工业工程基础(工作研究)讲课题纲-工业工程简介课件_第1页
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案例分析:为什么日本的本田和日产在美 国取得成功? 工业工程简介 v 什么是工业工程 ? 美国质量管理权威朱兰博士说:美国值 得向全 世界夸耀的东西就是 IE, 美国之 所以打胜第 一次世界大战,又有打胜第 二次世界的力量 ,就是美国有 IE。 vIE-INDUSTRIAL ENGINEERING-工 业工程,简称 IE, 是世界上公认的能 杜绝 各种浪费,有效地提高生产率和经 济效益 的把技术与管理有机地结合起来 的一门边 缘学科。 生产要素 人。财。物 投入 转换 产出 生产的财富 产品。服务 生产率 =产出 /投入 技术 管理 工业工程的定义: v 其定义为:工业工程是对人员、物料、 设备 、能源和信息所组成的集成系统, 进行设计、 改善和设置的一门学科。它 综合运用数学、物 理学和社会科学方面 的专门知识和技术,以及 工程分析和设 计的原理和方法,对该系统所取 得的成 果进行确定。 预测和评价。 现在我们来看看是如何操作的: 生产要素 人、财、物 投入 生产过程 产出 产品 服务 生产率测定 生产率 =产出 /投入 动态生产率指数 =测定期生产率 /基期生产率 生产率评价、规划、控制、提高 战略与经营规划 反馈 工业工程的目标: v 工业工程的目标就是设计一个生产系统及该系统 的控制方法,使它以最低的成本生产具有特定质量 水平的某种或几种产品,并且这种生产必须是在保 证工人和最终用户的健康和安全条件下进行。 工业工程的范畴 : ?美国国家标准 ANSI-Z94( 82年) 1。生物力学; 2。成本管理; 3。数据处理及系统设计; 4。销售与市场; 5。工程经济; 6。设施规划与物流; 7。材料加工; 8。应用数学(运筹学、管理经济学、 统计和数学应用等); 9。组织规划与理认; 10。生产规划与控制(含库存管理、运输路线、调度、发货等) 11。实用心理学; 12。方法研究和作业测定; 13。人的因素; 14。工资管理; 15。人体测量; 16。安全; 17。职业卫生与医学。 工业工程学科的性质: v 工业工程是一门工程学科, IE要学习大 量的工程技术和数学方面的课程。但它不 同于一般的工程学科,它不仅包括自然科 学和工程技术,还包括社会科学和经济管 理方面的知识 ,它是一门技术和管理有 机地结合的边缘科学。 工业工程的特点 IE的核心是降低成本,提高质量和生产 率。 IE是综合性的应用知识体系(技术和管理) 注重人的因素是 IE区别于其他工程学科特 点 之一。 IE是系统优化技术。 IE的面向 -由微观向宏观管理。 IE的意识: v 成本和效率意识 v 问题和改革意识 v 工作简化和标准化意识 v 全局和整体化意识 v 以人为中心的意识。 为什么 IE会受到重视: v 因为它能够提高生产率! 众所周知,日本是一个国小、人多、资源 缺乏的 国。二次大战后,厂房、道路、桥 梁都受到严重破坏,经济面临全面崩溃, 全年 1/3时间停产,加上 600万日军和移民 拥回而失业人数激坛。 v 再看今天的日本,面积不到 38万平方公 里,人口不过 1亿多,但国民生产总值占 世界国民生产总值的 10%,据 1980年的统 计,日本国民的人均生产总值为 1。 087 万美元,居世界第二位。 日本生产率的变化: 生产率 % 美国生产率100 50 20 60 70 80 90 年 拿汽车工业来说 : 美国用工量 日本用工量 装配一辆汽车 33个 14个 制造一辆车身 9。 5小时 2。 9小时 制造一发动机 6。 8小时 2。 8小时 中国可不可以用 IE? v1986年,上海金陵无线电厂通过推广 IE 使该厂流水线生产能力提高了 40%,半年 间仅成本就节约了 80万元。 v 成都市红光电子管厂在引进的显象管生 产线上应用 IE, 年增产 42万只电子枪,投 入 0。 98万元,获得 363万元的效益。 v 上海仪表局下属八家厂推广应用 IE, 投 入 50万元,收入 6200万元。 v 北京机床电器厂运用 IE改造电器产品装 配生产线,使产量翻番,年新增产值 1165万元,新增税利 349万元。 v1992年初广州电池厂,以二车间为 IE试 点,四个月时间,取得经济效益 19万元 节省 20个劳力,节约场地 48平方米。九 月份,全厂推广,年底取得经济效益 200万元,节约 152个劳力,场地 313平 方米。 93年取得经济效益 1200万元; 94 年取得 1500万元。 v 广东科龙电器有限公司冰箱公司,四条 生产线原设计生产能力 60万台 /年,实际 生产 43万台,应用 IE后, 93年生产了 75 万台, 94年生产了 91万台,在此基础上 引进 100万台改造项目, 94年底投产,生 95万台,与 43万台相比,增加了 52万台 ,相当于投资几亿新建一个大型冰箱厂 。 为什么 IE能够如此呢? 因为它有如下内容: v 方法研究:寻求完成任何工作的最经济 合理的方法,达到减少人员、机器、无 效动作和消耗,并使方法标准化。 v 作业测定:制定用经济合理的方法完成 工作所需的时间标准,达到减少人员 、 机器设备的空闲时间。 以一个简单的材料搬运为例: 总库 日用库 装盘部 小 汽 车 手 推 车 改进及节省: 总库 装盘部 v 方法标准、时间标准最终使人、机、物 将能力全部贡献于有价值的工作上,并为 运用其他 IE技术奠定基础。 v 方法研究内容包括: 1。程序分析 2。操作分析 3。动作分析 4。路线分析 一。程序分析 何谓程序?方法研究与程序分析的关系? v 以整个生产过程为研究对象,研究分析 一个完整的工艺(加工、制造、装配) 从第一个工作地到最后一个工作地全面 研究,分析有无多佘或重复作业,程序是 否合理,搬运是否太多,等待是否太长 等。 程序分析的实例: v 广州电池厂锌壳车间: 冲壳机 切口机 掉入 锌粒 锌壳 箩 磅称 三轮车 去另一车间 砌壳车间 周 转 箱 来自冲壳 周转箱 入库 冲壳机 切壳机箩 三 轮 车 冲壳车间 箩 周 转 箱 工人 砌壳车间 三 轮 车 改进 : 机 器 锌壳下落道 工人 周转箱 义 v1。取消称重工序; v2。取消运输环节; v3。锌壳产量提高 10%,年增锌壳 360万只; v4。降低锌壳重量,年回收锌粒 31185公斤; v5。提高锌壳合格率,从 96。 51%,提高到 98。 44%; v6。减少场地 63平方米,节省 4人; v7。每年少耗竹箩 144只。 (一)程序分析符号 表示操作 表示运输、搬运 表示检验 D 表示等待、暂存 表示贮存 表示同时操作和检验 例:设有一业务员依照顾客来函核对某张支票上的数字,信放 在公文柜中。 去公文柜1 1 2 2 3 1 3 4 5 4 开公文柜 拿出信 带信回办公桌 找票 核对 带信回公文柜 放回信 关公文柜 回办公桌 放回票6 公 文 柜办公桌 人 请提意见 (二)工艺程序分析 1。工艺程序图的构成 例如下图为风扇装箱的工艺程序图: 1 准备装箱 电风扇装入纸箱 装入说明书及零件 封纸箱 贴标签 电风扇 说明书及零件 1 2 3 4 5 检查纸箱有否破损 例题 2:泵及其接受器之装箱工艺程序图 箱子 内部检查 装保护衬里 放入泵 放装箱衬片 放入接受器 封闭盖 过秤 泵 全部检查 打印号码 接受器 加工之检查 缚扎 附标签 123 12 3 4 5 6 7 8 4 例 3:在木箱上钉五只钉子 1 2 3 4 5 拿起钉锤 拿起一只钉 对准位置 重钉一下 续钉几下 1 2 3 4 5 拿起钉锤 拿起一只钉 对准位置 重钉一下 续钉几下 重复四次 检查并贴标签 2。工艺程序图的实例分析 第 89页 -99页 (三)流程程序分析 流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、 贮存五种符号构成。根据研究对象的不同 可分为: 1。材料或产品流程程序图。(物型) 2。人员流程程序图(人型) 现举例说明如下: 例:一张火车票自出售、使用至回收止, 其间经过许多人之手,现用流程程序图表 示如下: D 1 11 1 2 1 3 2 42 3 53 在票架上 拿起并查看票价 用手拿至柜台上 打印日期 等待找钱 拿给旅客 旅客带至入口处 查看并打孔 旅客带至旅途上 在终点站查看并回收 (物型) 例题 2:工人按要求核对工件尺寸(人型) 1 1 2 2 3 1 3 4 4 5 到仪器柜 开仪器柜 拿起量规 带量规回工作台 调整量规 用量规核对工件尺寸 带量规回仪器柜 放回量规 关仪器柜 回工作台 例 3:车制长轴的物料型流程程序图 见 101页至 103页 流程程序图表见图 5-15及图 5-17。 实验一:流程程序分析(看录象做) (四)程序分析技巧 1。分析时的六大提问(提问技术) 完成了什么? ( what) 何处做? ( where) 何时做? ( when) 由谁做? ( who) 如何做? ( how) 为 什 么 ? ( why) 要做这,是否必要?有无其他更好的 成就? 要在此处做?有无其他更合适之处? 要此时做?有无更合适的时间? 由他做?有无更合适的人去做? 要这样做?有无更好的方法去做? 2。分析时的四大原则 (1)取消( Eliminate): (2)合并 (Combine): (3)重排 (Rearrange): (4)简化 (Simplify): 3。分析时的五个方面 ( 1)操作分析: ( 2)搬运分析: ( 3)检验分析: ( 4)贮存分析: ( 5)等待分析: 4。分析时的六大步骤 ( 1)选择: ( 2)记录: ( 3)分析: ( 4)建立: ( 5)实施: ( 6)维持: 5。分析时的动作经济原则 (后面讲) 实例分析:见 103页之实例 1 为程序分析技巧的具体应用 。 (五) 线路分析 u线路分析:对现场布置及物料(另件、 产品、设备)和作业者的实际流通路线 进 行分析,以达到改进现场布置和移动 路。举例如下: v u实例: 116页 重型机器工厂 装配车间 机 1 机 4 机 2 机 3 机 5 总库 铸造车间 轻型 机器厂 一般机器工厂 起重机 起重机 起重机 手 推 车 手推车 改进: 机 1 机 2 机 3 机 4 机 5 机 6铸 造 车 间 一般机器工厂 总库 滚子台 磨床 磨床 铣床 磨床 搓丝车床 车床车床 来自料堆 1 1 2 3 456 磨床 7 8 去半成品库 改进: 车床 1 车床 1 来自料堆 铣床 2 车床 3 磨床 4 磨床 5 磨床 6 磨床 7 搓丝 8 去半成品库 节约面积 立体线路图及线路分析的实例见 117-125 页 (六)线图分析 见 126页至 130页 练习为 130页之 4、 5题 二。操作分析 通过对以人为主的工序的详细研究, 使操作者、操作对象、操作工具三者 科学地结合、合理地布置和安排,以 减轻劳动强度,减少作业的工时消耗 ,以提高产量和质量为目的的工作分 析。可分为: (一) 人机操作分析 (二)联合操作分析 (三)双手操作分析 (一)人机操作分析 v 在机器的工作过程中,调查、了解在操 作周期内,人与机的相互联系,以充分 调动人与机的能量及平衡操作的分析。 实例: v人机操作分析 : 时间 2 1 4 1 2 完成件放箱内 卸下工件 空闲 装上工件 准备工件 人 机器 空闲 被装上工件 加工 被卸下工件 空闲 利用率 60100 60100 v改进: 时间 1 4 1 完成件放箱内 准备下一工件 装上工件 卸下工件 人 机器 被装上工件 加工 被卸下工件 利用率 100/100100/100 人机操作分析的实例见 135-136页。 实验二:人机操作分析 (二)联合操作分析 v 在生产现场,常有两个或两个以上的操 作员同时对一台机器(一项工作),进行 工作,则称谓联合操作。 实例:某工厂的成品用小木箱包装后,堆放 在工厂的库房内,每天由老张、老王将 小木箱放在搬运板上,再由堆高机运到 储运处,等待出厂。 v 堆高机每次运一块板,来回三分钟;老 张、老王各装一块板需六分钟。 仑 库 老王 老张 板 1 板 2 储运处 机 机 王 张 板 2 板 1 空 空 板 1 板 2 板 1 空 板 2 时间 3 3 3 工作 等待 运箱 6 6 6 3 3 3 2 改进: 9分钟运三箱 机 老王、老张 N02 N01 N01 N02 N02 N01 时间 3 3 3 工作 等待 箱运 9 9 0 0 3 联合操作分析实例见 142-147页 (三)双手操作分析 v 生产现场的具体工作,主要由工人的双 手完成,调查、了解如何用双手进行实 际操作的情况,称双手操作分析。 例 1:将 30只销子插入 30只孔内。 例 2:把四页广告资料,放入信封里。 例 3:电池厂的纸盒。 原方法 30秒 改进 23秒 原方法 350件 改进 750件 双手操作分析的实例见 150-156页 实验三:双手操作分析 三。动作分析 动作分析的实质是研究分析人在进行各种 操作的细微动作,删除无效动作,使操作 简便有效,以提高工作效率。(见 170页表 7-1) (一)动素 1。伸手( TE)( ) 2。移物( TL)( ) 3。握取( G) (U) 4。装配( A)( ) 5。使用( U)( U) 6。拆卸( DA)( ) 7。放手( RL)( ) 8。检查( I) ( ) 9。寻找( SH) ( ) 10。选择( ST) ( ) 11。计划( PN) ( ) 12。定位( P) ( ) 13。预定位( PP)( ) 14。持住( H)( ) U 15。休息( R)( ) 16。迟延( UD)( ) 17。故延( AD)( ) 18。发现( F)( ) (二)动素性质划分 U U U 1。核心动 素 2。常用动 素 3。辅助性 动素 4。消耗性 动素 (三)动作经济原则 1。关于人体的运用( 1-8条) 2。关于工作地布置( 9-16条) 3。关于工具设备( 17-22条) 以上介绍见录象带 第一条原则:双手的动作应同时而对称 (见 173-178页) 第二条原则:人体的动作应尽量应用最低 等级而能得到满意结果为妥 (见 179-182页) 第三条原则:尽可能利用物体的动能;曲线 运动较方向突变的直线运动为 隹;弹道式运动较受控制的运 动 轻快;动作尽可能有轻松的节 奏 ( 182-185页) 第四条原则:工具、物料应置于固定处所及 工作者前面近处,并依最佳的 工作顺序排列 ( 185-190页) 第五条原则:零件、物料应尽量利用其重 量堕送至工作者前面近处 ( 190-191页) 第六条原则:应有适当的照明设备,工作 台及坐椅式样及高度应使 工作者保持良好的姿势及坐 立适宜( 191-192页) 第七条原则:尽量解除手的工作,而以夹 具或足踏工具代替( 192- 193 页) 第八条原则:可能时,应将两种或两种以 上工具合并为一( 193-194 页) 第九条原则:手指分别工作时,各指负荷 应按其本能给予分配;手柄 的设计,应尽可能增大与手 的接触面;机器上的杠杆、 手 轮的位置,尽可能使工作者 少 变动其姿势( 194-195页) 第十条原则:工具及物料尽可能预放在工 作位置( 195-197页) 看动作经济原则录象。 v 作业测定概述 1。作业测定的定义: “作业测定是运用各 种技术来确定合格工人按规定的作业标 准完成某项工作所需的时间。 ” 合格工人 的定义为: “一个合格工人必须 具备必要的身体素质,智力水平和教育程 度,并具备必要的技能知识,使他所从事 的工作在安全、质量和数量方面都能达到 令人满意的水平。 ” 规定的 作业标准 : “经过方法研究后制定 的标准工作方法,及有关设备、材料、负 荷、动作等的一切规定。 ” IE的全过程是:利用程序分析、操作 分析、动作分析获得最隹程序和方法 ,再利用作业测定制定出标准时间。 v 制定标准时间的方法一般有三种: 1。经验估工法 2。统计分析法 3。作业测定法 作业测定的目的: 1。制定标准时间 2。改善作业系统 3。制定最佳作业系统(对比) v 作业测定的方法有: 1。秒表时间研究 2。工作抽样 3。预定时间标准法 四。时间研究 (一) 时间研究的概念 1。时间研究的定义: “时间研究是一种作业测 定技术,旨在决定一位合格、适当、训练有素的 操作者,在标准状态下,对一特定的工作以正常 速度操作所需要的时间。 ”,定义中有: 合格、适当、训练有素的操作者;在标准状态下。 2。时间研究的研究方法: 时间研究是用抽样调查技术来对操作者的作业进行 观测,以决定作业的时间标准。 (二)时间研究的工具 1。秒表(停表、马表)( 214页) 时间研究用以计时的工具多为 1/100的分秒 表,表面有 100个小格,长计每分钟转 1周 , 1小格即代表( 1/100)分钟。短针表面 分 30格,每半小时转 1周, 1格代表 1分钟 。 2。观察板( 214页) 观察板主要用来安放秒表和时间研究表格 3。时间研究表格 记录一切有关的资料( 215-217页) 4。其他工具 (三)时间研究的步骤 (P218) 标准时间 =平均操作时间 X评比 +宽放 第一步:收集资料 第二步:划分操作单元 见 236页为 “在铣床上铣通槽 ”的实例, 共有 7个操作单元。划分操作单元的原 则见 218页(图 9-3及表 9-3) 第三步:测时 1。测时的方法及时值的记录 测时的方法为: 1。归零法:第一单元开始,开动秒表,第 一 单元结束时,即按停秒表,读取表上读数然后 使表针回复到零位。次一单元开始,再开动秒 表。 2。连续测时法:当第一单元开始时,开动 秒 表,在整个测时过程中不使秒表指针回零,而 任其继续走动,仅当每一单元完毕时看指针并 记录其表面时间 (R值 )。待全部记录完毕,再将 两相邻单元的表面时间相减,以求得每一单元 时间 (T值 )。 1 2 3 4 5 T R RT R R RT T T 09 09 06 15 13 28 04 32 2。现场情况的记录 如测时来不及记录某一单元的时间,则应在该单 元 “R”栏中记 “X”或 “M”, 表示失去记录。 (见 223页图 9-4中第 1周程) 如在操作中发现操作者省去某一单元,则应在该 单元的 “R”栏中划一斜线 “/”,表示省去。 (见第 2周程) 如操作者不按照单元的顺序进行,则在该单元的 408 “R”栏内划一横线 “一 ”,并于横线上记完毕 时间,横线下记开始时间。(见第 3周程)。 外来单元正巧在某一单元完毕时发生:此时, 于次一单元的 “T”行内注英文字母,如第一次 发生记 A, 第二次发生记 B, 如此类推。同时 ,于时间研究表右边 “外来单元 ”R栏的横线下 方记入外来单元开始时间,横线上方记入完毕 时间,其完毕时间减去开始时间,即为该外来 单元的时间,记入 “外来单元 ”的 T栏,并将内 容记入 “说明 ”栏内(见第 4周程)。 v 外来单元在某单元内任何时间发生: 在该单元的 T栏内记下英文字母,其他同前(见 见第 5 周程)。 v 外来单元时间很短:则同单元时间一起记录在 该单元时间内,同时在该单元 T栏内记一英文 字母,并于说明栏内说明该单元情况(见第 6周 程)。 3。剔除异常值 美国机械工程协会( SAM) 对异常值定义为: “某一单元的秒表读数,由于一些外来因素的影 响而超出正常范围的数值 ”。 剔除异常值的方法有多程,此处介绍最常 用的方法 -三倍标准差法,如下: 设对某一操作单元观测 n次,所得时间为: x1,x2,x3,-xn 则平均值为: x = x1+x2+x3+-+xnn = xi n 标准差为: = (x1-x) 2+(x2-x)2+-(xn-x)2_ n = (xi-x) 2 n 说明: i=1 n 以 表示 正常值为 x 3 内的数值,超过者为异常值。 例如,某一操作单元观测 20次(其中漏记一次,记 为 M), 观测数据如下: 20, 20, 21, 20, 22, 20, 19, 24, 20, 22, 19, 21, 20, 28, 21, 20, 20, 22, M, 20 则: x= xi n = 399 19 =21 = (xi-x) 2 n = 78 19 =2.02=2 管制上限 UCL=21+( 3x2)=27; 下限 LCL=21-(3x2)=15 28的数值大于 27,在上限之外,为异常值,应剔除。 4。决定观测次数( P226) 计算观测次数的公式如下(误差为 5% , 可靠度为 95%): N = n i=1 n xi2-( i=1 n xi)2 i=1 n xi 2 xi-每一次秒表读数 n-试行先观测的次数; 例如,某一单元试行观测 10次,结果如下: 7, 5, 6, 8, 7, 6, 7, 6, 6, 7 平均误差 5%,可靠度 95%,问需观测多少次? 先求 i=1 n xi和 ( i=1 n xi)2 ,列表如下: 40 i xi ( xi)2 合计1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7 5 6 8 7 6 7 6 6 7 65 49 25 36 64 49 36 49 36 36 49 429 代入公式得: N = 40 10X429-( 65) 2 65 2 =24。 6=25(次) 已测了 10次,需再测 15次。 5。决定每一单元的平均操作时间 剔除了异常值后,每一操作单元所有时间 值的算术平均数,即为该单元的平均操作 时间。即: 每一单元的平均操作时间 = (观测时间值) 观测次数第四步:评定正常时间 1。评比与正常时间 上述平均操作时间为该操作者的平均操作时间,因 此人的动作可能比标准动作快,也可能比标准动作慢 ,所以还不能作为标准时间,必须利用 “评比 ”予以修正, 使其成为不快不慢的正常时间。 所谓 “评比 ”,就是时间研究人员将所观测到的操作者 的操作速度,与自己所认为的理想速度(正常速度) 作比较 .因此,时间研究人员必须能在自己头脑中建立 一个理想的速度(正常速度),然后再根据这个理想速 度去评比操作者动作的快慢。 理想速度(正常速度)的建立,有以下几种国际公认的 : 走行:平均体力的男子,不带任何负荷,在平坦道路 上以 4。 8公里 /小时的速度行走。 分发扑克牌: 30秒内将 52张扑克牌分成四堆的速度。 230 230 80 80 图中 230和 80为 发牌起点到终点 的距离。 插销子:将 30只销子插入到 30只孔内,用 0。 41分钟。 时间研究人员必须通过训练,逐渐在自己头脑中建立起 正常速度的标准,以便能正确判断。 2。评比尺度 评比时需将观测到的操作者的速度与理想速度(正常 速度)作精确比较,所以必需有具体的数字表示其快慢 ,为此必须有一个评比的尺度,通常采用以下两法: 60分法 100分法 这两种方法是建立在同一水平之上,凡观测速度与理想 速度完全相同的给予 60分或 100分。观测速度大予理想 速度的就给予 60或 100分以上的分数;如观测速度小于 理想速度则给予 60或 100分以下的分数。至于 60分或 100 分以上或以下多少分,则全凭经验与判断。 3。单元观测时间与正常时间的关系 正常时间 =每个操作单元的观测时间 X 研究人员的评比 正常评比 式中:正常评比为 60分法为 60分, 100分法为 100分 研究人员的评比即研究人员对操作人员所给予 的分数。举例如下: 观测时间为 18秒 你的评比为 80 60分法 100分法 正常时间 =18X 8060 =24秒 观测时间为 18秒 你的评比为 133 正常时间 =18X 133100 =24秒 4。评比时的注意事项 有效操作 用力大小 困难操作 需要思考的操作 5。决定正常时间的代表值 整个操作的正常时间为每个操作单元的观测时间乘以 每个单元的评比百分率(时间研究人员的评比 /正常评比) 相加,并除以观测次数: 正常时间 = (单元观测时间 X单元评比百分率) 观测次数 = (单元正常时间) 观测次数 第五步:确定宽放时间 1。宽放时间的种类 私事宽放 疲劳宽放 表 9-6( 232页) F= T-tT x100% F-疲劳宽放值, T-连续工作中,结束时的单个零件 的工作时间 t-连续工作中,开始时的单个零件工作时间 程序宽放 作为补偿操作者因其从事的操作内发生强迫等待的时 间,如机器发生故障等。 周期动作宽放时间 干扰宽放时间 临时宽放时间 政策宽放时间 2。宽放率和宽放时间计算 宽放率( %) =(宽放时间 /正常时间) X100% 宽放时间 =正常时间 X宽放率 第六步:制定标准时间 标准时间 =平均操作时间 X评比 +宽放时间 =正常时间 +正常时间 X宽放率 =正常时间( 1+宽放率) 时间研究应用实例见第 235页 -237页 (四)评比的训练及评比方法 1。评比的训练( 238页) 2。评比方法( 239-242页) (重点介绍平准化法) 实验四:时间研究(速度评比) 五。工作抽样 (一)工作抽样的概念 工作抽样是在一段较长时间内,以随机方式对调查对象 进行间断的观测,并按预定目的整理、分析调查的资料 ,得出需要的结果。 现以观测一位操作者在 1小时内工作时间与空闲时间的 比率来介绍工作抽样与时间研究的区别: 1。秒表时间研究 在 1小时内,以 1分钟为单元进行直接观测,并记录观测 结果,即观测记录 60次。如下图所示,以空白格表示工 作时间,以斜条格为空闲时间。 1 4 9 12 19 25 29 34 47 53 54 60 由图可知,在内 60分钟内,有 18分钟为空闲,有 42分钟为工作,故: 工作比率 = 工作时间 总观测时间 = 4260 =70% 空闲比率 = 空闲时间总观测时间 = 1860 =30% 2。工作抽样 将 1小时分成 60格,然后在 1-60的数中,随机取出 10个 数作为观测的时分。设取时分为 34, 54, 4, 47, 53, 29, 12, 9, 19, 25 将这些时分按先后顺序排列成 4, 9, 12, 19, 25, 29, 34, 47, 53, 54 则表示在以上分钟时,进行观测,并记下观测结果 在 10次随机观测中有 3次没工作(空闲), 7次工作 则所占比率为: 工作比率 = 总观测时间 工作时间 = 107 =70% 空闲比率 = 总观测时间 空闲时间 = 103 =30% 由此可见,秒表测时与时间研究的结果是一样的。 利用工作抽样可调查出操作者或机器的工作比率与 空闲比率,并依此作出改善。 (二)精确度与观测次数 根据概率定理,用工作抽样法处理的现象接近于正态 分布曲线,如下图所示: X 99.73% 95.45% 68.72% 1 2 3-1-2-3 正态分布曲线 以平均数 X为中线两侧取标准 差 的 2倍时,可有 95%的可 靠度( 95。 45%)。 根据统计学,二项分布标准差 在一定条件下 为: = P(1-P)n 抽样的精确度分为绝对精度 E和相对精度 S。 当可靠度 定为 95%时,绝对精度 E=2 ,即 E=2 =2 P(1-P)n 式中 P-观测事项的发生率; n-观测次数 相对精度即为绝对精度与观测事项发生率之比,即 S= EP =2 (1-P)nP 一般都将可靠度定为 95%,相对精度定为 5% 观测次数是根据可靠度和精确度要求而定的,在可靠度 取 95%时,所需观测次数,可按下式计算: 用绝对精度 E n= 4P(1-P)E2 用相对精度 S n= 4(1-P)S2P 利用以上两式时,每一式均有两个末知数,为此可先 进行 100次左右的试测来求 P。 例如,经过 100次观察,某设备的开动率为 75%,设绝 对精度取为 3%,则 n= 4P(1-P)E2 = 4X0.75(1-0.75)(0.03)2 =334(次) 下面举例说明: 设某作业组,有 10名工人,规定可靠度为 95%, 相对精度定为 5%,根据原有资料,他们的工作 比率为 70%,准备每日观察 20次。则 n= 4(1-P)S2P = 4x(1-0.7)(0.05)2x0.7 =686(次 ) 实际观测次数 K=686/10=68。 6=69( 次) 观测日数 =68。 6/20=3。 43=4(日) (三)工作抽样的步骤 第一步:确立调查目的与范围 调查目的不同,则项目分类、观测次数与方法均不同 第二步:调查项目分类 见第 250-251页之图 10-3及图 10-4。 第三步:设计调查表格 252-253页之表 10-3及表 10-4 第四步:决定观测方法 252页之图 10-5 第五步:试观测并决定观测次数 按以下任一式决定观测次数: n=4P(1-P)/E2 n=4(1-P)/S2P 第七步:正式观测 1。决定每日的观测时刻。 随机起点等时间间隔法 设在某厂的一个车间实施工作抽样,决定观测五日, 每日观测 20次。该车间是上午 8时上班,下午 5时下班 ,中间休息 1小时( 12时至 1时),可按下法决定每日 观测时刻: 步骤 1:作两位数的乱数排列 较简单的方法是:以黄色纸片代表个位,取 10张,上 面分别写 0, 1, 2, 3, -9;以 10张红色纸片代表十 位,上面分别写 0, 1, 2, 3-9。每次从不同颜色的纸 片中随机地各抽出一张,记下数字,将抽出的放回。 如此反复抽取,即得乱数排列。设共抽 15次,其乱数 排列如下: 21, 94, 62, 35, 06, 64, 96, 40, 85 , 77, 88, 63, 52, 27, 75 步骤 2:将此数列中小于 50的数保留,大于 50的则减去 50,保留余额,得出 : 21, 44, 12, 35, 06, 14, 46, 40, 35, 27, 38, 13, 02, 27, 25 步骤 3:去掉上述数中大于 30的数,得出: 21, 12, 06, 14, 27, 13, 27, 25 步骤 4: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 排列的最前面数字 21,因为 8时上班,所以第 一次的观测时刻为: 8时 21分 随后决定每次观测的时间间隔,以每日工作为 480分,减去第一次的 21分,再除以每日的观测 次数,得出时间间隔,即: ( 480-21) /20=22。 95=23(分) 第二次的观测时刻为: 8时 21分 +23分 =8时 44分 如此类推。 步骤 5:决定第二日的观测时刻 首先决定第二日第一次的观测时刻 , 取乱数排列的第二位数字 12,于是 第二日第一次的观测时刻为: 8时 12分 第二次的观测时刻为: 8时 12分 +23分 =8时 35分 如此类推 得出 5天的观测时刻见第 255页之表 10-5 2。实地观测 观测人员按既定的观测时刻及预定的抽 样调查项目进行实地观测并记录。 第八步:整理数据 1。剔除异常值 根据记录数据绘制管理图,确定管理界限,将超过 管理界限的异常值去掉。 管理界限 =P 3 P( 1-P)n P-观测事项发生率的平均数 n-平均每日观察次数 现以下例说明如何作管理界限图。 设观测结果如下所示: 表 10-6 C汽水生产线工作抽样结果 观测班次 工作比率( %)工作次数每班观测次数 n 1 2 3 4 5 6 合计 160 160 160 160 160 160 960 129 142 124 125 119 120 759 80。 63 88。 75 77。 50 78。 13 74。 38 75。 00 79。 06 现根据观测结果绘制管理界限图: 管理界限 =P 3 P( 1-P)n =0.7906 3 0.7906(1-0.7906)160 =0.7906 0.0966 管理上限 =0。 7906+0。 0966=0。 8872 管理下限 =0。 7906-0。 0966=0。 6940 据此作出管理界限图如下: 0 70 80 90 工作比率 % 1 2 3 4 5 6 工作班次 管理上限 88。 72% P=79。 06% 管理下限 69。 4% 由图可以看出,第二班的工作比率为 88。 76%,越出 上管理界限 88。 72,应作为异常值剔除。 2。核算观测次数和精度 上例中,因为

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