工作抽样方法概论

第十章工作抽样☆教学目的与要求1.理解工作抽样的概念;2.领会工作抽样的用途及其主要优缺点;3.掌握工作抽样的步骤与方法;4.领会工作抽样的应用。1.理解工作抽样的概念;2.领会工作抽样的用途及其主要优缺点;3.掌握工作抽样的步骤与方法;4.领会工作抽样的应用。2023/1/71☆教学内容第一节工作抽样概述第二节工作抽样的方法和步骤第三节工作抽样应用举例2023/1/72第一节工作抽样概述一、工作抽样的概念二、工作抽样的特点三、工作抽样的用途2023/1/73一、工作抽样的概念工作抽样（WorkSampling）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。瞬时观测法2023/1/74

利用工作抽样法可调查出操作者或机器的工作比率和空闲比率。2023/1/75（1）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。

1491219252934475354602023/1/76

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：2023/1/77（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:4，9，12，19，25，29，34，47，53，541491219252934475354602023/1/78在10次随机观测中有3次没工作（空闲），7次工作，故：

2023/1/79优点：：测定效效率高高而经经济；；观测数数据失失真小小，准准确性性高；；可以用用于多多种作作业的的同时时观测测；随机性性强，，不受受时间间的限限制；；几乎不不需对对观测测者进进行专专门培培训；；当调查查对象象分布布较广广时，，路上上花的的时间间多；；无法将将作业业细分分；只能得得到平平均结结果，，得不不到详详尽的的个别别差异异。缺点：：二、工工作抽抽样的的优缺缺点2022/12/2910主要用在以以下两个方方面：（1)工作改善。。（2)制定标准时时间。三、工作抽抽样的用途途2022/12/2911工作抽样与秒秒表时间研究究的主要区别别？项目工作抽样秒表时间研究测定方法测定工具观测者的疲劳程度观测对象观测时间观测结果

进行瞬时观测测进行连续测定定目视秒表或计时器器不太疲劳相当疲劳，观观测者必须专专心一名观测者可可以观测多名名对象；可以以同时观测作作业者和设备备一名观测者只只能观测一名名对象；同时时观测作业者者和设备有困困难随机时刻实际上难以在在很长时间观观测工作率时间值2022/12/2912项目工作抽样秒表时间研究研究对象研究重点主要用途方法特点工作班班制度度工时时工序作作业时时间测定工工时的的利用用情况况及各各类工工时消消耗比比例测定工工序及及其组组成要要素的的作业业时间间，研研究工工序结结构与与操作作方法法合理理性分析工工时利利用，，确定定各类类宽放放时间间的标标准资资料为制定定工序序标准准时间间提供供实测测作业业时间间，分分析改改进操操作方方法瞬间观观察，，调查查活动动事项项发生生次数数与发发生率率对工序序作业业进行行多次次重复复观察察与记记录2022/12/2913第二节工工作抽抽样的方方法和步步骤二、工作作抽样的的步骤一、工作作抽样的的方法2022/12/2914一、工作抽样样的方法工作抽样的原原理来自于数数理统计的理理论，以概率率法则作为基基础的方法，，欲取得正确确的工作抽样样结果，必须须遵循两条基基本原则：1.保证每次抽样样观测的随机机性；2.要有足够的抽抽样观测次数数。2022/12/2915图10-1正态态分分布布曲曲线线99.73%95.45%68.72%工作作抽抽样样一一般般取取2σσ的范范围围，，即即确确定定95%(实际际上上是是95.45%)的置置信信度度.2022/12/2916精确度：：精确度就就是允许许的误差差，工作作抽样的的精确度度分为绝绝对误差差E和相对误误差S。当可靠靠度为95%时：1、观测精精度2022/12/2917对一般般的工工作抽抽样来来说，，通常常取绝绝对误误差E为2%——3%，相对对误差差S为5%——10%。目的E值调查停工，等待时间等管理上的问题作业改善决定工作地布置等宽放率制订标准时间表10-4不同抽抽样目目的允允许的的绝对对误差差E值±3.6％～4.5％±2.4％～3.5％±1.2％～1.4％±1.6％～2.4％2022/12/2918例10-1根据工作抽样样查明某机器器的停工率，，要求相对误误差在10%以内。原估计计该机器的停停工率为30%，可靠度为95%，确定观测次次数为1500次。而实际却却观测了1800次，其中停工工500次，停工率为为28%，问此观测结结果能否满足足预定误差要要求？因此满足预定定的精度要求求。解：根据题题意，P=0.28,1-P=0.72,n=1800由公式得：：2022/12/2919原则：在满足足可靠度及观观测精度的前前提下，确定定合理的抽样样次数。方法：图表法法和计算法。2、观测次数n的确定2022/12/2920计算法：当可可靠度设定为为95%时n=4P(1-P)/E2n=4(1-P)/S2P确定P值有两种办法法：一是根据经验验统计数大致致选定一个P值；二是可预先进进行100次左右的试观观测来求P。注意，预观测测次数并非仅仅仅为了计算算用，可作为为整个观测次数的一部分分，计入总观观测次数中。。2022/12/2921例10-2如果又又经过过2天或3天的观观测，，观测测500次后，，发现现机器器有空空闲150次，因因此须须修正正观测测次数数。此此时如可靠靠度为为95％，要要求相相对误误差在在5％以内内。进进行工工作抽抽样时时，先先做100次的预预备观观测以以调查查机器器的空空闲率率p，结果果发现现有25次停止止，求求需要要观测测多少少次？？解：P=25%,1-P=75%,S=5%根据公公式得得：P=30%，n=3733次2022/12/2922练习题：：用工作抽抽样调查查设备停停台率,经过600次抽样观观察,得到的观观测结果果是,设备开动动420次,设备停台台180次,试问(1)工作抽样样事先设设定的可可靠度为为95%,相对误差差为5%,达到此要要求,600次观察是是否足够够?若不够,尚需追加加多少次次的观察察?(2)若将上述述相对误误差5%改为绝对对误差的的要求,试问600次观测是是否足够够?2022/12/2923二、工作抽样样的实施步骤骤1、明确调查目目的范围2、调查项目分类类3、确定观测路路径4、设计工作抽抽样观测表5、试观测及总总观测次数的的确定6、向有关人员员说明调查目目的7、正式观测8、观测数据的的整理与分析析2022/12/2924图10-2设备观观测项项目分分类图图2022/12/2925图8-4操作人人员的的观测测项目目分类类图图10-3操作人人员观观测项项目分分类图图2022/12/2926表10-4工作抽样样观测表表工厂名：车间名称：作业名：轴加工时间：年月日（8：00～17：00）粗车精车磨削铣槽观测者总计（比率）8：108：268：428：50…Х△○√…√○Х○…Х√√√…○○Х√…合计○1217151761（50.8%）√866525（20.8%）△524314（11.7%）Х374620（16.7%）2022/12/2927表8-5观测机机器开开动率率和操操作者者作业业率分类操作空闲合计操作率（%）机器1正正正正正正正正正正302050602正正正正正正正正正正401050803正正正正正正正正正正25255050操作者1正正正正正正正正正正302050602正正正正正正正正正正203050403正正正正正正正正正正351550702022/12/2928分类操作修理故障停电工作中工作准备搬运等材料商议等检查清扫洗手作业小计操作率(%)机器1正正正正15752正正正正10503正正正-0操作者1正正正正正正20672正正正正正正20673正正正正正正1550表10-6空闲时时间细细分观观测2022/12/2929决定定观观测测次次数数和和观观测测期期间间应应考考虑虑以以下下几几点点：：以找找出出问问题题进进行行改改善善和和推推断断作作业业率率为为目目标标的的场场合合，，若若工工作作稳稳定定，，每每天天观观测测20--40次较较合合适适；；而而工工作作内内容容在在一一天天中中有有较较大大变变化化时时，，应应取取发发生生变变化化的的时时刻刻。。如果果作作业业的的变变化化具具有有周周期期性性，，决决定定观观测测时时刻刻必必需需取取变变化化周周期期的的整整数数倍倍，，或或取取与与最最小小、、最最大大周周期期相相同同的的时时刻刻。。若作业内容稳稳定而均匀，，可确定较短短的观测期间间;而对非周期性性作业，观测测期间应延长长，每天观测测次数也应增增多。研究宽放率（（疲劳宽放除除外）或作业业内容变动大大的场合，最最好观测期间间稍长些。观测期间应避避开非正常作作业时间。2022/12/2930正式观测时每每日的观测时时刻必须是随随机的随机表法系统抽样原理理时间间隔法法。分层抽样法2022/12/2931表8-12机械设设备开开动率率观测测数据据日期观测次数n设备开动数设备开动率p6月9日20016080.0%6月10日20016683.0%6月11日20016281.0%6月12日20013266.0%6月13日20016281.0%6月16日20015678.0%6月17日20014482.0%6月18日20016683.0%6月19日20016281.0%6月20日20015683.0%合计2000159679.8%例10-3对某工工厂某某车间间的设设备自自6月9日至6月20日期间间进行行了10天（休休息日日除外外）的的现场场巡回回观测测，得得到观观测的的结果果列在在表8-12中。根根据表表中记记录的的数据据绘制制管理理图来来进行行分析析。2022/12/2932解：表表8-12已求出出10天的平平均开开动率率（作作业率率）=79.8%，则:管理界界限=±3σ=0.798±±3××0.0284UCL=0.798+3×0.0284=0.8832LCL=0.798-3×0.0284=0.7128由管理理界限限及设设备开开动率率可绘绘制管管理图图，详详见图图8-6。从管管理图图中可可以看看出，，6月12日的点点在界界外，，可以以判断断66%的开动动率为为异常常值，，应剔剔除。。日期观测次数n设备开动数设备开动率p6月9日20016080.0%6月10日20016683.0%6月11日20016281.0%6月12日20013266.0%6月13日20016281.0%6月16日20015678.0%6月17日20014482.0%6月18日20016683.0%6月19日20016281.0%6月20日20015683.0%合计2000159679.8%2022/12/2933图8-6管理图2022/12/2934重新计算设设备开动率率（作业率率），求绝绝对误差及及相对误差差，剔除异异常值后的的设备平均均开动率为为：由事先确确定的E=±3%，可靠度度为95%,计算出总总的观测测次数为为：1800次观测数数据远大大于所需需的观测测次数，，足以保保证精度度要求。。此时绝绝对精度度为：2022/12/2935相对精精度为为：原选择择的绝绝对精精度为为±3%，相对对精度度为±5%，说明明此观观测也也是有有效的的。若剔除除异常常值后后实际际观测测次数数没有有达到到所需需的观观测数数，则则需继继续补补测。。2022/12/2936第三三节节工工作作抽抽样样应应用用实实例例例10-5某饮饮料料厂厂工作作抽抽样样应应用用例10-4某企企业业的的齿齿轮轮厂厂工工作作抽抽样样应应用用2022/12/2937例8-4某企业的的齿轮分分厂加工工一批圆圆柱齿轮轮，应用用工作研研究对作作业进行行分析与与改进。。解：用工工作抽样样法解决决该问题题的具体体步骤如如下：齿轮加工工是某企企业的重重要作业业之一，，从每月月的计划划完成情情况看，，该厂齿齿轮生产产属薄弱弱环节，，一直影影响整机机的配套套率。劳劳资部门门认为主主要原因因是该工工段的作作业效率率低，估估计的作作业率仅仅为70％。为了了减少无无效时间间，提高高作业率率，决定定运用工工作抽样样法进行行作业改改进。2022/12/2938初步调查。主要对齿轮作作业的工艺、、设备、人员员、布置及作作业方法等进进行了调查。。调查的部分分结果见表8-13。工序内容设备台数工人数夹具1钻扩孔、倒角立钻11钻模2拉内孔、键槽拉床11球面导向套3粗车外圆及两端面普通车床33心轴4精车外圆及两端面普通车床22心轴5滚齿形滚齿机33心轴6磨齿磨齿机22心轴7打印去毛刺台钻118检查1表8-13齿轮加工工艺艺过程2022/12/2939对观观测测项项目目进进行行分分类类。。因为为主主要要调调查查空空闲闲原原因因，，因因此此对对可可能能发发生生空空闲闲的的观观测测项项目目进进行行了了详详细细的的分分类类。。如如表表8-14所示示。。作业辅助作业宽放作业辅助作业宽放钻、扩孔准备材料商谈问题滚齿清点数量入厕拉键槽中间检查搬运零件磨齿其他其他粗车清理工作地等待加工去毛刺精车准备工夹具休息终检查表8-14观测测项项目目分分类类2022/12/2940确定观测次数数。相对误差S取为5％，作业率P为70％，代入式8-6计算观测次数数n：确定观测期间间和一天的观观测次数。齿轮加工作业业较为稳定，，且日产量很很均匀，故可可取较短的观观测时间，确确定为3天，共有14个工位位，由由此计计算得得每天天观测测次数数为：：2022/12/2941确定观测路路径，如图8-7所示。○—相应工位操操作者的位位置×—观测者的位位置图8-7齿轮加工抽抽样观测路路径2022/12/2942确定观测测时刻。。用表8-9所示的随随机时刻刻表选择择观测时时刻。首首先选1～3列为3天的观测测时刻表表，每列列时间从从上到下下加8，表示从从早8：00开始，当当时间大大于12：00时，则加加9，表示扣扣除中午午的1小时休息息时间，，然后再再剔除旁旁边括号号内数字字大于16的时间，，则选择择的3天观测时时间如表表8-15所示。表8-153天观测时时刻表第一天第二天第三天第一天第二天第三天8：208：5510：308：109：5510：008：108：358：5513：5514：0014：0513：1513：3013：3511：3013：4513：5511：0511：1011：2512：0013：1010：3010：4011：1011：5013：059：109：4510：0510：5011：2014：5515：4515：5016：1016：2514：2014：3515：1516：1016：3514：0015：0515：4016：1016：352022/12/2943进行行观观测测。。按按照照时时间间和和路路线线进进行行实实地地观观测测，，根根据据作作业业中中发发生生的的状状态态在在观观测测表表上上对对应应栏栏目目内内打打标标记记，，如如表表8-16所示示。。作业名称齿轮加工所属车间机加工车间观测人审批观测日期10月7～9日共3天观测项目10月10月10月小计百分比

7日8日9日次数（％）合计百分比次数（％）基本作业钻扩孔12108304.442862.4拉键槽87152.2粗车39403311216.3精车3630329814.3滚齿3026288412.2磨齿151511416.0去毛刺768202.9检查61012284.1辅助作业准备材料565162.314220.6中间检查111011324.7清理工作地585182.6准备工夹具787223.2清点数量记录151611426.1其他354121.7宽放商量工作34181.211617.0搬运零件211714527.6等待12118314.5休息645152.2上厕所32381.2其他1120.32022/12/2944统计计观观测测结结果果。。由表表8-16的统统计计次次数数计计算算相相对对精精度度:分析析观观测测结结果果，，找找出出改改进进方方向向和和对对策策。。由表表8-16可知知，，基基本本作作业业的的作作业业率率仅仅占占62.4％，，而而辅辅助助作作业业和和宽宽放放分分别别占占20.6％和和17％，，辅辅助助作作业业中中，，清清点点数数量量、、记记录录、、中中间间检检查查、、准准备备工工夹夹具具和和清清理理工工作作地地所所占占比比例例较较高高；；宽宽放放中中搬搬运运零零件件、、等等待待所所占占比比例例较较高高。。由由5W1H提问问技技术术分分析析，，产产生生这这些些问问题题的的主主要要原原因因有有：：1）工工位位器器具具不不合合适适，，零零件件仍仍然然是是散散放放，，不不能能按按箱箱计计算算数数量量和和按按箱箱搬搬运运；；2）整整理理整整顿顿不不善善，，工工作作地地太太乱乱，，经经常常需需清清理理才才能能干干活活。。2022/12/29453）工夹夹具有有的老老化，，精度度不够够；4）粗加加工有有的也也做中中间检检查，，没必必要；；5）生产产能力力不平平衡，，精车车是瓶瓶颈工工序，，而拉拉键槽槽有富富余能能力，，因而而等待待多；；6）布置置不合合理，，搬运运多；；7）其他他，如如作业业者技技术不不熟练练，管管理上上派工工有问问题（（造成成不平平衡））等。。2022/12/2946另外，，在基基本作作业中中，62.4％的作作业率率也没没有完完全发发挥效效率，，这主主要是是因为为工人人作业业方法法不当当造成成的。。综上所所述提提出齿齿轮作作业的的改进进措施施：建建议通通过流流程研研究，，重新新划分分作业业（使使作业业均衡衡）和和取消消不必必要的的作业业；再再通过过搬运运与布布置分分析寻寻求设设备按按流水水线布布置的的可能能性，，并设设计适适当的的工位位器具具和工工作地地布置置，同同时还还要应应用动动作研研究和和其他他工业业工程程方法法对基基本作作业进进行分分析改改进。。2022/12/2947该厂邀请请了专家家对饮料料、饴糖糖、料、、精制酒酒等7条流水线线进行了了技术诊诊断，并并运用程程序分析析、时间间研究、、工作抽抽样等现现代化管管理方法法制订了了先进合合理的劳劳动定员员定额，，明显地地提高了了劳动生生产率和和经济效效益，其其中A汽酒、B汽水和C汽水三条条生产线线的定员员减少了了2.27％，班产产量提高高了36.36％。例10-5某饮料厂厂生产瓶瓶装汽水水，汽酒酒等饮料料，采用用流水线线集体作作业的生生产组织织形式。。如何在在市场经经济的情情况下，，在与同同行业的的市场竞竞争中立立于不败败之地，，如何在在不增加加人力、、设备的的情况下下，提高高产品质质量，增增加产品品产量，，降低成成本。2022/12/2948图10-8C汽水水流流程程程程序序图图2022/12/2949该厂厂C汽水水的的生生产产流流程程程程序序图图如如图图8-8所示示。。此此流流水水线线的的大大部部分分工工作作属属于于纯纯机机动动的的，，少少部部分分工工序序是是机机手手并并动动和和手手工工作作业业。。一一个个工工序序或或工工位位只只有有1人看看管管，，设设备备只只要要出出产产品品就就算算是是在在工工作作。。用用工工作作抽抽样样对对手手工工上上空空瓶瓶、、自自动动洗洗瓶瓶机机监监视视、、出出瓶瓶、、灯灯检检、、灌灌糖糖、、灌灌水水和和扎扎盖盖、、成成品品检检验验、、装装箱箱等等8个工工位位作作为为观观测测对对象象。。2022/12/2950（1）决定观测测次数，经经研究，规规定可靠度度为95％，绝对精精度为±3％，相对精精度为±5％。根据该该厂过去的的统计资料料，工作比比率为80％，规定每每班观测20次。总观测次数，将P=80％、S=5%代入上式，得观测轮班数，取3班。2022/12/2951(2)决定每日日的观测测时刻，，为了简简便，采采用随机机起点等等时间间间隔法，，设乱数数数列为为：18、13、02、09、11、19、05。该厂白班班作业时时间从7时开始，，故第一一天第一一次观测测时刻是是7时18分。各次观测测时间间间隔：（（480－18）20＝23min。则第二次次为7时41分，如此此类推。。第二天第第一次的的观测时时刻为7时13分，第二二次为7时36分，其余余类推。。2022/12/2952（3）实施观测，，整理分析观观测结果，按按观测次数应应该观测三