工业工程(工作研究)

工业工程（工作研究） v工业工程的产生与发展 v方法研究 程序分析 操作分析 动作分析 v作业测定 作业测定概述 时间研究 标准时间 工作抽样 预定时间标准 v生产线平衡原理 工业工程的产生动因工业工程的产生动因 科学技术： 20世纪初进入电动机时代 生产力：福特生产线 经济形态： 18-19世纪完成工业资本积累 （见下图） 自然经济自然经济 市场经济 科 技 生 产 力 经 济 形 态 1910 工业工程产生工业工程产生 2000 奴隶社会 封建社会 资本主义、社会主义 共产主义 200年差距 作作 坊坊 式式 生生 产产 自然经济自然经济 大量流水和 成批生产 多品种 小批量 市场经济 产品经济 蒸汽机蒸汽机 电 动 机 信息 技术 1900 1980 产品 经济 科学管理，系统管理，现代管理 计划 经济 科学管理 系统管理 现代管理 t 传统管理 中 国 以泰勒制为代表的科学管理的产生，反映了三 个问题： 科学管理产生于制造企业现场管理 科学管理主要是解决如何提高生产率、降低成本 科学管理产生于市场经济环境下 1.2 工业工程的产生与发展工业工程的产生与发展 科学管理 工业工程 现代 IE 组织行为 科学 管理理论 丛林 现代管理 哲理管 理技术依次经过三个阶段：依次经过三个阶段： 科学管理、系统管理、现代管理科学管理、系统管理、现代管理 特点特点 管理成为科学 管理成为职业 代表技术代表技术 福特： 流水生产线 泰勒： 时间研究、 “公正的一天 ”、计件、定额 吉尔布雷斯： 动作研究、电影法、方法研究（操作方法、流程分析 ） 甘特图 科学管理科学管理 +行为科学行为科学 科学管理时代科学管理时代 19111945 系统管理阶段系统管理阶段 19451980 行为科学、组织理论、管理理论丛林 运筹学、系统工程、计算机应用 生产领域形成三种典型生产形式 大量流水 成批生产 单件小批 科学管理科学管理 + 行为科学行为科学 + 系统管理系统管理 现代管理阶段现代管理阶段 1980现在现在 信息时代 计算机为代表的信息技术的应用 市场全球化 、无国界化、多品种小批量 新的管理模式： 柔性生产系统 FMS， 计算机集成制造系统 CIMS 丰田生产方式 TPS 敏捷制造 工业工程工业工程 是对有关人员、物料、设备 、能源和信息所组成的集成系统进行设计、 改善和实施的一门学科。它综合运用数学、 物理学和社会科学的专门知识和技能，并且 运用工程分析和设计的原理和方法，对上述 系统可能获得的成果予以确定、预测和评价 。 规规 划划 确定一个组织在未来指定 时间内所应采取的特定行动， IE的规划着重于技术发展方面 的规划 评评 价价 对现有各种系统规划、设计方针 及人事组织的绩效作出评定，为高 层决策者提供具有科学根据的资料 ，避免决策失误。 设设 计计 IE的设计不是一般的机器设计 ，而是着重工程系统方面的设计， 包括系统整体和部分设计、概念设 计及具体工程项目设计等。 创创 新新 改进现有的各个系统，提出崭 新的、富有创造性和建设性的方案 ，已达到最佳的运作效果。 美国美国 Nebraska Lincoln学院的学院的 M. W. Riley 教授：教授： 工业工程旨在改善作业人员的工作环境。不 是通过改变工人，而是通过改变工作地来实现环 境的改善。工业工程师的工作是使其他人更好的 工作。 工业工程的作用 低成本高效率实现企业目标 系统改善与优化 实现企业管理创新 工业工程在美、欧、日、韩、港、澳、台等工业化发展进 程中起到过重要作用 工业工程与管理积累与创新 台湾清华大学的陈茂生教授的比喻（下图 ） 将生产力比作水桶中的水 (D)，专业工程技术比作水桶 的一个耳子 (A)，而工业工程应是另一个耳子 (B)， C为管理 。管理目标是多提水，但如果缺乏工业工程，水桶只有一个 耳子 (A)，技术上再下功夫，也只能提出半桶水，不可能提 满水。 工业工程、管理、专业工程技术关系示意图工业工程、管理、专业工程技术关系示意图 A D A B D C C B 无论是在买方市场或卖方市场的环境下，管 理的基础、效率、成本始终是企业竞争的资本 ，这个积累过程不能省略，它是企业提高竞争 力的基础，而工业工程是支持企业管理目标实 现的哲理和技术手段。 西方是按此规律走过来西方是按此规律走过来 的，日本、台湾、韩国、香港是这样走过来的的，日本、台湾、韩国、香港是这样走过来的 ，中国也不可能例外。，中国也不可能例外。 泰勒制及后来发展的现代工业泰勒制及后来发展的现代工业 工程是经济发展过程中实现管理现工程是经济发展过程中实现管理现 代化所不可缺少的内容与阶段。代化所不可缺少的内容与阶段。 1.图表技术 2.工艺程序分析 3.流程程序分析 4.程序分析技巧 5.线路图分析 6.线图分析 程序分析 （一）图表技术 表示操作 表示运输、搬运 表示检验 D 表示等待、暂存 表示贮存 表示同时操作和检验 例 现有一业务经理，请一业务员依照顾客来信核 对某张支票上的数字。设此信放在离业务员办 公桌 4 6米之公文柜中，该业务员约 20分钟前 刚看过此信，故她知道此信放于何处。 工作任务：依顾客来信核对支票。 开始：业务员坐在桌旁，发票放在桌子上。 结束：业务员坐在桌旁，巳核对好的发票放 在桌子上。 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 （二）工艺程序分析 1.工艺程序图的构成 例 1.下图为风扇装箱的工艺程序图： 1 准备装箱 电风扇装入纸箱 装入说明书及零件 封纸箱 贴标签 电风扇 说明书及零件 1 2 3 4 5 检查纸箱有否破损 例 2：泵及其接受器之装箱工艺程序 箱子 内部检查 装保护衬里 放入泵 放装箱衬片 放入接受器 封闭盖 过秤 泵 全部检查 打印号码 接受器 加工之检查 缚扎 附标签 123 12 3 4 5 6 7 8 4 由上图可见，绘制操作程序图时，其操 作程序的流程用垂直线表示，而以水平 线代表准备装箱的零部件及资料投入的 顺序。零部件及资料附件的引入应附加 记述，在引入横线上方填写零部件的名 称、图号、规格、材料编号等。连接符 号之间的垂直短线不宜太长，约 6毫米即 可。操作检验符号的各边记录该项工作 的内容。为了便于说明，操作与检验的 顺序可按时问顺序分别编号。由 1编起， 从上往下编。由图可以清理地表示出装 配的先后顺序。 例 3：在木箱上钉五只钉子 1 2 3 4 5 拿起钉锤 拿起一只钉 对准位置 重钉一下 续钉几下 1 2 3 4 5 拿起钉锤 拿起一只钉 对准位置 重钉一下 续钉几下 重复四次 检查并贴标签 （三）流程程序分析 流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、 贮存五种符号构成。根据研究对象的不同 可分为： 1.材料或产品流程程序图。（物型） 2.人员流程程序图（人型） 例： 一张火车票自出售、使用至回收止的流程 D 1 11 1 2 1 3 2 42 3 53 在票架上 拿起并查看票价 用手拿至柜台上 打印日期 等待找钱 拿给旅客 旅客带至入口处 查看并打孔 旅客带至旅途上 在终点站查看并回收 （物型） 1 1 2 2 3 1 3 4 4 5 到仪器柜 开仪器柜 拿起量规 带量规回工作台 调整量规 用量规核对工件尺寸 带量规回仪器 柜放回量规 关仪器柜 回工作台 例题 2：工人按要求核对工件尺寸（人型） （四）程序分析技巧 六大提问 四大原则 五个方面 六大步骤 序号 项目 问题 1 完成了什么（ What） 是否必要，有无更好的 2 何处做（ Where） 为何此处，有无更合适处 3 何时做（ When） 为何此时，有无更合适时间 4 谁人做（ Who） 为何此人，有无更合适人选 5 如何做（ How） 为何如此，有无更合适方法 6 为什么这么做（ Why） 为何如此，有无更合适方法 程序分析的六大提问 程序分析时的四大原则 (1)取消（ Eliminate): (2)合并 (Combine)： (3)重排 (Rearrange): (4)简化 (Simplify): 分析时的五个方面 （ 1）操作分析： （ 2）搬运分析： （ 3）检验分析： （ 4）贮存分析： （ 5）等待分析： 分析时的六大步骤 （ 1）选择： （ 2）记录： （ 3）分析： （ 4）建立： （ 5）实施： （ 6）维持： （五）线路图分析 对现场布置及物料和作业 这实际流通路线进行分析， 以达到改进现场布和移动路 线的搬运距离的目的。 例 1.右 图为某飞 机场原来 的平面布 置，物品 从送货车 到零件架 的运输路 线如作图 所示 问：第二个操作是码垛，第三个操作是卸箱，既 然要卸箱，为什么 还要把它们垛起来 ? 答：因为卸货车比办接收工作快，避免到处是箱 子 问：收贷、检查和点数的地方为何离得那么远 ?答 ：因为它们都是无意中被安置在那里的 问：可以放到别的地方吗 ？ 答：可以放到一起。 问，应放于何处 ? 答，可以放在现在的接收台 问：为什么必须让箱子绕厂房才到达架子上 ? 答：因为仓库的门在相反的 一端 从左 图可以 看出在 接受台 的对面 开了个 进库门 ，是箱 子可以 沿最短 的路线 运进库 房 例 2：一个大型家庭用品厂的材料搬运费用过 大因此开始作全厂范围的研究工作通 过考查 (用提问技术 )可以考虑以下问题： 问：为什么要有每天的储存量 ? 答：由于从装盘部到总库的距 离过长 。 问：如果另开新门送入装盘部， 将会怎样 ? 答：整个运输工作将会缩短。 运送箱食品架流程程序图 右图 为改善 后的线 路图， 可以看 出 45#的 房间节 省出来 了，运 送的路 线减少 了 （六）线图分析： 先将程序内有关的厂房，按比例绘 制其平面布置固，即将机器、工作点按 正确位置关系结于图上，并依先后次序 用数字表示。用祖实线或虚线画出程序 内有关的材料、成品或零件等前进的途 径，以箭头表示其运行方向。 瓦坯从 窑车卸 到平台 上，检 查后按 照大小 形状不 同放在 平板上 。由推 车送往 贮放架 上。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 操作分析 通过对以人为主的工序的详细 研究，使操作者、操作对象、操 作工具三者科学地结合、合理地 布置和安排，以减轻劳动强度， 减少作业的工时消耗，以提高产 量和质量为目的的工作分析。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 操作分析 1.人机操作 分析 2.联合操作分 析 3.双手操作分 析 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 1.人机操作分析 在机器的工作过程中，调查、了解在 操作周期内，人与机的相互联系，以充 分调动人与机的能量及平衡操作的 分析 。 实例： 在立式铣床上精洗铸铁件的平面 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 如图 铣床有 3/5的时间 没有工作 ，当工人 操作时， 机床停止 工作，当 机床切削 时，工人 无事可做 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 项目 现行方法 改良方法 节省 工作时间 人 1.2 1.12 0.8 机 0.8 0.8 - 空闲时间 人 0.8 0.24 0.56 机 1.2 0.56 0.64 周转时间（分） 2.0 1.36 0.64 利用率 人 60 83 23 机 40 59 19 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 右图可见 ，改进后利 用了机器工 作的时间， 做好了加工 下一个零件 的准备工作 ，提高了工 效 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 2.联合操作分析 在生产现场，常有两个 或两个以上的操作员同时对 一台机器（一项工作），进 行工作，则称谓联合操作。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 联合操作分析的基本原则： 人与机器的动作同时完成为最佳 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 实例：某工厂的成品用小木箱包装后，堆放 在工厂的库房内，每天由老张、老王将 小木箱放在搬运板上，再由堆高机运到 储运处，等待出厂。 堆高机每次运 一块板，来回 三分钟；老 张 、老王各装一 块板需六分钟 。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第一个 3分钟：堆高机正在运送 NO.2运板 老王将 NO.1运板装了一半 老张在等待堆高机等待 第二个 3分钟：老王装满了 NO.1运板 老张装满了 NO.2运板的一半 堆高机在等待 第三个 3分钟：堆高机正在运送 NO.1运板 老王等待 老张继续装满 NO.2运板 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 对第一个 3分钟进行 5W1H 问：老张完成了什么 答：什么也没做 问：是否必要 答：现行方法是必要的 问：为什么 答：现行方法各装一块板，等待不可避免 问：有无更好办法，避免老张第一个 3分钟 的等待 答：可以两人装一块板 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 搬运成品箱的联合分析图 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 例：将布匹的布切成所需 的宽度 布匹的布至于切布机的 A上，当布经过 A和 C 时，即被切成所需的宽 度。然后，缠于 D轴， 切至需要的长度后停机 。操作者与助手将切好 的布用包装纸包好，贴 标签，注明品种、长度 、颜色。最后，从 D取 下，放在手推车上。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 布匹切割联合操作分析图 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 改进：增加连座轴架如图 当布被切成需要 的宽度绕于 D上时 ，可将布卷移至 连坐的 E上。这样 ，操作者开动机 器时，助手就可 在 E上完成包装、 贴标签，注明品 种、长度、颜色 等，并放入手推 车。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 布匹切割联合操作分析图改良图 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 3.双手操作分析 生产现场的具体工作，主要 由工人的双手完成，调查、 了解如何用双手进行实 际操 作的情况，称双手操作分析 。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 简单画法 小圈表示伸手或运送 大圈表示握取、对准、使用、及放下物件 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 在信纸上签名的双手操作图简单画法 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 一般画法 表示操作，即握取、放置、使用、放手 表示搬运、手移动 表示等待、手的延迟、停顿 表示手持住工作、工具和材料 表示检查 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 装配揽夹的双手操作图的一般画法 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 检查轴的 长度并装 入套筒的 现行方法 案例 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 一只手持物，另一只好手往复动作 将套入的方法改变，使轴直接套入套筒 把尺固定在台上 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 动作分析 动作分析的实质是研究分析人在进行各种 操作的细微动作，删除无效动作，使操作 简便有效，以提高工作效率。 1.伸手（ TE）（ ） 2.移物（ TL）（ ） 3.握取（ G） （U） 4.装配（ A） （ ） 5.使用（ U） （ U） 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 6.拆卸（ DA） （ ） 7.放手（ RL） （ ） 8.检查（ I） 9.寻找（ SH） 10.选择（ ST） 11.计划（ PN） 12.定位（ P） 13.预定位（ PP） （ ） 14.持住（ H） （ ） 15.休息（ R） （ ） 16.迟延（ UD） （ ） 17.故延（ AD） （ ） 18.发现（ F） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） U 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 动素同心圆 U U U 1.核心动素 2.常用动素 3.辅助性素 4.消耗性素 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 动作经济原则 1.关于人体的运用（ 1-8条） 2.关于工作地布置（ 9-16条） 3.关于工具设备（ 17-22条） 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第 1条原则： 双手的动作同时且对称 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第二条原则：人体动作应尽量应用 最低等级而能得到满意结果为妥 第一级：手指 第二级：手指、手腕 第三级：手指、手腕及小臂 第四级：手指、手腕、小臂及大臂 第五级：手指、手腕及大臂及身体 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第三条原则 ： 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 隹；弹道式运动较受控制的运动 轻快；动作尽可能有轻松的节奏 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 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 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第五条原则 ： 零件、物料应尽量利用其重 量堕送至工作者前面近处 台车通道 输送带 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第六条原则 ： 应有适当的照明设备，工作 台及坐椅式样及高度应使工作者保持良好的姿势 及坐立适宜 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第七条原则 ： 尽量解除手的工作，而以夹具或足踏工具代替 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第八条原则： 可能时，应将两种或两种以上工具合并为一 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第九条原则 ： 手指分别工作时，各指负荷应按其本能给予分配 左手 右手 手指 食指 中指 无名指 小指 食指 中指 无名指 小指 能力 顺序 8 7 5 3 1 2 4 6 例： 键盘 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第十条原则 ： 工具及物料尽可能预放在工作位置 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 动作改善 取消 （ 取消以手持物、需用肌肉、危险的动作 ） 合并 （ 合并各种工具、作业、和可能同时进行的动作 ） 重排 （ 平均分配双手 ） 简化 （ 较少动作的重复，用简单的动素，缩短动 作距离 ） 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 作业测定 1.作业测定概述 2.时间研究 3.标准时间制定 4.工作抽样 5.预定时间标准 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 1.作业测定概述 作业测定的定义： “作业测定是运用各种 技术来确定合格工人按规定的作业标准 完成某项工作所需的时间 。 ” 合格工人的定义为： “一个合格工人必须 具备必要的身体素质，智力水平和教育程 度，并具备必要的技能知识，使他所从事 的工作在安全、质量和数量方面都能达到 令人满意的水平。 ” 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 规定的作业标准： “经过方法研究 后制定的标准工作方法，及有关 设备、材料、负荷、动作等的一 切规定。 ” IE的全过程是：利用程序分析 、操作分析、动作分析获得最 隹程序和方法，再利用作业测 定制定出标准时间。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 作业测定的目的 ： 1.制定标准时间 2.改善作业系统 3.制定最佳作业系统（对比） 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 作业测定的方法 ： 1.时间研究 2.工作抽样 3.预定时间标准法 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 作业测定的阶次 第一阶次：动作 第二阶次：单元 第三阶次：作业 第四阶次：制程 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 工时消耗分类 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 2.时间研究 时间研究的定义： “时间研究是一种作业测 定技术，旨在决定一位合格、适当、训练有 素的 操作者，在标准状态下，对一特定的工作以 正常 速度操作所需要的时间。 ” 时间研究的研究方法： 时间研究是用抽样调查技术来对操作者的作 业进行观测，以决定作业的时间标准。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 时间研究的工具 1.秒表 时间研究用以计时的工具多为 1/100的分秒表， 表面有 100个小格，长计每分钟转 1周， 1小格即 代表（ 1/100）分钟。短针表面分 30格，每半小 时转 1周， 1格代表 1分钟。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 2.观察板 观察板主要用来安放秒表和时间研究表格 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 时间研究的步骤 标准时间 =平均操作时间 X 评比 +宽放 第一步： 收集资料 第二步： 划分操作单元 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第三步： 测时 1.测时的方法 归零法 积累测时法 周程测时法 连续测时法 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 归零法 ： 第一单元开始，开动秒表 ，第一单元结束时，即按停秒表 ，读取表上读数然后使表针回复 到零位。次一单元开始，再开动 秒表。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 周程测时法 单元小且周程短的操作适用。 此法用每次去掉一个单元的方法来测时 A=a+b+c+d=25s 去掉 e B=b+c+d+e=30s 去掉 a C=a+c+d+e=29s 去掉 b D=a+b+d+e=23s 去掉 c E=a+b+c+e=23s 去掉 d 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 连续测时法 ： 当第一单元开始时，开动 秒表， 在整个测时过程中不使秒表指针回零 ，而任其继续走动，仅当每一单元完 毕时看指针并记录其表面时间 (R值 )。 待全部记录完毕，再将两相邻单元的 表面时间相减，以求得每一单元时间 (T值 )。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 1时值 0.9-0 0.9 2时值 15-0.9 0.6 3时值 28-15 13 4时值 32-28 4 1 2 3 4 5 T R RT R R RT T T 09 09 06 15 13 28 04 32 408 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 2.现场情况的记录 如测时来不及记录某一单元的时间，则应 在该单元 “R”栏中记 “X”或 “M”，表示失去 记录。 如在操作中发现操作者省去某一单元，则 应在该单元的 “R”栏中划一斜线 “/”，表示省 去。 如操作者不按照单元的顺序进行，则在该 单元的 “R”栏内划一横线 “一 ”，并于横线上 记完毕时间，横线下记开始时间。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 外来单元正巧在某一单元完毕时发生： 此时，于次一单元的 “T”行内注英文字母 ，如第一次发生记 A，第二次发生记 B， 如此类推。同时，于时间研究表右边 “外 来单元 ”R栏的横线下方记入外来单元开 始时间，横线上方记入完毕时间，其完 毕时间减去开始时间，即为该外来单元 的时间，记入 “外来单元 ”的 T栏，并将内 容记入 “说明 ”栏内 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 外来单元在某单元内任何时间发生： 在该单元的 T栏内记下英文字母，其 他同前 外来单元时间很短：则同单元时间一 起记录在 该单元时间内，同时在该 单元 T栏内记一英文字母，并于说明 栏内说明该单元情况（见第 6周 程） 。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 3.剔除异常值 美国机械工程协会（ SAM）对 异常值定义为： “某一单元的秒 表读数，由于一些外来因素的 影响而超出正常范围的数值 ”。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 剔除异常值的方法有多程，此处介绍最常 用的方法 -三倍标准差法，如下： 设对某一操作单元观测 n次，所得时间为： x1,x2,x3,-xn 则平均值为： xix = x1+x2+x3+-+xn n = n 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 标准差为： = (x1-x) 2+(x2-x)2+-(xn-x)2 n = (xi-x) 2 n 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 正常值为 x 3 内的数值，超过者为异常值。 例如，某一操作单元观测 20次（其中漏记一次，记 为 M），观测数据如下： 20， 20， 21， 20， 22， 20， 19， 24， 20， 22， 19， 21， 20， 28， 21， 20， 20， 22， M， 20 则： x= xi n = 399 19 =21 = (xi-x) 2 n = 78 19 =2.02=2 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 上限 UCL=21+（ 3x2)=27; 下限 LCL=21-(3x2)=15 28的数值大于 27，在上限之外，为异常值，应剔除。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 4.决定观测次数 计算观测次数的公式如下（误差为 5% ， 可靠度为 95% ）： xi-每一次秒表读数 n-试行先观测的次数 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 例如，某一单元试行观测 10次，结果如下： 7， 5， 6， 8， 7， 6， 7， 6， 6， 7 平均误差 5% ，可靠度 95%，问需观测多少次？ 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering i xi ( xi)2 合计1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7 5 6 8 7 6 7 6 6 7 65 49 25 36 64 49 36 49 36 36 49 429 代入公式得： 已测了 10次，需再测 15次。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 5.决定每一单元的平均操作时间 剔除了异常值后，每一操作单元 所有时间值的算术平均数，即为 该单元的平均操作时间。即：每 一单元的平均操作时间 = （观测时间值） 观测次数 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第四步：评定正常时间 1. 评比与正常时间 上述平均操作时间为该操作者的平均操作时间， 因此人的动作可能比标准动作快，也可能比标准 动作慢，所以还不能作为标准时间，必须利用 “评 比 ”予以修正，使其成为不快不慢的正常时间。 所谓 “评比 ”，就是时间研究人员将所观测到的操 作者的操作速度，与自己所认为的理想速度（正 常速度）作比较 .因此，时间研究人员必须能在自 己头脑中建立一个理想的速度（正常速度），然 后再根据这个理想速度去评比操作者动作的快慢 。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 理想速度（正常速度）的建立，有以下几种国际公认 的： 走行 ：平均体力的男子，不带任何负荷，在平坦道路 上以 4.8公里 /小时的速度行走。 分发扑克牌 ： 30秒内将 52张扑克牌分成四堆的速度。 230 230 80 80 图中 230和 80为 发牌起点到终点 的距离。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 2.评比尺度 评比时需将观测到的操作者的速度与理想速度（ 正常速度）作精确比较，所以必需有具体的数字表示 其快慢，为此必须有一个评比的尺度，通常采用以下 两法： 60分法 100分法 这两种方法是建立在同一水平之上，凡观测速度与理 想速度完全相同的给予 60分或 100分。观测速度大予理 想速度的就给予 60或 100分以上的分数；如观测速度小 于理想速度则给予 60或 100分以下的分数。至于 60分或 100分以上或以下多少分，则全凭经验与判断。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 3.化观测时间为正常时间 正常时间 =每个操作单元的观测时间 研究人员的评比 正常评比 式中：正常评比为 60分法为 60分， 100分法为 100分 研究人员的评比即研究人员对操作人员所给予 的分数。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 观测时间为 18秒 你的评比为 80 60分法 100分法 正常时间 =18 8060 =24秒 观测时间为 18秒 你的评比为 133 正常时间 =18 133 100 =24秒 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 4.评比时的注意事项 有效操作 用力大小 困难操作 需要思考的操作 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 5.决定正常时间的代表值 整个操作的正常时间为每个操作单元的观测 时间乘以每个单元的评比百分率（时间研究 人员的评比 /正常评比）相加，并除以观测次 数： 正常时间 = （单元观测时间 单元评比百分率） 观测次数 = （单元正常时间） 观测次数 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第五步：确定宽放时间 宽放时间的种类 私事宽放 疲劳宽放 F= T-tT 100% F-疲劳宽放值， T-连续工作中，结束时的单个零件 的工作时间 t-连续工作中，开始时的单个零件工作时间 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 程序宽放 作为补偿操作者因其从事的操作内发 生强迫等待的时间，如机器发生故障 等。 周期动作宽放时间 干扰宽放时间 临时宽放时间 政策宽放时间 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 2.宽放率和宽放时间计算 宽放率（ %） =（宽放时间 /正常时间） X100% 宽放时间 =正常时间 X宽放率 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第六步：制定标准时间 标准时间是由最初用秒表测得的时间， 经评比率修正为正常时间，再加入宽放 时间 标准时间 =平均操作时间 评比 +宽放时间 =正常时间 +正常时间 宽放率 =正常时间（ 1+宽放率） 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 3.工作抽样 工作抽样是 在一段较长时 间内，以随机方式对调查对 象进行间断的观测，并按预 定目的整理、分析调查的资 料，得出需要的结果。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 现以观测一位操作者在 1小时内工作时间与空闲 时间的比率来介绍工作抽样与时间研究的区别： 1.秒表时间研究 在 1小时内，以 1分钟为单元进行直接观测，并记 录观测结果，即观测记录 60次。如下图所示，以 空白格表示工作时间，以斜条格为空闲时间。 1 4 9 12 19 25 29 34 47 53 54 60 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 由图可知，在内 60分钟内，有 18分钟为空闲， 有 42分钟为工作，故： 工作比率 =工作时间总观测时间 = 4260=70% 空闲比率 = 空闲时间总观测时间 = 1860 =30% 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 2.工作抽样 将 1小时分成 60格，然后在 1-60的 数中，随机取出 10个数作为观测的时 分。设取时分为 34， 54， 4， 47， 53， 29， 12， 9， 19， 25将这些时分按先后 顺序排列成 4， 9， 12， 19， 25， 29， 34， 47， 53， 54则表示在以上分钟时 ，进行观测，并记下观测结果 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 在 10次随机观测中有 3次没工作（空闲）， 7次工作 则所占比率为： 工作比率 = 总观测时间 工作时间 = 107 =70% 空闲比率 = 总观测时间 空闲时间 = 103 =30% 由此可见，秒表测时与时间研究的结果是一样的。 利用工作抽样可调查出操作者或机器的工作比率与 空闲比率，并依此作出改善。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 精确度与观测次数 根据概率定理，用工作抽样法处理的现象接近于正态 分布曲线，如下图所示： X 99.73% 95.45% 68.72% 1 2 3-1-2-3 正态分布曲线 以平均数 X为中线 两侧取标准差的 2倍时，可有 95% 的可靠度（ 95。 45%）。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 根据统计学，二项分布标准差 在一定条件下 为： = P(1-P)n 抽样的精确度分为绝对精度 E和相对精度 S。当可靠度 定为 95%时，绝对精度 E=2 ，即 E=2 =2 P(1-P)n 式中 P-观测事项的发生率； n-观测次数 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 相对精度即为绝对精度与观测事项发生率之比 即 S= EP =2 (1-P)nP 一般都将可靠度定为 95%，相对精度定为 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 观测次数是根据可靠度和精确度要求而定的， 在可靠度取 95% 时，所需观测次数，可按下式 计算： 用绝对精度 E n= 4P(1-P)E2 用相对精度 S n= 4(1-P)S2P 利用以上两式时，每一式均有两个末知 数，为此可先进行 100次左右的试测来求 P。 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 例如，经过 100次观察，某设备的开 动率为 75%，设绝对精度取为 n= E2 = (0.03)2 =334(次） 则 4P(1-P) 4 0.75(1-0.75) 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 设某作业组，有 10名工人，规定可靠度为 95% ，相对精度定为 5% ，根据原有资料，他 们的工作比率为 70% ，准备每日观察 20次。 则 n= 4(1-P)S2P = 4 (1-0.7)(0.05)2 0.7 =686(次 ) 实际观测次数 K=686/10=68.6=69（次） 观测日数 =68.6/20=3.43=4（日） 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 工作抽样的步骤 第一步： 确立调查目的与范围 调查目的不同，则项目分类、观测次数与方法均不同 第二步： 调查项目分类 第三步： 决定观测方法 第四步： 设计调查表格 第五步： 试观测并决定观测次数 按以下任一式决定观测次数： n=4P(1-P)/E2 n=4(1-P)/S2P 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 第六步： 正式观测 1.决定每日的观测时刻。 随机起点等时间间隔法设在某厂的 一个车间实施工作抽样，决定观测 五日，每日观测 20次。该车间是上 午 8时上班，下午 5时下班，中间休 息 1小时（ 12时至 1时），可按下法 决定每日观测时刻： 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 步骤 1： 作两位数的乱数排列 较简单的方法是：以黄色纸片代表个位， 取 10张，上面分别写 0， 1， 2， 3， -9； 以 10张红色纸片代表十位，上面分别写 0， 1， 2， 3-9。每次从不同颜色的纸片中随 机地各抽出一张，记下数字，将抽出的放 回。如此反复抽取，即得乱数排列。设共 抽 15次，其乱数排列如下： 21， 94， 62， 35， 06， 64， 96， 40， 85， 77， 88， 63， 52， 27， 75 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 步骤 2： 将此数列中小于 50的数保留， 大于 50的则减去 50，保留余额，得 出： 21， 44， 12， 35， 06， 14， 46 ， 40， 35， 27， 38， 13， 02， 27， 25 步骤 3： 去掉上述数中大于 30的数，得 出： 21， 12， 06， 14， 27， 13， 27， 25 经济与 管理 学院工业工程系 Department of Industry Engineering 步骤 4： 决定第一日的观测时刻。 首先决定第一日第一次的观测时刻，取乱数 排列的最前面数字 21，因为 8时上班，所以第