00700-工业工程基础_工作研究_学习题纲.pdf

第 1 页，共 45 页 工业工程基础 工业工程基础 (工作研究)学习题纲 (工作研究)学习题纲 第 2 页，共 45 页 2 0 0 3. 1 0. 1 8 第一节第一节 概概 述述 一、什么是工作研究一、什么是工作研究 工作研究(job study 或 work study)是工业工程的基本组成部分,其内容是对人们 所从事的工作进行分析,设计,改善和管理。早期主要是对工厂中的工作方法进行 分析、调查研究,以制定科学中的工作方法和合理的标准时间(劳动定额)。故工作 研究又称为动作和工时研究(motion and time study)。 1.工作研究的原理工作研究的原理 它的基本原理是: (1). 在做同一件事(或任务)时,通常总是有许多不同的做法(方案),然而,若对各种 方法进行科学的研究和分析,如经过对人、财、设备、能源、厂房、信息等进行 分析研究和综合平衡后,总会发现有一种方法(方案)在当时、当地条件下是最可 行、最可取的; (2). 选取最佳方案后,在工作过程中,对从事这项工作的人,按科学方法训练过与 未经训练者相比,总是经过训练并掌握了科学方法者能取得较好的效果; (3). 一旦采用了科学方法,则必然可以将工作中的操作、使用的工具,作业时间等 确定出标准; (4). 有了统一的标准,就可以将工作实际与标准进行对比,发现问题,进而找出解 决问题的办法,并实行改正。 2.工作研究的任务工作研究的任务 工作研究的任务可以概括为以下五个方面: 第 3 页，共 45 页 方法研究 1. 方法 2. 材料 3. 工具,设 备 4. 工作环 2.成品或材料之流动流动程序图 3.布置与路径分析线图 4.空闲时间分析一人一机程序图 5.工作时间两手之移动双手工作程序图 设定工作标准 1. 方法 2. 材料 3. 工具、设备 4. 工作环境与条件 工作指导单 细微动作指导 工作衡量 (确定时间标准) (1). 寻求最经济、最有效的工作方法,以提高生产率。要提高生产率,主要是消除 无效劳动和各种资源(时间、原材料、能源等)的浪费; (2). 公正地评价和分配成果。通过制定最佳的工作程序、操作规程和合理的标准 时间,职工的工作有所遵循。同时也能客观地、定量地评价职工的工作,更好地实 行按劳分配; (3). 保证良好的工作环境。克服只重技术、轻管理,不重视环境的弊病,避免人为 的危险和破坏环境的现象; (4). 提高企业管理水平,有了工作标准和时间标准,就有了编制生产计划、作业计 划、产品定额成本和考核生产成果、分配生产奖金的基础; (5). 保障职工业余时间。 3.工作研究的构成与范畴工作研究的构成与范畴 工作研究是由方法研究与时间研究组成。方法研究又称方法工程(methods engineering)。时间研究又称工作衡量或作业测定(work measurement)。 工作研究的范畴如图 3-1 所示: 程序分析 作业分 析 1.整个生产过程分析操作程序图 动作研究 目视动作研究 影片分析 动作经济原则 第 4 页，共 45 页 秒表法 pts 法 统计分析法 工作抽样法 图 3-1. 工作研究的范畴 随着科学技术和生产的发展,管理手段的更新,工作研究的具体内容也发生了 巨大的变化。早期以个别人、个别作业的工作方法研究为主,现已发展为包括操 作系统设计、作业方式设计以及生产线的组识设计等;早期以直接时间测定为主 的时间研究,现已发展为包括直接时间定、预定动作时间制、标准时间和宽放时 间的确定等;此外,现代工作研究还包括作业环境和疲劳的研究。 也可以从另一个角度将现代工作研究划分为两部分。 一部分为工作研究的基 本内容,包括工序设计、作业改进、小组作业设计、人机作业设计、流水线组织 设计、作业时间测定、标准时间的制定和宽放时间的确定等。另一部分为扩大的 工作研究内容,包括随着办公事务自动化的发展,有关办公事务的组织、事务信息 处理系统、办公事务环境、事务处理能力及时间等业务管理;原以作业人员为中 心的生产线组织设计随着机器人和自动化设备的引入,出现了自动化生产线、柔 性制造系统和工厂自动化,其中的生产组织设计以及对机器人和自动化设备的微 细动作分析设计等。 本章将仅介绍工作研究的基本内容。 4.方法研究与时间研究的关系。方法研究与时间研究的关系。 方法研究与时间研究的关系非常密切。 二者之间是相辅相成、 互为渗透的。 一 般说,时间研究应该在方法研究的基础上进行。换句话说,只有经过方法研究,使得 员工操作训练 工作现场讲解指导 课堂讲解 第 5 页，共 45 页 生产过程和操作(动作)方法合理后,时间研究才有意义。另一方面,“时间乃动作 的影子”,时间是衡量工作方法优劣的主要尺度。所以,方法研究常用时间研究作 为比较和选择工作方法的依据。 方法研究要研究如何减少作业的工作量,而时间研究则要研究如何减少无效时间, 并以方法研究所确定的工作量为基础,进一步制定该作业的标准时间。 二、工作研究的职能二、工作研究的职能 (1) 工作和作业的计划和方法的改进与设计; (2) 作业方法、条件标准化的制定; (3) 对操作者进行培训; (4) 指导现场改进工作; (5) 根据标准时间进行作业管理; (6) 测定生产率; (7) 作业范围的设计。 工作研究是导循的科学的方法,在无需增加投资或只需极少量费用情况下开展研 究,寻求效率最高、成本最低的工作方法。实施“工作研究”,可以达到对人力、 物力各项资源的有效利用。 第二節 方第二節 方 法法 研研 究究 一一. 方法研究的目的方法研究的目的 方法研究就是通过现行的工作系统进行系统进行科学的分析,在给定的制约条 件下,开发出更有效、更经济的工作方法,以达到提高生产率和经济效率的目的。 其具体目标主要有以下几个方面: (1) 使作业变得容易、安全并减轻劳动强度; 第 6 页，共 45 页 (2) 增加操作人员的工作兴趣; (3) 降低成本; (4) 增加产量; (5) 缩短生产周期; (6) 提高产品质量; (7) 改进作业环境。 方法研究包括生产过程(程序)分析(process analysis)、作业分析(operation analysis)与动作分析(motion analysis)。生产过程分析是以整个工作系统为研究对 象;作业分析与动作分析则缩小到以某个作业或操作动作为研究对象。显然,应先 做好程序研究,然后再做动作研究为宜。 二二. 方法研究的程序方法研究的程序(工作步骤工作步骤) 完整的方法研究有以下五个步骤: (一) 选择准备研究的工作对象 方法研究的对象十分广泛。在工厂里,全部生产过程,即从原材料进厂到成品出 厂的整个过程,以及企业管理的各项活动都可以成为方法研究的对象。 (二) 调查了解并详细记录现行方法 这是方法研究的基础。方法研究能否收到效果,在一定程度上取决于记录是否 准确与详尽。因为分析和开发新方法都是以此为基础。记录是在通过查阅数据, 现场观察之后,采用一些符号和图表,把现行方法的全部事实表示出来,可一目了 解。符号有生产过程的工序符号,动作要素的符号等。图表有生产过程分工序分 析图表、工艺流程分析图表、人机联合分析图表等等。此外,还可用摄影机和 录象机对现行工作方法进行记录。 (三) 严格分析记录的事实,寻求新的方法 这是特别重要的一步。事实记录下来后,就要各项考查,寻求改善的新方法。通 第 7 页，共 45 页 “ 六 何 ” 逐 级 提 问 常采用“5w1h”法(六何分析法)和“四种技巧”,并把它们结合起来进行分析研 究。 “六何分析法”是一种询问考查方法,如对一道工序或一项操作都是从原因、对 象、地点、时间、人员、方法六个方面提出问题进行考查。如表 3-1 所示。 表 3-1 “ 六 何 ”分 析 表 第一次提问 第二次提问 第三次提问 结 论 现 状 为 什 么 能 否 改 善 新 的 方 案 原 因 干的必要性 理由是否充分有无新的理由 新的理由 对 象 干什么 为何要干它 能否干别的 应该干什么 地 点 在什么地方干 为何在此干 能否在别的时间 干 应该在什么时间 干 时 间 在什么时间干 为何在此时干 能否在别的时间 干 应该在什么时间 干 人 员 由何人干 为何由他干 能否由别人干 应该由谁干 方 法 怎样干 为何这样干 能否用别的方法 干 应该如何干 在对上述六个方面经过认真考虙后,在构思新的工作方法时,可以运用“取消、 合并、重排、简化”四种技巧,考虙改善的可能性。 1.取消取消一切不必要的工作。 任何一项工作或活动如能取消的话,当然是最 大的改善。 2.合并合并必需而可能合并的工作。 如不能取消,则应考虙可否将两个或更多 活动项目合并。 3.重排(或改变)重排所有必需的工作的程序。通过改变工作程序,使工作的先 后顺序重新组合,达到改善工作的目的。 4.简化简化所有必需的工作。在经过取消、合并、重组之后,再对该项工作进 第 8 页，共 45 页 行深入的分析研究,使方法和动作尽量简化,使新的工作方法效率更高,成本最低。 “四种技巧”与”六何分析法”在分析现行方法和建立新方法中的基本关系如图 3-2。 (四) 拟定并建立新的工作方法 在一项工作通过上述分析考查后,下列问题就可得到解答:应该做什么?应在何 处做?应在何时做?应由何人做?应该如何做?为何这样做? 方法研究的目的,在于制定出最佳方案。然而最佳方法是不能一蹴而就的,一般 需设计若干方案(至少两个方案),从中评选出最佳方案。 判断最佳方案的愿则是适用性。主要包括:(1)经济性应对新工作方法作技 术经济分析,并与旧的工作方法作对比,如计算新工作方法所节省的“动作次数” 、 “移动距离” 、 “工时”和费用,即视其能带来多少经济效益;(2)安全性新的工 作方法是否安全,劳动强度如何?(3)心理因素新的工作方法能否取得现场主 管和有关人员的同意和合作。 将评选出的最佳方案,正式绘制出工作改进图表,写出报告书,报经有关领导批准, 作为标准化的工作方法实施。 (五) 贯彻实施新的工作方法 在开始推行一种新的工作方法时,一般存在两种困难:一是不了解; 二是不习 惯。所以需要广泛宣传新方法的内容、意义、好处,还要对职工进新方法的技术 培训,并加强现场指导。推行时,不要急于求成,要允许职工有一个熟悉和适应的过 程。 三三. 生产过生产过(程序程序)分析分析 生产过程是一切生产活动的综合。这些活动使原材料逐渐变为成品。生产过程 的主要组成部份有:工艺过程(以机械厂为例,它是车、铣、刨、钻、磨、铸、锻、 焊、热处理、电镀、装配等工序组成),运输过程和检验过程。 第 9 页，共 45 页 生产过程分析是以产品(零件)制造过程为研究改进对象的一种分析技术。 它主要 是从经济有效的角度,通过加工对象从原材料投入到制成成品的整个生产过程的分 析,探讨加工工艺(包括工序划分,运输路线,使用工具等)是否合理。 此外,对加工对象 所用的原材料、元器件也应进行价值分析,分析选用的原材料、元器件是否合适(是 否有功能过剩或功能不足现象)?有没有功能相同而价钱更低的代用品?原材料、毛 坯的大小形状是否适当?等等。 程序分析可根据不同的目的采用适当的技术。例如,分析整个制造过程采用生产 程序图;分析物料或产品的流动采用流动程序图;有关工厂布置及搬运的分析采用 线图等。图 3-3 为程序分析图通用的符号。 图 3-3 生产过程分析的符号、符号说明及调查项目生产过程分析的符号、符号说明及调查项目 生产过 程要素 符号 符号说明 调查项目 基本符号 应用符号 加工 表示原材料、 半成品、 零件发 生物理、化学变化,或处于分解、 装配的状态。 表示第 5 道加工工序。 表示a 零件第 3 道加工工序。 表示以加工为主,同时进行检 验。 批量的大小, 加工时间, 更换产品的准备 时间,设备名称, 工、 夹、 模具名称, 加工部位, 操作者(性别、人 数、条件) 以及其他有关事 项。 5 a3 第 10 页，共 45 页 搬运 ( ) 表示原材料、半成品、零件或 产品从一处移至另一处的状态。 符号“ ”的直径,为加工符号 的 1/2-1/3。 表示男子搬运。 表示叉车搬运。 批量的大小, 搬运手段, 搬运时间、距离、 重量、 装卸方法和 用具, 搬运者(性别、人 数、条件), 以及其他与搬运 有关事项。 检验 表示原材料、半成品、零件、产 品的数量和质量进行检验。 表示数量检查。 表示质量检验。 批量的大小, 检验部位, 检验方法, 检验器具, 检验标准, 合格率, 检验者(性别、人 数、条件、), 以及有关检验的 事项。 m 叉 第 11 页，共 45 页 停留 表示原材料、半成品、零件、 产品的停顿或保管的状态。 表示原材料的储存。 表示零件、半成品、产品的保 管理停顿。 表示工序停留,加工一批产品 中的停顿。 表示批量停留,加工一批产品 中的停顿。 停留数量, 停留时间, 停留场所,容器,放 置方法, 保管条件, 其他有关保管事 项。 表示数量、 质量检查同时进行, 以质量检验为主。 图 3-3 1. 生产过程的类型生产过程的类型 生产过程的类型有三种:一是零件型,又称单纯型;二是装配型,又称集合型;三是 分解型,又称拆卸型,又称拆卸型。这些生产过程类型的示意图如图 3-4。 2.生产过程的调查方法和调查项目生产过程的调查方法和调查项目 对生产过程的调查,要首先查阅资料,如实物样品、设计图、零部件图、使用说 明书、工艺流程图、厂区和车间平面布置图等,并且听取有关人员介绍,在大体了 解情况的基础上,再到现场调查。按工艺顺序跟踪被调查物的(工件)的移动,对每 一个作业(工序)在观察的同时,要向作业者或班长了解作业的情况,在理解了作业 内容的基础上,把调查结果记入分析表。为使调查了解的内容能满足分析的需要, 事先要对各个作业分别拟定调查项目。调查项目参见图 3-3。 第 12 页，共 45 页 3.作业程序图作业程序图 作业程序图(operation process chart)提供操作程序的全部概况及各制造程序(工 序)间的相互关系。作业程序图只包括操作与检验,一般用于对产品生产过程的总 体分析。目的是了解产品从原料开始到成品形成的整个生产过程这一系统。这个 系统是由哪些生产环节、 多少工序组成的, 经过一个什么样的加工顺序,以便从全 局出发来分析问题. 4.流动程序图流动程序图 流动程序图(folw process chart)简称流程图,用于以零件为对象的局部分析,是总 (零件型) (装配型) (分解型) 图 3-4 生产过程类型示意图 第 13 页，共 45 页 体分析的进一步具体化。它由操作、检验、迟延、储存及搬运构成,反映出零件 从毛坯开始到成品制与为止的按工艺顺序流动流动的全部生产过程。 它记录的内 容很详尽,一般包括物品(工件)流动的数量、 搬运的距离、 消耗的时间、 工艺方法、 作业地点、作业人员、使用的机器设备、工夹具、容器等。图 3-5 为某工厂车床 尾座加工流程图。 在现状调查分析基础上,着手提出改进方案。对流程分析考查的重点如下: (1) 所有活动的目的是什么?改进的可能性? (2) 各工序使用的工装是否合适?改进的可能性? (3) 工序划分是否适当?能否调整和合并? (4) 加工检验时间能否减少? (5) 停放次数、停放迟延时间是否过多?能否减少? (6) 运输路线和搬运方式是否合理?能否改进?运输距离是否过长?能否缩短? 经过上述全面综合考虑,新的流程方案将逐渐成。新方案同样用图表加以反映, 对改进处应配以必要的文字说明。为了评价新方案的效果,还需要将新旧方案予 以对比。用表格形式反映新方案比旧方案的优越性。如节省加工、检验的时间, 减少搬运、停放和迟延的次数和时间等。 四、作业分析四、作业分析 工艺过程、运输过程及检验过程都是由许多基本组成部分组成的,这些基本组 成部份称为作业或工序。 它是指由一个工人或一组工人在同一个工作地上完成一 定(一个或同时几个)劳动对象的那部分工作活动。 作业分析主要是研究与分析其组成部份和影响作业时间的因素,重点在于改进 操作方法,改消多于的和笨拙的动作,协调人和机器的配合,以及工作中各操作工 人的配合,以达到提高作业效率和减轻工人劳动强度的目的。 第 14 页，共 45 页 1.作业的组成部份作业要素作业的组成部份作业要素 为了达到使作业结构合理,减轻劳动强度,减少作业时间,研究时必须将一项作 业细分为作业要素。作业要素是由一个或若干个劳动动作组成。作业要素根据其 性质和作用可为基本要素与辅助要素。 这种分类的目的在于寻求要素机械化和自 动化的可能性,同时要尽量在机动时间内做手动工作。例如,半自动、自动机床的 操作工人利用该机床机动时间去操作另外的机床,实行多机床管理。 任何作业都可以细分为许多要素,例如:“车某工件外园”工序可划分为:安装工 件、开车、进刀、切削(走刀)、停车、退刀、检验(测量尺寸)、卸下零件并放在 适当地方。 2.影响作业要素时间消耗的因素影响作业要素时间消耗的因素 影响作业要素时间消耗的因素主要有下列六类: (1).与劳动对象有关的因素。如工件、原材料的性质、重量、尺寸、形状等。 (2).与机器设备有关的因素。如机器的功率、运转速度、最大负荷限度及其他性 能等。例如车削加工,单件生产一般宜用普通车床,中小批生产宜用六角车床,大批 和大量生产宜用高效的半自动(自动)车床。 (3).与工艺装备有关的因素。工艺装备简称工装,是工具、夹具、量具和模具的总 称。采用的工装是否合适,不仅影响产品(零件)的质量,而且对作业的效率影响很 大。例如,可以使用粗锉的作业,不要用细锉,因为用粗锉效率高。 机加工中的钻孔, 单件生产一般采用划线;批量大时,应采用高效的钻模,不仅能大大提高效率,又能 保证产品质量。又如在检验时,大批量生产中应使用专用量具(如塞规、环规等)。 (4).与工作地组织有关的因素。 这方面的因素包括机器设备的布置、 原材料(毛坯、 半成品)和工具的放置位置等。高效率的生产只有在工作地合理组织和布置的条 件下方有实现的可能。 厂内运输也是工作地组织工作之一。在现代制造工业企业中,厂内运输具有 特别重要的意义。如能利用起重机、传送带等先进设备代替人力及手推车运材料 第 15 页，共 45 页 及制件,就可缩短运输作业时间,降低运输成本和减轻工人劳动强度。 (5).与劳动条件有关的因素。劳动条件(工作环境)包括工作地的安全设施、照明、 温度、湿度、噪声、清洁卫生等的状况。劳动条件的好坏不仅对工人身体和心理 健康有重大影响,而且对作业要素时间消耗也有很大影响。 (6).与工人有关的因素。作业要素时间消耗与工人的技术熟练程度、经验、责任 心、情绪等有关。 作业分析的任务就是分析并设计合理的作业结构,分析并改善各项影响作业要 素时间消耗的因素,并使各项因素得到合理的配合,以达到缩短作业时间,提高劳 动生产率的目的。 3.作业分析使用的图表作业分析使用的图表 作业分析用图表主要有人一机程序图和双手工作程序图。 (1).人一机程序图 人一机程序图(man-machine chart)用于记录作业者和机器在同一时间内的工 作情况,以便分析寻求合理的操作方法,使人的操作和机器的运转协调配合,以充 分发挥人和机器和效率。图 3-8 为某铣床工作人一机程序图。 图 3-8 人一机程序图 铣接触支持杆顶端 2 号铣床 工人 机器 取零件并夹紧于虎钳中 0.11 开动机器 0.02 工作台前进 6cm 并进刀 0.06 铣顶端 退回工作台 11cm 0.08 停止机器 松开虎钳并取出零件置于旁 边 0.02 总额(每件时间) 0.10 0.64 分 0.25 第 16 页，共 45 页 2 4 6 8 10 又如,某塑料压铸某制品的现行工作方法记录于人一机程序图中,如图 3-9。 时间(分) 人 机 准备零件 空 闲 装上零件 被装上零件 空 闲 加 工 卸下零件 被卸下零件 修整和存放零件 空 闲 利用率 60% 60% 图 3-9 通过以上图表,可清楚看出人、机都有空闲,利用率不高。单件时间为 10 分/秒,人 和机器的利用率均为 60%。 经初步改进,人一机程序如图 3-10,单件作业时间压缩为 8 分/件,人和机器利 用率上升为 75%。 第 17 页，共 45 页 4 6 8 图 3-10 再经改进,人一机程序如图 3-11,单件作业时间缩短为 6 分/件,比现行方法提 高效率 70%,人与机器的利用率达 100%。 图 3-11 (1) 双手程序图 双手工作程序图将同一时间内左右手的工作和空闲情况分别记录下来,以便于 分析改进操作方法,提高效率。 图 3-12 为装配螺钉和垫圈的双手工作程序图。 工 人 双 手 工 作 程 序 图 作 业: 装配螺钉与垫圈日 日期:1984 年 9 月 1 日 时间(分) 人 机 装上零件 被装上零件 加 工 空 闲 卸下零件 被卸下零件 修整和存放零件 空 闲 利用率 75% 75% 时间(分) 人 机 装上零件 被装上零件 修整和存放零件 加 工 准备下一个零件 卸下零件 被卸下零件 利用率 100% 100% 2 2 4 6 第 18 页，共 45 页 部 门: 总 装 制图者:张亮 工 人: 李 明 图页数: 1 方 法: 现在方法一次装配一件 工 作 地 布 置 l1:螺钉 摘 要 l2:橡皮衬 左手 右手 总计 套圈 动作 5 17 22 总数 取 1 3 4 运输 2 7 9 图的符号: 作业 运输 r1:钢垫圈 定位 1 3 4 r2:橡皮垫圈 装配 0 4 4 r3:最后工作 持住 1 0 1 l2 r2 l1 r1 r3 第 19 页，共 45 页 图 3-12 图 3-12 五、动作分析五、动作分析 动作分析是以一项操作为对象,对动作活动进行详细的分析研究。 其基本思想是: 对操作者手、眼及其它身体部位的动作,进行分析、比较、研究后,剔除多余无效 的动作,把必要的有效动作很好地组合成标准动作系列,并与之相配合设计适当的 左手 右手 1 到 r1 等待右手 2 取钢垫圈 3 到左手螺钉 取螺钉 4 把垫圈放在螺钉上 5 把垫圈放在螺顶头部 移至中手心并用指定位 4 到 r2 6 取橡皮垫圈 持握螺钉 5 到螺钉 7 把垫圈放到螺钉上 8 把垫圈推向螺钉头部 7 到 l2 9 取橡皮垫套圈 8 到螺钉 10 把橡皮衬套圈放在螺钉上 12 把橡皮垫套圈推向橡皮垫圈处 释 放 10 在 r3 装配 到 l1 13 将成品释放进盘内 1 2 3 4 5 4 6 5 7 8 7 9 8 10 12 10 13 1 2 3 9 11 第 20 页，共 45 页 工具、工作地布置等。 (一一) 动作分析方法的种类动作分析方法的种类 动作分析由吉尔布雷斯(fuank b.gilbreth)首创。 最初是研究手的动作,继而总结出 动作经济原则。动作分析根据精确度要求,常采用下列三种方法: 1.目视动作分析法目视动作分析法 这种方法一般用于比较简单的操作活动,主要凭研究人员的观察,用动作要素符 号进行记录,根据动作经济原则分析改进。 2.动素分析法动素分析法 将工作中所用之各动素逐项分析,谋求改进。一般用于具有重复性且周期较短 的手工操作。 3.动作影片分析法动作影片分析法 用摄影机或录象机把操作者的动作拍摄下来,根据需要可以按正常速度拍摄,也 可按高速度(用高摄影机)拍摄,由影片的放映而进行分析,提出改善意见。这种方 法取得的数据准确,特别是对细微动作、速度快的动作、速度快的动作,更是一种 分析研究的有效方法。 (二二) 动素动素 吉尔布雷斯将人的操作活动分解为17种最小限度单位基本动作要素,简称 动素。17 种动素符号如图 3-13 第一类是进行工作时必要的动素;第二类是为第一类动素作准备的动素,但它们 使第一类动作延迟;第三类是不进行活动的动素。动作分析与研究时应尽可能将 第二、三类动素排除,并把第一类动素合理配成系列,使操作速度加快。 图 3-14 为动分析举例,也是动素分析的基本形式。 (三三) 动作经济原则动作经济原则 动作有许多经济原则,都是从经验发展而来的。运用这些愿则分析操作和动作可 第 21 页，共 45 页 以改进工作。 动作经济原则的基本思想是:以尽可能减少工人的疲劳、能发挥工人最高效率为 准则制定操作方法,再配备适当的加工工具、工作区及机械设备。 吉尔布雷斯首创动作经济与效率法则(rules for motion economy and efficiency),后 经若干学者发展,并加州大学巴恩斯(ralph m.barnes)综合为 22 项,称为动作经济 愿则(the principles of motion econcmy)。这些愿则和方法包括人的动作和工作地 布置,工厂和办公室均适用。它为提高手工劳动效率和减少疲劳提供了基础的准 则。 1. 关于身体使用原则关于身体使用原则 (1)双手应同时开始并同时完成其动作。 (2)规定休息时间外,两手不应同时进行。 (3)两臂之动作应对称、反向并同时进行。 (4)手之动作应尽可能用最低等级(见后面图 3-15)而又能获得满意结果者。 (5)凡是能利用动力的地方应用动力,如果必须用体力,应减少到最低限度。 (6)手的动作以圆滑连续的曲线运动最好,不要采用折线或直线、突然或急剧改变 方向的动作。 (7)自然带弧形的运动比受限制或受控制的运动轻快和准确。 (8)动作应尽厅能具有轻松自然的节奏,节奏性对于自然地完成一项操作具有重大 作用。 2. 工作地布置原则工作地布置原则 (9)工具、物料应放于固定处所。 (10)工具、物料及操作装置应放于工作者前方的近处。 (11)零件、物料应尽量利用重力堕送到靠近用料的地方。 (12)尽可能采用下滑式运送装置。 (13)工具、物料应按操作顺序放置。 (14)应有适当的照明设备,使视觉舒适。 带格式的带格式的 带格式的带格式的 第 22 页，共 45 页 (15)工作台和椅高应使工作者坐、立方便适宜。 (16)工作椅的形状和高度应使工作者保持良好姿势。 3. 工具装备工具装备 (17)尽量解除手的工作负担,代之以夹具或脚踏装置进行工作。 (18)尽可能用两个或两个以上工具的组合工具。 (19)工具和物料应尽可能预放在工作位置。 (20)手指分别工作时,各指的负荷应按照其固有能力分配。 (21)手柄设计时,应尽可能扩大它与手的接触面。 (22)机器的手柄、 手轮及操纵杆应安置在很少转动身体就能进行操纵的位置,且能 得到最大的机械效率。 类别 动素名称 文字符号 形象符号 定义 第 一 类 伸手(reach) re 接近或离开目的物的动作 抓取(grasp) g 抓住目的物的动作 移物(move) m 保持目的物由某位置移到另一位置 装配(assemble) a 结合二个以上目的物的动作 应用(use) u 借器具或设备改变目的物的动作 拆卸(disassemble) da 分解二个以上目的物的动作 释放(release) rl 放下目的物的动作 检验(inspect) i 将目的物与规定标准比较的动作 第 二 寻找(search) sh 确定目的物位置的动作 选择(select) st 选定要抓取目的物的动作 计划(plan) pn 计划作业方法而迟延的动作 定位(position) p 把目的物放置在所希望的正确位置 的动作 带格式的带格式的 第 23 页，共 45 页 类 预位(preposition) pp 东西使用后,把它放在下次使用时 最方便位置的动作 第 三 类 持住(hold) h 保持目的物的不动状态 休息(rest) rt 不含有用的动作,而以休养为目的 动作 迟延(unavoidable delay) ud 不含有用的动作,而工作者本身所 不能控制的迟延 故延(avoidable delay) ad 不含有用的动作,而工作者本身可 以控制的迟延 图 3-13 动素表 (1)取材料取材料 (2) 取物并改变动作取物并改变动作(例如签名例如签名) (3)放置产品放置产品 编号 符 号 动 素 1 看材料同时伸手 2 抓取材料 3 移动同时看放置位置 4 定位释放 编号 符 号 动素 1 看笔同时伸手 2 取笔 3 离笔套 4 移物同时定位 5 把笔放入笔套内 编号 符 号 动 素 1 取物 2 移动同时看放置位置 3 定位置 4 释放 5 手回原位 第 24 页，共 45 页 (4)释放产品释放产品 (5)工具放在易最处工具放在易最处 (6)左手东西握于右手左手东西握于右手 简言之,人体动作的基本要求是: (1) 动作应同时进行; (2) 动作应对称; (3) 动作应自如; (4) 动作应有节奏; (5) 动作应考虑惯性; 吉尔布雷斯夫妇把人体动作分成下列五类(等级)。如图 3-15 所示。 第一类 手指运动。 第二类 手指和手腕运动。 第三类 手指、手腕及前臂运动。 第四类 手指、手腕及前臂运动。 第五类 手指、手腕、前臂、上臂及肩部运动。 编 号 符 号 动 素 1 抓取 2 移物 3 释放 4 手回原位 动 素 符 号 动 素 左 右 1手持材料 伸手 2释放 抓取 3手回原位 移物 编号 符 号 动 素 1 抓取工具 2 移物同时看放置位置 3 定位 4 放于易取处 5 释放 6 手回原位 图 3-14 动素分析举例 第 25 页，共 45 页 这五类运动移动的距离、所需时间、消耗热量比如表 3-2 表示。 表表 3-2 手的动作分类手的动作分类 运动类别 1 2 3 4 5 移动距离 时 1 2 6 12 15 cm 2.5 5 15 30 37.5 时间(mod) 1 2 3 4 5 消耗热量比 5 10 20 80 100 注:1mod=0.129 秒 应尽量削减无用动作,如找工具的动作,走多余的路等;应将动作尽量缩小到手指或手腕的 范围。一般说,正常活动领域不超过肘的范围。如果动作到肩膀,以及蹲、弯腰等都超过正常 的范围,既浪费时间,又会很快疲劳。 第三节第三节 时时 间间 研研 究究 一、 时间研究的意义一、 时间研究的意义 时间研究又称作业测定。其根本目的是寻求在标准状况下完成一项工作所需的时间。即一 个合格工人(具有正常的体力和智力,在劳动技术方面受过良好训练,并具有一定熟练程度的 工人)在标准的作业方法和条件下,以正常的作业速度完成某一工作所需的时间, 这种时间称 标准时间,相当于我国企业的劳动定额时间。它是一项作业的纯作业时间与宽放时间之和。 标准时间(劳动定额)是企业管理工作的基础。以下几个方面都需要以准确的标准时间作为 依据: (1) 制订及评价生产计划、工时计划、作业计划; (2) 工作场地布局、配置机械设备及配备设备的数量等; (3) 成本及价格的计算及经济核算; 第 26 页，共 45 页 (4) 配备人工数量及级别; (5) 评价工人工作好坏,决定工资级别及奖金; (6) 改进操作方法及环境条件; (7) 训练工人。 总之,劳动定额是合理组织劳动、实行计划管理和贯彻执行按劳分配原则的重要依据;是实 行经济核算和成本管理的重要基础;是组织、动员广大职工努力提高劳动生产率和劳动竞赛、 推广先进经验的有力工具和手段。 二、 劳动定额的形式二、 劳动定额的形式 劳动定额是产品生产过程中劳动消耗的数量标准,是指在一定的生产技术组织条件下,规定生 产一件合格产品所需的劳动时间,或者规定在一定劳动时间(如分、小时、天)内生产的合格产 品的数量。前者称为“时间定额”,后者称为“产量定额”。二者都是劳动计量标准它们之间可以 互相转换。 三、工时消耗分类三、工时消耗分类 所谓工时,就是工作班的工作时间。 工时消耗分类就是将劳动者在整个工作班中所消耗的时 间,根据其性质、范围、作用、及当时的具体情况,明确地划分为若干类,以便作为进一步分析 研究的依据,从而制定劳动定额或改进劳动组织等。 在制定时间定额(标准时间)时,必须对工人生产中的全部工是消耗进行分析研究,确定哪些工 时消耗是必要的,应列入工时定额之内;哪些工时消耗不是必要的,不应列入工时定额,而应采 取措施,减少和消除这部份工时损失。工时消耗分类如图 3-16 所示。 全全 部部 工工 时时 消消 耗耗 定额时间 非定额时间 第 27 页，共 45 页 图 3-16 工时消耗分类 定额时间指完成某项工作必须的时间消耗。 非定额时间指不是完成某项工作必需的时间消耗。 它是由于企业管理工作上的缺点或工人违 反劳动纪律等原因引起的时间损失。 作业时间指实现工作任务消耗的时间。它是定额时间中最主要的组成部分。 基本时间指为直接完成工艺目的消耗的时间,也就是使劳动对象发生物理变化或化学变化 (即改变形状或性质)消耗的时间。 基本时间又可以分机动时间、手动时间和机手并动时间。 辅助时间指不是直接完成工艺目的,而是为了保证完成工艺目的必须消耗的时间。 如机加工 中装卸工件所花的时间。 辅助时间也可分机动时间、手动时间和机手并动时间。另外,在大多数情况下,辅助时间又 分与基本时间交叉和不交叉的时间。在制定定额时,交叉的辅助时间就不要计入定额时间内。 准备与结束时间又称作业转换时间,指完成某项工作或加工一批零件,在工作开始前的准备工 作时间,以及工作完毕时的结束工作时间。 例如,加工前了解图纸和工艺要求,领取工夹具,调整 作业 时间 准备与结 束时间 工作地 服务时间 休息与自然 需要时间 非生产 作业时间 停工 时间 基本 时间 辅助 时间 组织 性的 技术 性的 休息 时间 自然需要 时间 组 织 技 术 造 成 的 工 人 造 成 的 非 工 人 造 成 的 工 人 造 成 的 机 动 的 机 手 并 动 的 手 动 的 与 机 动 交 叉 的 与 机 动 不 交 叉 的 第 28 页，共 45 页 机床等;一批零件加工结束时,拆卸工夹具、交检工件等。与上述其它时间比较,这类时间的特 点在于,它不是加工每一个零件和每一个轮班都要消耗的,而是对于同一批零件只消耗一次,与 该批零件数量无关。在大量生产中,制定定额时对这类时间消耗可忽略不计。 工作地服务时间又称照管工作地时间,它是指为了保证生产的正常进行,用于正确布置工作 地、保证工作地良好状态以及对工作地进行供应和照管消耗的时间。这类时间又分为技术性 和组织性两类。技术性服务时间是指更换刀具、检查和调整机床、清除切屑等时间。这种时 间随加工时间的增加而增多。组织性服务时间是指消耗于班前准备工作和交接工作的时间。 如上班时领工作图纸,整理工作地、下班时写工票、记录工时、收拾工具和交接班等。这部分 时间也是随整个作业时间的增加而相应增多。 休息与自然需要时间指为了消除疲劳,保证工人精力充沛而进行的必要休息,以及生理上的 自然需要消耗的时间。 非生产工作时间指工人做了本身任务以外的工作消耗的时间。 例如,按制定规定,研磨工具、 领取材料等工作由辅助工人做,但由于某种原因,基本工人做了这些工作,就属于非生产时间。 若制度规定,这类工作由操作工自己做,它就应划在定额时间内。其数值可估计一个百分比,按 宽放时间处理。 停工时间包括两类: 非工人造成的时间指由于企业技术工作和组织工作的缺点,或者由于企业外部条件影响,使 工作发生中断的时间。如等待分配工作、待料、待工装、停电等。 工人造成的时间指由于工人违反劳动纪律造成的时间损失。如迟到、早退、擅自离开工作 地、工作时间内闲谈、办私事,以及违反操作规定造成设备事故等而带来的时间损失。 在制定定额时,工作地服务时间和休息与自然需要时间,一般用它们对作业时间所占的百分 比摊入单位产品的工时定额内。 四、时间定额的构成四、时间定额的构成 由于生产类型的不同,时间定额的组成也有所不同。 在大量生产条件下,由于产量大,分摊到一件产品上的准备结束时间很小,可忽略不计,故劳 第 29 页，共 45 页 动定额的时间组成中没有准备与结束时间,只包括作业时间、 工作地服务时间和休息自然需要 时间。 在成批生产条件下,时间定额中应包括准备结束时间。 时间定额以单位产品(零件)计算,或以一起加工的成批产品(零件)计算。前一种情况下的时 间定额称为单件时间定额,后一种情况下的时间定额称为成批时间定额。 单件时间定额单件时间定额 单件时间定额的组成部分有: (1) 作业时间(t作 )它是由基本时间(t基 )与辅助时间(t辅 )所组成。 (2) 工作地服务时间(t服)它是由组织性置与技术性两部分组成,通常用占作业时间的一定 百分率来表示。 (3) 工人休息与自然需要时间(t休 )通常也是用占作业时间的一定百分率来表示。 因此,单件时间定额的计算公式为: t单=t作+t服+t休 =(t基+t辅) (1+a+b) 式中 a-工作地服务时间对作业时间的百分率; b-休息与自然需要时间对作业时间的百分率; a . b 一般称为宽放率。 成批生产条件下的每批时间定额为: t批=t准+t单*n 公式中 t批零件成批的时间定额; t准准备结束时间; n该产品件数。 成批生产中的每一件产品的时间定额为: t单计=t单= =t作+t服+t休+ =(t基+t辅)(1+a+b)+ 在西方国家和日本的企业中,标准时间(时间定额)中还包括一项“现场宽放”或“不可避免的 t准 n t准 n t准 n 第 30 页，共 45 页 宽放时间”。它包括管理人员、技术人员、小组长因材料或其他有关问题找操作者商谈,短时 间的机械故障的排除等。显然,他们这样分类,是考虑了生产现场的实际情况,更为合理。 五、时间研究的方法五、时间研究的方法 时间研究的方法主要有:经验估工法、统计分析法、技术测定法与工作抽样法。 (一一) 经验估工法经验估工法 由定额人员、技术人员和有经验的老工人组成估工小组,根据产品设计图纸、工艺规程、工 装条件和设备状况,以及生产组织形式,凭各自的实践经验来估计工时定额。 估工有粗细之分。 粗估工是按整个工序估算。细估是按工序各组成部分分别估算,然后汇总确定工序的工时定 额。 此法的优点是简便易行,工作量小,制定定额快,并有一定群众基础。 缺点是单凭经验,技术根 据不足,受估工人员主观因素的影响大,难免出现偏高或偏低等现象,因而定额的准确性较差。 常用于单件小批生产,以及新产品试制和临时性生产中。 (二二)统计分析法统计分析法 根据过去生产的同类型产品(零件、工序)的实际工时消耗和完成定额的统计资料,并分析当 前生产条件的变化,通过计算确定定额。 此法有较多的统计资料为依据,比经验估工法更能反映实际情况。但是也存在一定缺点。由 于它依据的是过去的统计资料,其中可能有某些不合理的因素,比如在实际消耗的工时中包括 了一部分浪费工时、加班加点时间等,又如原始记录不准等,必然要影响到制定定额的准确性, 使定额水平不够先进合理。 为提高统计分析法制定定额的准确程度,必须建立和健全原始记录, 特别是要加强以对统计资料的整理、分析工作,剔除其不合理部分,还要考虑当前生产条件和 过去条件相比发生了哪些变化,这些变化对定额有什么影响。 一定要把提高劳动生产率的各种 可能因素,如推广先进的操作方法,采用新工艺、新技术等考虑进去。此法常用于生产比较正 常,产品比较稳定,品种较少,原始记录和统计工作比较健全的情况下。 (1) 采用统计分析法制定劳动定额时,不能用算术平均法求取的总平均值作为定额。 因为生产 数据存在一定的波动是不可避免的,但波动较大的情况往往是由于管理上存在问题所造 第 31 页，共 45 页 成。 如果用算术平均法或中位数法确定定额,等于默认存在这种问题是合理的,这样会把劳 动定额定得偏低。 (三三)技术测定法技术测定法 这种方法是在分析研究生产技术组织条件和挖掘生产潜力的基础上,对组成定额的各部分 时间,通过实际观测或分析计算来制定定额。由于取得时间数据的方法不同,它又可分为两种: 一种是直接时间测定法,即通过现场观测记录取得第一手数据来制定定额。 它是作业测定是基 本的方法。 属于这类方法最有代表性的有秒表法和影象法。 另一种是间接时间测定法,即根据 事先制定的工进定额标准来计算制定定额。属于这类方法的主要是 pts 法(预定时间标准 法)。采用这两种方法制定的定额都称为技术定额。技术测定法的优点是比较科学,有一定技 术根据,较为准确。 在实际工作中应根据不同情况采用不同的方法。 如秒表法和影象法因工作 量太大,只适用于大批量生产和单件小批生彦中的典型零件或工序。 以上三种制定定额的方法,各有优缺点和适用范围。 究竟采用哪一种方法,应从实际具体情况 出发,根据需要和可能确定。不论采用哪种方法,都要坚持群众路线、实行专群结合和加强思 想工作。 这里仅着重介绍秒表与预定时间制中的模特法。 1. 秒表法秒表法 采用秒表测时可用于制定定额,也可用于检查工人未完成定额或大大超过定额的原因,以及 研究各工种的组织情况,找出尚未利用的工时潜力等。 现将采用此法制定定额的方法与步骤分 述于下。 (1)准备工作准备工作 a 制定操作规程制定操作规程,使工序结构合理化使工序结构合理化 定额员、工艺人员及先进工人经过充分讨论研究,将每道工序分解为若干个作业单元,并进 行方法研究,取消不必要作业单元,改善不合理的作业单元,使作业结构合理化。作业单元时间 长短要合适,为了便于记录,不宜太短。 b 制定标准操作方法制定标准操作方法 在上述方法研究和总结先进操作的基础上,制定标准操作方法,并明确确定各作业单元的测 第 32 页，共 45 页 时始点和终点(定时点)。 c 选择与训练工人选择与训练工人 一般认为,为了使测得的结果合理和有代表性,应选择中等(平均)熟练程度的工人进行操作。 在西方国家,不强调中等熟练程度的人,因为其一,这种人不容易选到;其二,将来测时后,还要进 行效率评定。所以,往往就选工序的原来操作者。不论选谁作为操作测时对象,都要做好思想 工作,取得他的配合,并按标准操作方法训练。 d 准备观测工具准备观测工具 采用什么记时工具,取决于工序时期和作业单元时间的长短,若时间太短,可用摄影机或录象 机,如对流水线装配线很适用,不仅时间能算得很准,而且还可以重现。 若时间较长(如作业单元 最短时间不少