第五章工作抽样与预定时间标准

第五章工作抽样及预定时间标准工作抽样及预定时间标准均为作业测定的主要方法。与时间研究不同，工作抽样是在较长时间内以随机的方式分散地观测操作者；预定时间标准方法是利用预先为各种动作制定的时间标准，而不是通过直接观察或测定，来确定进行各种操作所需要的时间工作抽样原理预订时间标准及模特法§1工作抽样原理背景及意义工作抽样创始于1934年。其又称瞬间观测法，是通过对现场对象以随机的方式进行瞬间观察，调查各种对象活动事项的发生次数及发生率，从而进行作业测定的一种方法。由于它不是全数调查，因此会产生误差，这又取决于抽样的数量(即观测次数)。抽样数越多可靠性就越高；反之，可靠性就越低工作抽样和时间研究的比较例：了解一位操作者在1h内工作和空闲的比例时间研究：观测1h，记录观测结果工作抽样：将1h分成60格，随即抽取10个数作为观测时刻测度1.可靠度与精度a)可靠度：是指观测结果的可信程度，也就是子样符合总体状态的程度。根据概率原理，用工作抽样法处理的现象接近于正态分布曲线。以平均数为中线两侧取标准差的1倍、2倍、3倍时，其面积分别为总面积的68.27％，95.45％，99.73％（图5-1）。正态分布的概率如表5-1所示。工作抽样一般取2σ的范围，即确定95％的可靠度X图5-1正态分布曲线表5-1正态分布概率范围（±σ）概率（％）±0.76σ50.0±1σ68.25±1.96σ95.0±2σ95.45±2.58σ99.0±3σ99.73±4σ99.99b)精确度：是指允许的误差，抽样的精确度分为绝对精度E和相对精度S。当可靠度为95％时，绝对精度E＝2σ。根据统计学中二项分布标准σ，在一定条件下式中：P－观测事件发生率；n－观测次数(1)/22(1)/PPnEPPn相对精度即为绝对精度与观测事项发生率之比在工作抽样中，因抽样的不同而确定不同的绝对精度标准，如表5-2所示。相对精度的标准可在±(5％～10％)范围内选择。一般都将可靠度定为95％，相对精度定为±5％/21//SEPPPnP表5-2绝对精度抽样目的绝对精度概率标准(%)调查停工中断时间等管理上的问题±(3.6～4.5)工作改善±(2.4～3.5)决定工作地布置等时间的比率±(1.2～1.4)制定标准时间±(1.6～2.4)2.观测次数观测次数是根据所规定的可靠度和精度要求而定，在可靠度取95％时，可计算出所需观测的次数a)用绝对精度b)用相对精度表5-3给出了在可靠度为95％时不同误差的观测次数24(1)PPnE241PnSP表5-3n次观测数值(可靠度95％)c)注意(一)：利用上面两个公式时，每一个均有两个未知数(P和n)，为此可先进行100次左右的观测来求P。例如经过100次观察，某设备的开动率为75％，则可以按照上式，绝对精度取为±3％，则224140.7510.753340.03PPnE次d)注意(二)：按照上面所得到的观测次数，是指需要得到的抽样数。若以一台机器作为被观测的对象，每次观测只能得到一个抽样，这时求出的观测次数即为实际应进行观测的次数。若以X台机器为观测对象，观测一次就可以得到X个抽样，实际观测的次数K＝n/X，得到实际的应观测次数。然后除以每日可观测的次数，即可得到日观测次数例如：观察某作业组，有10名工人，规定可靠度为95％，相对精度为5％。根据原有的资料，他们的工作比率为70％，准备每日观测20次，则实际观测次数K＝686/10＝68.6＝69次；观测日数＝69/20＝4日2241410.76860.050.7次PnSP工作抽样的方法步骤1.确立调查的目的和范围调查目的不同，则项目分类、观测次数和方法均不相同2.调查项目分类根据所确定的目的和范围，就可以对调查对象的活动进行分类，分类的粗细根据抽样的目的而定。图5-2，图5-3图5-2调查项目（简要）分类图5-3调查项目（详细）分类3.决定观测方法在观测前，首先要绘制被观测的设备及操作者的分布平面图和巡回观测的路线图，并注明观测的位置。如图5-44.设计调查表格调查表格的内容和形式取决于调查的目的和要求(表5-4)，其仅能了解机器开动率与作业者的作业率，不能进一步分析空闲的原因。表5-5是将其空闲项目加以细分的表格形式图5-4机器和工人配置图及巡回路线表5-4空闲时间分析表5-5空闲时间细分5.向有关人员说明调查目的为使工作抽样取得成功，必须将抽样的目的、意义与方法向被观测对象讲解清楚，以消除不必要的疑虑，并要求操作者一定按平时的状态工作，避免紧张或做作6.试观测，决定观测次数正式观测前，需进行一定次数的试观测，按照调查的项目分类、观测方法、调查表格等进行7.正式观测正式观测前，需要确定每日每次观测的时刻a)决定每日的观测时刻：需保证随机性①随机起点，等时间间隔法例如：设在某厂的一个车间实施工作抽样，决定观测5日，每日观测20次，该车间是上午8点上班，下午5点下班，中间休息1个小时(中午12时到13时)。按下列步骤决定每日观测时刻：一．作两位数的乱数排列。以黄色纸片代表个位，取10张，分别写0,1,2,…,9；以红色纸片代表十位，上面同样分别写0,1,2,…,9。每次从不同颜色的纸片中随机地各抽出一张，记下数字；将抽出的纸片放回，再各抽一张，如此反复抽取，即得乱数排列。记共抽15次，乱数排列如下：21,94,62,35,06,64,96,40,85,77,88,63,52,27,75二．将此数列中小于50的数保留，大于50的数则减去50，保留其余额，得出21,44,12,35,06,14,46,4,35,27,38,13,02,27,25三．去掉上述数列中大于30的数，得出21,12,06,14,27,13,27,25四．决定第一日的观测时刻，首先决定第一日第一次的观测时刻。取乱数排列最前面的数字21，因为8点上班，因此第一次的观测时刻为8时21分。随后是决定每次观测的时间间隔，每天工作480分钟，减去第一次的21分钟，除以每日的观测次数，可得出时间间隔(23分钟)五．决定第二日的观测时刻。取乱数排列的第二个数字12，于是第二日第一次的观测时刻为8时12分。其余按照上一步骤进行推算六．决定第三日到第五日的观测时刻，方法同前此方法较为简单，时间间隔相等，利于观测人员掌握。不足之处在于除了首次是由随机原理决定的观测时刻外，其余的观测时刻保持相同的时间间隔②分层抽样法例如：某工厂一车间白班时间安排如下：上午8︰00～8︰30有30分钟工作准备及机器调整8︰30～11︰45195分钟工作11︰45～12︰0015分钟收拾下午1︰00～1︰1515分钟准备下午工作1︰45～4︰30195分钟工作4︰30～5︰3030分钟结束、清洁、打扫工作按各段时间分别规定观测次数和观测时间，称为分层抽样。假设每天需观测的总次数是300次，每天8小时工作，其观测次数如下：上午8︰00～8︰30(30/480)×300＝1911︰45～12︰00(15/480)×300＝10下午1︰00～1︰15(15/480)×300＝104︰30～5︰30(35/480)×300＝22上下午工作时间为：(195＋195)/480×300＝244b)实地观测观测人员按照既定的观测时刻及预订的抽样调查项目，将观测到的活动状态准确地记录在调查表格上。在记录的过程中切忌主观武断，以表面现象下结论，要求耐心细致，深入现场，了解实质，尽可能准确8.整理数据作出结论全部观测结束后，观测人员必须整理分析记录表，并进行以下工作a)剔除异常值：经过观察记录后，根据记录数据绘制管理图，确定管理界限，然后将超过管理界限的异常值去掉。管理界限是根据观测事项发生率采用下列公式算出式中：－观测事项发生率的平均数；n－平均每日观察次数(1)3PPPn管理界限P管理图采用直角坐标图形，横坐标代表日期，纵坐标代表观测事项发生率。按管理上限和下限分别找出平行于横轴的水平线，然后再将每天观测事项的发生率标于图上，超出管理界限者，即为异常值，应去掉去掉异常值对应的观测次数后，按新的观测时间平均发生率计算的绝对精度与相对精度是否达到原定的精度要求。如已达到或超过，说明此平均发生率是可信的，否则尚需继续观测例如：设观测结果如表5-7所示，即观测6个班，每班观测160次。将表5-7有关数字代入上式，即得故管理上限＝0.7906＋0.0966＝0.8872管理下限＝0.7905-0.0966＝0.6940据此作出管理图（图5-5）0.7906(10.7906)0.790630.79060.0966160管理界限表5-7观测结果观测班次每班观测次数工作次数工作比率(％)116012980.63216014288.75316012477.50416012578.13516011974.38616012075.00合计96075979.06图5-5管理图b)作出结论，改进工作经过上述步骤并确认结果可信之后，就可得出结论。如观测对象的工作比率是否合适，负荷是否充分，人员多余还是不足等。作出结论后，应分析研究原因，有针对性地提出改进方案，达到工作抽样能充分发掘人员和设备的潜力，提高经济效益的目的工作抽样的应用工作抽样在实际应用中很广，主要用于以下两个方面：1.工作改善利用工作抽样，可调查出操作者或机器的工作比率与空闲比例，即空闲比率(%)＝空闲时间/总观测时间×100%工作比率(%)＝工作时间/总观测时间×100%在对空闲比率进行研究时，可根据空闲部分的组成，细分成项目进行观察记录，进行改善2.制定标准时间用工作抽样制定标准时间，除了求出工作比率外，还需赋予评比和宽放。宽放值的赋予和秒表时间研究类似。评比则一般利用“绩效指标”来决定，其是指某产量应消耗的正常时间和实际消耗时间之比，即100100某产量应消耗的正常时间绩效指标％＝％观测量实际消耗的时间总观测时间工作比率平均绩效指标标准时间＝％观测期间的总产量§2预订时间标准及模特法预定时间标准的概念及特点1.预定时间标准法的概念预定时间系统(PredeterminedTimeSystem),简称PTS法，在我国常称为预定时间标准法。它利用预先为各种动作制定的时间标准来确定进行各种操作所需要的时间，而不是通过直接观测来测定。到目前为止，世界上已有40多种预定时间标准，其中较常用的见表5-8表5-8预定时间标准的典型方式2.预定时间标准的特点a)在作业测定中，不需要对操作者的速度、努力程度等进行评价，就能预先客观确定作业的标准时间b)可详细记录操作方法并得到各项基本动作时间值，从而对操作进行合理的改进c)可以不使用秒表，在工作前就决定标准时间d)当作业方法改变时，必须修订作业的标准时间，但所依据的预订动作时间标准不变模特法原理1.模特法基本原理a)所有人力操作均包括一些基本动作b)不同的人做同一动作(在条件相同时)所需的时间基本相等：表5-9为人体各部位动作一次的最少平均时间；表5-10为人体各部位动作的最大频率c)使身体不同部分动作时，其动作所用的时间值互成比例表5-9人体各部位动作一次最少平均时间表5-10人体各部位动作的最大频率动作部位最大频率(次/min)手指204～406手360～430小臂190～392臂99～344脚300～378腿330～4062.模特法的特点a)易懂、易学、易记模特法将动作归纳为21种，比其它方法少(表5-11)。用一张模特排时法基本图就可以全部表示出来，如图5-6，图上有21个方形，表示21个动作。其分为两类：上部是基本动作，11种；下部为身体及其他动作，10种。每个动作右边的数字表示相应动作的时间值。表5-11模特法与其他方法比较图5-6模特排时法基本图示(P278)b)实用①不需测时、评比，方法容易且见效快②在实际使用中，可以根据企业的实际情况，决定MOD的单位时间值的大小，如：1MOD＝0.129s正常值、能量消耗最小动作1MOD＝0.1s高效值