第四章-工作系统(生产与作业管理-吉林大学-吴迪)

第四章方法研究与工作测定一、工作设计与方法研究二、工时消耗与定额三、工时消耗分析方法一、工作设计与方法工作设计的内涵：确定每个岗位的工作内容；是生产、作业流程的具体化；目的是建立具有一定能力和效率的工作系统。理论依据：效率观点、行为观点。设计方法：分工细化、专业化；工作内容扩大化、丰富化；工作轮换制、工作团队制、流程责任制。方法设计结构：流程——活动——动作；流程分析：解决活动之间的关系；方法：流程图分析（见教材175页）动作研究：解决动作之间的关系；方法：动作的经济原则；基本动作分析；微动作分析。工作条件研究：温度、湿度、噪音、照明、间歇等。二、工时消耗与定额

1、工时定额含义：对于劳动要素在生产过程中消耗与占用的标准,主要是通过劳动定额的制定,以及在实际执行中对定额水平的控制实现的,并以此为依据确定用工数量,即劳动的占用量。

工时定额是指在一定的技术组织条件下,生产一定数量产品所规定的劳动消耗量标准。劳动定额的作用：①是劳动消耗、占用及控制的标准;②是生产过程的组织与计划的基础;③是成本核算经济核算的依据;④提高劳动生产率,降低成本,确定劳动报酬的手段。定额时间是指为完成生产任务所消耗的时间，应计入劳动定额中的时间。包括以下几种:①作业时间（To）是指直接用于实现工艺过程所消耗的时间。在机械加工条件下,可分为基本作业时间和辅助作业时间；手工作业则不再区分。消耗特点：每完成单位产品发生一次（是产量的线性函数）,其数量取决于产品与工艺特征。辅助时间可以根据与基本时间的交叉与否确定。但手工作业时不能分解。确定方法：一般采用测时或公式计算的方法。②布置工作地时间（Tw）是指为保证工作地处于正常状态进行的操作所消耗的时间。例如：保养、清扫设备，换工具，交接班工作等。消耗特点：每个轮班发生一次，数量取决于设备状况,设备工作时间的长短等因素。确定方法：一般按占ＴO的比例确定，用统计分析的方法。

③休息与生理时间（Ｔm）：指用于劳动者恢复、保持劳动能力所需要的时间。例如：调整姿势、喝水等时间。消耗特点：根据劳动条件与劳动强度的不同，消耗的时间不同。确定方法：一般按劳动条件确定一个占作业时间的比例，统计分析方法。④准备与结束时间（Ｔf）：为生产一批产品或做一项工作，进行事前准备和事后结束工作所需的时间。例如：领料、准备图纸和工具、调整设备、结束后的送检等所需的时间。消耗特点：每加工一批产品（更换一次加工对象）发生一次，与设备及产品的复杂程度有关。确定方法：统计分析,或根据工艺技术文件要求确定。工时定额的计算：Ｋ：宽放系数，ＴW＋ＴM占作业时间比例n:生产批量大量生产条件下：Ｔ＝ＴO＋ＴW＋ＴM＝ＴO×（１＋Ｋ）成批生产条件下：Ｔ＝ＴO＋ＴW＋ＴM＋1／n·ＴF＝ＴO×（１＋Ｋ）＋1／n·ＴF单件生产条件下：Ｔ＝ＴO＋ＴW＋ＴM＋ＴF＝ＴO×（１＋Ｋ）＋ＴFＴ单＝Ｔo×（１＋Ｋ）＋Ｔf／n3、劳动定额的制定①概率估计法特点：根据产品的技术图纸，工艺规程，以及工作条件，对工时消耗做出估计值。然后，求数理统计的平均值。也称为三点估计法。原理：设：a:最乐观时间b:最保守时间m:最可能时间

λ：定额完成系数，此数值可在数理统计书中查到M＝（a＋4m＋b）／6,σ＝（b－a）／6T＝M＋λ·σ

例：某工序的定额估计为：a＝6小时,b＝14小时,m＝7小时则：M＝1／6·(6＋4×7＋14)＝8小时σ＝（14－6）／6＝8／6＝1.3小时如定额完成率P取95％，则：

T＝8＋1.6×1.3＝10小时其中：λ＝0P(T)＝50％λ＝1P(T)＝84％λ＝2P(T)＝98％λ＝1.6P(T)＝95％λ＝1.3P(T)＝90％TM0123②统计分析法特点：根据以往定额完成情况，推算确定。用实动工时的统计量,计算平均数,加上概率分析。计算方法：第一，计算X的平均数。X＝X1＋X2＋…Xn／n＝∑Xi／n或:X＝∑Xifi／∑fi第二,计算均方差σσ＝√(X1－X)2＋(X2－X)2…＋(Xn－X)2／n

或：√∑(Xi－X)2fi／∑fi第三,计算工时定额。

T＝X＋λ·σλ：定额完成系数，确定方法同上。

③技术定额法特点：在标准的技术组织条件与合理的操作方法基础上,通过测时或技术计算,确定工时的消耗。基本公式：

其中：ＴO：可以测时或工时消耗规律计算求得，其方法根据各种作业的不同，计算方法也不同。可根据加工设备的运动特点及工艺参数等计算确定；K：根据工时消耗种类比例的构成，统计确定；ＴF：根据设备、工装等单独确定。适用：技术计算方法适用于使用机器加工作业的基本作业时间。Ｔ＝ＴO×（1＋K）＋1／n·ＴF

三、工时消耗分析方法

1、时间观测含义：是一种通过对工时消耗的实地观测，而得到工时消耗实际数据的方法。观测对象：以作业中某项活动为观测对象，进行观测计量。目的：通过观测得到工时消耗中的各项时间，及其构成。方法：现场直接观测记录。2、工时抽样特点：对作业活动进行随机地观察，以各种操作活动的次数，占全部观察次数的比例，推定工时消耗的构成，即为工时抽样。原理：其中：P：某事件出现的概率（服从二项分布）；

N：抽取的样本数量；

f：某事件出现的次数。当二项分布抽样数量充分大时，趋于正态分布。规则：随机性：保证每次观察是随机的，即全部时间可以有相同的机会被观察到。充分性：工时抽样的数据为计数值、离散的，符合二项分布。根据数据统计原理.

p＝f／Nσ＝√p(1－p)／N抽样精度的确定：例：当用尺子测量一段距离时，可以允许有一个误差，如可以允许有3mm的误差,此时为绝对误差,用E表示。即：E＝±△L

但测量的距离越长,应允许的误差也越大。用S表示相对误差。则：S＝E／L＝△L／L

在工时抽样时,也存在绝对误差（E）与相对误差（S），既为抽样精度，其中：∴有E＝S·p，抽样之前应确定允许的误差，既抽样精度。E＝△p，S＝△p／P工时抽样的可信度：由于大量的工时调查数值近似地服从正态分布，则常用的可信区间有：┌(-1σ1σ)＝68.27％F(T)＝┤(-2σ2σ)＝95.45％└(-3σ3σ)＝99.97％TP-3-2-10123抽样次数的确定：将选定的精度E＝SP,以一定的可靠度来实现则会有：λ：概率系数如果在工时抽样时，取λ＝2，（可靠性95%，常用值）则：SP＝2·σ_＝2·√P(1－P)／N

注意：在抽样之前P为未知的,而抽样次数又要靠P来确定,S为人为给定的。所以，一般采取预抽样的办法来确定P进而确定N。SP＝λ·σN＝4(1－P)／S2·P

例：调查设备的停机率，事先确定抽样的精度S＝±5％，可靠性为95％。因为P未知，所以先进行N1＝100次抽样,其中有停机事件发生25次，即f＝25。所以:P1＝25／100＝0.25＝25％计算：

N。＝4·(1-P)／S2·P

＝4×(1－0.25)／(0.05)2×0.25＝4800因为：N。＞N1，抽样不足,应补充抽样N。-N1＝4700次再抽样4700次,共计抽样4800次,其中停机为1400次,则：P＝1400／4800＝0.29＝29％N＝4(1-P)／S2·P

＝4×(1－0.29)／(0.05)2×0.29＝3917次所以，P＝29％±0.0145，可靠度为95％。

E＝S·P＝0.05×0.29＝0.0145抽样方法：①明确抽样目的，确定精度和可靠性E、S、P(x),即推断的准确性及可靠性。②确定观测对象及活动分类。③预观测并确定观测次数N及巡回次数K。K＝N／m每次可观测几个对象④观测、记录、分析、计算观测结果P＝f／N×100％⑤检验观测次数N及误差范围。应用举例：根据工时抽样及统计结果，确定工时定额、作业时间。例：根据统计资料知，某工序每天可以完成Ａ产品80件，而根据工时抽样结果工时利用率仅为80％，其中作业时间的比例为62.5％，求该产品的工序单件定额和作业时间。解：Ｔ＝480×0.8／80＝4.8分ＴO＝480×0.8×0.625／80＝3分3、学习曲线含义：生产单位产品消耗的工时，会随着产量的增加而递减，即工时消耗递减规律。单位产品工时和累计产量之间具有一种涵数关系,称为“学习曲线”。基本假设：①生产某种产品或完成某项作业的消耗时间，是随生产的重复而逐渐减少的；②根据经验时间的减少，按一定的递减率，随累计产量的增加，呈指数函数关系，将这个递减率称为学习率；③学习率是根据产品和加工条件确定的，即各产品有特定的学习率。一般认为学习曲线是指数关系：式中:y:生产第x台产品所消耗的工时a:生产第一台产品所消耗的工时c:学习率n:产品产量的倍增次数y＝acn…学习曲线(1)设:x为累计产量在x递增n倍时，有:2n＝x∴nLog2＝Logx对(1)式两边取对数:Logy＝Loga＋nLogc设:m＝LogC／Log2Logc＝m·Log2∵Log2＝Logx／n∴Logy＝Loga＋n·mLog2＝Loga＋mLogx两边取指数m:学习率系数m＝Logc／Log2常数y＝axm…学习曲线（2）

应用举例：某工厂生产一种产品，第150台的工时为100小时,学习率为80％，如计划再生产10台,推算这10台产品的平均单台工时。解：∵y＝axm∴a＝y／xm

m＝Log0.8／Log2＝-0.322

则:a＝100／150-0.322＝501.8小时∴x＝151时，

y＝axm＝501.8×151-0.322＝99.7小时同理可求出152.153…分别如下：

计算平均数,即为平均工时。x151152153154155156157158159160t99.799.599.399.198.998.798.598.398.197.9计算平均定额：如再生产300台,可利用积分求得平均数：

1450y＝——∫axmdx300151450

＝1／300∫（502·x-0.322）dx151450

＝502／300·1／(-0.322＋1)·x-0.322＋1

151

＝81.61小时≈82小时所以，可确定工时定额为：82小时。学习率的估计：主要取决于产品结构,加工方法,生产组织等因素。国外专家的推算为：手工作业与机器作业的比例为：75％c