第五章工作研究与作业测定

生产与运作管理

ProductionandOperationsManagement第五章工作研究与作业测定2/2/20231第五章工作研究与作业测定第一节工业工程简介第二节人机工程学简介第三节工作研究第四节作业测定与劳动组织设计2/2/20232第五章工作研究与作业测定第一节工业工程简介工业工程（IndustrialEngineers,简称IE），是对人员、物料、设备、能源和信息等组成的集成系统进行规划、设计、改进和实施的一门科学，它综合运用数学、自然科学和社会科学方面的专门知识和技术，以及工程分析与设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。2/2/20233工业工程是工业化生产的产物，本世纪起源于美国，从泰勒（F.W.Taylor,1856～1915）等人创立的科学管理中发展起来的。IE经历了四个发展时期：科学管理时期（20世纪初～20世纪30年代中期）工业工程初始时期（20世纪30年代后期～20世纪40年代中期）工业工程成熟期（20世纪40年代中期～20世纪70年代）工业工程与系统工程（20世纪70年代～现在）2/2/20234泰勒的管理思想工作方法不应只靠经验，可以通过科学的方法进行地研究。每个人的工作都可以得到改善，找到最合理的方法。每个人只完成一项工作中的一部分，工作力求专业化。经过培训，使用标准的工作方法，可以提高劳动生产率。对达到工作标准的操作人员，应给予奖励。

工作过于单纯化、标准化，有“机械人”的观念忽略了人的社会性，容易抹杀人的创造性、主动性与积极性。只注重个人效率，忽视团队与协调工作。导致部门间作业分离，不利于提高企业整体效率。只是追求静态的最优方法，而外界环境在变。泰勒的管理思想的局限性2/2/20235一、工业工程的研究目标与性质工业工程的目标是使生产系统投入的要素得到有效的利用，降低成本，保证质量和安全、提高生产效率，获得最佳效益。工业工程的基本功能是研究人员、物料、设备、能源、信息所组成的集成系统，进行设计、改善和设置。具体表现为规划、设计、评价、和创新四个方面。工业工程是研究管理的方法和手段，为管理提供技术和决策依据，是一种典型的工程活动。工业工程是一门边缘学科。2/2/20236二、工业工程的特点工业工程的核心是降低成本、提高质量和生产率。工业工程是综合性的应用知识体系。工业工程注重人的因素。这是工业工程区别于其他工程学科的特点之一。工业工程的重点是面向微观管理。工业工程是系统优化技术。2/2/20237三、制造业中IE常用的知识和技术工作研究设施规划与设计生产计划与控制工程经济价值工程质量管理与可靠性技术工效学人力资源开发与管理管理信息系统现代制造系统2/2/20238利用方法研究和作业测定两大技术,分析影响工作效率的各种因素，帮助企业挖潜、革新、消除人力、物力、财力和时间方面的浪费，减少劳动强度，合理安排作业，并制定各作业时间，从而提高工作效率。方法研究目的是减少工作量，建立更经济的作业方法。作业测定是为各作业制定相应的时间标准。工作研究2/2/20239工作研究工作研究提高生产率方法研究：把工作简化，并定出此项工作的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，制定标准作业时间。2/2/202310对系统（工厂、医院、学校、商店等）进行具体的规划设计，包括选址、平面布置、物流分析、物料搬运方法与设备选择等，使个生产要素和各子系统（设计、生产制造、供应、后勤保障、销售等部门）按照工业工程的要求得到合理的配置，组成有效地集成系统。它涉及到系统工程、运筹学、工作研究、成组技术、管理信息系统、工效学、工程经济学、计算机模拟等多专业知识的综合应用，旨在解决系统优化设计的问题。设施规划与设计2/2/202311生产计划与控制主要研究生产过程和资源的组织、计划、调度和控制，保障整个生产系统有效地运行的核心。其内容包括：生产过程的时间与空间上的组织、生产与作业计划、生产线平衡、库存控制等。采用的方法：网络计划（计划评审技术PERT、关键路线法CPM）、经济定货量(EOQ)、经济生产批量(EPQ)、物料需求计划MRP以及生产资源计划MRP-II和准时制JIT等。生产计划与控制2/2/202312工程经济是工业工程必备的经济知识（，投资效益分析与评价的原理与方法）。通过对整个生产系统的经济性研究、多种技术方案的成本与利润计算、投资风险评价与比较等，为选择技术先进、效益最高或费用最低的方案提供决策依据。其主要内容包括：工程经济原理、投入产出、工程项目可行性研究、技术改造与设备更新的经济分析。工程经济2/2/202313价值工程（价值分析）是寻求高效益、低成本方案，主要用于新产品、新技术开发过程。价值工程2/2/202314质量管理与可靠性技术是指为保证产品或工作质量进行质量调查、计划、组织、协调与控制等各项工作，核心是为了到达规定的质量标准，利用科学方法对生产进行严格检查和控制，预防不合格品产生。其内容包括：ISO9000、全面质量控制（TQC）、全面质量管理（TQM）。可靠性技术是维持系统有效运行的原理与方法，包括可靠性概念、故障及诊断分析、使用可靠性、系统可靠设计、可靠性设计与管理等。质量管理与可靠性技术2/2/202315工效学（人类工程学-HumanEngineering、人因学-HumanFactors、人机工程-Ergonomics，它综合运用生理学、心理学、卫生学、人体测量学、社会学和工程技术等知识，研究生产系统中人、机器与环境之间的相互作用的一门边缘科学，是IE的一个重要分支与专门知识。工效学通过对作业中的人体机能、能量消耗、疲劳测定、环境与效率的关系等的研究，在系统设计中科学地进行工作职务设计、设施与工具设计、工作场地布置、确定合理的操作方法等，使作业人员获得安全、健康、舒适、可靠的作业环境，从而提高工作效率。工效学2/2/202316人力资源开发与管理主要是研究如何有效地利用人力资源和提高劳动者的素质，如承诺感与信用、对组织献身和忠诚、良好的沟通才能与参与能力、社会责任感、专业技术技能和感受变化敏感程度等。人力资源开发与管理2/2/202317管理信息系统是综合利用计算机技术、通信技术、管理科学和数学等，对企业内外部信息进行收集、加工、储存、传递和利用，为企业的经营、管理和决策提供信息支持的用户计算机综合应用的人机系统，是现代工业工程应用的重要基础与手段。管理信息系统2/2/202318现代制造系统是工业工程的基础和组成部分，其主要内容包括：数控技术（NC）、成组技术（GT）、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、柔性制造单元与系统（FMS）、计算机集成制造（CIMS）等。现代制造系统2/2/202319四、工业工程的发展趋势研究对象和应用范围扩大到整个系统，成为研究微观和宏观系统、追求系统整体优化和综合效益的工具；以计算机管理信息系统（MIS）为支撑，成为现代生产环境和市场条件下提高生产率必不可少的条件和手段；重点转向集成制造系统（IMS）；突出研究生产率和质量，把提高生产率和质量作为追求的目标来研究生产率理论、测定方法及相关的问题；探索新理论、发展新方法，解决在高效率设施条件下，人的适应性和提高生产率问题。2/2/202320第二节人机工程学简介人机工程学在美国称为人机工程学（HumanEngineering）或人的因素工程学（HumanFactorsEngineering），西欧多称为工效学（Ergonomics），日本称为人间工学，在我国名称尚未统一，除常用的人机工程学和人机工程设计外，还有人体工程学、人类工程学、人类工效学、工效学、工程心理学等。人机工程学是20世纪40年代后期发展起来的一门学科，是研究产品设计中如何正确处理人、机器及其工作环境之间相互作用的学科。2/2/202321一、人机系统在现代生产和生活中，所有的机器设备（这里是泛指。也括各种工具和用具）都是由人进行操纵或使用的。因此，在生产和生活中人和机器联系在一起、形成一个不可分割的整体。脱离了人或机器任一要素，就无法实现生产的目的或使用价值。这个系统就称为人-机系统。任何一个系统都离不开所在的工作环境。作为一个完整的概念，人-机系统就是指人-机-环境组成的系统。人机工程设计研究的中心问题是人与机器的相互关系，即二者相互作用、相互配合、相互制约的关系，但起主导作用的始终是人。2/2/202322人机工程学的内容1、人体特性的研究人体特性研究的主要内容是：在工业产品造型设计中与人体有关的问题。例如，人体形态特征参数、人的感知特性、人的反应特性以及人在劳动中的心理特征和人为差错等。研究的目的是解决机器设备、工具、作业场所以从各种用具的设计如何适应人的生理和心理持点。为操作者（或使用者）创造安全、舒适、健康、高效的工作条件。2/2/2023232、人机系统的整体设计人们设计人一机系统的目的，就是为了使整个系统工作性能最优化，即系统的工作效果要佳。这是指系统运行时实际达到的工作要求，如功率人、速度快、精度高、运行可靠，以及人的工作负荷要小，即指人完成任务所承受的工作负担或工作压力要小和不易疲劳等。人与机器各有特点，在生产中应充分发挥各自的待长，合理地分配人机功能。这对系统效率的提高影响很大。显然，为f提高整个系统的效能，除了必须使机器的各部分(包括环境系统)都适合人的要求外，还必须解决机器与人体相适应问题，即如何合理地分配人机功能，二者如何相互配合，以及人与机器之间又如何有效地交流信息等。随着自动化的发展，人们必须解决更复杂的测量精度、快反应速度及信息量增大等有关问题，又必须控制生产过程和规定有限的时间间隔。自动化不是从多而复杂的系统所控制的过程中把人排挤出去，而是把人摆到新的条件上去。因此，在设计新的自动化系统时，就必须充分注意人的持性，使自动化条件能对人更有利。2/2/2023243、研究人与机器间信息传递装置和工作场所的设计要研究人与机器及环境之间信息交换过程，井探求人在各种操作环境中的工作成效问题。信息交换包括机器（显示装置）向人传递信息和机器（操纵装置）接受人发出的信息，而且都必须适合人的使用。值得注意的是，人机工程所要解决的重点不是这些装置的工程技术的具体设计问题，而是从适合于人使用的角度出发，向设计人员提出具体要求，怎样使仪表能保证操作者看得清楚，读数迅速准确；怎样设计操纵装置才能使人操作起来得心应手，方便快捷、安全可靠等。工作场所设计的合理性，对人的工作效率有直接影响。工作场所设计一船包括工作空间设计、作业场所的总体布置、工作台或操纵台设计以及座位设计等。研究工作场所的目的在于保证物质环境符合人体的持点，既能使人高效地完成工作，又要感到舒适和不易产生疲劳。2/2/2023254、环境控制和人身安全装置的设计生产现场有各种各样的环境条件，如高温、潮湿、振动、噪声、粉尘、光照、辐射、有毒等。为了克服这些不利的环境因素，保证生产的顺利进行，就需要设计一系列的环境控制装置，以适合操作人员的要求和保障人身安全。“安全”在生产中是放在第一位的，这也是人-机-环境系统的特点。为了确保安全，不仅要研究产生不安全的因素，并采取预防措施，而且要探索不安全的潜在危险，力争把事故消灭在设计阶段。安全保障技术包括机器的安全本质化、防护装置、保险装置、冗余性设计、防止人为失误装置、事故控制方法、救援方法、安全保护措施等。2/2/202326人机系统的五种类型人占统治地位的系统机器占统治地位的系统人工后备系统人作协调系统人作监视系统人作为劳动者、人作为控制者、人作为监视者2/2/202327人机系统人机功能分配人机系统设计人机系统评价2/2/202328二、人机环境系统的分析与设计程序人机环境系统分析人机环境系统整体的必要条件人机环境系统的外部环境人机环境系统的内部环境人机环境系统的组成组成人机环境系统各要素的机能特性和限制条件人和机器的协调和有机结合关系要素的决定选择评价方法2/2/202329人机环境系统的设计程序人机环境系统设计的准备阶段预测与选定目标系统和设计体制系统的评价约束条件的确认计划与设计作业的估计人机环境系统的计划编制协作计划应注意的事项系统开发各阶段的任务使命分析，明确提出系统必要条件系统的功能分配人的作业环境条件员工数量的限制人机环境系统的设计总体设计信息的显示和处理系统的设计多用户系统的设计等2/2/202330第三节工作研究工作研究是指运用系统的方法对人的工作进行分析，设计和管理，把工作中不合理，不经济，混乱的因素排除，寻求更好，更经济、更容易的工作方法，以提高系统的生产率。这里的“工作”，包括人们所进行的生产活动的全部，其中最基本最主要的是产品的制造活动，其基本目标是要避免浪费，包括时间，人力、物料、资金等多种形式的浪费，通过工作研究，寻求最佳工作方法、使生产活动按先进的方法规定的程序、标准的时间进行，从而提高生产效率和经济效益。

2/2/202331一、工作研究的范畴对象内容作业系统方法研究时间研究目的制定最佳工作方法制定作业系统的标准时间2/2/202332工作研究的内容主要包括：方法研究和时间研究。这两个方面又体现在：寻求最经济合理的工作方法；工作标准化；制订时间标准；培训操作人员，贯彻实施新工作方法。工作研究内容2/2/202333二、工作研究的目的方法研究的目的在于制定最佳的工作方法，即制定为生产产品而能充分运用的有关人和物。作衡量的目的在于制定最适合的标准时间，即决定一个受过适当训练的而有经验的人，以正常速度从事某项作业时“应该”（Should）投入的时间。工作研究的根本目的是：提高生产率2/2/202334三、工作研究实施的步骤工作研究的对象主要集中在系统的关键环节，薄弱环节，或带有普遍性的问题方面，或从实施角度容易开展，见效快的方面，因此，应该选择明显效率不高，成本耗费较大，急需改善的工作作为研究对象。研究对象可以是一个生产运作系统全部，或者是某一局部，如生产线中的某一工序，某些工作岗位，甚至是操作人员的具体动作，时间标准等。选择研究对象2/2/202335这些目标有：减少作业所需要时间；节约生产中的物料消耗；提高产品质量的稳定性；增强职工的工作安全性，改善工作环境与条件；改善职工的操作，减少劳动疲劳；提高职工对工作的兴趣和积极性等。

确定研究目标2/2/202336将现在采用的工作方法或工作过程实详细地记录下来，借助于各类专用表格技术来记录，动作与时间研究还可借助于录像或电影胶片来记录，尽管方法各异，但都是工作研究的基础，而记录的详尽，正确程度直接影响着下一步对原始记录资料所做的分析效果。记录现行方法2/2/202337详细分析现行工作方法中的每一步骤和每一个动作是否必要，顺序是否合理、哪些可以去掉。哪些需要改变，这里可以运用“5WIH”分析方法来从六全方面反复提出问题，不断寻求“更好”的工作方法，所以“5WIH”法可以反复多次使用，其中“Why”(为什么)是最重要的，一般认为要解决某个问题，必须至少问五个“为什么”才能由现象触及本质。分析2/2/202338Why(为什么)为什么这项是必不可少?What这项工作的目的？为什么这项工作要以这种方式这种顺序进行?

how这项工作如何能更好完成？

为什么这项工作制定这些标准?

Who何人为这项工作的恰当人选？

为什么完成这项工作需要这些投入?Where何处开展这项工作更恰当？

为什么这项工作需要这种人员素质?When何时开展这项工作更为恰当？

“5W1H”提问技术2/2/202339设计和试用新方法是工作研究的核心部分，包括建立、试用和评价新方法三项主要任务，建立新的改进方法可以在现有工作方法基础上，通过“取消-合并-重排-简化”对现有方法的改进，这四项技术俗称工作研究的ECRS（或四巧）技术。即将一项工作进行取消（Elimination)、合并(Combination)、重排(Rearrangement)与简化(Simplification)的过程。简称ECRS技术。设计和试用新方法2/2/202340将数项工作或业务进行过程分析，取消不必要的重复工作。进行业务组合与合并。按工作与业务的自然顺序重新排列工作流程。同一工作设置多种进行方式。给工作者一定的决策权。相互信任，尽量减少检查、控制与调整的管理工作。经过ECRS处理后的工作方法可能会有很多，要从中选择最佳方案的工作方法。评价新方法的优劣主要需要从经济价值，安全程度和管理方便程度几方面来考虑。“ECRS技术”步骤2/2/202341工作研究成果的实施可能比对工作的研究本身要难得多，尤其是这种变化在一刚开始还不被人了解，而且改变了人们多年的老习惯时工作研究新方法的推广会更加困难，因此，在实施过程中要认真做好宣传，试点工作，做好各类人员的培训工作，切勿急于求成。方法实施2/2/202342四、方法研究与时间研究的关系工作研究是由方法研究和时间研究两部分构成的。两大部分的关系是既有区别又有联系的对立统一关系。2/2/202343方法研究和时间研究的区别研究的具体对象不同方法研究是对生产流程和工序操作进行研究，从中消除不合理，不经济的工序，操作和动作，使工作方法最经济合理有效；时间研究是对某种既定操作方法的消耗时间进行研究，从中找出最正常、最合理的标准时间。研究的理论依据不同。方法研究所依据的理论是生产流程分析理论、动作分析理论等等。而时间研究所依据的理论是工作抽样理论、工时消耗分类及测时理论。2/2/202344方法研究和时间研究的区别（续）研究要达到的具体目的不同。

方法研究的目的是希望达到使设备布局更加合理，工作环境更加良好，工人的无效劳动更少，疲劳程度进一步降低等等；而时间研究的目的是寻求标准工作时间，确定经济合理的工时成本，合理使用劳动力并促进劳动生产率提高。2/2/202345方法研究和时间研究的联系方法研究是时间研究的前提和基础，时间研究是在一定的方法研究基础上进行的，不进行方法研究，也就不存在和不需要时间研究。时间研究对方法研究有促进作用，通过时间研究可以选择和比较哪种工作方法最佳。方法研究又离不开时间研究，最好的工作方法并不仅仅通过方法研究就能寻到，而必须经过时间研究才能最终得到。方法研究和时间研究都涉及到一个共同的目标，就是科学地确定最经济，合理、有效的工作方法，提高生产率和经济效益，两者是不可分割、相辅相成、相互促进的统一体。2/2/202346工作研究特点创新的指导思想；系统分析的方法；着眼点是挖掘企业内部潜力；致力于工作方法的标准化；工作研究是一种极为有效的管理手段和管理工具。2/2/202347五、方法研究的内容和特点方法研究是指对企业现行生产过程作系统分析，以寻求最经济、合理、最有效的生产工作程序和操作方法的一种管理技术和方法。

2/2/202348方法研究的目的改进工艺和程序改进工厂、车间和工作场所的平面布置改进整个工厂和设备的设计经济地对工厂和设备进行设计改进物料、机器和人力的利用率，提高生产率改善实际工作环境，实现文明生产降低劳动强度2/2/202349方法研究的特点方法研究是以创新思想作指导，力图改进、不断创新；系统的整体优化。先着眼于整个生产系统、工作系统的整体优化（程序分析）；其次，深入地解决关键的局部问题（操作分析）；然后再解决微观问题（动作分析）；从而达到系统的整体优化。方法研究贯穿着工作方法的标准化；方法研究也适用于非生产工作。2/2/202350方法研究的内容程序分析。以整个生产过程为对象。包括工序分析，流程分析，搬运分析，人机联合分析等内容。操作分析。研究分析以人为主体的工序，使操作者、操作对象（物）、操作工具（机）三者科学、合理的布局与安排。动作分析。研究分析人在进行各种操作时的动作，以排除多余的动作，从而制定最佳动作程序。使操作简便有效。2/2/202351六、程序分析（过程）常用的程序图形式程序分是对生产对象从原材料到成品的一系列活动过程，以工序为单位进行分析、调查的方法。通过分析操作程序、人机程序和物流程序，改进生产过程的组织管理和工作方法，使生产过程合理化、科学化，从而提高生产率。常用的程序图形式见P91表5-5。

2/2/202352七、动作分析的方法

动作分析按其精确程度不同可分为三种：目视动作法。该方法较简单，不准确。影像分析法。该方法准确度较高，但成本也高。动素分析法。将作业中的操作动作进一步细分为动素，再逐项分析。该方法准确有效，但工作量大。动素分四类，共有17个。具体见P92。2/2/202353八、动作经济原则

动作经济原则指为了实现动作经济、减轻疲劳以改善工作方法的一些原则，分为五方面：关于人体的动作原则关于操作场所的布置与环境条件原则关于工具、设备设计原则关于物料搬运的原则关于节约时间的原则有关动作经济原则，具体见P92-94。2/2/202354第四节作业测定与劳动组织设计作业测定也叫工作测量，是在方法研究的基础上，运用时间研究方法和技术确定完成某项工作需要的时间。要制定时间定额，还必须分析工时消耗的构成，明确哪些