人机操作分析

..加工课人机操作分析实验报告实验对象：130镗铣加工中心报告人：上海春日机械工业有限公司2一、实验目的1．学会绘制人机操作图。2．学会如何根据人机操作分析来了解人工或机器的闲余能量，并设法加以利用，以提高工作效率。二、实验说明人机操作分析是操作分析之一。操作分析的目的，在于详细地研究改进一个工作地的作业。如果是利用机器的作业，则利用人机程序操作图来分析，人机操作（程序）图是用来记录在机器的工作过程中，工人操作的手动时间和机器的机动时间的互相配合的关系。根据人机操作图，可很清楚地了解到工人或机器设备工作量的负荷情况。在一般人机操作图中一个工作周期时间内，操作者的手动时间往往比设备的机动时间短，为了充分利用操作者的空闲时间，可以从以下两个方面考虑。1．利用此空闲时间，操作另一台机器。2．利用机器工作的时间进行其他的工作，如测量、检查，或清除铁屑，擦拭机床以达到缩短周期的目的。三、实验内容及步骤1．通过在在生产现场的观察，选择5T加工中心为实验对象。2．绘制人机操作程序图，（1）绘制人机操作图；（2）划分操作单元；（3）在图表下方的纸上，采用适当的间隔分开人与机，作出垂线。最左方为工人操作单元（动作单元）及垂线，在此垂线上以适当的线段的长短代表时间比例（如1cm代表10min），由上往下记录工人（机器）每一动作单元所需时间，用实践、虚线、点划线或用其它方式表示工作、空闲等内容。3．待人与机器的操作时间均记录后，将工人与机器的操作时间、空闲时间，每周程人工时数加以统计。人机操作图和分析图如图1和表1所示。上海春日机械工业有限公司3图1改善前人机操作图比较项目人时间/s机器工作内容装夹工件5使用启动机器10使用空闲60切割卸下工件5使用统计项目周程/s工作时间/s空闲时间/s利用率人80206025%设备80800100%表1人机操作程序分析图4、工序改善由以上的分析可以看出，在机器切割过程中操作人员一直处于空闲状态，而切割时间在整个周程时间内占了相当大的比重，使得操作人员的利用率非常低，只有25%，因此提高人员的利用率成为改善的重点。可以看出，由于机器一直在工作，而人员的空闲时间较长，我们不妨考虑由同一人员同时操作几台机床的方法来提高人员的利用率。由计算公式：上海春日机械工业有限公司4其中，N是工人可操作的机器数，L是装拆工件时间，M是机器工作时间，W是工人从一台机器走到另一台机器的时间。不妨假设工人从一台机器走到另一台机器的时间为10s，计算结果如下：N=(5+10+5+60)/(5+10+5+10)≈2.66取N=2也就是说一个工作充分利用闲余能量，可以同时操作两台机器。改善后的人机操作图和分析图如图2、表2所示：图2改善后人机操作图上海春日机械工业有限公司5比较项目人机器1机器2操作单元时间/s操作单元时间/s操作单元时间/s工作内容1装夹5使用15使用401启动101到210切割602装夹52启动102到110切割60空闲251卸件5使用201装夹51启动101到25切割601到25等待52卸件5使用202装夹52启动102到110切割60空闲201卸件5使用201装夹51启动101到210切割202卸件5使用5周程/s190190190工作时间/s145190190空闲时间/s4500利用率76.32%100%100%表2改善后人机操作程序分析图四、改善前后工作效率分析首先，对比改善前后的人机操作程序分析图，可以很明显的看出，人的利用率明显提高了，改善之后的操作人员利用率约为改善之前的3倍，大大提高了工作效率。其次，我们从每天的日产量来计算。假定每个工人每天的实际工件时间为8小时，计算工序改善前后的工件生产数量：改善前：N1=3600*8/80*2=7200改善后：N2=3600*8*4/190*2=1212上海春日机械工业有限公司6可以很明显的看出改善后的每个工人负责的工件日产量比改善前提高相当多。五．遇到的困难点1．加工课现机床组合难度大？加工课现机床加工零件差别较大，特别是针对大型数控机床，现分析的为同一类机床。2．现加工毛坯零件质量不稳定？现加工毛坯零件经常出现白铁或砂的出现，在操作工空闲的时间也负责看护刀具加工安全性，分析如果距离较远出现毛坯质量如何能有效的合理解决。3．现在人员思想固定于原有模式？现有人员都固定在原有的操作模式，怎么让其能采用新的加工方式，从薪资结构调整等方面入手，是现阶段待解决之问题。