毕业设计（论文）基于动作经济性分析的生产效率研究

1、 密级： nanchang university 学学 士士 学学 位位 论论 文文 thesis of bachelor （2005 2009 年） 题 目 基于动作经济性分析的生产效率研究 学 院： 经济与管理学院 系 工商管理 专业班级： 工业工程 051 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称： 副教授 起讫日期： 2008.11.252009.5.28 目录目录 摘要.3 abstract.4 前言.5 第一章 动作分析及动作经济原则概述.6 1.1 动作分析概述.6 1.1.1 动作分析的起源和概念.6 1.1.2 动作分析的目的.6 1.1.3 动作分析的方法.6 1.1.4 动素

2、.7 1.2 动作经济原则.8 1.2.1 动作经济原则的提出.8 1.2.2 动作经济原则的基本思想和目的.8 1.2.3 动作经济原则的分类.9 第二章 基于动作经济性分析的生产效率管理现状.10 2.1 动作经济性分析与生产效率 .10 2.2 影响生产效率的因素.11 2.3 生产效率现状.12 2.3.1 现状分析.12 2.3.2 提出案例.13 第三章 生产效率分析与改进.15 3.1 案例问题分析和解决.15 3.1.1 分析问题.15 3.1.2 解决问题.15 3.2 提高生产效率的动作改进模型.20 3.2.1 动作改进的关系模型.20 3.2.2 动作改进的关系模型的解

3、释和运用.20 第四章 总结.22 参考文献（references）.22 致谢.23 基于动作经济性分析的生产效率研究基于动作经济性分析的生产效率研究 专业：工业工程 学号：5404305039 学生姓名： 指导老师： 摘要 现代工业一直在努力找寻更好的工作方法。如果企业停止前进，就会丧失 地位，最终归于失败。因此，国外一些大公司组成了工业工程小组，制订工作 简化和价值分析规划，合理化建议制度以及其他的降低产品成本、提高生产效 率的方案。实施的结果是企业生产效率的提高，以及机械化程度的增加；工人 实际工资的提高，每周工作时间的缩短，工作中体力的减轻。 目前，国内的一些企业从领导到工人对操作方

4、法和动作经济性的研究意识 也已日益加深。本文运用动作分析和动作经济原则的相关内容，结合案例分析 了企业当前生产效率低的原因，进而提出了通过动作改进提高生产效率的原则 和技巧，建立了基于生产效率的动作改进模型，归纳和总结了企业进行动作改 进的一般程序。 关键字：关键字：动作分析；动作经济原则；动作单元；生产效率 based on movement ecnomic analysis production efficiency research abstract modern industry has been working to find better working methods. halt

5、 if an enterprise, it will lose the status, and ultimately failed. therefore,some large foreign companies in industrial engineering group to formulate a work of simplification and value analysis planning, rationalization of the proposed system, as well as other program to reduce costs and improve pr

6、oduction efficiency. a result of the implementation is an increase of production efficiency, as well as an increase in the level of mechanization; raising the real wages of workers, reducing the weekly working time, and the physical. currently, some domestic enterprises from the leadership to the wo

7、rkers have been growing the sense of the operating way and the principles of motion economy. in this paper, the use of motion analysis and the content of the principles of motion economy, combined with some analysis case the reasons for low productivity at present enterprises, and then pose the prod

8、uctivity of the principles and techniques, though the motion improved, set up the production efficiency model, based on motion improved, summarize and sum up the general procedure of the corporate motion to improve key words: motion analysis; the principles of motion economy; motion unit; production

9、 efficiency 前言前言 众所周知，工业生产能力的提高，依赖于两条途径：一方面在于要素投入 的增加，另一方面是工业生产效率的提高。而工业生产资源的稀缺，就使得工 业生产能力的提高只能依靠生产效率的提高。1 然而，在一般情况下，企业进入发展成熟阶段之后，与成长阶段的快速拉 升时期相比，会进入一种相对“滞涨”的状态。这时企业快速上升时忽略的许 多问题就暴露出来，致使企业的生产效率跟不上发展的步伐，典型的如工人操 作的不规范、布置的不合理、生产系统出现的瓶颈问题等。2要解决这类问题 一般需要两种途径，一是重新布置和规划，包括设备的投入和人员的培训等； 另一种方式就是通过工业工程的相关技术加以

10、解决，这无需投入或只需很小的 投入，如动作经济性分析可以通过对现有的操作方法进行分析研究，并加以改 进，利用有限的资源达到完成生产系统的优化、提高生产效率的目的。 同时，任何一个企业都存在着大量的浪费，传统的粗放式生产管理方式， 使得各工序存在大量在制品，即使动作稍慢，对生产也不会有太大的影响，于 是管理者就不会潜心研究工人操作过程中动作浪费造成的效率低下问题。如在 生产制造产品时，出现产品设计的缺陷、工艺操作的不合理以及工人的动作与 规范或管理的不完善，都增加了产品的多余时间或无效时间，造成了动作浪费， 导致了生产总时间的增加、生产效率降低。动作经济性分析对更好的解决动作 浪费问题做出了不可

11、估量的贡献。因此，有效地利用这一分析工具并应用于企 业的生产管理当中，将达到提高生产效率、减少工人疲劳、缩短工人操作时间 的目的。 目前对于提高生产效率的研究很多。如刘晓红、许柏鸣教授关于家具企业 提高生产效率的讲座动作研究法的应用，文章提出，寻找人、机、物达到 最佳平衡的工作方法，最大限度地减少三者的浪费，对提高效率、降低成本才 是至关重要的；庞新福、杜茂华教授的基于工业工程中模特法的动作研究，通 过具体案例分析，围绕存在问题和如何提高生产率展开论述，运用动作研究和 模特法找出了生产效率低下的原因所在，进行了工时定额；李金鹏教授的马歇 尔论影响生产效率的因素一文，通过对马歇尔经济学说的阐述，

12、具体分析了马 歇尔在其代表作经济学原理中对影响生产效率的三大因素生产者身体 的活力、生产者的能力和组织在今天的现实意义及启示。另外，还有一些研究 主要集中在以管理为出发点的研究上，如基于 dea 的方法、精益管理模式等都 能达到提高生产效率的目的。 本文主要从涉及人体体能利用、作业场地布置、工具设备设计的“动作经 济原则”出发来解决效率问题。通过对影响生产效率的因素分析，以人的动作 操作为主要研究对象，进行动作单元研究，进而提出提高生产效率的解决方案， 并建立相关的动作改进模型，归纳和总结进行动作改进的一般程序。 第一章 动作分析及动作经济原则概述 1.1 动作分析概述 1.1.1 动作分析的

13、起源和概念 动作分析由吉尔布雷斯夫妇首创，是利用动作经济原则和动素分析，对操 作者的动作进行细微分析，消除不合理的和浪费的动作，以找出轻松、快速、 准确的操作动作的一种研究方法。 动作分析（motion analysis）又称动作研究，是在进行了程序分析及操作 分析之后（即对生产系统及操作程序进行优化以后），以操作的动作作为对象 进行的详细分析研究。3 1.1.2 动作分析的目的 动作分析的目的在于发现操作人员的无效动作或浪费现象，简化操作方法， 减少工作疲劳，降低劳动强度。在此基础上制定出标准的操作方法，为制定劳 作时间标准做技术准备。 1）为改进或设计一个减少疲劳、安全、高效的作业系统提供

14、可行的模式； 2）为选择、改进或者设计人与机器相结合的工艺装备提供可靠的资料； 3）为制定作业标准和标准时间提供基础资料。 1.1.3 动作分析的方法 动作分析按其精度不同，一般采取以下三种方法。 1）目视动作分析。利用目测方法，观察记录各操作单元以寻求改进，使操 作者工序图和动作经济原则作为分析改进的工具。 2）动素分析。吉尔布雷斯在研究动作的初期，就把以手部为中心的作业 （包括眼睛的动作）细分为18个动作，并以不同的记号加以标示。他把这些动 作称为“动素”，用它们对动作进行分解，并对各种动素进行逐项分析，以求 改进。后人把吉尔布雷斯的名字倒过来成为therblig来命名这种分析方法，称 为

15、动素分析。 3）影像分析。即用摄像机或者录像机将各种操作进行摄影或者录像的动作 分析方法。因拍摄速度不同，又分为细微动作分析和慢速控时动作分析。通过 再现进行分析以求改进。但由于分析成本高，一般只适用于产品生产周期短， 复杂性高，而且动作复杂，时间划分极短促的关键性手工操作分析。 1.1.4 动素 吉尔布雷斯将人的操作分解成17种最小限度单位基本动素，并把他的 姓名倒取“therblig”。美国机械工程学会（asme）对其进行了修订和认定， 并增加了一种，规定了三类共18种动素。4 1）形象符号（见表1） 表1 动素的形象符号及说明 分类序号名称字母符号形象符号说明 1 伸手 re 空手接近或

16、离开目的物 2 握取 g 用手抓握或触及目的物 3 移物 m 移动目的物 4 定位 p 将目的物对准位置 5 装配 a 组合两个以上目的物 6 拆卸 da 分解目的物 7 应用 u 使用器具进行操作 第 一 类 8 放手 rl 放下目的物 9 寻找 sh 眼睛寻找目的物 10 发现 f 眼睛注视目的物 11 选择 st 从两个以上目的物中挑选一个 12 检查 i 将目的物与规定的标准进行对比 13 思考 pn 为确定下一个动作而发生的判断考 虑 第 二 类 14 预位 pp 为避免定位动作而放置目的物 15 保持 h 持住或支撑着目的物 16 迟延 ud 不可避免的停滞 17 休息 r 为消除

17、疲劳恢复体力的停滞 第 三 类 18 故延 ad 可以避免的停滞 2）动素分析可以分为三大类： 第一类（18）是进行作业时必需的基本动素。对这类动素改进的重点 是取消不必要的动作，可通过工位器具的设计、调整工件的摆放位置进行研究 改进。 第二类（914）是为完成第一类动素做准备的辅助动素，也是能使第一 类动素迟缓的动素。对于这类动素通常可以采用改进工作地布置来减少或取消。 第三类（1518）是对作业没有进展的动素，即对工作无益的动素。这 类动素是动作分析的重点，可以采用设计简单的夹具、调整操作的顺序等措施 加以改进，对于休息应制定合理的标准。 3）动素组合 在进行动作分析时，常常是把多个动素组

18、合起来成为动作单元，用于工作 方法的改进。如“抓取-运实-放物”为一个基本的组合类型，即动作单元。 动素组合使得动作分析更加方便。 1.2 动作经济原则 1.2.1 动作经济原则的提出 吉尔布雷斯首创了动作经济与效率法则（rules for motion economy and efficiency），后经若干学者的发展，并由加州大学巴恩斯（barnes r.m）综 合为22项，称为动作经济原则（the principles of motion economy）。5 1.2.2 动作经济原则的基本思想和目的 动作经济原则又称省工原则，是使作业（动作的组成）能以最少的“工” 的投入，产生最有效率

19、的效果，达成作业目的的原则。 基本思想是以尽可能减少公认的疲劳、能发挥工人最高效率为准则制定操 作方法，再配备有效的加工工具、机械设备和合理的工作地布置。动作经济原 则的目的是减少工人的疲劳和缩短工人的操作时间。6 1.2.3 动作经济原则的分类 动作经济原则包括与人体动作、工作地布置和工作设备有关的三大类：7 第一类：与人体动作有关的原则（1-8） 1）双手应同时开始并同时完成动作。 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）手的动作应以最低的等级而能得到满意的结果。人体的动作可按其难易 度划分等级，见表2。动作等级越低，动作越简单易行；反之，动

20、作等级越高， 耗费的能量越大，时间越多，人也越容易感到疲劳。 表2 人体动作划分 5）应尽可能的利用物体的动量完成作业，但是如果需要人体肌肉力量制止 时，则应将减至最小程度。 6）连续的曲线运动比方向突变的直线运动更佳。 7）弹道式的运动较受限制或受控制的运动更加轻快自如。 8）动作应尽可能的运用轻快地自然节奏，以使动作流畅和协调。 第二类：与工作地布置有关的原则（9-16） 9）工具物料应放在固定的地方。 10）工具物料及装置应布置在工作者前面近处。 11）零件物料的供给应利用其重量坠送至工作着的手边。 12）坠落应尽量利用重力实现。 13）工具物料应依最佳的顺序排列。 14）应有是党的照明

21、，使视觉通畅。 15）工作台及座椅的高度应保证工作者坐立适宜。 16）工作台式样及高度应能使工作者保持良好的姿势。 等级动作 1 以手指为中心的动作 2 以手腕为中心的动作 3 以肘部为中心的动作 4 以肩部为中心的动作 5 以腰部为中心的动作 6 走动 第三类：与工作设备有关的原则（17-22） 17）尽量解除手的工作，以夹具或者脚踏工具代替手。 18）可能时应将两种工具合并使用。 19）工具物料应尽可能预放在工作位置上。 20）手指分别工作时，各手指的负荷应按照其本能予以分配。 21）设计手柄时，应尽可能增大与手的接触面。 22）机器上的杠杆、十字杆及手轮的位置应能使工作者极少变动姿势，以

22、 最大限度的利用机械力。 第二章 基于动作经济性分析的生产效率管理现状 2.1 动作经济性分析与生产效率 生产效率是指固定投入量下，实际产出与最大产出两者间的比率。可反映 出达成最大产出、预定目标或是最佳营运服务的程度。亦可衡量经济个体在产 出量、成本、收入、或是利润等目标下的绩效。 生产效率问题目前已成为企业进入稳定期后生产系统出现的一个瓶颈。然 而，现代ie研究的一个基本目的是如何直接提高劳动者作业的操作效率，也就 是要提高劳动生产率，使得整个作业系统以最高的效率运作。因此，对人员的 操作动作要素和动作单元进行分析，即进行动作经济性分析就尤为的重要。一 般采用现场目视法，逐项逐工序观察、测

23、定、记录，或进行摄像，然后分析各 操作单元动作的合理性，找出不合理、不规范和浪费的动作，改进和简化操作 方法。其具体的目标是尽可使操作者的动作轻快、准确、高效、省时省力，进 而确定标准操作方法和动作时间标准，从而减轻操作者体力的浪费、损失和疲 劳，达到提高生产效率的目的。而人体动作又同作业场所的布置安排密不可分， 并且在很大程度上又取决于工具、设备的设计和摆放，所以，本文从涉及人的 操作、工作地布置、机械设备的“动作经济原则”出发来解决效率问题。 表3具体描述了目前大多数企业中工人操作时常见的12种动作浪费。 表3 常见的12种动作浪费8 序号动作具体描述 1 两手空闲在具体操作作业中出现两只

24、手均无事可做的浪费 2 一只手空闲在具体操作作业中出现两一手无事可做的浪费 3 动作中途停顿操作中因顺序不合理等原因导致动作出现停顿的浪费 4 动作幅度太大动作幅度超出“经济动作”范围从而导致浪费 5 拿的动作中途变换因零件或工具位置不适导致拿取过程中必须进行左右手 交换的浪费 6 步行空手等无价值的步行的浪费 7 动作角度太大超出“经济动作”范围导致浪费 8 动作之间配合不连贯因零件或工具位置不适导致拿取过程中必须进行方向等 变换的动作的浪费 9 不懂技巧勉强动作不了解作业技巧而导致的时间浪费 10 踮脚尖勉强动作超出“经济动作”范围导致浪费 11 弯腰动作超出“经济动作”范围导致浪费 12

25、 重复动作操作中因顺序设置不合理导致重复或不必要的各种动作 浪费（如多次打开关、多次翻转等） 2.2 影响生产效率的因素 亚当斯密认为分工能够提高生产效率，他说：“劳动生产力上最大的增 进，以及运用劳动时所表现的更大的熟练、技巧和判断力，似乎都是分工的结 果。有了分工，同数劳动者就能完成比过去多得多的工作量”。但是，马 歇尔指出，分工不是越细越好“在低级工作上，极端专门化能增大效率，而在 高级工作上，则不尽然。”并且，马歇尔在其代表作经济学原理中，从生 产者身体的活力、生产者的能力和分工协作这三个方面深入分析了影响生产效 率的三大因素。9 基于亚当斯密和马歇尔的理论，结合当前大多数企业的生产现

26、状和本文 的研究内容，这里仅从以下三个方面对影响生产效率的因素进行分析，见表 4。 表 4 生产效率因素分析 类别影响因素因素分析 精神状态 当人在精神状态不佳、情绪不稳定的情况下工 作效率低下。例如，受领导批评、与同事关系 不和谐以及来自家庭的烦恼等等。人 体力 当人在过度疲劳或者体力不支的情况下工作效 率会很低。例如，工作时间过长、休息不充分、 睡眠不足、营养不良及身体疾患等等。 设备维护 设备的保养、清洁不及时、不到位；设备的定 期检查、维修不到位；设备故障得不到及时解 决等等。 设备更新设备陈旧、引进先进设备不及时等等。 设 备 人的操作 无技术指导书或者指导书不规范，工作人员对 新设

27、备的操作不熟练，在生产过程中操作不规 范等等。 噪音 工作环境中，噪音过大会影响人与人之间的交 流、人的心情以及危害工作人员的身体健康等 等。 空气尘埃过多、空气流通不好危害健康等等。 照明光线不足或者过强影响现场操作及目视管理。 环 境 温度 温度过高或者过低都会影响工作人员的工作状 态、操作速度等，对某些设备、生产过程起到 负面影响。 2.3 生产效率现状 2.3.1 现状分析 在经济快速发展的今天，越来越多的企业跻身国际市场，然而也有很多企 业在发展过程中生产系统遭遇瓶颈。一般地，在企业进入发展稳定期后，与成 长阶段的快速拉升时期相比，会进入一种相对“滞涨”的状态。这时企业快速 上升时忽

28、略的许多问题就暴露出来，致使企业的生产效率跟不上发展的步伐， 典型的如工人操作的不规范、布置的不合理、生产系统出现的瓶颈问题等。要 解决这类问题一般需要两种途径，一是重新布置和规划，包括设备的投入和人 员的培训等；另一种方式就是通过工业工程的相关技术加以解决，这无需投入 或只需很小的投入，如动作经济性分析可以通过对现有的操作方法进行分析研 究，并加以改进，利用有限的资源达到完成生产系统的优化、提高生产效率的 目的。 另外，还有一个问题普遍存在于各类企业中，即任何一个企业都存在着大 量的浪费（如前表4所示即为多种浪费中的一种动作浪费）。传统的粗放式 生产管理方式，使得各工序存在大量在制品，即使动

29、作稍慢，对生产也不会有 太大的影响，于是管理者就不会潜心研究工人操作过程中动作浪费造成的效率 低下问题。如在生产制造产品时，出现产品设计的缺陷、工艺操作的不合理以 及工人的动作与规范或管理的不完善，都增加了产品的多余时间或无效时间， 造成了动作浪费，导致了生产总时间的增加、生产效率降低。 就我国企业而言，大多数在如何提高生产效率方面做的较少，许多企业对 每一个工序、每一台设备没有详尽的标准作业指导书，操作中怎样使员工动作 最少、最快、最省力，怎样最大限度的利用现有资源，使效率最大化，怎样尽 可能减少操作中的浪费，即对运用动作经济性分析研究解决效率问题的意识比 较淡薄。10 2.3.2 提出案例

30、 某集团工业股份有限公司一车间埋弧焊机（小型）的操作工定员是2人，在 现场实地观测时，发现工作人员技术水平不高，操作不规范，焊接过程会中断， 完全不能发挥埋弧焊应有的工作效率，而且需要更多的时间和更多的消耗来完 成相同的工作量，焊缝质量还不一定能得到保证。 下面以工作连续、稳定的两人一机的工作方式为准，介绍该公司一车间埋 弧焊的工作过程。该车间所用的工具有埋弧焊机、轨道、平嘴钳、标尺、焊丝 盘、焊剂桶、垃圾桶、笤帚、铁簸箕。作业定员为2人，一个为上手，一个为下 手。上手主要负责与焊接质量直接相关的操作，下手配合上手做些辅助工作。 当焊接一道焊缝时，现场的具体的操作内容如表5所示。 表5 埋弧焊

31、作业中人的操作内容列表11 代号动作单元详细操作 1 焊前移动轨道将一块轨道拿至焊缝起始位置，放于焊缝一侧约1标尺 距离处 2 移动焊机将焊机拖到焊缝的起始位置附近 3 搬焊机上轨道将焊机移至轨道上远焊缝起始位置端 4 焊前轨道定位反复将小车置于轨道一侧，调整轨道另一侧，调整时 以标尺为准，直至轨道两端近焊缝侧到焊缝中间的距 离都为标尺长度，移动小车，使焊嘴处的焊丝对准焊 缝的起始位置。 5 预盖焊剂打开焊剂阀门预堆焊剂至合适高度宽度，同时检查焊 剂下漏是否流畅，流量是否满足焊接的需要 6 焊初调节规范按动开关，开始焊接。在焊接初期，需要根据情况调 节规范，再焊出15cm20cm后，焊接基本稳

32、定 7 清理焊渣、回收焊剂隔一段时间用笤帚和铁簸箕将焊渣掀起，将之投入垃 圾桶中，之后清扫多余焊剂，并将之回收于焊机上的 焊剂盒中 8 焊中铺设轨道在小车走完一块轨道之前，将另一块轨道铺在其末端， 用标尺保证其位置的准确 9 移动焊剂桶将焊剂桶以清理焊渣的周期向焊接方向步行移动 10 移动垃圾桶将垃圾桶以清理焊渣的周期向焊接方向步行移动 11 补充焊剂当焊剂盒内焊剂少于一定程度时从焊剂桶中补充焊剂 12 领焊剂焊剂桶中焊剂用完时，到烘箱处领焊剂 13 换焊丝到焊机房搬焊丝到焊机处，将新焊丝装到焊机上，送 至焊嘴处露出合适长度 14 领焊丝当焊机房内焊丝用完时由焊工到焊丝房领焊丝 15 整理电缆

33、为防止电缆影响小车的正常行走，要将电缆归于合适 的地方 16 架设轨道支撑物当轨道跨越钢板上的洞或处于焊缝末端时，必须在合 适位置预先架设轨道支撑物（现有支撑工装是铁架和 不同厚度的木块），以保证焊接过程连续、稳定 17 处理焊接中断焊接中有时由于偶然原因焊接过程突然中断，需做简 单处理后，在终端处重新引弧开始焊接。（此单元操 作最后包括单元操作5的内容） 通过大量的观察，我们还绘制了整个埋弧焊过程中两位操作人员和机器的 时间利用情况。这个图根据现场一组操作人员的实际工作情况绘制，仅反映此 种操作方法下人、机器的时间利用情况，其时间值并不一定具有普遍的代表性。 具体请见下面的人机实测图（aut

34、ocad作图），如图1所示。 人1时间/s机时间/s人2 用半门吊吊运焊机（105s） 空闲（133s） 开离半门吊（12s） 架设第一块轨道，推车到始端（70s） 架设第二块轨道（25s） 对焊缝预盖焊剂，开始焊接（34s） 空闲（422s） 空闲（375s） 焊接（355s） 空闲（67s） 空闲（90s） 拿轨道至焊缝始端（15s） 拉电缆（135s） 空闲（174s） 清渣回收焊剂（386s） 图1 2.3m平对接缝埋弧焊作业实测人机图 通过本案例对该公司一车间现场一组操作人员的实际工作情况的描述，可 以反映出目前许多生产制造车间普遍存在以及出现产品设计的缺陷、工艺操作 的不合理以及工

35、人的动作不规范或管理的不完善，这些都增加了产品的多余时 间或无效时间，造成了操作者时动作、体力浪费，导致了生产总时间的增加， 严重影响了生产效率。 第三章 生产效率分析与改进 3.1 案例问题分析和解决 3.1.1 分析问题 1）从图1的实测人机图可以看出： 焊接过程中，两工作人员的空闲时间偏多，上手的时间利用率约 30.36%，下手的时间利用率约67.25%。 焊机的利用率也不高，约为44.58%。 2）从表5的操作列表中可以看出： 部分动作单元的动作属于循环重复操作（如操作4）。 工人无效劳动多，动作不自然、不流畅、不协调（如操作7、9、10等）。 工具物料的摆放、添加、配送没有顺序，只是

36、按需拿取或添加（如操作 11、13等）。 工具、物料没有预放在标准工作位置上，某些工具采用的代替物（如操 作16）。 存在无效、无用的动作单元（如操作5、6）。 3.1.2 解决问题 在运用动作分析和动作经济原则解决以上问题时，我们还应该遵循以下原 则和技巧。 1）动作改进的原则12 一般地，提高效率的动作改进必须从排除下列工作开始： 需要用力气的工作，即易引起肌肉疲劳的动作。 不自然、不流畅的姿势。 需要注意力的工作，例如必须仔细对准的工作或者必须谨慎挑选的工作， 因为这些会引起精神疲劳。 厌恶的工作，例如噪声很大、空气污染、机器容易故障等。 2）动作改进的技巧（ecrs） 工作改进的技巧不

37、外乎删除、合并、重排、简化四个方面: 删除（eliminate）：删除所有可能的作业、步骤或动作；删除工作中 的不规律性，使动作称为自发性，并使物品放在固定地点；删除以手作 为持物工具的动作；删除不方便不正常的动作；删除必须使用肌力的动 作；删除危险的工作。 合并（combine）：把必须突然改变方向的各个小动作结合成一个连续 的曲线动作；合并各种工具使称为多用途；合并可能的作业；合并可能 同时进行的动作。 重排（rearrange）：使工作平均分配于两手；小组作业时把工作平均 分配给个组员；把工作安排成清晰的直线顺序。 简化（simplify）：使用最低级次的肌肉工作；减少视觉动作并降低必

38、须注视的次数；缩短动作距离，保持在正常的动作范围内；使用最简单 的动素组合来完成工作，减少动作复杂性。 3）动作单元的优化和改进 根据分析问题的结果和动作分析的原则及技巧，我们可以把以上操作过程 中存在的问题进行如下的改进。 首先，从人机的时间利用率上来分析，通过作业改进，完全存在1人操作1 台焊机的可能。而且可以大大提高人机的时间利用率，从时间上提高生产效率。 （见如下图2改进后的人机操作图） 其次，从具体的动作单元来进行分析。 操作4中进行焊前轨道预定位时，是反复对准轨道两边来最终实现的， 这种方法在对准一端时另一端也会移动，因此对准麻烦，时间长。因此， 可以考虑改多次对准为一次对准。即在

39、焊前用标尺沿焊缝一侧每隔一定 距离，预先做好标记，对准时只要目视对准放下即可，无需再做调整。 其中，划线操作可以作为一个独立的动作单元放在最前边进行。 操作7按现场的操作是耗时、耗力，另外清渣过早容易造成焊缝区氧化。 因此可以考虑将其与10合并，设计好每隔一定的时间进行一次垃圾清理， 垃圾桶是每清理一次移动一次。对于焊剂桶，则只是在焊剂盒中需要补 充焊剂时才从前一位置移动它，可以将操作9与操作11合并。这样既减 少了工人的无效劳动，又降低了劳动强度。 操作13的换焊丝是到焊机房搬焊丝到焊机处，将新焊丝装到焊机上，我 们可以考虑准备两个焊丝盘，一个在焊机上使用，一个用作备用。 操作15中整理电缆

40、可以考虑与操作8焊中铺设轨道合并，即在铺设轨道 时，一手拿轨道同时另一手拿起身体旁边的电缆，这样既省时又减少动 作的浪费。 操作16架设轨道支撑物中所用的工装不是专用的支撑工装，为了保证焊 接质量，应采用装用工装，也减少了操作人员寻找合适工装的时间。 操作12和14应该删除，单个领取会造成大量的时间和人力浪费，应该组 织专人配送。 4）改进后的埋弧焊动作单元列表和人机操作图分别如下表6和图2所示。 从表6中我们可以清楚的看到改进后的操作比改进前无效劳动减少了， 操 作人员的劳动时间减少了，疲劳程度降低了，操作更合理更规范了。 另外，从表6我们还可以看出：动作单元领焊剂、领焊丝被从焊接操作 人员

41、的工作中删除，因为这样单个领取会造成大量的时间浪费，不经济，应组 织专人配送。动作单元8清理焊渣回收焊剂、9整理电缆铺设轨道、10补充焊剂 这三个步骤均为周期性的循环操作单元，通过改进，已经尽可能的减少了循环 次数及无效动作、疲劳等，使得整个埋弧焊操作过程规范、有序、稳定、流畅。 表6 改进后的埋弧焊动作单元列表及对比 序 号 动作单元详细操作操作时间 对比 疲劳程 度对比 焊接质 量对比 1 划线用石笔每隔一定距离做一标记，其距 焊缝中间1标尺长 2 焊前移动 轨道 从焊缝末端走回焊机所在位置，将一 块轨道拿至焊缝起始位置，并使近焊 缝边与标记对齐 与多次重 复操作相 比，操作 时间缩短 降

42、低 操作更 规范有 序，保 证了焊 接质量 3 移动焊机从轨道处走回焊机所在位置，将焊机 吊至轨道远焊缝起始位置端附近，落 下时尽量使小车车轮方向与轨道在同 一线上 4 搬焊机上 轨道 使车轮方向与轨道直线方向重合，轻 抬焊机将其置于轨道上 使用机器 代替人力 操作，更 省时 使用机 器代替 人力操 作，大 大降低 疲劳程 度 操作更 精准， 保证了 焊接质 量 5 检查并校 正轨道位 置 反复将小车置于轨道一侧，调整轨道 另一侧，调整时以标尺为准，直至轨 道两端近焊缝侧到焊缝中间的距离都 为标尺长度，移动小车，使焊嘴处的 焊丝对准焊缝的起始位置。 如果前4 步骤完成 质量高， 则无需本 步骤

43、或耗 时很短 6 预盖焊剂送丝使焊丝顶住焊缝，来回拖动小车 使焊丝与待焊件保持良好接触。打开 焊剂阀门预堆焊剂至合适高度宽度， 同时检查焊剂下漏是否流畅，流量是 否满足焊接的需要 7 焊初调节 规范 开始焊接后，调节规范至规定值，在 焊出10cm后，焊接基本稳定 8 清理焊渣， 回收焊剂 每隔一段时间用笤帚和铁簸箕将焊渣 掀起，将之投入垃圾桶中，之后清扫 多余焊剂，并将之回收于焊机上的焊 剂盒中，回身拎起垃圾桶，移向焊接 方向，放下所有东西 9 整理电缆， 铺设轨道 在焊机走完一段中轨道之后一手拿轨 道同时另一手拿起身体旁边的电缆， 往焊接方向行走2倍的轨道长度，尽 量拉直电缆，放下后转身沿预

44、先做好 的标记将此轨道铺设在另一轨道末端 合并后总 体操作时 间缩短 减少了 无效劳 动和不 必要的 操作， 降低了 疲劳程 度 有序、 协调的 动作是 质量的 保证 10 补充焊剂当焊剂盒内焊剂少于一定量时，从前 一位置取来焊剂桶，补满焊剂盒 11 装填焊丝 盘 在焊机房将新焊丝装于空焊丝盘中 12 换焊丝盘停机，拆下空焊丝盘那到焊机房，带 回已经装填好的另一焊丝盘，装上， 送丝至焊嘴处 顺序更合 理，空闲 时间减少， 总耗时缩 短 减少了 不必要 的动作， 减少体 力消耗 和疲劳 13 架设轨道 支撑物 当轨道跨越钢板上的洞或处于焊缝末 端时，必须在合适位置预先架设轨道 支撑物（标准支撑工

45、装），以保证焊 接过程连续、稳定 减少寻找 合适工装 的时间 减少无 效劳动 和消耗 焊接过 程连续、 稳定， 焊接质 量高 14 处理焊接 中断 焊接中有时由于偶然原因焊接过程突 然中断，需做简单处理后，在终端处 重新引弧开始焊接。（此单元操作最 后包括单元操作6的内容） 图2为改进后的人机操作图（autocad作图）。可以看出，使用改进后的 1人1机的方法，使得总时间降低了40.68%，大大提高了生产效率；在人员配置 上，有2个人变为1个人，总工作时间降低了65.13%，大幅度减少了实际工作量； 人的时间利用率提高了89.00%，充分的利用了人力资源；焊机的时间利用率提 高了68.57%，

46、显著降低了每条焊缝摊付的设备成本。表7为改进前后的具体时间 效果对比。 2.移动第二块轨道(26 ) 空闲（32.4 ） 焊接（353 ） 空闲（87.4 ） 8.关机，清理焊渣，回收焊剂(32.4 ) 空闲(30.5 ) 9.移动第一块轨道到下道焊缝始端(26.3 ) 9.整理电缆(20 ) 空闲(89.5 ) 1.下条焊缝划线(16.3 ) 8.清理焊渣，回收焊剂(32.4 ) 空闲(81.5 ) 13.架设 轨道支撑物(15 ) 7.焊初调节规范(15 ) 6.预盖焊机，引弧(28 ) 5.校正轨道位置(21 ) 4.搬焊机上轨道(15 ) 3.移动焊机(24 ) 焊机时间/ 人 图 2

47、 改进后 2.3m 平对接缝埋弧焊作业人机程序图 表7 埋弧焊作业改进前后的具体时间效果对比 项目总时间/s人的工作时间/s人的时间利用率 /% 焊机时间利用率 /% 改进前 797242+53630.3644.54 改进后 472.8271.357.3877.46 效果降低了40.68%降低了65.13%提高了89%提高了68.57% 通过以上改进和各图表对比，我们实现了1人1机操作，同时从操作人员工 作时间、疲劳程度、产品质量这三方面清楚的看到，改进后的操作大大缩短了 操作人员的工作时间，降低了疲劳强度，产品质量得到了保证，进而达到提高 生产效率的目的。 3.2 提高生产效率的动作改进模型

48、 从上面案例可以看出，通过运用动作经济性分析对操作动作单元进行改进， 去掉了不必要的动作，减少了作业中不必要的环节，减少了工人的疲劳，大大 提高了生产效率。由此我们可以得出运用动作单元分析和动作经济原则来解决 效率问题的一般模型和方法。 3.2.1 动作改进的关系模型 如果用pdca（计划-实施-检查-处置）的方法基于ecrs技巧进行分析的话， 可以建立如图3流程图，遵循这样的关系模型进行动作分析和改进，可以使操作 过程得到优化，动作的效率得到提升，进而生产效率得到不断的提高。 3.2.2 动作改进的关系模型的解释和运用 动作分析和动作经济原则的着眼点在于高效、合理地运用现有的设备、技 术、材

49、料以及操作人员，使作业（动作单元）能以最少的“工”的投入，产生 最有效率的效果，达成作业目的。具体可以通过5个步骤来实现。 1）选择要改良的工作 根据动作改进的原则，我们可以从现有的工作中选择不合理的动作或者动 作单元进行改进。 2) 现场观察并记录工作细节 动作分析的效果如何，取决于记录的准确性和精细程度，根据不同研究对 象的各自特点来选择不同的记录方法，是动作分析中的一条基本原则。 3）对记录资料进行分析、考查，并提出改进方法 在具体的分析过程中，先考虑该作业是否循环，看能否纠正，再从动作角 度开始考虑，看动作是否能合并，工序和布局是否需要重新安排，人员是否安 排得当等，然后考虑“方法”如

50、何改进，尽最大可能使操作简化、方便、省时、 省力。最后检查一下是否有被忽视的地方。 根据对资料的分析和考查结果，对现有操作中不合理的地方进行改进是动 作分析的核心部分。可按照如图4的关系进行。 开始 纠正循环 现场观察 否 是否需要循环 分析对象 删除 是 是 分解要素作业（操作） 有 否 是否循环作业 是否动作冗余不合理 是否有动作冗余、不合理 有 否 删除 否 是 是 是否动作简化、顺序最佳 正常操作 是否动作简化顺序最 佳 否 否 合并、重排、简化 结束 合并、重排、简化 图3 关系模型（动作改进流程图） 目的 删 除 地点时间人员 合并 重排 方法 简 化 图4 5w1h与ecrs的对应关系13 4）实施新的动作操作，并对新旧方法从工人操作时间、疲劳程度、产品质 量等方面进行对比，总结提高生产效率的效果。 5）根据效果测算进行再分析，以确保最佳的动作方法。同时为实施新的操 作方法建立必要的规章制度。 第四章第四章 总结总结 动作分析的应用范围很广，从设计新工厂、新工艺到改进现有工艺和现有 工作地。在生产及各项活动中，通过动作分析和改进，进而获得较高的生产效 率，从而降低成