方法研究与作业测定(工程管理用).ppt

1、1,人机工程学(7-1),主讲：黄辉宇 博士 Email：,东莞理工学院教学课件,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,2,第7章 工作研究,7.1 工作研究简介 7.2 方法研究 方法研究概述 过程分析 作业分析 动作分析 作业姿势设计 7.3 作业测定 作业测定概述 预定时间标准法 工时利用分析,主要内容,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,3,7.1 工作研究简介,工作研究（Work Study）是工业工程（In

2、dustrial Engineering，简称IE）的经典技术之一。 19世纪末20世纪初，泰勒(F.W.Taylor)、弗朗克吉尔布雷斯（Frank B.Gilbreth）等科学管理先驱，通过几十年的工作实践提倡：工作中蕴育着科学，一切工作都应该经过科学研究，总结出好的方法和经验，并把它们标准化、制度化和科学化。泰勒开创的“时间研究”及吉尔布雷斯等人开创的“动素分析”极大地提高了劳动生产率，并在一定程度上缓解了当时的社会矛盾劳资纠纷。 工作研究是以系统为对象，要在不增加投资或投资很少的情况下,通过对生产组织、劳动分工、工装设计、操作方法、工作环境等因素的综合分析与改进,使人、机、物、时间、空

3、间、环境等受到有效地控制和充分利用,从而保证工作质量,使整个系统处于受控状态,以达到降低消耗,提高产品质量,提高生产效率,提高企业经济效益和竞争能力的目的。 工作研究告诫我们,企业内部何时何地都存在改进的余地(潜力),任何时候都应该探求最合理的工作方法,而合理有效的工作方法决不能依靠主观臆想来确定,而是应该遵循科学的方法和程序通过分析研究而作出决定。工作研究不仅适用于工厂企业，亦适用于服务性行业及事业单位的系统改进与创新。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,4,7.1 工作研究简介,工作研究是方法研究（

4、Methods Study）和作业测定（Work Measurement）的总称。 方法研究的指导思想是求新，从不以现行的工作方法为满足，总是力图改进、变革和创新，并要求人们不要孤立地研究问题，而是要从整个过程来分析问题。因而它的着眼点是挖掘系统的内部潜力，要求在不增加人员、设备、投资的情况下，借助于改善现行的方法和管理来发展生产、提高劳动生产率。 作业测定的实质就是向管理部门提供一种方法，用以衡量完成某项操作或者一系列操作所需的时间，找出无效时间并区分有效时间及其性质和数量。还可以用来制定一个合格员工在规定工作标准内完成一项工作所需的时间。 方法研究关心的是改进工作方法以减少作业的工作量。作

5、业测定关心的是调研并减少无效时间，为由方法研究确定的改进方案规定相应的时间标准。因此，方法研究是作业测定的前提，如不经过方法研究就进行作业测定是毫无意义的；作业测定为评价方法的优劣提供依据，如只进行方法研究，不进行作业测定，就难以减少无效时间，鉴别和确定最佳方法。两者都是在研究的动态中取得最佳的结果，方法研究与作业测定的基本内容及相互关系如图7-1所示。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,5,7.2 方法研究,7.2.1 方法研究概述 方法研究的目的与内容 方法研究是对现有的或拟议的工作方法进行系统的记

6、录、分析和严格的考查，借以开发出简单、易行及有效的工作方法，以达到提高生产率的目的。 方法研究的具体内容如下： 改进工作及作业程序； 改进工厂及工作地的布置； 简化操作减轻劳动强度； 有效地利用材料、机器设备和人力等等； 创造良好的工作环境，实现安全生产； 对工作作出正确评价。 方法研究的基本程序 为取得预期的效果，在进行方法研究时，应遵循以下程序： 选择拟研究的工作对象； 观察并记录有关的全部事实； 分析、考查有关记录事实，寻求新的工作方法； 建立实用的、经济的、有效的新方法； 确定新方法的标准并付诸实施； 持续和发展新的工作方法。 每道程序的详细分析如下：,Prepared by PhD

7、H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,6,（一）选择研究对象 在选择研究对象时，应考虑以下三个因素： 经济因素 技术因素 人的因素 （二）记录全部事实 记录全部事实是方法研究的基础。记录用的图表也称为方法研究的分析技术，一般包括过程分析、作业分析和动作分析三种类别即三个层次，它们组成了由整体到局部，由粗到细的分析技术体系（详见表7-1）,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,7,（三）分析与考查 根据现有的记录分析寻求建立一种新方法，可按下列程序进行：

8、,考虑,严格考察,的可能性，以期建立“最佳”的工作方法。,取 消 合 并 重 排 简 化,目的 地点 时间 人员 方法,表7-2 考查提问表,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,8,（四）建立新方法 分析与考查后，就可以回答下列问题：应该做什么？应在何处做？应在何时做？应由何人做？应如何做？根据这些答案建立新的工作方法。这一过程需要在有关图表里做记号或加以说明，使新旧方法得以比较。同时，还需检查是否有被忽视的地方。对新旧方法要分别进行统计，测算出新方法所节约的时间、资金、移动距离等效果。 （五）确定与实施

9、 新方法的确立和实施要经过有关部门批准。因此，研究人员要提出项目建议书，对新旧方法做详细叙述，提出改进的理由，建立新方法所需成本及实施新方法应采取的措施等。同时，要制定员工的培训计划。培训的目的在于使有关人员掌握正确的工作方法，认识新方法带来的效果，以确保新方法的顺利实施。 （六）持续与发展,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,9,7.2.2 过程分析 生产流程分析 生产流程分析是以产品的整个制造过程为研究对象的一种系统分析技术。 记录符号,Prepared by PhD H. Y. Huang, Don

10、gguan University of Technology,10,生产流程的类型,a)直线型,b)装配型,c)分解型,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,11,分析方法 主体分析 辅助分析 产品分析 原材料、零部件分析 检验分析 加工工具分析 搬运分析，搬运的活性系数划分如下： 1分 简单的堆积（例如物料堆放在地面上或工作台上）。 2分 放在容器内（例如物料放在料箱里）。 3分 可用叉车举起搬动（例如料箱或货架下放有垫木）。 4分 装在车上（例如物料放在手推车上）。 5分 本身可以移动（例如物料放在传送

11、带上）。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,12,工艺流程分析 工艺流程分析是运用记录符号详细记录研究对象的实际工艺过程，发现和分析存在的问题，提出改进方案的一种分析技术。其研究对象可以是在生产流程中发现的问题，也可以是一个零件或部件，还可以是一项工作业务流程，在实际应用时要根据具体情况而定。工艺流程分析常与加工路线分析结合运用。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,13,案例1 改进前,1为冲三孔冲床，1为冲四孔

12、冲床，2为三孔倒角车床，3为冲方孔冲床，4为冲“T”字孔冲床，5为外圆倒角车床，6为冲缺口冲床，7为十八样冲冲床，8为5701多工位钻床，9为十二样冲冲床，10为5702多工位钻床，11为磨面机床，12为铣床，13为冲修十五孔冲床,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,14,改进后,a为冲三孔及方孔冲床， b为精冲冲床， c为三孔倒角车床， d为冲缺口、压装配面十二样冲冲床， e为压表盘面十八样冲冲床， f为外圆倒角车床， g为5702多工位钻床， h为5701多工位钻床， i为铣床， j为冲修十五孔冲床,

13、 k为磨面机床。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,15,7.2.3 作业分析 双手作业分析 双手作业分析是对由一名操作者所承担的要素作业（操作）进行记录和分析的技术。这种作业分析的重点是考查操作者的操作方法和步骤是否合理；左右手分工是否恰当；是否存在多余和笨拙的动作而需要改进；工作地物料的摆放、工作地布置是否合理等等。通过研究和改进达到减轻劳动强度、提高作业效率的目的。 人机作业分析 人-机作业分析是记录机器与作业者在同一作业生产循环内的工作情况，分析相互时间的关系，寻求合理的作业方法的一种分析技术。

14、其目的是使作业者的操作和机器的运转协调配合，以充分发挥人和机器的效率。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,16,联合作业分析 联合作业分析是应用于多人联合（班组）作业的一种分析技术，记录和考察作业者之间在同一循环时间内的作业内容及相互之间的关系，研究不干涉作业实施平行作业的可能性，寻求合理的作业循环方法，使作业者之间的配合更加协调，以提高联合作业的工作效率。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,17,7.2.4 动

15、作分析 动素分析 动素符号及其说明,第一类（18）是完成作业所必须的基本动素。 第二类（914）是为完成第一类动素作准备的辅助动素。 第三类（1518）是与工作无关或无益的动素。这类动素是动作分析的重点。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,18,动作经济性原则 与人体动作有关的原则 双手应同时开始并同时结束动作； 除规定的休息时间外，双手不应同时空闲； 两臂的动作应对称、反向并同时进行； 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； 应尽可能利用动力来完成作业。如果必须用体力时，则应将其减

16、少到最低限度； 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、突然或急剧改变方向的运动； 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； 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。 减少动作限制的原则,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,19,与工作地布置有关的原则 工具、物料应放置于固定的场所； 工具、物料及操作装置应布置在工作者前方的近处； 零件、物料应尽量利用其重量（重力）送到靠近用料的地方； 尽可能采用下滑式运送装置； 工具、物料应按操作顺序放置； 应有适当的照明设备，使

17、视觉舒服； 工作台和椅子的高度应使工作者坐、立方便适宜； 工作椅的形状和高度应使工作者保持良好姿势。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,20,与工具设备有关的原则 尽量解除手的工作负担，代之以夹具或脚踏装置进行工作； 尽可能用两个或两个以上功能的组合工具； 工具和物料应尽可能预放在工作位置； 手指分别工作时，各指的负荷应按照其固有能力分配； 手柄的设计，应尽可能扩大它与手的接触面； 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。,Prepared by PhD

18、H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,21,动作重构原则 取消 合并 例：日期章的合并 很多产品在外包装上要印上生产日期，一些没有日期喷码设备的工厂会刻出0-9十个数字印章，使用手工在外包装上盖印。这样，不但动作繁多，而且出错的概念也很高，要求作业人员注意力要高度集中，每印一个数字都必须思考、选择。如果把印章合并在一起，动作就可以一次完成，而且每天只要调整一次日期，出错概率大降低。 重排 简化,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,22,7.2.5 作

19、业姿势设计 作业姿势和人体机能的关系 1）与视觉的关系； 2）与循环的关系； 3）与手、上下肢、上半身等运动关系； 4）与身体重心的关系，见下图。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,23,人的肢体活动范围(1),Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,24,人的肢体活动范围(2),Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,25,图1表示

20、把左手和右手伸开能工作的最大范围（最大作业区）、超过上述范围就必须使肩运动；虚线部分表示以弯曲的肘为支店，能用两手作业的范围（正常作业区）。 图2中在阴影表示的范围内，能比较容易地抓住小的目的物。 图3中在阴影表示的范围内，在眼睛不左右转动的情况下，两手容易同时活动。 图4表示在垂直方向手能伸出的最大范围（最大作业区）以及用肘作支点进行作业的范围（正常作业区)。,返回,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,26,人体的不同姿势的施力,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan

21、 University of Technology,27,人体的不同姿势的能耗(1),Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,28,人体的不同姿势的能耗(2),Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,29,作业姿势设计要点 作业动作的类型 1. 定位动作 2. 逐次动作 3. 重复动作 4. 连续动作 5. 调整动作,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Te

22、chnology,30,避免静态肌肉受力 设计要点如下： 避免弯腰及其它不自然的姿势，见图7-8（a） 避免长时间抬手作业，见图7-8（b） 坐姿工作比立姿工作省力 双手作业时，手的运动方向相反或不对称 作业位置与视距的关系，见图7-9 常用工具、零件、材料与操作者的位置关系 手在较高位置作业时，应增设支承物 利用重力作用，见图7-10 避免弯腰提起重物，见图7-11,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,31,应用改善实例1,观看短片 讨论,Prepared by PhD H. Y. Huang, Don

23、gguan University of Technology,32,应用改善实例2,观看短片 讨论,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,33,7.3 作业测定,7.3.1 作业测定概述 作业测定的概念 国际劳工组织的工作研究专家为作业测定下的定义是：“作业测定（工作衡量）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。 作业测定建立在方法研究的基础之上。方法研究通过对现有工作方法和工艺过程进行系统的调查研究和严格的考查及开发，制定新的工作方法，以减少产品生产的工作量或简化生产工艺过程

24、。作业测定则是在合理的工作方法基础上，测定必要的作业时间，通过评比、宽放等技术，制定合理的标准时间，并以此作为制定劳动定额的依据。制定标准时间的方法一般有3种。 经验判断法 历史记录法 作业测定,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,34,工时消耗分类与标准时间构成 （一）工时消耗分类 （二）传统工时的计算 大量生产条件下 其工时的计算公式是： 单件产品工时作业时间布置工作地时间休息与生理需要时间 或 单件工时作业时间（1+布%+休%） 式中： 布%布置工作地时间占作业时间的百分比； 休%休息与生理需要时间

25、占作业时间的百分比。 在成批生产或单件生产条件下 其工时的计算为： 单件产品工时 = T作 + T布 + T休 + T准/每批产品的数量,定额时间,作业时间（T作） 布置工作地时间（T布） 休息和生理需要的时间（T休） 准备与结束时间,非定额时间,停工时间（t停） 非生产时间（t非）,工时消耗分类,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,35,（三）标准时间 含义：在适宜的操作条件下，用最合适的操作方法，以普通熟练工人的正常速度完成标准作业所需的劳动时间”。 标准时间与工时定额的区别和联系 我国与西方国家工时

26、消耗的差异 标准时间的构成,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,36,作业测定的方法与技术 作业测定的主要方法及特点 秒表时间研究 工作抽样 预定时间标准法 标准资料法 作业测定方法的应用 用作业测定方法制定标准时间的程序 测时与评定 用秒表进行时间测定的方法 用秒表测时法制定标准时间的实施步骤 测时实例分析,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,37,7.3.2 预定时间标准法 预定时间标准法概述 模特法 工作因素法

27、（WF法）与方法时间衡量法（MTM法） 7.3.3 工时利用分析,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,38,第 7 章 结 束,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,39,作业与思考题,简述方法研究的基本程序。 选择方法研究对象时应考虑哪些因素？ 简述分析与考查的程序及内容。 方法研究的主要分析技术有哪几类？它们之间有什么关系？ 过程分析的常用符号有哪些？它们的含义是什么？ 请选择你所熟悉的研究对象进行生产流程分析。

28、某零件的加工工序如下，请用符号建立工艺流程分析表（工件在各工序之间由辅助工搬运）。 下料清洗冲孔倒角车外圆磨平面压样冲钻孔磨平面粗冲孔倒角 精冲孔铣槽精磨平面清洗总检验存库 动作分析与研究的任务是什么？ 进行动作分析时，现场观察与记录的要领是什么？ 动作经济原则有哪些？ 动作改善的原则和着眼点有哪些？ 请运用方法研究的理论与分析技术结合你的工作实际写出案例分析报告。,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,40,作业与思考题,标准时间应由哪几部分内容构成？ 工作抽样一般都将置信度定为多少？相对精度定为 多少（

29、%）？ 为掌握冲床的操作情况，进行工作抽样。根据调查结果，停机率为25%，置信度为95%，相对精度为 5%。求需要的观测次数n 。 设对某机器作4000次抽样的结果，得出机器的空闲率为1400次，试计算其相对误差S，看能否满足精度5%的要求。 用模特法分析下列动作并求MOD数： 伸手30cm，把桌子上的杯子抓起，放到桌子的另一端，移动距离40cm。 双手伸至40 cm处的零件箱中取螺栓和垫圈，将垫圈套入螺栓，移向30 cm处的螺纹孔，插入并吻合，旋转约一周。试求该操作的正常时间。 工作因素简易法（WF简易法）有哪些标准动作单元？其时间单位如何？ 方法时间衡量(MTM)的特点是什么？其动作的时间

30、单位如何？,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,41,图7-8 不良的作业姿势,返回,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,42,图7-9适应视觉的姿势,返回,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,43,图7-10 保持从高向低的方向装卸货物示意图,返回,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan U

31、niversity of Technology,44,图7-11 弯腰与直腰提起重物示意图,返回,直腰弯膝,弯腰直膝,图7-12坐姿人体模板侧视图,返回,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,46,图7-13 水中健身的舒适姿势,返回,图7-14人体模板用于轿车驾驶舒适姿势设计实例,返回,Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology,48,图7-15计算机工作台和操作者工作姿势示意图,返回,Prepared by PhD H.

32、Y. Huang, Dongguan University of Technology,49,图7-16由CREWCHEF系统建立的女性操作者作业姿势,返回,螺栓组件装配工作地布置（旧） 1橡胶垫圈；2钢制垫圈；3弹簧垫圈 4螺栓；5螺栓组件；6操作者位置,返回,螺栓组件装配工作地布置（新） 1，7橡胶垫圈；2，6钢制垫圈；3，5弹簧垫圈；4螺栓；8螺栓组件；9操作者位置,A1,B1,A6,A5,A4,A3,A2,C5,B5,C4,B4,C3,C2,B3,B2,C1,D,C6,B6,E,原方法检验铜线操作路线图 A15吨拉线机；B成品卷筒架； C已检卷筒架；D部门废品筒；E检验台,返回,A1,B1,A6,A5,A4,A3,A2,C5,B5,C4,B4,C3,C2,B3,B2,C1