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基础工业工程综合实训指导书基础工业工程 综合实训指导书周丽艳能源与水利学院 目 录实训一 工作抽样（自主抽样）1实训二 工作评比4实训三 双手操作分析7实训四 秒表测时1114实训一 工作抽样（自主抽样）一、实训任务本实训属于学生自主实验，掌握工作抽样的实施步骤，学会应用工作抽样法进行作业改进。二、实训目的及训练要点1、学会应用“工作抽样”方法测定某一具体问题。2、学会确定调查项目，设计调查表格3、掌握工作抽样法具体步骤和使用方法。4、对抽样结果进行分析，提出改进工作建议。三、工作抽样的原理1、工作抽样的概念和特点工作抽样法又名瞬时观测法，它是在较长一段时间内，一随机方式对调查对象进行间断的观测，并按照预定的目的整理、分析所调查的资料，得出需要的结果。工作抽样（Work Sampling）是指对作业者和机器设备的工作状态进行瞬时观测，调查各种作业活动事项的发生次数及发生率，进行工时研究，并用统计方法推断各观测项目的时间构成及变化情况。工作抽样特点是省时、省力、经济、可靠。2、工作抽样的应用范围工作抽样是根据数理统计的理论，以概率法则作为基础的方法。工作抽样在实际工作中的应用很广泛，主要表现为两个方面，一是用于改善工作。利用工作抽样调查作业者或机器设备的利用率（或空闲率），还可以确定各项内容所占比例，从而帮助研究者找出存在的问题，加以改进。二是用来制定标准时间。通过工作抽样，确定工作比率，加上评比和宽放，就可以确定作业的标准时间。四、实训设备、工具及资料1、秒表、纸、笔、记录表。2、计算器、如条件允许，准备摄像机一台。五、实训内容与步骤本项目为学生自主设计实验，学生可根据个人意愿确定调查对象和调查内容。为便于学生完成实验内容，现将实施步骤作以简要说明。1、确定调查目的，确定观测项目学生根据个人意愿确定调查对象和调查内容。比如调查图书馆馆员的工作比率；调查教务处、财务处工作人员的工作比率；调查学校超市收银员的工作比率；调查实习厂机器设备的开动率或者机床操作者的工作比率和空闲比率；调查某条街道上各类车辆（轿车、公交车、货车）的数量比例关系。观测项目可根据调查内容具体确定。将观测对象划分为“工作”、“停工（中断）”、“闲置（操作者不在现场）”三种状态。了解机器设备的布置状况或工作人员的工作位置、设计观测路线图。 2、设计调查表可参照表1-1设计调查表。表1-1 抽样调查表分类工作空闲合计工作比率（%）机器1正正正正正正2553083.332正正正正正正151530503正正正正正正20103066.67操作者A正正正正正正15153050B正正正正正正2553083.33C正正正正正正10203033.333、试观测及总观测次数的确定正式观测前，需要进行一定次数的试观测，按照调查项目的项目分类、观测方法等进行。通过试观测，可得到观测事项的发生率，然后按照在相对精度5%，绝对精度3%，可靠度取95%的条件下。用下式计算正式观测次数及观测日数。n=4(1-P)/S2P或n=4 P (1-P)/E2式中：P观测事项发生率 n观测次数S 相对精度E绝对精度4、确定观测时刻可用随机数表，乱数排列、分层随机抽样或卡片抽签等办法确定。时间间隔有等间隔和不等间隔等方法。总之，要保证观测的随机性。 5、正式观测。要求按确定的观测时刻和调查项目进行观测，并将观测到的活动状态真实地记录在调查表上。6、整理分析数据。按下式确定管理界限并剔除异常值。 式中：观测事项发生率的平均值 n平均每日观测次数7、计算绝对精度E和相对精度S，判断观测结果是否有效。 异常值去掉后，须重新计算观测事件的平均发生率,然后计算绝度精度和相对精度，看能否达到原定的精度要求。 8、作出结论根据数据整理结果，依照调查内容和目的得出相关结论，并提出改进意见。六、实训报告要求 1、明确工作抽样的内容及调查项目2、设计相应的调查表格3、列出详细的实训步骤 4、根据得出的有关结论，提出改进建议。七、预习要求及思考题1、要求阅读基础工业工程教材第八章工作抽样的内容。2、回答下列问题：（1）工作抽样的方法的作用和适用条件有哪些？（2）工作抽样方法的科学依据是什么？ 实训二 工作评比一、实训任务通过发扑克牌实验，训练学生工作评比的技能。二、实训目的及训练要点1、建立“正常工作速度”的概念。2、 掌握工作评比的方法和步骤。三、工作评比原理1、工作评比的含义工作评比又称为工时评价，它是一种判断或评价技术，目的在于把实际作业速度调整至“合格适当”的操作者的“正常速度”上来，从而得出完成这项工作的“正常时间”。2、评比方法由于合格适当的操作者、正常速度都是理想中概念，除了研究人员的主观判断外，并没有十分准确的客观标准。因此，时间研究人员在进行研究之前，必须先在评比方面接受训练，使评比尽可能客观。国际上时间研究的专家创造了许多评比方法，如：平准化法、客观评比法、合成评比等方法。各种方法繁简不一，考虑的内容和因素也不尽相同，各有其特点。下面简要介绍一种最简单的评比方法百分制评比法。百分制评比法就是将“正常速度”评比为100分，当观测速度大于正常速度时，评为100分以上的分数，比如105、108、112分等；当观测速度低于正常速度时，评为100以下的分数，比如95、90、82分等。至于到底评为多少分，全凭研究者的经验和判断，经验越多，判断越准确。四、实训设备、工具及资料1、扑克牌（每组一副牌）、发牌训练板。2、秒表、纸、笔。3、计算机、投影仪和录像资料。五、实训内容与步骤通过实际动手发扑克牌，使学生逐渐建立起标准速度的概念。实验者将52张牌在规定的时间内平均分成4摞，标准时间为30s,发完扑克牌以后，评价者给予评分，评分标准按百分制。实验步骤如下：1、观看录像资料，初步建立“正常速度”的概念2、人员分组 实验者四六人组成一个小组，一人发牌，一人测时，其余的人评价打分。3、 做好准备每一小组成员在任务分配明确后，核实扑克牌的数量，必须是52张，既不能多，也不能少。4、 正式实验发牌人员要将手中的52张扑克牌平均分成4摞，放在发牌训练板上，发牌开始的同时，测时人员启动秒表进行计时，观测者在一旁注意观察发牌人的速度。实验过程中要注意以下几点：1、发牌人要按照规定发牌。应该一只手拿牌另一只手发牌，拿牌的手不能随发牌的手一起移动，发牌的手必须将牌送到规定的位置，尽量将牌放整齐，而不能像我们平时打扑克发牌一样随手一扔；另外要注意尽量保持相同的速度发牌，避免忽快忽慢，让评分人员难以打分。2、发牌结束后，评价者先给出评分，然后观测者报出时间。3、在表2-1中记录数据.表2-1 工时评价数据记录表发牌人： 记录人： 观测者：实验次数观测时间 评分正确评分绝对误差12345678910其中： 绝对误差正确评分 评分4、实验重复进行，几人轮流担当不同的角色，每人发牌10次。5、实验过程中，发牌人员每次发牌速度要有变化，或者比上一次快些，或者慢些，但要一次发牌过程中的速度要均匀。六、实训报告要求 1、详细列出实验步骤。2、准确填写表2-1的内容，参考基础工业工程教材210页图7-4作业评定测验图，将自己的评比情况作一总结。七、思考题1、“正常工作速度”的意义何在？2、如何做到较为客观地进行评分？实训三 双手操作分析一、实训任务绘制手电筒装配过程的双手操作分析图，并加以研究改进。二、实训目的及训练要点1、 掌握双手操作分析图的绘制方法。2、 学会正确描述、设计和改进工作地布置。3、 学会正确分析双手操作图所记录的工作现状,并能找出存在的问题，提出改进方案。三、实验原理 1、.双手操作分析的意义与作用 双手操作分析是由一名操作者所承担的作业内容进行记录和分析的技术。通过双手操作分析可以考察操作者的操作方法的步骤是否合理，左右手的分工是否恰当，是否存在多余和笨拙的动作而需要改进，工作地物料的摆放、工作地布置是否合理等，经研究和改进，以达到减轻劳动强度、提高作业效率的目的。 双手操作分析的作用，可归纳为以下几点：研究双手的动作及其平衡问题。发掘“独臂”式的作业。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。使动作规范化。2、双手操作分析图的画法绘制双手操作分析图应注意以下几点：必须深入生产现场，观察全部操作，了解情况，确定操作周程及其起点和终点。画图前，首先填写有关资料，比如工作名称、操作人员、研究人员等。画出工作场所的布置平面图。正式画图时，要边观察、边记录，一次记录一只手的动作。通常先记录右手，将其动作用适当的符号及文字说明记录在右边，并反复补充、核对、改正，不要遗漏。再以同样的程序记录左手的动作。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。要多次核对左右手动作关系，使记录准确无误。最后将左右手的动作对分别进行统计，并记录在图的下方或者右下方。四、实训设备、工具及资料1、手电筒。2、秒表、纸、笔。3、计算机、投影仪和录像资料。五、实训内容与步骤本训练通过观察操作人员装配手电筒从拿起外筒至装好底盖的工作过程，然后将工作地布置简图及双手操作过程记录下来，根据动作经济原则，并采用“5W1H”提问技术和 “ECRS”分析原则进行改进。实训步骤如下：1、熟悉手电筒装配零件手电筒由以下零件组成：玻璃、前盖、灯碗、前圈、灯泡、外筒、弹簧、灯泡夹、底盖。1234569782、选定操作者、熟悉操作者的双手操作过程选择的观测对象应是一般的熟练操作者。本实验46人为一组，每人轮换担当操作者，操作者一次连续装配24只手电筒，每人至少观测两名操作者。 通过反复观察手电筒的装配过程，全面掌握作业者两只手的工作内容及其配合关系。3、绘制现行作业方法的工作地布置图双手操作过程与工作地布置、工具物料的摆放有很大关系，根据观察，首先绘出现行方法的工作地布置图，标明各种零件、工具和物料的相对位置。4、绘制现行方法的双手操作图填充表头，从图的中间取适当间隔，画两条垂直线，用以记录动作的内容。其垂直线右边代表右手操作，左边代表左手操作，并在符号旁边用简要文字说明动作的具体内容。5、用下列内容对画出的操作图（现行方法）进行考查、提问（1）是否符合以下基本原则？1）平衡双手的操作；2）增加机动时间比例；3）取消不必要的操作4）使每一操作尽量简化；5）合并操作。（2）辅助操作能否取消？1）视其不需要而取消； 2）因改变工作顺序而取消；3）因改变工具或设备而取消；4）因改变工作地布置而取消。（3）“移动”能否取消？1）随操作取消而取消； 2）合并； 3）因改变工作顺序而取消； 4）因改变工具和设备而取消； 5）改变工作地的布置；6）使用传送带。（4）“延迟”能否取消或缩短？1) 改变工作次序； 2）改变工作地组织；3）使用新的或改变原来的设备。（5）检验能否取消？1）此检验真的需要吗？ 2）是否有别人代替检验更方便；3）是否有不必要的重复现象；4）设置的工作位置是否合适。（6）操作能否合并？1）改变工作次序；2）改变工作地的布置；3）使用新的或改变原来的设备。（7）移物能否合并？1）改变工作次序；2）改变工作地组织； 3）改变每次搬运数量。（8）延迟能否合并？1）改变工作次序；2）改变工作地的布置； 3）休息时间能否合并。（9）操作能否简化？1）使用更合适的工夹具；2）改变操作位置；3）改变器具；4）尽量减少移动视线； 5）改变工作台椅高度；6）使用不同的身体部位；7）使用夹具；8）利用惯性。（10）移物能否简化？ 1)改变布置，缩短距离； 2)改变移物方向；3）改变生产组织，以缩短距离。 6、对现行操作方法进行改进应用“5W1H”提问技术和 “ECRS”分析原则在以上考察提问的基础上提出改进方案，并画出改进后的双手操作分析图。7、绘制改进后的工作地布置图在对现行操作方法分析考察的基础上，找出存在的问题，提出改进方案，将改进后的工作地布置用简图的形式表示出来。六、实训报告要求1、在实训报告中详细列出实训步骤。2、画改进前后的双手操作程序图。3、绘制出改进前后的工作地布置图。七、思考题1、双手操作分析的主要作用有哪些？2、为什么进行双手操作分析时要考虑工作地的布置情况？实训四 秒表测时一、实训任务 利用秒表测定手电筒产品装配作业的标准时间。二、实训目的及训练要点1、掌握秒表测时技术。2、掌握标准时间的制定原理中、方法和程序步骤。3、学会正确划分各测时单及其计时点。4、学会正确查阅“宽放率表”，确定正确的宽放率。 三、实验原理1、什么秒表测时秒表测时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。2、秒表测时的用途1) 决定工作时间标准，并用以控制人工成本。2) 制定标准时间，为其他工作提供的依据。3) 决定工作日程及工作计划。4) 提供标准成本，作为标准预算的依据。5) 决定机器的利用率，并用来解决生产线的平衡。3、测时单元的划分正确划分测时单元，可以使每一单元的动作数量减少，而且性质相同，以单元为单位进行评比，不但容易而且准确。每个操作单元的时间加在一起，同样等于整个操作的总时数。这是划分操作单元的主要原因。划分操作单元的原则是：1) 每一单元应有明显易辨认的起点和终点。2) 单元时间尽量短一些，但不能超出研究人员能够精确测量的范围，保证能够正确测量和记录观测结果。3) 人工操作单元应与机器单元分开。4) 尽可能使每一人工单元内的操作动作为基本动作（如伸手、握取等），从而易于辨认。5) 不变单元与可变单元应分开。6) 规则单元、间歇性单元和外来单元应分开。7) 测时单元一般不应大于操作单元。四、实验设备、仪器、工具及资料1、秒表、时间研究记录表格。2、观测板、纸、铅笔，橡皮。3、计算器、 手电筒五、实验内容及步骤 本实验对象是手电筒。通过反复观测其装配过程，将测时数据记录在表格中，进行评比，计算出平均正常时间，加上宽放，最后确定出其装配过程的标准时间。实验步骤如下：1、实验分组四六人一组，一人负责装配产品，其余的人负责观测记录。2、实验准备布置工作地，将要装配的产品和工具放在合适的位置，便于操作。按照动作研究确定该产品标准装配方法，反复练习，直至能够熟练装配。3、划分测时单元，确定计时点将该产品装配过程划分若干个测时单元，每一个测时单元起一个名称。关于测时单元的划分目的和原则参见实验原理部分。关于计时点，相信的两个测时单元，前一个单元的结束点就是下一个单元的起始点。4、决定观测次数由于工件、材料、零件等放置位置每一次并不完全相同，由于读取秒表的误差、物件规格品质的变化以及操作者技术熟练程度方面的原因，需要对某一操作观测足够的次数，以保证准确性。1) 任选某一操作单元，预先观测10次，记下所有观测的数值,。计算平均值和标准差。 2) 用三倍标准差法，确定管制上下限，不在此范围的数据视为异常数据，应剔除。 3) 计算观测次数5、开始实际观测和记录操作者按预先规定的操作方法和程序进行作业。观测者按预先确定的计时点测定每个操作单元的时间，采用连续测时并记录，直到达到应观测次数。观测数据记录在表4-1中。表4-1 测时数据记录表操作者： 计时者： 观测者： 年 月 日序号操作单元计时点实测时间评分正常时间1RT2RT3RTRT注意：观测者应站在一个可以清楚地看到操作者各种操作动作的位置，左手持记录板及秒表，右手持笔。在观测记录的同时，还要注意操作者的工作情况，如作业态度、动作的协调性等，以便进行工时评分。每一张表记录一个操作周程，通过上一步骤计算出的需要观测的次数，填写相应数量的表。外来单