作业测定(时间研究)

作业测定 时间研究 作业测定与方法研究的关系 作业测定与方法研究统称为工作研究 由于工作研究只需要很少的投资 甚至不需要投资就能增加效益 因此它是目前国内外普遍重视的一门管理技术 方法研究与作业测定技术密切联系 不可分割 前者主要用于改进现有的工作方法 后者用来衡量改进后的实施效果 而工作方法的合理化与标准化又是进行作业测定的基础 工作研究的全过程是 利用程序和动作研究获得最佳程序和方法 尔后再利用时间研究将所有作业制定出标准时间 工作研究 WorkStudy 方法研究 MethodStudy 工作衡量 WorkMeasurement 程序分析 ProcessAnalysis 流程图 ProcessChart 装配表 AssemblyChart 作业分析 OperationAnalysis 人机配合图 Man MachineChart 双手作业图 TwoHandedOperationChart 动作分析 MotionAnalysis 细微动作分析 Therblig 动作经济原则 PrinciplesofMotionEconomy 时间研究 TimeStudy 马表测时法 StopWatch 速度评比 TempoRating 宽放时间 Allowances 工作抽样 WorkSampling 预定动作时间标准 PredeterminedTimeStandard 模特排时法 MOD 方法时间衡量 MTM 工作因素 WF 工作衡量 WorkMeasurement 1 作业测定概述 1 1作业测定的概念及作用1 1 1定义 作业测定是指把作业分成适当的作业单位 作业要素 以时间作为尺度进行测定 评价 设计及改善 作业测定是科学管理的创始人泰勒为了设定 公正的一天工作量 而最早提出来的 起初是用秒表测时 对作业活动进行研究 由于使用秒表测定作业有一定的局限性 所以后来开发了以时间为单位对作业进行测定 评价的各种方法 这些方法统称为时间研究 对于 时间研究 一词 有的学者认为其含义较窄 所以推荐用 作业测定 这一用语代替 时间研究 而事实上两者虽有差别 但很难区分 因此 一般把时间研究和作业测定看作同一概念 时间研究是在一定的标准状态下 确定人们作业活动所需时间的一种方法 具体说来 时间研究系在决定一位合格适当 良好训练的操作者 在标准状态下 对一待定的工作 以正常速度操作所需的时间 以上定义的条件为 1 必须在 标准状态 下工作 所谓标准状态 系指标准工作方法 标准工作环境 标准设备 标准程序 标准动作 标准工具 标准机器运转速度等 2 合格适当的操作者 即操作者必须是一个合格的工人 3 良好的训练 操作者对该项工作必须受过完全的训练 4 正常速度 操作者必须在正常速度下工作 既不过分紧张 亦不故意延误 如果以上条件不能满足 则所测定时间亦不能作为标准 因此首先必须进行动作研究 然后再进行时间研究 1 1 2目的 进行作业测定的直接目的是制定和贯彻先进合理的劳动定额 劳动定额是企业管理的基础数据 作业测定则是企业工业工程活动中一项重要的基础工作 其主要作用体现在如下几方面 1 作业测定是正确设计和合理改善作业系统的依据 可以通过作业测定来判断作业方法的优劣 可以排除或减少无效时间 2 作业测定用于管理工作 可以正确核算企业生产工作量 作为编制计划 合理安排生产进度 计算操作人员的需要量 调整劳动组织等的依据 可以正确计算劳动消耗 作为计算产品成本和计件工资等的重要依据 1 2制造时间的组成内容时间研究是寻求完成一项工作经济合理的时间 并设法消除或减少无效时间和损失 充分有利地利用工作时间 以提高生产效率 研究表明 在生产过程中 从工作的开始到完成整个工作的过程中 包括了基本操作时间及无效时间 基本操作时间系指完全依照设计资料 以最佳的制造方法 能制造出该产品的所需最小时间值 发生无效时间的原因很多 一般可归纳为以下几个方面 1 因产品设计而发生的无效时间 如 制造上困难的设计 标准化不完善 技术条件不完善 技术条件规定不合适 2 因产品生产过程中计划及操作方法不当而发生的无效时间 如 不合适的加工程序 使用不合适的机器与工具 工厂布置不佳 因此增加可以节省的搬运及动作 不适当的工作方法 3 因产品生产过程中管理原因而发生的无效时间 如 准备作业时间过长 由于工作计划不善所发生的等待 由于材料供应不及时 而发生的等待 由于机器设备故障 而发生停止操作 由于工作环境恶劣 而降低工作效率 4 因作业员原因发生的无效时间 如 缺勤 迟到 早退 懒惰 不努力 作业失误 发生不良品 而增加返修时间 为找出无效时间 并加以改善管理 必须测定制造生产 活动的时间 下图为制造时间组成的内容 A B C 基本操作时间 无效时间 总制造时间 指完全依照设计资料 以最佳的制造方法 能制造出该产品的所需最小时间值 因产品设计而发生的无效时间 因产品生产过程中计划及操作方法不当而发生的无效时间 因产品生产过程中管理原因而发生的无效时间 1 3作业测定的主要方法与阶次1 3 1阶次 制定标准时间时 应首先决定研究的阶次 工作阶次通常分成下列四种 第一阶次 动作人的基本动作是测定的最小工作阶次 例如 伸手 握取等 第二阶次 单元由几个连续动作集合而成 例如 伸手抓取材料 放置零件等 第三阶次 作业通常由二 三个操作集合而成 若将其分解为二个以上的操作 则不能分配给二个以上的人以分担的方式进行作业 例如 伸手抓取材料在夹具上定位 包括放置 拆卸加工完成品 从伸手到放置为止 第四阶次 制程指为进行某种活动所必需的作业的串连 例如 钻孔 装配 焊接等 工作阶次的划分原则与目的工作阶次的划分应以研究方便为原则 低阶次的工作可以合成为高阶次的工作 高阶次的工作亦能分解成低阶次的工作 工作阶次的划分 使我们能利用各种技术来衡量不同阶次的工作 并在人力资源与工作阶次之间 形成一种密切的关系 1 3 2作业测定的方法 作业测定方法可分成直接法与合成法两种 直接法又分成密集抽样法与分散抽样法两种 密集抽样法是利用秒表或电子计时器直接观测工作时间 分散抽样法则间歇性地测取工作资料 合成法包括预定时间标准化 PTS 和标准资料法等 作业测定方法可用下页图表示 作业测定方法结构图 作业测定 直接法 合成法 分散抽样法 密集抽样法 标准资料法 预定时间标准法 秒表时间研究工作日写实 模特排时法方法时间衡量 2 1抽样调查抽样调查是一种科学的非全面调查的方法 它是按随机的原则 抽选总体中的部分单位进行调查 以推断总体的有关数据 由于抽样调查是按随机的原则从总体中抽选少部分单元 无任何主观意图的影响 因此具有充分的代表性 此外抽样调查是根据科学的计算确定的 在调查的次数上 有最低限度的保证 2 密集抽样的作业测定 工作研究 WorkStudy 方法研究 MethodStudy 工作衡量 WorkMeasurement 程序分析 ProcessAnalysis 流程图 ProcessChart 装配表 AssemblyChart 作业分析 OperationAnalysis 人机配合图 Man MachineChart 双手作业图 TwoHandedOperationChart 动作分析 MotionAnalysis 细微动作分析 Therblig 动作经济原则 PrinciplesofMotionEconomy 时间研究 TimeStudy 马表测时法 StopWatch 速度评比 TempoRating 宽放时间 Allowances 工作抽样 WorkSampling 预定动作时间标准 PredeterminedTimeStandard 模特排时法 MOD 方法时间衡量 MTM 工作因素 WF 时间研究 TimeStudy 2 2密集抽样时间研究密集抽样时间研究是在一段时间内对作业的执行情况作直接 连续地观测的技术 密集抽样技术也称为秒表时间研究或直接时间研究 直接是指对实际的直接观察 时间研究是指确定标准的时间 密集抽样则是小规模的抽样观察 2 2 1时间研究的工具1 秒表 停表 马表 时间研究用以计时的工具多为秒表 现在大多公司使用的电子计时秒表 一般以1 100秒为单位 10300 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 A键 B键 C键 存储的道数103 每一圈 LAP 的时间 D键 累计时间 每道时间 SPLIT A键 LAP SPLITRESETB键 ADJUSTC键 START STOPD键 MODE 2 观察板观察板主要用来安放时间研究表格 便于记录 3 时间研究表格记录一切有关的资料4 其他工具 2 2 2秒表测时法用秒表进行工时测定 分析 可以说是一种简单而原始的作业测定方法 秒表测时法是作业测定中最基本的方法 掌握了该方法 对理解其它作业测定方法很有益处 秒表测时的方法 一 连续测时法 二 反复测时法 迅速复原法或归零法 三 循环测时法 一 连续测时法采用流水方式计时 当第一单元开始时 开动秒表 为避免指针回零时所产生的时间累计误差 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按动秒表上的LAP SPLITRESET键 该单元的时间值便自动储存起来 待全部单元时间测定完毕 再从秒表中调取每一单元时间 T值 加以记录 后面作详细介绍 1 2 3 4 5 T T T T T 6 09 7 16 10 53 13 04 19 98 二 反复测时法 迅速复原法或归零法 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秒表回复到零位 次一单元开始 再开动秒表 使用这种方法测时时 如果观测者测量技术不熟练 使指针回零的动作或快或慢 易产生读数误差 对于长周期作业要素测定时 该误差影响不大 对短周期作业要素测定时 则误差相对值过大 因而不能忽略 三 循环测时法循环测时法只在测定作业时间很短的工序时采用 因为在这种场合下要按单个作业要素计时非常困难 这种方法的特点是 每次依次去掉一个作业要素 将其它作业要素合并计时 最后通过运算求出每个作业要素的延续时间 例如 某工序划分为a b c d四个作业要素 每次只记录3个作业要素的时间值 因而得到 第一次计时 A a b c 17s 第二次计时 B b c d 19s 第三次计时 C a c d 18s 第四次计时 D a b d 12s A B C D 3 a b c d 66s 设X a b c d 22s所以各作业要素的时间值为 a X B 22 19 3sb X C 22 18 4sc X D 22 12 10sd X A 22 17 5s 2 2 2时间研究的步骤标准时间 平均操作时间X评比 宽放第一步 收集资料1 确定操作方法 未经方法研究而作的时间研究是没有意义的 因为操作方法不同 所消耗的时间亦不同 例如 在一块铸件上镗直径为40mm的孔 A方法 在车床上先钻孔 然后以内圆车刀镗孔而达到规定的尺寸 B方法 在铸造时预留一孔 由旋臂钻床直接钻成所需尺寸 此两种加工方法所消耗的时间是不一样的 并且若选用的机床转速 走刀量不同 所花时间亦不同 因此 时间研究人员在测时工作之前必须先经过方法研究 使该项操作的所有单元都确定了标准方法 机床的转速 走刀量等因素都应确定标准 并绘制出该操作的操作人程序图 2 确定材料规格 在机械加工中 不同的材料一般应选用不同的刀具 不同的加工尺寸有不同的加工次数 因此 在时间研究之前 必须先就材料规格的标准化进行讨论 并予以确定 3 确定所使用的设备和工艺装置 因为机床的性能 精度 功率 附件状况 工具 夹具等对加工时间均有明显的影响 例如 在其他一切条件不变的情况下 使用合金车刀比高速钢车刀所需要的机动时间可能减少一半以上 4 确定被观测者的素质 时间研究人员要慎重挑选被观测对象 一般应挑选 平均工人 作为观测对象 所谓平均工人是指该工作人员在智力 体力 技术熟练程度均为同类工人的平均程度 5 记录工作的环境因素 例如温度 湿度 照明 噪声程度等 第二步 划分操作单元为了便于分析研究 常将操作划分为细小的单元 通过动素分析我们知道 所有的操作可分为17种动素 如用秒表来观测 则每一动素所占时间过于短促 无法观测与记录 为了秒表测时方便起见 常将操作划分为适当的单元 通常是将若干动素集合成一个单元 单元划分应遵循下列原则 1 在不影响精确观测记录前提下 每一操作单元的操作时间越短越佳 2 将人操作时间和机器工作时间分开 机动时间不必加以评比 只需记录人操作的时间 3 单元与单元之间的界限要分清 使每个单元得以准确地测定 每一单元的起终点要易于辨别 最好在单元的终点有明显的声音 如无声音 则以明显易辩的动作作为划分点 所有划分单元的标准 在一个企业内应该是一致的 4 应明确划分不变单元与可变单元 不变单元是指在各种情况下 其操作时间基本相等 可变单元的操作时间 系指因加工时对象的尺寸 大小 重量等的不同而不同 如焊接操作 手拿焊枪应视为不变单元 而焊接焊缝所需的时间则随焊缝的长短而变化 因此焊接单元应视为可变单元 5 规则单元与间歇性单元和外来单元要划分清楚 规则单元是加工每个工作件都有规则地出现的单元 间歇单元是在加工过程中偶尔出现的操作 外来单元为偶发事件 且将来不需要列入标准时间以内 6 材料搬运时间应与其它单元分开 因为材料搬运时间受工地布置的影响大 故应单独研究 动作单元实例分析下图所示为 将两块铸铁板用螺钉连接起来 操作单元分解练习 10min 下图所示为 手电筒组装作业 完成品 作业点 A B A B C D C D 操作单元分解练习 10min 下图为 手电筒组装作业布置图 45cm 25cm 20cm 35cm 25cm 50cm 47cm 45cm 47cm 注 手电筒开关OFF时设定为作业完结时刻 有声音作为该时刻标记 第三步测时 1 选用适当的测时方法 前面的步骤是测时的准备工作 准备工作就绪即可开始测定 这里仅介绍前面提及的最常用的连续测时法的使用 优点 用此法现场记录时 因秒表指针开动后不再操作 任其继续走动 至各单元末记录其时间 比较方便 且一直连续计时 能保证所有时间均可记录而无遗漏 2 测时记录现场测时时 很可能遇到下列情况 时间研究人员可参照下述方法进行处理 如测时来不及记录某一单元的时间 则应在该单元 T 栏中记一 X 或 M 表示失去记录 不准按照估计随意补入 以免影响其真实性 见附表中第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 T 栏中划一斜线 表示省去 见第2周程 外来单元的发生可能有两种情形 一种为正巧在某一单元完毕时发生 另一种即在某单元内任何时间发生 现分别说明其记录方法 外来单元正巧在某一单元完毕时发生 此时 每当发现有外来单元时 则于次一单元的 T 栏内记注英文字母 如第一次发生记A 第二次发生记B 如此类推 统计时 于时间研究表右边 外来单元 T栏记录外来单元时间 并将内容记入 说明 栏内 见第4周程 此种情况下 该单元会有三个时间值t1 t2 t3 其中该单元作业时间为t1 t3 外来单元时间为t2 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 见第5周程 外来单元时间很短 此时 无法照上述方法记录时间 如物掉地上 拾起后随即开始工作 则不必分开 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 附表连续测时记录 失去记录 省略单元 外来单元 1 外来单元 2 外来单元 3 A B C 3 剔除异常值记录之后即着手计算和综合 首先应计算各单元的平均值 但在计算平均值之前 必须检查分析并剔除观测数值内的异常值 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种 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 xn n xi n 标准差为 x1 x 2 x2 x 2 xn x 2 n 1 xi x 2 n 1 说明 i 1 n 以 表示 样本的公式 正常值为x 3 内的数值 超过者为异常值 68 72 1 2 3 1 2 3 正态分布曲线 异常值区域 异常值区域 管制上限 UCL 管制下限 LCL 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 1 78 18 2 08 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1 为什麽同样操作要做若干次观测 同一操作者连续操作 因下列各种原因 使各单元每一次所用时间并非完全相同 因为工具 材料 零件等放置位置并不完全相同 所以取用时间也就不相同 读取秒表的误差 物件品质的差异等 2 影响观测次数的因素 操作者的技术程度 操作本身的稳定性 如材料规格不一 品质时有变化等 测时的精度要求不一 观测次数亦不同 3 决定观测次数的误差界限法此法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 492536 6449 364936 3649 429 代入公式得 N 40 10X429 65 2 65 2 24 6 25 次 此结果表示在 5 精确度和95 信赖水平要求之下 必须至少观测25次 即还需再观测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 作一想象的比较 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 观测速度大于理想速度的就给予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 各种操作水平与评比的例子 见下表 注 1mile 英里 1609 344m 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 80 60 24秒 观测时间为18秒你的评比为133 正常时间 18X 133 100 24秒 4 评比时的注意事项评比最主要的作用 是将观测的时间修正为一不快不慢 在正常情况下所需的时间 在实际应用中 还必须注意以下各点 以求得正确可用的时间 有效操作速度评比时不应只注意其动作的速度 因为操作者可能加入了许多不必要的动作 所以动作快的 不一定是高速度的动作 有时看起来动作似慢 但也许是经济有效的动作 所以评比时应注意其有效操作的速度 用力大小影响作业者动作的快慢 用力大小往往是原因之一 例如荷重物的行走同无负担的行走 是不可能同样快速的 困难操作的评比需要思考的操作的评比例如各种检验工作 必须要对操作有实际经验 才能给予正确的评比 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 课堂实验 评比的训练 30min 分发扑克牌 将52张扑克牌分成四堆 B C A D 230 230 80 80 图中230mm和80mm为发牌起点到终点的距离 操作要求 每张牌要分发到指定的区域内 发出的每张牌的牌面向下 每一堆扑克牌的数量均一 发牌按顺时针顺序进行 第一次发牌终点为A处 发牌点 第五步 确定宽放时间第四步骤的工作是获得不快不慢的为任何人均能依照其速度稳定工作所需的正常时间 但是如果以正常时间为标准 则必然使操作者从早到晚工作 而不能有任何的停顿或休息 所以在制定标准时间之前 必须找出操作时所需的停顿或休息 加入正常时间 这才符合实际的需要 也才能使操作者稳定的维持正常的操作 这种进一步进行修正的时间称为 宽放时间 1 增加宽放时间的原因操作周程中操作的疲劳 需要休息 操作者个人的需要 如喝水 上厕所 擦汗 更衣等 操作者听取班长或车间主任的指示 或本人指示助手等 而使本身工作停顿 操作者领材料 工件 物件及完成件 工具的送走等 操作中等待检验 等待机器的维修 保养 等待材料等 操作者从事操作前的准备工作 如清理工作场所 擦拭机器 所需物件的准备和操作操作完后工作场所 机器 物料及工具的清理工作 从事刀具的刃磨 更换皮带 调整机器等工作 2 宽放时间的种类私事宽放这是考虑操作者生理上的需要 如喝水 上厕所 擦汗 更衣等 每天8小时工作 上下午无规定的休息时间时 对于轻松工作 一般为正常时间的2 5 对于较重工作 或不良环境 则大于5 对于举重工作 或天气炎热 定为7 一般情形多以正常时间的5 计 疲劳宽放疲劳是指操作者在一段时间的连续工作后 有疲劳感或劳动机能衰退的现象 称为工作疲劳 疲劳还有生理疲劳和心理疲劳之分 但无论哪种疲劳都会影响工作效率 所以必须给予 宽放 时间 以恢复疲劳 F T t T 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 3 程序宽放是操作中无法避免的延迟所需要的宽放时间 也就是这种宽放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 4 特别宽放时间 周期动作宽放时间 如刃磨工具 清洁机器或工厂 周程检查 发生在一固定间隔或某一定周期之后的动作时间 干扰宽放时间 一人操作多台机器 当在这台机器操作时 另一台机器已停止 等待来操作 称为干扰宽放 临时宽放时间 对可能发生而不能确定会发生的事件发生时 给予临时宽放时间 通常规定此类宽放时间不得超过正常时间的5 5 政策宽放时间它是作为管理政策上给予的宽放时间 如材料的品质不良 或机器的机能欠佳时 都常给予此类宽放 当这些影响因素消失时 这种宽放也就取消 3 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 1 标准时间的形成 由前面五个步骤综合 标准时间是由最初用秒表测得的时间 经评比率修正为正常时间 然后考虑宽放时间的加入 最后得到标准时间 其构成如下图所示 标准时间 正常时间 观察时间 评比因数 私事宽放 疲劳宽放 程序宽放 特别宽放 政策宽放 2 标准时间的计算方法 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X 1 宽放率 例如 某一单元观测时间为0 8min 评比为110 宽放为5 则标准时间计算如下 正常时间 观测时间X 评比值 正常评比 0 8X110 0 88min标准时间 0 88X 1 5 0 924min 2 2 3时间研究应用实例现以手电筒组装为例来说明其应用 此例中共有以下八个操作单元 取发光装置外框 组装玻璃片 组装聚光片 组装灯泡 组装灯泡基座 组合手电筒身与发光装置组件 装入电池 组装手电筒尾座 功能检查 通过对这八个操作单元的10次观测 得到每个操作单元的平均操作时间 单元1 2 3 5 6 8的评比系数为110 而第4 7操作单元的评比系数为100 以第1单元为例 宽放率为15 则 正常时间 观测时间X评比系数 0 143X110 0 157标准时间 正常时间X 1 宽放率 0 157X 1 15 0 181 如此类推 将各单元的标准时间之和求出后 即得组装手电筒的作业时间 时间研究实例下图所示为 手电筒组装作业 课堂实验 测时的训练分发扑克牌 将40张扑克牌分成四堆 B C A D 230 230 80 80 图中230mm和80mm为发牌起点到终点的距离 操作要求 与上一实验要求相同 要测定出每一发牌循环的周程时间 合理分解操作单元 考虑评比因素并制定出正常操作时间 考虑宽放时间并制定出标准作业时间 发牌点 工作研究 WorkStudy 方法研究 MethodStudy 工作衡量 WorkMeasurement 程序分析 ProcessAnalysis 流程图 ProcessChart 装配表 AssemblyChart 作业分析 OperationAnalysis 人机配合图 Man MachineChart 双手作业图 TwoHandedOperationChart 动作分析 MotionAnalysis 细微动作分析 Therblig 动作经济原则 PrinciplesofMotionEconomy 时间研究 TimeStudy 马表测时法 StopWatch 速度评比 TempoRating 宽放时间 Allowances 工作抽样 WorkSampling 预定动作时间标准 PredeterminedTimeStandard 模特排时法 MOD 方法时间衡量 MTM 工作因素 WF 工作抽样 WorkSampling 2 3工作抽样 一 工作抽样的概念工作抽样又称瞬时观测法 它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 连续测时法 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 42 60 70 空闲比率 空闲时间 总观测时间 18 60 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 设取出的时分为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即表示在60分钟内于4分观测一次 9分观测一次 如此观测10次 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 10 7 70 空闲比率 总观测时间 空闲时间 10 3 30 由此例可见 秒表时间研究与工作抽样调查的结果是一致的 但采用工作抽样具有省时 可靠 经济等优点 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 工作比率 总观测时间 工作时间 X100 空闲比率 总观测时间 空闲时间 X100 二 工作抽样的应用工作抽样在实际中应用很广 主要用于以下两方面 1 工作改善利用工作抽样 可调查出操作者或机器的工作比率与空闲比例 即 在对空闲比率进行研究时 可根据空闲部分的组成 细分成项目进行观察记录 找出问题并进行改善 绩效指标 某产量实际消耗时间 某产量应消耗的正常时间 X100 标准时间 观测期间的总产量 总观测时间X工作比率X平均绩效指标 宽放 2 制定标准时间用工作抽样制定高阶次工作的标准时间 除了求出工作比率 尚需赋予评比与宽放 宽放值的赋予和秒表时间研究类似 可实地观察计算 亦可政策性地赋予 而评比 一般利用 绩效指标 来决定 绩效指标是指某产量应消耗的正常时间与实际消耗时间之比 即 人工效率 工作比率X平均绩效指标 三 工作抽样的优缺点1 优点工作抽样的主要优点是节省时间及费用 据有关统计 这种方法的费用只有秒表时间研究费用的5 50 工作抽样可以在许多天或星期内进行观测 因而可以减少每天或每星期之间差异的影响 也可以在任何时间中断 任何时间再继续 而不会影响结果 工作抽样在事先指定的可靠度之下展开 即使是不太熟悉资料收集方法的人来承担 所提供的结果仍有意义 如果仅是为了工作改善 则可以不需要受过训练的人来承担 对于观测者来说 由于是间断抽样 所以疲劳较少 2 缺点对于调查分布在距离较远的各车间的许多工人和机器来说 由于观测者要把许多时间花在走路上 有时也是不经济的 因此用工作抽样必须要很好地安排观测路线 以减少走路的时间 工作抽样由于无法将工作细分 所以只适用于第三 四阶次的工作 四 工作抽样的原理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 即 从母集团 总体 中随机地取样本 如果这个样本足够大 则从样本的性质可以推断出母集团 总体 的状态 由于它不是全数调查 所以就会产生误差 这又取决于抽样的数量 即观测次数 抽样数越多可靠性就越高 反之 可靠性就越低 但是抽样次数多 人力 物力 财力的消耗将增加 因此就必须考虑可靠度与精度的问题 1 可靠度与精度可靠度是指观测结果的可信程度 也就是子样符合母集团 总体 状态的程度 精确度就是允许的误差 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 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1倍 2倍 3倍时 其面积分别为总面积的68 25 95 45 99 73 正态分布的概率如下表所示 范围 范围 概率 概率 0 76 1 1 96 2 50 68 25 95 0 95 45 2 58 3 4 99 0 99 73 99 99 工作抽样一般取2的范围 即确定95 实际为95 45 的可靠度 也就是说在抽取的100个子样中有95个是接近母集团状态的 或者说事前预定抽样数据中有95 以上落入2的范围 仅有5 的数据可能超出范围 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 E P 2 1 P nP 相对精度的标准可在 5 10 范围内选择 一般都将可靠度定为95 相对精度定为 5 在工作抽样中 因抽样的不同而确定不同的绝对精度标准 见下表 抽样目的 绝对精度概略标准 3 6 4 5 2 4 3 5 1 2 1 4 1 6 2 4 调查停工中断时间等管理上的问题 工作改善 决定工作地布置等时间的比率 制定标准时间 观测次数是根据所规定的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 2 观测次数 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 下面举例说明 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 如以设备开动情况为调查目的 则还需明确调查的范围 是一台设备 几台设备 还是车间 全厂的所有设备 第二步 调查项目分类根据所确定的调查目的与范围 就可以对调查对象的活动进行分类 分类的粗细根据抽样的目的而定 如只是单纯调查机器设备的开动率 则观测项目可分为 工作 停工 闲置 三项 如果进一步了解停工和闲置的原因 则应将可能发生的原因详细分类 以便进一步了解 第三步 设计调查表格以抽样项目分类为基础来设计工作抽样表格 如下表 第四步 决定观测方法在观测前 首先要绘制被观测的设备的操作者的分布平面图和巡回观测的路线图 并注明观测的位置 下图为某工厂的机器与操作者的配置平面图 图中圆圈为观测机器的位置 X为观测操作者的位置 带箭头的线条表示巡回路线 机 人 1 机 人 2 机 人 3 4 机 人 机 人 机 人 5 6 2 3 4 6 5 1 第五步 向有关人员说明调查目的为使工作抽样取得成功 必须将抽样的目的 意义与方法向被测对象讲解清楚 以消除不必要的疑虑 并要求操作者一定按平时的状态工作 避免紧张或做作 第六步 试观测并决定观测次数正式观测前 需进行一定次数的试观测 按照调查的项目分类 观测方法 调查表格等进行 通过试观测 得出观测事项的发生率 按以下任一式决定正式观测次数 n 4P 1 P E2n 4 1 P S2P 第七步 正式观测 1 决定每日的观测时刻 必须保证随机性 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 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 6C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 因为第二班的工作比率超过上管理界限 剔除之后 须重新计算平均工作比率 P 总观测时间 工作时间 129 124 125 119 120 160X5 77 13 核算精度 E 2 P 1 P n 2 0 7713X 1 0 7713 160X5 S 2 1 P n 2 1 0 7713 160X5 0 0297 3 0 0388 5 故观测有效 第九步 做出结论改进工作经过上述步骤 并确认结果可信之后 就可得出结论 如观测对象的工作比率是否合适 负荷是否充分 人员多余还是不足等 作出结论之后 应分析研究原因 有针对性的提出改进方案 达到工作抽样能充分发掘人员与设备的潜力 提高企业经济效益的目的 工作抽样应用实例 某饮料厂主要生产瓶装汽水 汽酒等饮料 采用流水线集体作业的生产组织形式 其生产流程如下图 一个工序或工位只有一人看管 现用工作抽样对上空瓶 洗瓶 出瓶 灯检 灌糖 灌水与扎盖 成品检验 装箱等8个工位作为观测对象 空瓶来自楼下 上空瓶 洗瓶 出瓶 灯检 灌糖 灌水 扎盖 成品检验 贴商标 装箱 搬运入库 入库 糖 底料检查 配料 水 CO2 瓶盖 空箱来自楼下 处理 混合 1 2 3 1 2 4 5 6 6 7 8 3 9 10 11 12 4 C汽水流程程序图 结论 工作抽样结束后 再应用抽样所得平均工作比率来制定流水线的产量定额 为此应用秒表测时法去测定各工序的每分钟产量 结果发现各工序的能力不平衡 而流水线的产量决定于薄弱工序的能力 通过平整流水线 使产量达到81 1瓶 分 于是C汽水生产线的轮班产量定额 480X77 13 X81 1 30 025瓶经过适当放宽 将流水线产量定额规定为30 000瓶 班 班产量提高36 36 原来为22 000瓶 班 最后进行合理定员 配备43人 与原配备 44人 比较 减少了2 27 工作研究 WorkStudy 方法研究 MethodStudy 工作衡量 WorkMeasurement 程序分析 ProcessAnalysis 流程图 ProcessChart 装配表 AssemblyChart 作业分析 OperationAnalysis 人机配合图 Man MachineChart 双手作业图 TwoHandedOperationChart 动作分析 MotionAnalysis 细微动作分析 Therblig 动作经济原则 PrinciplesofMotionEconomy 时间研究 TimeStudy 马表测时法 StopWatch 速度评比 TempoRating 宽放时间 Allowances 工作抽样 WorkSampling 预定动作时间标准 PredeterminedTimeStandard 模特排时法 MOD 方法时间衡量 MTM 工作因素 WF 预定动作时间标准 PredeterminedTimeStandard 3 预定时间标准法 3 1预定时间标准法的概念与发展过程预定时间系统 PredetermineTimeSystem 简称PTS法 在我国通常称作预定时间标准 法 是国际公认的制定时间标准的先进技术 它利用预先为各种动作制定的时间标准来确定进行各种操作所需要的时间 而不是通过直接观察和测定 F B 吉尔布莱斯用来细分成手眼动作的 动素 是进行动作研究的基本概念 把时间用量加到动作研究上是由美国人西格 A B Segnr 在1924年提出的 在他发表的第一个预定时间标准 动作时间分析 MotionTimeAnalysis 的论文中论述到 在实际条件的范围内 所有熟练人员完成真正基本动作所需要的时间是常量 他的动作时间分析 简称MTA 引起了产业界的极大注意 推动人们开始研究各种预定时间标准法 1934年美国无线电公司的奎克创立了工作因素体系 WorkFactorSystem 简称WF 1948年美国西屋电气公司的梅纳德 斯坦门丁和斯克互布公开了他们研制的方法时间衡量 MethodsTimeMeasurement 简称MTM WF法和MTM法是建立在对动作的性质与条件力求详细及极高精度的基础上 但这样的要求无疑给测定者对技术的掌握和使用带来困难 在这样的前提下 又发展了容易掌握 又可较迅速分析简化了的PTS法 如MTM MTM 及WF简易法等 但是随着科技的发展 产品趋向于周期短 批量小时 以上方法仍存在诸多不便 往往出现了生产批量已完成 而标准作业时间尚未来得及修订好的情况 因此必须寻求更为简单 便于使用的PTS法 1966年澳大利亚的海特博士 在长期研究的基础上所创立的模特排时法 ModularArrangementofPredetermineTimeSystem 简称MOD法 便是一种省略了的 使动作和时间融为一体的 而精度又不低于传统的PTS技术的更为简单