方法研究之操作与动作分析法

工业工程基础教材UpdatedDate:PreparedBy:工业工程基础教材方法研究—作业分析与动作分析Eric.Wang8/2/20111工业工程基础教材工业工程简介程序分析法作业分析法（人机配比）动作分析法2工业工程基础教材工业工程基础教材作业分析概述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、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而做的分析，称为作业分析。31.含义工业工程基础教材工业工程基础教材作业分析与程序分析的区别?程序分析是研究多个工序或整个生产的运行过程，分析到工序为止，作业分析则是研究一道工序的运行过程，分析到操作为止。4工业工程基础教材工业工程基础教材操作的分类：基本操作：指使劳动对象的物理化学性质发生变化的操作。辅助操作：保证基本操作顺利实现而进行的操作。5工业工程基础教材工业工程基础教材2、分类人机作业分析联合作业分析双手作业分析6工业工程基础教材工业工程基础教材3、目的1.使作业内结构合理，删除多余无效的操作，使操作最有效，总数最小；2.使任何机器能很好地协调配合工作，充分发挥人和机器的效能；3.改进操作方法和工作地配置，减轻操作者疲劳。7工业工程基础教材人机作业分析8工业工程基础教材工业工程基础教材人机作业分析记录和考察操作者和机器设备在同一时间内的工作情况，寻求合理的操作方法，使人和机器的配合更加协调，以充分发挥人和机器的效率。一般用于分析：1.一人操作一台机器或2.一人操作多台机器的情况9工业工程基础教材工业工程基础教材人机分析的主要用途①发现影响人－机作业效率的原因。②判断操作者能够同时操作机器的台数。③判定操作者和机器两方面哪一方对提高工效更有利。④进行安全性研究，以保证操作者的安全问题。⑤设备改造、实现自动化及改善作业区的布置。10工业工程基础教材工业工程基础教材分析步骤1.记录过程：一个作业周期人和机器各自的操作步骤和内容(按顺序).2.测定时间：运用秒表测定每个步骤所需时间3.分析改进:工作简化和合并交叉原则分析,提出新方法4.比较评价：应用评价实施效果11工业工程基础教材工业工程基础教材人机作业图人机程序图(Man-Machinechart)是记录在同一时间坐标上，表明作业者与机器的协调和配合关系的一种图表。通过对人机作业图的分析，可以获得减少人机等待（空闲）时间，提高人机效率。人机作业图由以下三部分组成：1.表头部分、2.图表部分3.统计部分。12工业工程基础教材工业工程基础教材1.表头部分表头内容依具体情况而制定，一般包括作业名称、工作部门、产品名称、表号、作业者、编号、图示、日期等，示例如下表。13人机作业分析图工作部门表号产品名称作业名称机器名称操作者年龄技术等级文化程度分析者日期工业工程基础教材工业工程基础教材2.图表部分用垂直竖线把人与机器分开。取适当的比例尺。分别在人与机器栏内，依作业程序和时间由上而下用指定的图标（见下表）记录人与机器工作或空闲的情况，并注写作业单元内容。只绘出一个操作周程（加工完一个零件的整个过程）。14含义图标人或机器处于工作状态人或机器处于空闲状态人与机器处于同时工作状态工业工程基础教材工业工程基础教材3.统计部分统计项目人周程时间/min工作时间/min空闲时间/min时间利用率（％）机周程时间/min工作时间/min空闲时间/min时间利用率（％）15统计内容包括操作周程（期），人、机在一周程内工作时间和空闲时间，以及人、机利用率。工业工程基础教材工业工程基础教材案例：16车削零件的人机分析原方法:1人操作一台机器人的利用率为39%机器利用率为61%,分析可知:人与机器的利用率都较低工业工程基础教材工业工程基础教材17作业名称：车削零件编号：图号：日期：.开始动作：装夹零件结束动作：卸下零件研究者：.人机装夹工件0.50.5空闲空闲空闲1.520.3车削去毛刺并检查尺寸卸下工件统计周程2.8机人空闲时间利用率2.80.81.51.32工作时%468.23.1%718.220.50.3案例分析及改进•重排车削零件的人机分析分析改进第一阶段:1人操作一台机器人的利用率为46%机器利用率为71%,分析可知:人与机器的利用率有提升,但效果不大.工业工程基础教材18作业名称：车削零件编号：.研究者：.日期：.人车床1#车床2#装车床1#0.5空闲1.5车削统计周程2.8人空闲时间利用率2.80.80.822工作时间0.5去毛刺并检查尺寸（2#）卸车床2#装车床2#去毛刺并检查尺寸（1#）0.50.50.3空闲空闲车削0.5卸车床1#0.30.2车削0.8空闲0.30.5车床1#车床2#2.82.60.222.6/2.8=95%2/2.8=71%2/2.8=71%案例分析及改进•一人操作多台机器车削零件的人机分析分析改进第一阶段:1人操作一台机器人的利用率为95%机器利用率为71%,分析可知:人与机器的利用率较大提升..工业工程基础教材工业工程基础教材19案例2：如何确定改进方案?工业工程基础教材工业工程基础教材人机作业的分析1.人的独立工作2.机器的独立工作3.人机的联合工作20工业工程基础教材工业工程基础教材人机作业分析重点：改善要点：􀂾机动时间（机器空闲）􀂾手动时间（人员空闲）􀂾闲余能量（主要是机器闲余能力）核心：人和机器能力的有效利用，作到“最佳”操作人员空闲时间最少􀂾一个工人看管的最佳机器台数􀂾机器闲置的时间最少􀂾一定数量的机器最佳工人数􀂾成本最小（人工成本+机器成本）21工业工程基础教材工业工程基础教材闲余能力分析1.机器的闲余能力作业内的闲置时间作业需要的闲置时间与作业无关的闲置时间2.人的闲置能力作业中的闲置时间作业外的闲置时间22工业工程基础教材工业工程基础教材机器的闲余能量23工业工程基础教材工业工程基础教材SMED法：SMED的全称是“六十秒即时换模”(SingleMinuteExchangeofDies)，是一种快速和有效的切换方法，快速换模法这一概念指出，所有的转变（和启动）都能够并且应该少于10分钟-----因此才有了单分钟这一说法。又称单分钟快速换模法、10分钟内换模法、快速作业转换。快速换模法同时也常指快速切换。快速换模法能够并且常常是用于启动一个程序并快速使其运行，且处于最小浪费的状态。24工业工程基础教材工业工程基础教材SMED法的三个基本要点(1)区分“内变换操作”和“外变换操作”。SMED法要求把与设备装换调整有关的操作区分为“内变换操作”和“外变换操作”前者是指那些只能在设备停止运行后方可进行的操作；后者则是指那些能够在设备运行过程中进行的操作。(2)减少“内变换操作”。SMED法要求尽可能把内变换操作转变为外变换操作，这是SMED法的核心。最关键的是把内变换操作减少到最低限度。(3)缩短“内变换操作”时间。SMED法要求采用必要的技术手段，尽可能缩短“内变换操作”时间。同时，简化“外变换操作”，并一定要在设备运行过程中完成全部“外变换操作”。25工业工程基础教材工业工程基础教材工人与机器数的确定26）有效工时平均一个工人一月（年一月（年）总工作量工人数一个工人操作机器数确定公式：N——一个工人操作机器数；M——工人上下料时间L——机器运行时间（自动操作部分）；LMLN工业工程基础教材工业工程基础教材例：现设定一个工人操作一台机器所需时间t为1min，机器完成该项工序的机动时间M为4min，则：即一个工人能同时操作5台机器，如下图所示：27工业工程基础教材工业工程基础教材一个工人操作机器的最低数N1：一个工人操作机器的最低数；L：人机相互干预时间（如上、下料，解除机器报警等）M：纯机器运行时间（即没有人员干预的机器时间）；W：纯人工时间，（即非人机相互干预的时间）L+W：工人操作机器所需时间；L+M：机器生产所有时间。28WLMLN1随着机器数的增加，机器之间的影响会变的越来越大，工人需要花费更多的时间在不同机器之间的来回走动。这就需要确定工人能操作机器的最小数量（N1）。然后根据在最小数量上增加机器时的成本变动确定最优的人机配比：工业工程基础教材工业工程基础教材根据最低操作数及生产成本确定最优人机比121112111)K)(()(K)(TEnnKMLnMLnMLKCn29若：K1为人工单位时间成本（如元/人/小时）K2为机器运行单位时间成本（如元/台/小时），不同于机折旧,为什么？）若按最低数数操作机时总成本：(此时人有空闲，机器无空闲）))(W(2122222122KnKLnW)(LnnKW)(LnKTECn若按最低数数N2=N1+1操作机时总成本：(此时人无空闲，机器有空闲）若TECn1TECn2，N1最优；TECn1=TECn2，N2最优工业工程基础教材工业工程基础教材练习：例2（1）工人的基本工资，10元/h，车床的运行费用，10元/h，问:一个人工作操作几台车床合理？30工业工程基础教材工业工程基础教材作业1：某工人操作三台同样机床（A、B、C）加工同一种工件，若:1.工人装夹工件的时间为1.5分，2.卸下工件的时间为0.5分，3.机床自动加工时间为8.0分，4.工人在机床间的移动忽略不计，0.0分5.假设以工人在A上装夹工件为开始动作绘制人机程序图，并分别统计人、机床在一个周程内的工作和空闲时间，计算人、机利用率。31工业工程基础教材工业工程基础教材作业2：1.装载机器的标准时间0.34min2.械载机器的标准时间0.26min3.两台机器间的步行时间0.06min4.工人费用12元/h5.机器成本18元/h6.自动进给时间1.48min应该为每个工人分配多少台机器？32工业工程基础教材工业工程基础教材作业31.工人移开挤压好的工件0.2min；2.工人走到检查区检查缺陷0.1min；3.工人用锉刀挫毛边0.2min；4.工人将工件放到传送带上送去做进一步处理，然后再回到挤压区0.1min；5.工人用压缩空气清洗加压模具0.3min；6.工人往模具里喷润滑剂0.1min；7.工人将金属片放进挤压模具内并按下开始键0.2min；8.自动加工周期1.2min。9.假设工人工资为10美元/h，10.挤压机的成本为15美元/h，找出并画出最低成本所对应的人机作业图，产量是多大？单位成本是多少？33工业工程基础教材联合作业分析34工业工程基础教材工业工程基础教材联合作业分析研究两个或两个以上的作业者共同或同时作业于一项工作时，从时间上对作业者的分工与协作及机器设备的工作情况进行详尽的观察和记录分析方法。35工业工程基础教材工业工程基础教材联合作业分析的目的（1）发掘空闲与等待时间；（2）使工作平衡，进行合理分工；（3）减少周期时间，提高效率；（4）找出集体作业中的薄弱环节。36工业工程基础教材工业工程基础教材联合作业分析的基本原则：人与机的动作如能同完成为最佳37工作A工作B工作B工作A工作A工作B4h3h4h7h3h4h8h1h3h等待工业工程基础教材工业工程基础教材例题2化学反应器催化剂检查联合作业38某工厂化学反应器催化剂检查采取联合作业，根据作业需求，需要配有电工、装配钳工、吊车工（起重工或准备工）和检验工4名作业人员，他们按事先的分工，分别完成各自不同的工作，通过现场观察和记录，这四名作业人员的作业程序及相互配合关系所示。工业工程基础教材工业工程基础教材ALGFFCEEHDBM电工用吊车移开顶盖松开容器顶盖等待修理拆除电热器装配工检查工准备工装上电热器等待等待等待等待等待等待等待等待放回顶盖上紧顶盖准备吊车移开顶盖放回顶盖移开吊车检查和调整催化剂0.8min0.8min0.8min1.3min2.5min1.3min1.3min1.3min0.5min0.9min0.3min1.5min0.1min0.3min0.9min0.5min0.1min2.5min3.