ie工业工程-基础ie之作业分析课件(ppt 107页)

基础工业工程 基础工业工程 内容提要内容提要 b第五章第五章 作业分析作业分析 b第九章第九章 预定时间标准法预定时间标准法 b 第一章第一章 生产与生产率管理生产与生产率管理 b 第二章第二章 工业工程概述工业工程概述 b 第三章第三章 工作研究工作研究 b第四章第四章 程序分析程序分析 b第六章第六章 动作分析动作分析 b第八章第八章 工作抽样工作抽样 b第十章第十章 标准资料法标准资料法 b第七章第七章 秒表时间研究秒表时间研究 第五章第五章 作业分析作业分析 基础工业工程 p 1.理解理解 双手操作分析的定义及主要用途；双手操作分析的定义及主要用途； 掌握掌握 双手双手 操作分析图的基本结构及分析改进重点操作分析图的基本结构及分析改进重点 。 p 2.理解理解 人人 -机操作分析的定义及主要用途；机操作分析的定义及主要用途； 掌握掌握 人人 - 机联合操作分析图的基本结构及分析改进的重点机联合操作分析图的基本结构及分析改进的重点 。 p 3.理解理解 联合操作分析的定义及主要用途；联合操作分析的定义及主要用途； 掌握掌握 联合联合 操作分析图的基本结构及分析改进的重点操作分析图的基本结构及分析改进的重点 。 教学目的与要求教学目的与要求 第五章第五章 作业分析作业分析 理解理解 双手操作分析的定义及主要用途；双手操作分析的定义及主要用途； 掌握掌握 双手双手 操作分析图的基本结构及分析改进重点操作分析图的基本结构及分析改进重点 。 理解理解 人人 机操作分析的定义及主要用途；机操作分析的定义及主要用途； 掌握掌握 人人 机联合操作分析图的基本结构及分析改进的重点机联合操作分析图的基本结构及分析改进的重点 。 理解理解 联合操作分析的定义及主要用途；联合操作分析的定义及主要用途； 掌握掌握 联合联合 操作分析图的基本结构及分析改进的重点操作分析图的基本结构及分析改进的重点 。 基础工业工程 q第四节第四节 双手作业分析双手作业分析 教学内容教学内容 q第一节第一节 作业分析的概述作业分析的概述 q第二节第二节 人人 -机作业分析机作业分析 q第第 三节三节 联合作业分析联合作业分析 q复习与思考复习与思考 基础工业工程 第一节 作业分析概述 q五、作业分析的类型五、作业分析的类型 q一、作业分析的定义一、作业分析的定义 q二、作业分析与程序分析的区别二、作业分析与程序分析的区别 q三、作业分析的基本要求三、作业分析的基本要求 q四、作业分析的特点四、作业分析的特点 基础工业工程 一、作业（操作）分析的定义一、作业（操作）分析的定义 通过对通过对 以人为主的工序以人为主的工序 的详细研究，使作业者、作的详细研究，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。量为目的而做的分析，称为作业分析。 基础工业工程 二、操作分析与程序分析的区别二、操作分析与程序分析的区别 作业分析是研究一道工序、一个工作地点的工人使用作业分析是研究一道工序、一个工作地点的工人使用 机器或不使用机器的各个作业（操作）活动。机器或不使用机器的各个作业（操作）活动。 程序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工序为程序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工序为 止，而作业分析则是研究一道工序的运行过程，分析止，而作业分析则是研究一道工序的运行过程，分析 到操作为止。到操作为止。 基础工业工程 三、作业分析的基本要求三、作业分析的基本要求 通过删减、合并、简化，使操作总数减至最低、工序排列最通过删减、合并、简化，使操作总数减至最低、工序排列最 佳，并使每一操作简单易行。佳，并使每一操作简单易行。 合理利用肌肉群，防止某些肌肉群因动作频繁而产生劳损。合理利用肌肉群，防止某些肌肉群因动作频繁而产生劳损。 要求机械完成更多的工作。要求机械完成更多的工作。 减少作业循环和频率。减少作业循环和频率。 改进设备、工装或工位器具、物料规格或工艺，采用经济的改进设备、工装或工位器具、物料规格或工艺，采用经济的 切削用量。切削用量。 消除不合理的空闲时间，尽量实现人机同步工作。消除不合理的空闲时间，尽量实现人机同步工作。 基础工业工程 综上所述，通过作业分析，应达到使作业的结构合理、 作业者的劳动强度减轻、作业的时间消耗减少，保证生产 质量，提高作业效率。 基础工业工程 四、作业分析的特点四、作业分析的特点 把把 详细地详细地 分析、改进分析、改进 一个工作地上一个工作地上 的作业作为分析的的作业作为分析的 对象和目标；对象和目标； 应用程序分析的应用程序分析的 基本手法基本手法 ，对以人为主的作业系统进，对以人为主的作业系统进 行分析；行分析； 对影响该项作业效率和作业质量对影响该项作业效率和作业质量 各种因素各种因素 进行分析进行分析 ,通通 常包括作业方法、原材料、设备与工装工位器具、作常包括作业方法、原材料、设备与工装工位器具、作 业环境条件等方面。业环境条件等方面。 基础工业工程 五、操作分析的类型五、操作分析的类型 双手操作分析（操作者作业分析）；双手操作分析（操作者作业分析）； 人机操作分析；人机操作分析； 联合操作分析（工组作业分析）。联合操作分析（工组作业分析）。 根据具体分析对象的不同，操作分析可划分为：根据具体分析对象的不同，操作分析可划分为： 基础工业工程 第二节 人机作业分析 q 五、人五、人 机作业分析图机作业分析图 q一、人一、人 机作业分析的含义机作业分析的含义 q二、人二、人 机作业分析的特征机作业分析的特征 q三、人三、人 机作业分析的主要用途机作业分析的主要用途 q四、人四、人 机作业分析的主要过程机作业分析的主要过程 q七、闲余能量分析七、闲余能量分析 q六、人六、人 机作业分析图的实例分析机作业分析图的实例分析 基础工业工程 一、人一、人 机操作分析的含义机操作分析的含义 以以 机械化作业机械化作业 为研究对象，用来研究和分析人为研究对象，用来研究和分析人 -机操作机操作 过程中，操作者手动操作和机械设备机动操作之间的相过程中，操作者手动操作和机械设备机动操作之间的相 互配合关系，以达到尽可能多消除操作者和机械设备在互配合关系，以达到尽可能多消除操作者和机械设备在 工作循环周期内的空闲时间，并提高人工作循环周期内的空闲时间，并提高人 -机作业的生产机作业的生产 率。率。 基础工业工程 关键是反映出关键是反映出 人和机作业配合人和机作业配合 情况，人机分析图上应该清情况，人机分析图上应该清 楚反映出人和机在楚反映出人和机在 一个作业周期一个作业周期 内各自的作业情况，以及内各自的作业情况，以及 人和机作业是如何相互衔接的，尤其要注意人和机器操作人和机作业是如何相互衔接的，尤其要注意人和机器操作 活动是否存在交叉情况。活动是否存在交叉情况。 所谓相互交叉就是利用机器设备自动工作的时候，操作者所谓相互交叉就是利用机器设备自动工作的时候，操作者 完成一部分手工操作活动。完成一部分手工操作活动。 一般用于分析一般用于分析 1人操作人操作 1台机器或台机器或 1人操作多台机器的情况。人操作多台机器的情况。 二、人二、人 机操作分析的特征机操作分析的特征 基础工业工程 发现影响人机作业效率的原因。发现影响人机作业效率的原因。 判断操作者能够同时操作机器的台数。判断操作者能够同时操作机器的台数。 判定操作者和机器两方面哪一方对提高工效更为有利。判定操作者和机器两方面哪一方对提高工效更为有利。 进行安全性研究，以保证操作者的安全问题。进行安全性研究，以保证操作者的安全问题。 设备改造、实现自动化及改善作业区的布置。设备改造、实现自动化及改善作业区的布置。 三、人三、人 机操作分析的主要用途机操作分析的主要用途 基础工业工程 四、人四、人 机操作分析的主要过程机操作分析的主要过程 观察和记录操作者与机器设备在观察和记录操作者与机器设备在 一个作业周期一个作业周期 （周程（周程 ）内各自的操作步骤和操作内容。）内各自的操作步骤和操作内容。 用作业测定法确定这些操作活动的时间，按照操作者用作业测定法确定这些操作活动的时间，按照操作者 和机器设备操作活动的时间配合关系，在作业分析图和机器设备操作活动的时间配合关系，在作业分析图 表中清晰地表示出来。表中清晰地表示出来。 运用工作简化和合并交叉的原则，研究改进操作的各运用工作简化和合并交叉的原则，研究改进操作的各 种可能性，提出切实可行的改进方案。种可能性，提出切实可行的改进方案。 绘出新的操作分析图表。新的操作方法经过现场验证绘出新的操作分析图表。新的操作方法经过现场验证 以后，即应用于生产，并对改进的效果进行评价。以后，即应用于生产，并对改进的效果进行评价。 基础工业工程 五、人五、人 机操作分析图机操作分析图 人一机程序图人一机程序图 (Man-machine chart)是记录在同一时是记录在同一时 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。种图表。 通过对人机作业图的分析，可以获得减少人机等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。待（空闲）时间，提高人机效率。 人机作业图由以下三部分组成：人机作业图由以下三部分组成： 表头部分表头部分 、 图表部分图表部分 和和 统计部分统计部分 。 基础工业工程 1、表头部分、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、日作部门、产品名称、表号、作业者、编号、图示、日 期等，示例如下表。期等，示例如下表。 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 制表者 审定者 基础工业工程 2、图表部分、图表部分 用垂直竖线把人与机器分开。用垂直竖线把人与机器分开。 取适当的比例尺。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规分别在人与机器栏内，依作业程序和时间由上而下用规 定的图标（见下表）记录人与机器工作或空闲的情况，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。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）。只绘出一个操作周程（加工完一个零件的整个过程）。 含义图标 人或机器处于工作状态人或机器处于工作状态 人或机器处于空闲状态人或机器处于空闲状态 人与机器处于同时工作状态人与机器处于同时工作状态 基础工业工程 3、统计部分、统计部分 统计内容包括操作周程（期），人、机在一周程内工作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。时间和空闲时间，以及人、机利用率。 统计项目 现行的 改进的 节省效果 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（） 基础工业工程 例例 5-1 在立式铣床上精细铸铁件的平面在立式铣床上精细铸铁件的平面 例例 5-2 打光发动机螺栓打光发动机螺栓 例例 5-3 某工人操作车床车削工件某工人操作车床车削工件 实例：某汽车发动机厂连杆螺栓生产人机操作分析实例：某汽车发动机厂连杆螺栓生产人机操作分析 人人 机操作分析的改善着眼点机操作分析的改善着眼点 六、人六、人 机操作分析应用实例分析机操作分析应用实例分析 基础工业工程 如图为在立式铣床上精铣铸铁件 时人机操作情况的详细记录图 。图中可见，工作中铣床有 3/5 时间没有工作，这是由于当工人 操作时，机床停止工作；机床自 动切削时，工人则无事做。 例例 5-1. 在立式铣床上精细铸铁件的平面在立式铣床上精细铸铁件的平面 图 5-1 精铣铸铁件的人 机作业图 工人将工件夹紧在机床台面上 和加工完后松开夹具、取下零 件是必须在机床停止时才能进 行的，但用压缩空气清洁零件 ，用样板检验工件的深度等是 可以在机床开动中同时进行的 。 基础工业工程 因此要缩短其周程时间，应尽量利用机器工作的时间进行手 工操作。 例例 5-1. 在立式铣床上精细铸铁件的平面在立式铣床上精细铸铁件的平面 图 5-1右侧为改进后的记录图，由图可见，重新安排工作后， 不需增加设备和工具，仅在 2min内就节省了工时 0.64min，提 高工效 32。 基础工业工程 图 5-1 精铣铸铁件的人 机作业图（现行方法和改良方法） 基础工业工程 例例 5-2 打光发动机螺栓打光发动机螺栓 因为这些螺栓用于飞机上，因此加工后必须去掉毛 刺。原方法是：操作者从工作台上的供给箱中拿起 一个螺栓，用手握住螺栓的一端靠近布轮（布轮旋 转着），用手旋转去掉毛刺，然后再换螺栓的另一 头去掉毛刺。打光的螺栓被扔到放在桌上右边贮藏 盒内，试绘制人机作业图并进行改进。 1. 首先绘出原方法的人机作业图（图首先绘出原方法的人机作业图（图 5-2） 基础工业工程 打光柱螺栓示意图 基础工业工程 图 5-2 打光螺栓的人机作 业图（原方法） 作业名称： 机器名称： 操 作 者： 研 究 者： 方 法： 机器号码： 日 期： 人 机器 操作者 时间 布轮左边 时间 布轮右边 时间 代表工作 代表空闲 时间单位 1=1/1000min 统 计 工人 机器 布轮左边 布轮右边 空闲时间 工作时间 周程 利用率 打光柱螺栓 布轮 1 1 1 方法是：方法是： 操作者从 工作台上的供给箱中 拿起一个螺栓，用手 握住螺栓的一端靠近 布轮（布轮旋转着） ，用手旋转去掉毛刺 ，然后再换螺栓的另 一头去掉毛刺。打光 的螺栓被扔到放在桌 上右边贮藏盒内。 现行方法 B3 1 1 1 16 紧握柱螺栓并把 一端对着布轮 空闲 16 碰着布轮旋转柱 螺栓 7 打光柱螺栓 7 调整柱螺栓另一 端对着布轮 18 空闲 碰着布轮旋转柱 螺栓 7 打光柱螺栓 7 处理打光过的柱 螺栓 5 空闲 空闲 53 0 53 53 53/53=100% 39 14 53 14/53=26% 53 0 53 0 基础工业工程 2、分析和改进、分析和改进 从上图中可以看到： (1) 布轮的右边完全没有被利用 (2) 布轮的左边利用率仅为 26% 答：由记录图上可以看到，空闲的原因是因为工人要用手去握紧 螺栓，然后把一端对着布轮，及调换螺栓的另一端，并把另一端 对着布轮，以及处理打光的螺栓，此三次动作时，机器空闲着。 采用提问技术： 答：因为操作者一次只能用手握一只螺栓打光毛刺，只需用一边。 问：为什么布轮右边完全没有被利用？ 问：为什么布轮的左边有那么多的空闲时间？ 基础工业工程 答：如果不用人握着，而靠一种夹具来自动进料，既解 决布轮两边的利用率，又可以减少机器等待人握紧螺栓 ，并调换一端的时间。 改良方法是安装一个简单的夹具，它由平行放置于工 作台上的两个金属管组成，如下图 5-3所示，可以看 出：柱螺栓被装在两个管中，布轮快速地旋转，打光 螺栓，改进后的人机作业图如下图 5-4。 3、建立新方法、建立新方法 问：有无更好的方法？ 基础工业工程 图 5-3 打光柱螺栓的夹具图 基础工业工程 图 5-4 打光螺栓的人机作业图（改良方法） 基础工业工程 改进前每小时只生产： 实施实施 :通过实施新方法，取得显著效益通过实施新方法，取得显著效益 经改进不但提高了工作效率，而且让工人工作起来更轻 松愉快。由此例可以知道通过改善工具，减少了等待和 空闲时间，缩短了周期，从而提高了工效，这是提高工 效的方法之一。 改进后每小时生产： 工作效率提高： 基础工业工程 例例 5-3. 某工人操作车床车削工件，作业程序及时间值某工人操作车床车削工件，作业程序及时间值 为：装夹工件：为：装夹工件： 0.5min，车削：，车削： 2.0min，卸下零件：，卸下零件： 0.3min，去毛刺并检查尺寸：，去毛刺并检查尺寸： 0.5min，该车床自动加工，该车床自动加工 。试绘制出此作业的人。试绘制出此作业的人 -机作业图，并对其作业进行改机作业图，并对其作业进行改 进。进。 1.首先绘制人首先绘制人 -机作业图（图机作业图（图 5-5），由图可以看出），由图可以看出 ，人的空闲时间太多，人的利用率仅为，人的空闲时间太多，人的利用率仅为 39%。 基础工业工程 2.采用采用 “5W1H”提问技术和提问技术和 “ECRS”原则进行分析改进原则进行分析改进 答：在机床车削下一个工件时，可以去毛刺并检查已车削好的 上一个工件。改进后的人机作业图如图 5-6。 问：为什么去毛刺并检查尺寸要在机器停止时去毛刺并检查？ 答：过去一直是这样的。 问：有无改进的可能性？ 答：有。 问：怎么改？ 基础工业工程 图 5-6 车削时的人机作业图（改进方法） 基础工业工程 由此可看出，通过重排，不需增加设备和工具，而是尽 量利用机器工作时间进行手工操作，从而缩短了周程， 提高了工效和人机利用率。 可对其再作进一步改进以提高工效可对其再作进一步改进以提高工效 由图 5-6可以看出虽然缩短了周程，提高了利用率，但是 在每一个周程内，人仍有很多的空闲时间， 因为在一周程内，工人有 1.5min的空闲，足够操纵另一 台机床（ 1.3min）。这样既充分利用工人的空闲时间， 提高了工作效率，也节省了劳动力，图 5-7为改进方法。 但要进一步 缩短周程却比较难，这时改善方法有两种： 一是增加其 他工作，二是利用空闲操作一台机床。 基础工业工程 图 5-7 车削时的人机作业图（第二次改进方法） 基础工业工程 由图 5-7与图 5-6相比可知，工作周程虽未改变，两种方 法均为 2.8min，但第二次改进方法中因完成了两件，也 就是每件加工时间仅为 1.4min，即总产量增加了 50%。 此例正说明 永无止境的求新意识 是方法研究的一个显著 特点，通过改善可以充分利用工人的空闲时间，即闲余 能力。 基础工业工程 分析结果分析结果 着眼点着眼点 作业者有作业者有 等待现象等待现象 机械有机械有 闲置现象闲置现象 作业者、机械都有作业者、机械都有 等待现象等待现象 作业者、机械几乎作业者、机械几乎 没有等待现象没有等待现象 人 机操作分析的改善着眼点 缩短自动运转时间、使机械高速化 ,对机械进行改善 寻找可以在机械自动运转时同时进行的作业 缩短作业者单独作业的时间 改善手操作的时间或使手操作作业自动化：如采用自动化 的送料装置；采用自动进刀装置；采用自动化装卸工件装 置，如利用滑道，坠送加工好的零件 考虑改变作业顺序 前两项改善着眼点亦可考虑 考虑是否有缩短各段作业时间的可能：如提高主轴转速和走 刀量；使用效率更高更耐用的刀具 基础工业工程 七、闲余能力分析七、闲余能力分析 机器的闲余能力机器的闲余能力 操作者的闲余能力操作者的闲余能力 操作者可同时操作的机器的数量操作者可同时操作的机器的数量 闲余能力分析是对人员及设备能力进行准确调查分析闲余能力分析是对人员及设备能力进行准确调查分析 后将作业内容合理地再分配的工作，目的是使各工序后将作业内容合理地再分配的工作，目的是使各工序 的人员及设备负荷合理，最大限度地减少人及设备的的人员及设备负荷合理，最大限度地减少人及设备的 闲余时间，从而提高工效。闲余时间，从而提高工效。 基础工业工程 闲余能力分析可以从以下三个方面进行：闲余能力分析可以从以下三个方面进行： 1. 机器的闲余能力 ; 2. 操作者的闲余能力 ; 3. 操作者可同时操作机器数量的确定。 闲余能力的调查手段与方法有：闲余能力的调查手段与方法有： 1. 作业测定； 2. 联合作业分析； 3. 人 机作业分析。 基础工业工程 特别说明第三点，在用人 机作业分析闲余能力时，确 定一个作业者可同时操作几台机器的计算公式如下： N：代表一个作业者操作的机器台数 t：代表一个作业者操作一个机器所需的时间（包括 从一台机器走到另一台机器的时间） M：代表机器完成该项作业的有效时间 在闲余能力分析的利用上， 人不等待机器，机不待人 ，如例 5-2中人、机的利用率均达到 100%。 基础工业工程 第三节 联合作业分析 q五、联合操作分析图五、联合操作分析图 q一、联合操作分析的含义一、联合操作分析的含义 q二、联合操作分析的特征二、联合操作分析的特征 q三、联合操作分析的过程三、联合操作分析的过程 q四、联合操作分析的目的四、联合操作分析的目的 q六、联合操作分析实例分析六、联合操作分析实例分析 基础工业工程 一、联合操作分析的定义一、联合操作分析的定义 联合作业分析是指当几个作业人员共同作业于一联合作业分析是指当几个作业人员共同作业于一 项工作时对作业人员时间上的关系的分析以及排项工作时对作业人员时间上的关系的分析以及排 除作业人员作业过程中存在的不经济、不均衡、除作业人员作业过程中存在的不经济、不均衡、 不合理和浪费等现象的一种分析方法。不合理和浪费等现象的一种分析方法。 基础工业工程 二、联合操作分析的特征二、联合操作分析的特征 联合作业分析是对一组作业人员（两个或两个以上）联合作业分析是对一组作业人员（两个或两个以上） 所进行的分析。所进行的分析。 借助于联合作业分析图，对以下各项进行调查分析：借助于联合作业分析图，对以下各项进行调查分析： （ 1）各作业人员的待工（空闲）情况；）各作业人员的待工（空闲）情况； （ 2）各作业人员的作业率；）各作业人员的作业率； （ 3）联合作业中耗费时间最长的作业是哪个。）联合作业中耗费时间最长的作业是哪个。 基础工业工程 首先以各作业人员的各自作业流程为基础（进行详尽首先以各作业人员的各自作业流程为基础（进行详尽 的观察和记录），然后使各作业人员的作业时间坐标的观察和记录），然后使各作业人员的作业时间坐标 应一致，最后合并绘制出联合作业分析图。应一致，最后合并绘制出联合作业分析图。 以联合作业分析图为基础，进行改进分析，拟定改进以联合作业分析图为基础，进行改进分析，拟定改进 方案等。方案等。 并通过联合作业分析图清晰地表示最终所形成的改进并通过联合作业分析图清晰地表示最终所形成的改进 方案，改进前后对比。方案，改进前后对比。 三、联合操作分析的过程三、联合操作分析的过程 基础工业工程 发现空闲与等待的作业时间。发现空闲与等待的作业时间。 使工作平衡。使工作平衡。 减少周期（程）时间。减少周期（程）时间。 获得最大的机器利用率。获得最大的机器利用率。 合适指派人员和机器。合适指派人员和机器。 决定最合适的方法。决定最合适的方法。 四、联合操作分析的目的四、联合操作分析的目的 基础工业工程 与人机作业图的画法基本相同，它也由表头、图与人机作业图的画法基本相同，它也由表头、图 表、统计三部分构成。表、统计三部分构成。 表头、图表以及统计三部分的内容见前部分内容表头、图表以及统计三部分的内容见前部分内容 . 五、联合操作分析图五、联合操作分析图 基础工业工程 六、联合操作分析应用实例六、联合操作分析应用实例 1、联合作业分析的基本原则、联合作业分析的基本原则 2、联合作业分析的实例、联合作业分析的实例 例例 5-4 某车间用吊车搬运零件某车间用吊车搬运零件 例例 5-5 某工厂化学反应器催化剂检查采取联合作业某工厂化学反应器催化剂检查采取联合作业 3、联合操作分析改善要点、联合操作分析改善要点 基础工业工程 1、联合作业分析的基本原则、联合作业分析的基本原则 利用联合作业分析图对联合作业分析的基本原则是：人 与机器的动作若能同时完成为最佳， 分析见图例 。 联合作业分析的目的是：如何设法将各个对象的工作进 行调配，一方面取消空闲或等待时间，另一方面，则是 缩短周期。 基础工业工程 如图（ a）为 串行作业加等待 需 8h； 图（ b）为 串行作业无等待 需 7h； 图（ c） 并行作业 仅需 4h。 图 5-8 串、并行工作方式对比 基础工业工程 例例 5-4 某车间用吊车搬运零件，每天由工人甲和工人乙负某车间用吊车搬运零件，每天由工人甲和工人乙负 责将零件装入集装箱，装满后，由吊车搬运到车间出口处责将零件装入集装箱，装满后，由吊车搬运到车间出口处 暂存，吊车只能搬运一箱，来回一次需暂存，吊车只能搬运一箱，来回一次需 5min，而一人装满，而一人装满 一箱零件需一箱零件需 10min，集装箱搬运场地平面布置如下图所示。，集装箱搬运场地平面布置如下图所示。 图 5-9 集装箱搬运场地平面布置图 零件库 车间 出口 暂存处 No1 No2 工人乙 工人甲 基础工业工程 第一次 5min：吊车运送工人乙装的 No2集装箱，工人甲处在 装 No1集装箱状态。工人乙处在等待状态。 现行方法如下：现行方法如下： 第三次 5min：吊车运送工人 甲装的 No1集装箱，工人甲处 在等待状态；工人乙仍处在 装 No2集装箱状态。 第二次 5min：吊车处于等待状态；工人甲仍处于装 No1集装 箱状态，工人乙处于装 No2集装箱状态。 基础工业工程 试绘出联合作业的联合作业图：试绘出联合作业的联合作业图： 答：什么也没做，正在等待。答：什么也没做，正在等待。 图 5-10左边部分是现行方法，然后对此记录的图进行 “5W1H”的提问技术来分析并用 “ECRS”四大原则进行改 善，改善的联合作业图见图 5-10右边部分，最后将现 行方法与改善后的方法作业时间分别进行统计比较， 可见改善后的效率大大地得以提高。 对现行方法的提问如下，首先就第一次 5min提问： 问：工人乙完成了什么？ 基础工业工程 问：是否必要？ 答：工人甲和工人乙可合装（共同装）一箱，省去等待集装箱回答：工人甲和工人乙可合装（共同装）一箱，省去等待集装箱回 来的时间。来的时间。 答：按现行方法，工人乙必须等待集装箱，所以此等待是必要。答：按现行方法，工人乙必须等待集装箱，所以此等待是必要。 问：为什么？ 答：因为现行方法中工人甲、乙各装一集装箱，故当工人乙装满答：因为现行方法中工人甲、乙各装一集装箱，故当工人乙装满 一箱由吊车运走后，必须等待集装箱返回。一箱由吊车运走后，必须等待集装箱返回。 问：有无更好的方法，避免工人乙在第一次 5min内空闲？ 基础工业工程 图 5-10 装运零件联合作业图（作业改进前、后的对比） 基础工业工程 由图可见，通过改善以后，工人甲、乙、吊车均不需 等待， 15min可装运 3箱。周程由 15min降至 10min节省 了 33的时间，搬运效率大大地得以提高。 基础工业工程 例例 5-5 某工厂化学反应器催化剂检查采取联合作业，根据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）和检验工准备工）和检验工 4名作业人员，他们按事先的分工，分别名作业人员，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人员的作业程序及相互配合关系 如图如图 5-11所示。所示。 基础工业工程 图 5-11 维修工组操作者作业分析 基础工业工程1、记录、记录 联合作业分析图如下图所示。联合作业分析图如下图所示。 图 5-12 化学反应器催化剂检查（检查改进前、改进后对比） 基础工业工程 2、分析改善、分析改善 通过 “5W1H”提问技术的提问，为什么有如此多的空闲 ？有无办法使这些空闲减少？为什么必须等待电工拆 除电热器后，钳工才能松开容器顶盖？为什么必须钳 工上紧顶盖后，电工才可开始将电热器重新装上？ 通过初步分析，产生上述情况的是因为作业人员是依次 完成他们的作业，当某一作业人员在进行工作时，其余 作业人员处于等待状况，这就影响了联合作业人员的作 业负荷及整个作业的效率。 基础工业工程 3、建立新方法、建立新方法 根据联合作业分析的基本原则，通过现场仔细观察分析 ，认为其中有些工种之间可以适当进行平行交叉作业， 则可减少空闲，缩短周程。 例如，当电工开始移动加热器时，装配钳工可以同时松 开和移动反应器的顶盖，而在反应器还原安装时，亦同 时还原加热器。新方法的联合作业分析图如图 5-12的右 半边部分所示，经这样的改善，整个反应器催化剂检查 工作的周程时间从原来的 5.9min降至 4.0min，作业人员 空闲等待时间大为缩短，作业效率显著提高，如 表 5-1 所示。 基础工业工程 表 5-1 现行方法与改善方法的作业统计 作业人员 作业项目 现行方法作 业时间 改善方法作 业时间 比较 现行利用率 改进利用率 电工 作业 3.4 3.4 0 58% 85% 等待 2.5 0.6 -1.9 装配钳工 作业 2.9 2.9 0 49% 73% 等待 3.0 1.1 -1.9 起重工 作业 1.0 1.0 0 17% 25% 等待 4.9 3.0 -1.9 检验工 作业 0.9 0.9 0 15% 22.5% 等待 5.0 3.1 -1.9 合计 作业 8.2 8.2 0 35% 51% 等待 15.4 7.8 -7.8 基础工业工程 由此可知，人与机器如能同时工作，则在某一固定生产 时间内，能获得最低的生产成本。联合作业分析的目的 是：如何设法将各个对象的工作进行调配，一方面取消 空闲或等待时间，另一方面，则是缩短周期。 基础工业工程 工组联合操作分析改善的着眼点工组联合操作分析改善的着眼点 分析结果分析结果 着眼点着眼点 等待太多的场合等待太多的场合 等待集中于一部等待集中于一部 分人的场合分人的场合 等待不多的场合等待不多的场合 能否减少人员：改变作业分配等能否减少人员：改变作业分配等 能否缩短总的时间：改变作业顺序；检讨并能否缩短总的时间：改变作业顺序；检讨并 行的作业方式等行的作业方式等 是否能减少等待时间太多的人是否能减少等待时间太多的人 对于作业负荷多的人，优先改善他们的作业对于作业负荷多的人，优先改善他们的作业 检讨各作业的改善：使用人型流程分析或动作检讨各作业的改善：使用人型流程分析或动作 分析等方法分析等方法 基础工业工程 第四节 双手操作分析 q五、双手作业分析图实例分析五、双手作业分析图实例分析 q一、双手操作分析的定义一、双手操作分析的定义 q二、双手操作分析的特征二、双手操作分析的特征 q三、双手操作分析的作用三、双手操作分析的作用 q四、双手作业分析图四、双手作业分析图 基础工业工程 一、双手操作分析的定义一、双手操作分析的定义 生产现场的某些作业以生产现场的某些作业以 工序的操作过程工序的操作过程 为研究对为研究对 象，详细观察和记录其过程，重点是了解双手如象，详细观察和记录其过程，重点是了解双手如 何进行实际的操作，称为何进行实际的操作，称为 “双手作业分析双手作业分析 ”。 基础工业工程 双手作业分析的主要对象是作业者的双手双手作业分析的主要对象是作业者的双手 ; 双手作业分析是借助于双手作业图进行分析双手作业分析是借助于双手作业图进行分析 ; 双手作业分析简单明了，随时随地都可记录分析，双手作业分析简单明了，随时随地都可记录分析， 清楚地反映出动作是否符合动作经济原则。清楚地反映出动作是否符合动作经济原则。 二、双手操作分析的特征二、双手操作分析的特征 基础工业工程 三、双手操作分析的作用三、双手操作分析的作用 研究双手动作及其平衡，左、右手分工是否恰到好处。研究双手动作及其平衡，左、右手分工是否恰到好处。 发掘发掘 “独臂独臂 ”式的作业。式的作业。 发现伸手、找寻以及笨拙而无效的动作。发现伸手、找寻以及笨拙而无效的动作。 发现工具物料、设备等不合适的放置位置。发现工具物料、设备等不合适的放置位置。 使动作规范化，并据此拟定作业规程，为编制标准化作使动作规范化，并据此拟定作业规程，为编制标准化作 业指导书提供参考。业指导书提供参考。 基础工业工程 四、双手作业分析图四、双手作业分析图 1.双手作业分析图的作用双手作业分析图的作用 2.双手作业分析图的画法双手作业分析图的画法 3.绘制双手作业分析图时的注意事项绘制双手作业分析图时的注意事项 基础工业工程 双手作业分析图以双手操作为对象，采用标准流程图双手作业分析图以双手操作为对象，采用标准流程图 符号来记录其动作，表示其关系，并可指导作业者如符号来记录其动作，表示其关系，并可指导作业者如 何有效地运用双手，从事生产性的工作，提供一种新何有效地运用双手，从事生产性的工作，提供一种新 的动作观念，找出一种新的改善途径。的动作观念，找出一种新的改善途径。 1、双手作业分析图的作用、双手作业分析图的作用 基础工业工程 2、双手作业分析图的画法、双手作业分析图的画法 图的左上部：填写常规项目，包括编号、作业名称、地图的左上部：填写常规项目，包括编号、作业名称、地 点、作业人员、作业的起点、终点（结束）、日期等。点、作业人员、作业的起点、终点（结束）、日期等。 图的右上部：填写工作地布置平面简图，并表明各种零图的右上部：填写工作地布置平面简图，并表明各种零 件、工具、设备的位置。件、工具、设备的位置。 图的中间部分：分别在左右两边填写左、右手动作的代图的中间部分：分别在左右两边填写左、右手动作的代 表符号及动作说明。表符号及动作说明。 图的右下方：对左、右手的动作进行统计。图的右下方：对左、右手的动作进行统计。 基础工业工程 3、绘制双手作业分析图时的注意事项、绘制双手作业分析图时的注意事项 开始记录前，要对整个作业周期认真研究若干次。开始记录前，要对整个作业周期认真研究若干次。 每个作业周期开始时，应以拿起新的工件的动作作为开每个作业周期开始时，应以拿起新的工件的动作作为开 始记录的起点。始记录的起点。 一次记录一只手的动作，从左手或右手开始均可，一般一次记录一只手的动作，从左手或右手开始均可，一般 应从工作最多的一只手开始，并将全部操作记录完毕。应从工作最多的一只手开始，并将全部操作记录完毕。 当左、右手同时动作时要记录在同一水平线上，顺次发当左、右手同时动作时要记录在同一水平线上，顺次发 生的动作，要记录在不同水平线上。要多次核对左右手生的动作，要记录在不同水平线上。要多次核对左右手 动作关系，使记录准确无误。动作关系，使记录准确无误。 基础工业工程 例例 5-6 对加工完的一批轴套零件检查其长度并 对加工完的一批轴套零件检查其长度并 装入套筒。装入套筒。 例例 5-7 将玻璃管切成定长。 将玻璃管切成定长。 例例 5-8 组装螺栓和螺帽的双手作业分析。 组装螺栓和螺帽的双手作业分析。 实例实例 :剪鼻毛刀双手操作分析剪鼻毛刀双手操作分析 应用双手操作分析时需要注意的问题应用双手操作分析时需要注意的问题 五、双手操作分析图实例分析五、双手操作分析图实例分析 基础工业工程 工作：检查轴的长度及装入套筒 开始：双手空时 -用品在台上 结束：装好一只放在旁边 检 验 2 等待 2 尺放下 2放下装毕之轴及 套筒 1等待测定长度 1拿起一轴 1 拿起尺 1 测定长度 4 将套筒装轴上 左手 右手 至轴 1 至尺1 带轴至尺 2 至套筒3 左手 右手 现行方法 2 2 1 4 4 2 5 10 图 5-13 检查轴的长度并装入套筒的现行方法 轴 验装完毕者 尺 套筒 工人 布置图 带套筒回原位4 带尺至轴2 3 拿起一套筒 基础工业工程对现行方法进行对现行方法进行 5W1H提问及提问及 ECRS四大原则的改善：四大原则的改善： 名称：检查轴的长度及装入套筒 开始：双手空的，用品在台上 结果：装好一只 工具：两支标准长的尺固定在台上 标准长的尺 操作者 轴 套筒 1 3 2 1 11 同右 插入套筒内 左手 等待测定长度 带轴至左边尺 至近中央处离身体最近一排的轴 取一轴 带轴至右边尺 将轴放尺上，并使一端靠紧尺 右手 1 2 3 1 2 同右 2同右 3同右 3同右 等待测定长度 带轴至近中央处离身体最近一排的套筒 左手 右手 改良方法 3 3 1 3 3 1 7 7 图 5-14 检查轴的长度并装入套筒的改善方法 基础工业工程 此改良方法不但使双手动作数目均减少，尤其完全达此改良方法不但使双手动作数目均减少，尤其完全达 到双手同时对称的动作原则。改良方法中已取消了下到双手同时对称的动作原则。改良方法中已取消了下 列列 3种无效的动作：种无效的动作： 一手持物，另一手的往复动作。一手持物，另一手的往复动作。 将套入的方法改变，使轴直接套入套筒，节省套筒拿将套入的方法改变，使轴直接套入套筒，节省套筒拿 起与放下的无效动作。起与放下的无效动作。 改变原来用的普通尺为标准长度的尺，并固定台上，改变原来用的普通尺为标准长度的尺，并固定台上， 省去每次将尺重复的拿起、放下的动作。省去每次将尺重复的拿起、放下的动作。 此例说明，对工作场地重新布置和改变工具的使用此例说明，对工作场地重新布置和改变工具的使用 就能对原不良作业方法进行改进，使双手达到对称、就能对原不良作业方法进行改进，使双手达到对称、 平衡，动作规范化，效率显著提高。平衡，动作规范化，效率显著提高。 基础工业工程 例 5-7 将玻璃管切成定长 （ 1）记录）记录 原方法是将玻璃管压到夹具末端的停档上，用锉刀做标原方法是将玻璃管压到夹具末端的停档上，用锉刀做标 记，然后松回一些，开切口。接着从夹具中取出，双手把记，然后松回一些，开切口。接着从夹具中取出，双手把 它折断。这一方法的双手作业图它折断。这一方法的双手作业图 如图如图 5-15。 刻记号处 玻璃管 夹 头 基础工业工程 图 5-15 将玻璃管切成定长的现行方法 作业：将玻璃管切成定长 方法：现行 研究者： X X X 日期： 02 8 20 刻记号处 玻璃管 夹 头 基础工业工程 （ 2）分析）分析 p用用 “5W1H”提问技术考察原方法的细节，立即就会发现一提问技术考察原方法的细节，立即就会发现一 些问题，对记录图进行研究，问题的答案就清楚了。些问题，对记录图进行研究，问题的答案就清楚了。 为何玻璃管放在夹具中必须用手握住？ 因为夹具夹住的长度与管子总长度相比是很短的，因此需始因为夹具夹住的长度与管子总长度相比是很短的，因此需始 终拿住管子。终拿住管子。 为何不在管子旋转时开切口，而免得右手闲着？ 没有理由说明管子为什么不能边转边切口。没有理由说明管子为什么不能边转边切口。 ? 基础工业工程 必须将玻璃管取出才折断，因为如果将管子靠在夹具端面弯必须将玻璃管取出才折断，因为如果将管子靠在夹具端面弯 曲而折断，则断下的短头必须取出，如果没有多少伸出在外曲而折断，则断下的短头必须取出，如果没有多少伸出在外 面，这就是一种很难做的操作。如果把夹具设计成能使短头面，这就是一种很难做的操作。如果把夹具设计成能使短头 在折断时自动掉出，就不必取出管子了。在折断时自动掉出，就不必取出管子了。 为何在每次工作循环的结束拿起和放下锉刀？不能把它一 直拿在手里吗？ 为何要从夹具中取出玻璃管来折断？ 用旧方法需要两手折断管子。如果能设计一种新夹具，就可能用旧方法需要两手折断管子。如果能设计一种新夹具，就可能 无此必要了。无此必要了。 基础工业工程 （ 3）建立新方法）建立新方法 通过以上分析，重新设计一种夹具，支承件可在夹具通过以上分析，重新设计一种夹具，支承件可在夹具 底座上移动，根据切成定长进行调整，然后夹紧，将底座上移动，根据切成定长进行调整，然后夹紧，将 开切口放在支承件的右边。因此，轻轻一敲，短头就开切口放在支承件的右边。因此，轻轻一敲，短头就 断下来，没有必要再取出管子，用双手来折断它了。断下来，没有必要再取出管子，用双手来折断它了。 改进后的双手作业图见改进后的双手作业图见 图图 5-16。 基础工业工程 作业：玻璃管切成定长作业：玻璃管切成定长 方法：改进方法：改进 研究者：研究者： X X X 日期：日期： 02 9 10 玻璃管 夹头 刻记号处 挡头 图 5-16 将玻璃管切成定长的改良方法 基础工业工程 采用新方法后，操作次数和动作次数由采用新方法后，操作次数和动作次数由 28个减为个减为 6个，个， 提高生产率提高生产率 133 。 （ 4）实施）实施 新的方法不需要密切注视工件，因此工人的培训比新的方法不需要密切注视工件，因此工人的培训比 较容易，工人的疲劳也减轻了。较容易，工人的疲劳也减轻了。 基础工业工程 表 5-2 现行方法与改良方法的比较 方法方法 总计总计 现行的现行的 改进的改进的 左手左手 右手右手 左手左手 右手右手 操作操作 8 5 2 2 运输运输 2 5 等待等待 握持握持 4 4 1 1 检查检查 共计共计 14 14 3 3 基础工业工程 例 5-8 组装螺栓和螺帽的双手作业分析 （ 1）记录：把螺栓和螺帽组成一套，再把组装件放到）记录：把螺栓和螺帽组成一套，再把组装件放到 组件箱内，见下图。组件箱内，见下图。 基础工业工程 作业：组装螺栓和螺帽作业：组装螺栓和螺帽 方法：现行方法：现行 开始：双手空的开始：双手空的 结束：装好一套放入组件箱结束：装好一套放入组件箱 操作者：操作者： * 2 1 2 1 左手 螺栓与螺帽组装 抓住一螺帽 伸向螺帽 等待 持住螺栓 移至作业位置 抓起一螺栓 伸向螺栓 右手 移至作业位置 把螺帽与螺栓组装 持住螺栓 转动螺帽 把螺栓移至组件箱 松开手回到原位置 1 2 3 3 2 1 放进组件箱 2 1 1 3 3 图 5-17 组装螺栓和螺帽的现行方法 基础工业工程 （ 2）分析改善）分析改善 由于螺栓和螺帽都是在作业人员的正侧面，当用左右手由于螺栓和螺帽都是在作业人员的正侧面，当用左右手 分别拿螺栓与螺帽时，作业人员的身体重心会偏移，使分别拿螺栓与螺帽时，作业人员的身体重心会偏移，使 得左手和右手分别产生了等待和持住现象，双手不能同得左手和右手分别产生了等待和持住现象，双手不能同 时工作失去平衡，使作业者易产生疲劳。时工作失去平衡，使作业者易产生疲劳。 改善时，根据动作经济原则，将螺栓盒与螺帽盒再往前改善时，根据动作经济原则，将螺栓盒与螺帽盒再往前 移，把三个盒子位置放在作业者同一视线上，操作者可移，把三个盒子位置放在作业者