应尽可能预放在工作位置； （ 20） 手指分别工作时，各指的负荷应按照其固有能力分 配； （ 21） 手柄的设计，应尽可能扩大它与手的接触面； （ 22） 机器的手柄、手轮及操纵杆应安置在很少转动身体 就能进行操作的位置，且能得到最大的机械效率。 上述原则可进一步归纳合并为以下 10条原则： 原则 1（ 1， 2， 3）：双手的动作应同时而对称 。 原则 2（ 4）：人体的动作应以尽量应用最低级而能得到满意结 果为妥。 原则 3（ 5， 6， 7， 8）：尽可能利用物体的动能，曲线运动较 方向突变的直线运动为佳，弹道式运动较受控制的运动轻快， 动作尽可能使之有轻松的节奏。 原则 4（ 9， 10， 13）：工具、物料应置于固定处所及工作者前 面近处，并依最佳的工作顺序排列。 原则 5（ 11， 13）：零件、物料应尽量利用其重量坠送至工作 者前面近处。 原则 6（ 14， 15， 16）：应有适当的照明设备，工作台及座 椅式样和高度应使工作者保持良好的姿势及坐立适宜。 原则 7（ 17）：尽量解除手的工作，而以夹具或足踏工具代 替。 原则 8（ 18）：可能时应将两种或两种以上工具合并为一。 原则 9（ 20， 21， 22）：手指分别工作时，各指负荷应按其 本能予以分配。手柄的设计应尽可能与手接触面大；机器上 的杠杆、手轮的位置应尽可能使工作者少变动其姿势。 原则 10（ 19）：工具及物料应尽可能事前定位。 第一条原则 ：双手的动作应同时而对称 v 用一只手：插完 30只销子需 30S v 用双手：插完 30只销子只需 23S，节约时间 29% 第二条原则 ：人体的动作应以尽量应用最低级而能得到满意 结果为妥。 级别 运动枢纽 人体运动部位 1 指节 手指 2 手腕 手指及手腕 3 肘 手指、手腕及小臂 4 肩 手指、手腕、小臂及大臂 5 身体 手指、手腕、小臂、大臂及肩 人体的动作等级表 电灯开关的设计 第三条原则 ：尽可能利用物体的动能，曲线运动，弹道式 运动 v 上下型挥动：动能未得到利用。 v 圆弧型挥动：后面挥上，前面打下，不易疲劳。 第四条原则 ：工具、物料应置于固定处所及工作者前面近处 ，并依最佳的工作顺序排列。 第六条原则 ：应有适当的照明设备，工作台及座椅式样和高 度应使工作者保持良好的姿势及坐立适宜。 第七条原则 ：尽量解除手的工作，而以夹具或足踏工具代替 第八条原则 ：可能时应将两种或两种以上工具合并为一。 第九条原则 ：手指分别工作时，各指负荷应按其本能予以分 配。手柄的设计应尽可能与手接触面大；机器上的杠杆、手 轮的位置应尽可能使工作者少变动其姿势。 右手 左手 手指 食指 中 指 无名 指 小 指 食指 中 指 无名 指 小指 能力顺 序 1 2 4 6 3 5 7 8 第十条原则 ：工具及物料应尽可能事前定位。 电动扳手的放置： 三、作业配置原则 （ 1）材料、工装定点、定容、定量 （ 2）材料、工装预置在小臂范围内 （ 3）材料、工装取放简单化 （ 4）物品水平移动 （ 5）利用物品自重进行工序间传递 （ 6）作业高度适宜、便于操作 （ 7）照明适合作业 最大作业范围 正常作业范围 （垂直面） （水平面） 正常作业范围 最大作业范围 作业配置的适合区域原则 三角形原理 大零件 作业点 小零件 手持工具 作业过程中，作业点、工 具和零部件三个位置构成三角 形关系。此三角形越小，作业 效率越高。 作业配置的三角形原理 配置改善 整理整顿 5S 四、机械设计原则 （ 1）用夹具固定产品及工具 （ 2）使用专用工具 （ 3）将两种工装合并为一个 （ 4）使工装便利化，减少疲劳 （ 5）机械操作动作相对稳定， 操作程序流程化、标准化 （ 6）控制程序与作业程序配合 操作位置相近并集中 让机械尽量减少或脱离人的监控和辅助 开关位置可兼顾下工序 工件自动脱落 检测自动化 安全第一 小型化 容易进行作业准备 （ 5）机械操作动作相对稳定， 操作程序流程化、标准化 （ 4）使工装便利化，减少疲劳 工具手柄方便抓握 作业工具与人体动作协调 固定电烙铁减少动作数量 元件 基板 电烙铁 焊料 左手 右手 1.取材料 (等待 ) 2.拿焊料 拿电烙铁 3.焊接 4.放焊料 放电烙铁 5.材料入箱 (等待 ) 改善前 每次都要取放电烙铁 左手 右手 1.取材料 拿焊料 2.焊接 3.材料入箱 拿焊料 改善后 将电烙铁固定在工作台前 例 1 利用镜子