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第六章传统的工作分析方法 工作研究劳动强度的测评劳动环境的测评 案例 纽约一栋多层办公楼的租户们抱怨楼里电梯服务极差 他们说 上班高峰时 等电梯的时间超长 因此 有好几家租户威胁说要解除租约搬走 办公楼的经理于是向一家从事电梯系统设计和运行的专业工程公司求助 工程师们在听了对问题的描述之后 做了时间调查 确认等电梯的时间着实有点儿长 于是 他们对经理说 有三种办法可以缓解当前的局面 第一 增加电梯数量 第二 把现有电梯换成速度快一点的电梯 第三 可以进行电脑控制 要是这样做 上述两种选择要不要都可以 这样的话 楼上没人等电梯时 通过电脑控制可以让无人乘坐的电梯下到一楼 一般来说 旧电梯要先上到楼房的顶层 然后再返回一楼 管理人员授权对此进行研究 以确定哪种方案最佳 研究表明 由于楼房年代久远 上述工程方案都不能经济地解决问题 工程师说 管理人员只得永远忍耐这个问题了 绝望的经理召开了全体员工大会 与会人员中有一位刚刚受聘的年轻的人事心理学毕业生 经理要大家群策群力想办法 找到可行的方案 尽管集思广益的规则是只提正面建议 但起初的每个提议都被指存在某种不足之处因而遭到否决 屋子里一片沉寂 唯一没有参与讨论的就是那位年轻的人事心理学专家 总经理于是专门问这位一直没开口的年轻人 看他是否有什么好办法 年轻人说不愿意说出自己的看法 因为之前的每个建议都遭到了负面的回应 经理驳回了他的理由 并让他说出自己的观点 这位年轻人并没有关注电梯的性能 他所关注的是人们只等待几分钟就抱怨这一事实 他自问道 他们为何只等很短的时间就怨声载道呢 他得出的结论是 抱怨是无聊的结果 因此 他认为 问题就是如何让这些等待者在等待过程中心情愉悦地打发时间 他提议在上电梯的地方安装几面镜子 这样的话 那些等电梯者就可以看看镜中的自己或别人 但看不出来他们在照镜子或看别人 经理采纳了他的建议 镜子很快装好了 成本低廉 等电梯时间长的抱怨声也随之消失了 今天 高楼里电梯走廊甚至电梯里安装镜子的做法已经是司空见惯 工效学介绍 铁锹作业试验1898年 美国学者F W 泰勒根据自己几十年来的工作经验 对工人的操作动作进行了细致的观察和分析 以确定合理的工作方法 选取合适的工具 规定标准的工时定额 以提高劳动效率 他用形状相同而铲量不同的四种铁锹 每次可铲重量分别为5kg 10kg 17kg和30kg的四种铁锹 去铲同样的一堆煤 虽然17kg和30kg的铁锹每次铲量大 但试验结果表明 用10kg的铁锹铲煤效率最高 他做了许多试验 终于找出了铁锹的最佳设计方案 并找出搬运煤屑 铁屑 砂子和铁矿石等松散粒状材料时每一铲的最适当重量 从而使劳动生产率大大提高 这就是人机学建立过程中著名的铁锹作业试验 砌砖作业试验1911年 美国学者F B 吉尔布雷斯对美国建筑公司工人砌砖作业进行了试验 他用快速摄影机将工人砌砖动作拍摄下来 然后对动作过程进行分析研究 哪些动作必需 哪些动作多余 去掉多余的无效动作 提高有效动作的效率 这就是著名的时间和动作研究 结果使工人的砌砖速度由当时的每小时120块提高到350块 随着机械化生产的发展 从当时研究动作及时间的分配 进而研究人和机器设备的利用率 从而提高了生产效率 这就是现代人机学的基础 现代工效学的方法 研究人们在生产劳动中的工作规律 工作方法 工作程序 细微动作 作业环境 疲劳规律 人机匹配 以及在工程技术总体设计中人机关系的一门科学 是一门研究和应用范围都极为广泛的综合性边缘学科 通过研究人和机器 环境的相互作用以及有效的结合 使设计出来的 人 机 环境 系统 更能适合人的生理心理特点 达到保障劳动者在安全 健康 舒适的环境下作业 不断提高生产或工作效率的目的 学科的命名 英国 Ergonomics 希腊文 意为 工作法则 Ergon 工作 nomos 自然规律 ics 学 美国 HumanEngineering 人类工程学 HumanFactorsEngineering 人因工程学 EngineeringPsychology 工程心理学 日本 人间工学中国 人机学 人机工程学 工效学 人体工程学 人因工程 人类工程学等 人机工程学在科学体系中的地位 与人机工程相关的学科 来自 国际人类工效学学会 InternationalErgonomicsAssociation IEA 为该学科所下的定义是最有权威 最全面的定义 即工效学是研究人在某种工作环境中的解剖学 生理学和心理学等方面的各种因素 研究人和机器及环境的相互作用 研究在工作中和家庭生活中怎样统一考虑工作效率 人的健康 安全和舒适等问题的学科 人类工效学 管理学 人体科学 心理学 行为学 管理工效学 分支学科 分支学科 提供数据模型等 管理工效学与其它学科的关系 如 设计电脑工作站的原则 在家具的设计中 文化差异是非常重要的 美国和欧洲国家电脑使用者的椅子被发现并不适合新加坡的雇员 亚洲的工人 平均来说在高度上更低 肘到指尖的长度更短 他们也更喜欢不同的坐姿 Ong Koh Phoon Low 1998 美 舒尔茨著时勘等译 工业与组织心理学 心理学与现代社会的工作 第八版 中国轻工业出版社 2004年04月第1版 300 键盘设计 计算机和文字处理机的键盘提出了键的安排这个长期存在的问题 传统的打字机键盘 称为QWERTY键盘 是由肖尔斯兄弟于1873年设计的 1932年德沃夏克 Dvorak 键盘 简称DSK 把最有用的键盘放在 复位基线 行 倒数第二行 和让双手手指较好地平衡 使移动时间减少到最低程度来进行设计的 下面是一个德沃夏克键盘布局示意图 深色按键表示德沃夏克键盘上与QWERTY不同的按键 浅色按键表示与QWERTY相同的按键 kinesis人体工学键盘 生物学法在工作设计时可以开发符合人体工学的办公设备 一 工作研究 workstudy 一 工作研究概述1 概念工作研究是运用系统分析的方法将工作中不合理和不经济的因素排除 寻求更经济和更容易操作的工作方法 以提高系统的效率 工作研究的基本目标是避免在时间 人力 物料和资金等多方面的浪费 2 内容工作研究包含方法研究和工作衡量 工作研究的目标在西方企业界有精炼的描述 worksmart nothard 3 工作研究的功能 1 有利于重新组织工作并提高组织的生产效率 2 系统性 3 是规定绩效标准的最精确的方法 能够为生产的有效计划与控制提供依据 4 适当应用工作研究会立即带来生产成本的节约 5 适用范围广泛 6 是管理部门可利用的有效的调研手段之一 4 工作研究操作流程一项完整的工作研究有八个步骤 1 选定所要研究的工作或工艺 2 利用最适当的记录方法 记录直接观察到的每一件事 以便使数据成为便于分析的形式 3 严格检查记录的事实 并对完成的每一件事提出疑问 逐项进行考虑 包括 这项活动的目的 发生的地点 完成的顺序 当事人 以及采用的方法 4 制定最经济的方法 5 衡量所选择的方法 并计算从事这一工作的标准作业时间 6 确定新的工作方法及其有关的作业时间 以便使它永远可以鉴定 7 规定新的方法 作为一致同意的标准做法和所允许的时间 8 通过适当的控制程序 维持这种新标准做法 5 操作注意事项 1 建立良好的合作氛围 要使工作研究对提高生产率起重大作用 管理部门与工人之间必须在应用工作研究之前建立良好的关系 而且员工必须信任管理部门 否则 很难消除他们的抵触情绪 2 得到高层管理人员的支持 在进行工作研究之前 应当先向高层管理者说明工作研究的目的和方法 以获得他们对工作研究活动的理解和大力支持 3 挑选工作研究人员 挑选工作研究人员应当考虑他的教育程度 实践经验以及个人品质等方面 二 方法研究 methodsstudy 1 概念 方法研究是一种对现行作业系统进行记录和分析 寻找最经济和最合理的工作程序和操作方法的管理技术 它是在现有条件下 不增或少增投资 消除工作中费力的动作 克服停工 等待等浪费工时的现象 充分发挥员工的工作潜力 2 内容 包括生产过程分析 processanalysis 作业 操作 分析 operationanalysis 与动作分析 motionanalysis 生产过程分析的内容 生产过程分析包括的内容很多 其具体有以下五个方面 1 生产方法分析 生产方法分析就是要分析劳动者是怎样利用机器设备对劳动对象进行加工的 分析这道工序的目的是什么 为什么要这台设备 为什么要这样操作 可否调整 合并 改进 劳动者的技术水平与熟练程度是否与之相适应等 2 原材料与元器件分析 这就是对原材料与器件进行价值分析 分析它们能否达到功能要求 选用是否合适 可否用代用品 能否保证质量 利用率多高等 3 设备与工具分析 这是对设备与工具进行技术经济分析 分析工件的精度要求以及设备 工具所能达到的精度要求能否满足等 4 运输分析 产品在生产过程中搬运量是很大的 应分析工件的运输路线 距离以及运输工具的选择是否合理 研究减少运输距离与费用的办法 在分析中可用以上两个指标 其计算方法是 运输分析的主要目的 是降低以上两个指标 在具体研究分析时 画出生产现场的平面图 把现有的物流过程标在图上 在此基础上再研究如何缩短运输距离 采用什么方法便于运输 5 检查分析 这是对生产过程的质量分析 分析公差是否确定合理 检查项目是否必要 以及能否保证质量等 3 功能 通过方法研究可以改进工艺和程序 改进工厂 车间和工作场所的平面布置 改进整个工厂和设备的设计 经济地使用人力 使作业变得容易 安全并减轻劳动强度 减少不必要的疲劳 改进物料 机器和人力的利用 缩短生产周期 降低成本 增加产量 改善实际工作环境 提高员工的工作积极性 4 操作流程 1 选择研究对象 2 确定研究目标 3 记录现行办法 4 信息分析整理 详细分析现行工作方法中的每一个步骤和每一个动作是否必要 顺序是否合理 哪些可以去掉 哪些可以改变 表6 15W1H分析法 5 设计使用新方法 ECRS 技术 具体是指 1 Elimination 取消 对任何动作首先要问 为什么要干 能否不干 取消所有可能取消的工作 步骤或动作 其中包括身体 四肢 手 眼的动作 减少工作中的不规则性 比如确定工具的固定存放地 形成习惯性机械动作 除需要的体息外 取消工作中一切怠工和闲置时间 2 Combination 合并 如果工作不能取消 则考虑是否应与其他工作合并 实现工具的合并 控制的合并 动作的合并 例如 合并一些工序或动作 或将由多人于不同地点从事的不同操作 改由一人或一台设备完成 3 Rearrangement 重排 经过取消 合并后 再根据 何人 何处 何时 三种提问进行重排 使其能有最佳的顺序 除去重复 办事有序 4 Simplification 简化 简化工作内容和步骤 亦指简化动作 节省能量 6 实施新方法 工作研究成果的实施可能比工作研究本身难得多 尤其是这种变化在一开始还不被人了解 并且改变了人们多年的习惯时 工作研究新方案的推广会更加困难 因此 实施过程要认真做好宣传 试点工作 做好各类人员的培训工作 切勿急于求成 生产过程分析是指要分析生产过程中劳动者的操作程序 人机程序 物流程序 通过分析 改进生产过程的组织管理及其工作方法 使生产过程合理化 科学化 从而提高生产效率 在生产过程分析中 常用到一些程序图 常用的程序图如下表所示 1 作业程序图 2 流程图 程序分析 processanalysis 程序分析 即生产过程分析 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替代品 原材料 毛坯的大小形状是否适当 等等 图7 2铸造件搬运流线图 原有方法 图7 3铸造件搬运流线图 改善方法 3 分析方法举例 网络分析技术 所谓网络分析技术 是指通过网络图的形式和数学计算 对现有工作方法进行逻辑分析的一种技术 操作步骤 利用网络分析技术 根据现有工作目标 任务与条件重新拟定工作方法和确定最优方案 以网络图的方式再现现有方法过程及其操作方式 对比网络图 找出现行方法中存在的问题和差距 根据现实条件与最优方案中的标准要求 提出改进措施 目前方法 关键路线法 CPM 计划评审法 例 某厂生产的某产品共有七道工序 其工序流程及每道工序所需时间见下表所示 工序流程及每道工序所需时间表 网络图 事件 结点 起点结点 中间结点 结束结点 注意 1 一个网络图中不得有相同的结点编号 2 编号应满足箭尾小于箭头 线路与关键线路 线路 8d 10d 9d 14d 13d关键线路 时间最长的线路 决定了工期 次关键线路 时间仅次于关键线路的线路 关键工作 关键线路上的各项工作 网络图的绘制 1 正确反映各工作的先后顺序和相互关系 逻辑关系 受人员 工作面 施工顺序等要求的制约如 绘制逻辑关系图 1 B D工作在A工作完成后进行 2 A B均完成后进行C A C B A B D A D B 3 A B均完成后进行C D 4 A完成后进行C A B均完成后进行D 5 A完成后进行B B C均完成后进行D 6 A B均完成后进行D A B C均完成后进行E D E均完成后进行F A C D B A C D B A B D C E F A B D C 2 在一个网络图中 只能有一个起点节点 一个终点节点 否则 不是完整的网络图 起点节点 只有外向箭线 而无内向箭线的节点 终点节点 只有内向箭线 而无外向箭线的节点 3 网络图中不允许有闭回路 5 不允许有双箭头的箭线和无箭头的线段 4 一对结点只能表达一个工作 6 严禁有无箭尾节点或无箭头节点的箭线 7 不允许出现相同编号的工序或工作 1 绘制网络图 将各项活动联结起来 2 确定事件的最早开始时间和最迟开始时间 表事件最早与最迟时间表 二 图上计算法 工作计算 1 最早时间 的计算 1 最早开始时间 ES ESi j max EFh i max ESh i Dh i 紧前工作全部完成后 本工作才能开始 注 起点工作的最早开始时间为0 2 最早完成时间 EF 本工作最早完成时间 本工作最早开始时间 工作延续时间 即EFi j ESi j Di j计算规则 顺线累加 逢圈取大 2 最迟时间 的计算 1 本工作最迟完成时间 LF LFi j min LSj k 2 本工作最迟开始时间 LS LSi j LFi j Di j计算规则 逆线累减 逢圈取小 注 在计算工期与计划工期相等的前提下 最后一项工作的最迟完成时间等于计算工期 3 计算工序时差 4 确定关键路线 把上述计算中时差为零的结点连接起来的线路就是关键路线 共计时间17天 1天 8天 7天 1天之和 6 作业分析 operationsanalysis 作业分析主要是研究与分析作业组成部分和影响作业时间的因素 重点在于改进操作方法 取消多余的和笨拙的动作 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 作业分析的方法 进行作业分析经常用的图表技术有 人一机程序图 man machinechart 操作人操作程序图 线图等 人一机程序图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的效率 操作分析是在整个生产流程进行了程序分析之后 对各道工序的作业进行详细研究 属于方法研究的第二个层次 4 人 机程序图 以适当的线段的长短代表时间比例 如1cm代表10min等 在纸上采用适当的间隔分开人与机 作出垂线 最左方为工人操作时的动作单元及垂线 在此垂线上按所取的时间比例 由上向下记录工人每一动作单元所需时间 当工人操作时用实线 或其它方式 表示 空闲用虚线 或其它方法 表示 机器同样 待人与机器的操作时间均已记录之后 在此图的下端将工人与机器的操作时间 空闲时间及每周期人工时数予以统计 供分析时参考 人机操作程序分析图 5 多作业程序图 Multiple ActivityProcessChart 人机程序图分析机器与人的配合 找出最佳平衡运转作业周期 操作人程序图使作业者两手动作平衡 降低疲劳 提升作业效率 多动作程序图是针对作业须多人一起完成 来分析人与人之间作业顺序 一般将时间坐标绘于左方 右方为各作业人员之作业内容 绘制多动作图主要可了解各作业员工作量 作业顺序 然后借着E 取消 C 合并 R 重排 S 简化 等手法进行改善分析 如图六所示 电工及助手装配工及助手起重手操作工 小时图六 多动作程序图 6 操作人程序图 此程序图又称之为左右手程序图 leftandrighthandprocesschart 其针对重复动作之工作站 将作业者左右手动作详细记录 以分析没效率的动作或违反动作经济原则 使作业者两手动作平衡 降低疲劳 提升作业效率 其绘制方式如下 a 绘制各项设备及工器具材料之相关位置图 b 将左右手动作从开始至周期结束期间 依先后顺序分别记录 同时发生记录在同一水平线 c 分别记录各动作之时间 d 以放下对象后之动作为周期起点 v 机器上的手轮 杠杆 十字杆的位置设计 应使作业者不改其姿势 挤压机 料件 成 件 完 冲 杆 7 线图 FlowChart 废水处理流程 7 动作分析 motionanalysis 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工具 工作地布置等 表动作分级表 2 动作经济原则 动作经济原则 theeconomyprinciplesofmotion 就是实现动作经济与减轻疲劳的一些法则 其基本原理 是把人的动作进行归类分析 研究如何减少动作浪费 实施标准化 以提高动作的经济效果 3 动素分析法 它是将作业中的操作动作进一步细分为动素 再顺序逐项分析 以谋求改进动作的方法 一般适用于较具重复性 并且作业时间较短的手工操作 吉尔布雷斯于1912年在美国机械工程学会首次提出 动素 是动作研究 motionstudy 中 细微动作研究 micromotionstudy 的基本分析工具 用以划分所有的动作 吉尔布雷斯夫妇 动素 这种基本动作因素称为萨布里格 Therblig 符号 它是由吉尔布雷斯的名字 Gilbreth 反顺序拼写而成的 他认为 综合人体动作的基本要素 可细分为17种动素 见下表 十七種動素 Therblig 說明 三 步骤 1 选择重点2 现场观察与记录3 分析 运用有关分析方法 发现问题与原因4 研究优化5 试验 动作经济原理的概念 人体的利用工作地的布置和工作条件改善有关工具和设备的设计 三 工作衡量 workmeasurement 1 概念工作衡量 是指衡量完成一种操作或一系列操作所需要的时间 找出无效时间并区分有效时间和无效时间 以便发现以前总工时中隐藏的无效时间及其性质和数量 工作衡量还有另外的作用 它不仅能发现无效时间 而且能用来制定完成工作任务的标准时间 standardtime 从而杜绝无效时间再次出现 标准时间 standardtime 通常是组织机构内人力规划 劳动力成本估计 日程安排 预算 奖励工资制度的重要基础 2 目的 工作衡量关注通过调查研究来减少以至消除无效时间 3 用途 通过研究 揭露无效时间的原因固然很重要 但从长远观点来看 制定合理的时间标准更为重要 因为一旦确定了时间标准 还要在继续工作时不断应用并发现无效时间和不必要的工作 图 工作衡量的基本程序 四 时间研究 timestudy 1 概念时间研究一种工作衡量技术 用以记录一定条件下进行的某种作业的要素的工作效率和时间并分析其数据 从而得到按照规定标准完成作业所需要的时间 2 分类 时间研究可以分为整体时间研究和单元时间研究两大类 3 时间研究的基本工具时间研究的基本工具是 秒表一只 记录板一块 时间研究记录表 四 时间研究 4 时间研究记录表 见朱勇国主编的 工作分析 P168 169 5 操作流程 1 收集和记录一切可能影响工作开展的有关作业 操作人员和环境条件的资料 2 记录工作方法的详细说明 将作业分为各种要素 3 对细节进行考查 以保证使用最有用的工作方法和动作 确定抽样数目 4 用计时仪表 通常使用秒表stopwatch 测量并记录操作人员完成每项作业要素所用的时间 5 同时 根据观察人员关于标准速度的概念评估操作人员的有效工作速度 6 把观察到的时间纳入基本时间 7 确定操作基本时间之外的宽放时间 allowance 8 确定操作的标准时间 6 工作日写实 detailedrecordofworkdays 1 概念工作日写实是指对操作者整个工作日的工时利用情况 按时间消耗的顺序 进行观察 记录和分析的一种方法 2 作用 可以全面分析 研究工时利用的情况 找出工时损失的原因 拟定改进工时利用的措施 总结推广工时利用的先进经验 帮助广大工人充分利用工时 提高劳动生产率 为制定或修订所需要的布置工作地时间 休息与生理需要时间和准备与结束时间提供资料 为最大限度增加作业时间 规定工人与设备在工作日内合理的负荷量 提供必要的数据 3 对象和范围写实的对象可以是先进的 一般的或后进的工人 也可以对设备的运转进行写实 写实的范围 可以是个人的 也可以是集体的 写实的内容 可以是典型的 也可以是全面的 这些都要根据工作日写实的目的和要求来决定 4 分类工作日写实根据观察对象和目的的不同可分为五种 即个人工作日写实 工组工作日写实 多机床看管工作日写实 自我工作日写实和特殊工作日写实 7 工作抽样 WorkingSampling 工作抽样又叫工时抽样 瞬时观测法