基础工业工程(第六章)

1、,合肥工业大学工业工程系 蒋增强,基础工业工程第六章 动作分析,一、动作分析 1.1 动作的定义 1.2 动作分析的定义 1.3 动作分析的目的 1.4 动作分析的用途 二、动作分析的方法 2.1 观察作业动作的方法 2.2 动作分析的方法,第一节 动作分析概述,动作的大致分类：,第一节 动作分析概述,动作的定义,【动作】工艺流程和作业的具体实施方法，如寻找、握取、移动、装配必要的目的物，操作者身体各个部位的每一个活动。,第一节 动作分析概述,动作分析的定义,【动作分析】按操作者实施的动作顺序观察动作，用特定的记号记录以手、眼为中心的人体各部位的动作内容，并将记录表格化，以此为基础，判断动作的

2、好坏，找出改善点的一套分析方法。,【动作意识】在日常工作中对任何作业 都抱有问题意识，仔细观察事物，判断动作的好坏，构思设计更好的动作顺序和方法。,了解操作者身体各部分的动作顺序和方法。 了解以两手为中心的人体各部位是否能尽可能同时动作，是否相互联系。 明确各种动作的目的，动作过程中的必要动作和不必要动作 了解在必要的作业动作中两手的平衡。,第一节 动作分析概述,动作分析的目的,（1）为减轻作业疲劳、提高工作效率而找出动作存在的问题。 （2）探讨最适当的动作顺序、方法及人体各部分动作的同时实施。 （3）探讨最合适动作的工、夹具和作业范围内工件、材料、工夹具的位置. （4）比较顺序、方法改善前后

3、的情况，预测和确认改善的效果. （5）用记号和图表一目了然地说明动作的顺序和方法. （6）改善动作的顺序和方法，制定最适当的标准作业方法. （7）提高能细微分析动作和判断动作好坏的动作意识。,第一节 动作分析概述,动作分析的用途,第一节 动作分析概述,观察作业动作的方法,一、目视动作观察法 动素分析法 二、动作分析的方法 慢速摄影分析法 VTR分析法,第一节 动作分析概述,动作分析的方法,2.1动素与动素分析的概念 2.2动素分析的目的和用途 2.3动素分析的方法 2.4动素分析的总结,第二节 动素分析,吉尔布雷斯将以手、眼活动为中心的基本动作总结为18种，并取名为动素。动素是组成所有动作的基

4、本单位。 动素分析：通过观察手、足动作和眼、头活动，把动作的顺序和方法与两手、眼的活动联系起来详尽地进行分析，用动素记号记录和分类，找出动作顺序和方法存在的问题 ，单手等待以及不合理动作、浪费的动作等问题并加以改进的一种分析方法。,第二节 动素分析,动素与动素分析的概念,18种动素可分为3类 第一类为有效动素，共9种。 第二类为辅助动素，共5种。 第三类为无效动素，共4种。,第二节 动素分析,动素的分类及其符号,第一类：有效动素,分析、改善的重点是如何缩短其持续时间,第二类：辅助动素,除了非用不可者外，应尽量取消此类动素,第三类：无效动素,此类动素不进行任何工作，是一定要设法取消的动素,台湾的

5、周道教授将动素用4个同心圆表，第一圈为中心圈，为核心动素；第二圈为常用动素，是改善的对象，第三圈为辅助性动素，操作中愈少愈好，第四圈(最外圈)为消耗性动素，应尽可能予以取消。,动素举例：开啤酒瓶,第二节 动素分析,动素的其他分类简介,把动作分类归纳成为18种基本动作，了解每个动作的过程和状态，明确动作顺序、方法与双手、眼、足、头等人体各个部位动作之间的关系； 把握人体各部位是否同时动作； 确认各动作的合理性，找出存在的浪费、不合理性和不稳定性； 区别必要动作、辅助动作和不必要动作，找出产生后两类动作的原因。,1、动素分析的目的：,第二节 动素分析,动素分析的目的和用途,（1）探讨高效易行的工作

6、方法 （2）探讨最适当的动作顺序 （3）作为作业安排、手工操作夹具化和夹具改善的参考资料。 （4）分析改善前后的效果，比较两个以上作业的动作顺序和方法 （5）用动素符号记录正确详细地说明双手和眼的动作 （6）制定最正确的易于操作的标准作业方法 （7）培养出操作者的动作意识,2、动素分析的用途：,第二节 动素分析,1找出作业中存在的问题，决定应进行动素分析的作业 2动素分析的准备 3动素分析的实施 4讨论分析结果，确定改进方案,应用举例：分析电阻元件插入电路板,第二节 动素分析,动素分析的方法,（1）制定出合理、无浪费、稳定的作业顺序和方法 （2）制定出轻松不易疲劳的作业方法 （3）设计最适当的

7、工、夹具，改善作业现场布置,第二节 动素分析,动素分析的目的,思想准备：事前应充分理解和掌握作业内容,工具准备：动素分析表、记录纸、秒表、卷尺,第二节 动素分析,动素分析的准备,（1）在动素分析表中填写必要的事项 （2）观察、分解、记录动作 （3）整理分析结果，填写总结表 （4）填写作业现场布置图,分析方法分两步：多次观察作业，掌握大致情况，在记录纸上归纳出要素作业； 按作业的顺序记录相应的双手活动，把各作业要素一动素为单位分解，在动素分析表中的相应栏目中填写动素名与动素记号。,第二节 动素分析,动素分析的实施,5W1H提问技术，ECRS技巧，动作改善 检查表 基于动作经济原则进行 应作出改善

8、后作业的动素分析表，通过比较改善前后的动素数，确定改善的效果,第二节 动素分析,结果分析方案改善,零件插入作业的现场布置,归纳总结的方法： 1、统计分析表 （1）找出第2类、第3类动作所占的比例。当第2类、第3类动素多的时候，存在着动作浪费，有必要改善动作。 （2）分析双手动作的平衡。,第二节 动素分析,动素分析的总结,动素分析表,第二节 动素分析,5W1H法 动作改善检查表 P140 表6-4 动作改善要点 P142 表6-5 动作经济原则,第二节 动素分析,其他方法,探讨高效易行的作业方法 用于无论如何观察作业，也不能发现动作所存在的问题以及无论如何思考也制订不出最佳方案的场合 探讨最适当

9、的动作顺序 通过动素分析，可以明白人体各部位用什么动作顺序活动 作为讨论最适当的工夹具与作业环境布置安排时的参考资料 制订正确易行的标准作业方法 培养动作意识,第二节 动素分析,动素分析的应用场合,案例1：钻孔作业,案例2：锡焊作业,第二节 动素分析,动素分析的应用实例,钻孔作业现场布置图,第二节 动素分析,钻孔作业动素分析表,作业现场布置图,锡钎焊作业动素分析表,一、影像分析的概念和用途,二、影像分析的方法,（一）慢速影像动作分析,（二）细微动作影像分析,第三节 影像分析,1、概念 影像分析就是利用照相机、电影摄影机、摄像与录象机等声像设备，记录人的动作，并据此进行动作研究的一项技术。,一、

10、影像分析的概念和用途,第三节 影像分析,2、用途 （1）弥补人的分析能力的局限性 （2）对难以观测的作业周期的时间值进行测定 （3）用以记录现场的真实状态 （4）在其他场所把作业现场的情况再现出来供大家讨论 （5）向有关人员进行说服、讲解,第三节 影像分析,（一）慢速影像动作分析,1、特点： 慢速影像动作分析用比通常慢的速度摄影或摄像，再用正常的速度再现拍摄的内容，从而可以在较短的时间内观测和分析作业过程。,第三节 影像分析,一、影像分析的方法,2、用途,适合搜集下述情报： （1）时间发生的时刻 （7）统计事件的发生数 （2）事件的发生间隔 （8）事件移动的路径 （3）事件的继续时间 （4）事

11、件发生的次数 （5）事件发生的时间比率 （6）事件间的相互关系,第三节 影像分析,3、慢速摄影的方法,确定分析目的和作业对象,安装、调整好计算机,确定拍摄时间间隔,确定摄影机的位置,确定作业内容,取得操作者支持,对分析作业进行摄影,第三节 影像分析,4、慢速摄影动作分析,（1）粗略分析,（2）详细分析,第三节 影像分析,（1）粗略分析的步骤,1）用普通速度再现影像 2）在观看录象过程中记录问题 3） 对存在的问题之处多次反复观看，共同讨论对策,第三节 影像分析,（2）详细分析的步骤,1）手动进给再现影像 2）求出每作业内容的画面数 3）求每一作业的时间值 4）当完成了影像分析表后，填写慢速影

12、像动作分析表 5）再次用手动送进，再现影像，在现场 布置图中用流程图表示操作者的活动 6）讨论分析结果，制定改善方案,第三节 影像分析,操作者活动流线图,第三节 影像分析,（二）细微动作影像分析,1、用途：,1）对用肉眼无法跟踪的快速动作进行分析 2）对自然状态的作业进行详细的分析 3）用以正确测定快速动作的时间值 4）正确地测定动作经路的长度 5）用以收集制定工作标准所需的资料 6）用以进行动作研究的培训,第三节 影像分析,2、记录的程序,明确目的、目标和内容,准备器材,取得现场支持和理解,进行试摄或正式拍摄,根据情况再现给作业者看,第三节 影像分析,3、对影像进行分析,（1）观看全部影片或

13、录象带，并从中选择一个典型完整的作业循环 （2）把影片上的资料转换成书面资料，绘制动作分析表 （3）用与动素分析相同的方法对作业进行分析,第三节 影像分析,一、动作经济原则的定义,二、动作经济的四条基本原则,三、动作的三要素,四、动作经济原则的作用和应用目的,第四节 动作经济原则,1、生产三要素： 人、机器和物料 2、动作经济原则： 为了以最低限度的疲劳获取最高的效率，寻求最合理的动作作业时应遵循的原则。根据这些原则，任何人都能检查作业动作是否合理。,第四节 动作经济原则,一、动作经济原则的定义,3、动作意识 明白合理动作与不合理动作的区别。 明确动作错误的原因，判断合理动作。 全身心投入动作

14、研究，思考合理动作方法，作业配置和工夹具。,第四节 动作经济原则,1、减少动作数量 2、双手同时作业 3、缩短动作的距离 4、轻松作业,是否存在不必要的大动作来进行作业？特别是取放物品的距离是否过大？,对于简单作业可以同时使用双手和足，既可以提高工作效率，又保持身体的平衡，减少疲劳。,第四节 动作经济原则,二、动作经济的四条基本原则,是否有多余的搜索、选择、思考和预定？ 是否便于抓取和装配？ 对第二、三类动作，必须考虑减少和取消的改进措施。 对第一类动作，应探讨通过使用夹具，改变动作顺序来缩短动作时间，轻松作业。,1、减少动作数量,第四节 动作经济原则,能否减少基本动素数？ 是否处于难于操作的

15、不合理姿势？ 是否是需要大力气的动作？ 改进动作不仅提高作业效率，还必须考虑作业的舒适性。,4、轻松作业,第四节 动作经济原则,动作方法 作业现场布置 工夹具与机器,动作经济原则表 P155 表6-11,第四节 动作经济原则,三、动作的三要素,1、动作经济原则的作用 1）回归到动作方法应有的基础上，从作业中找出不符和动作经济原则之处，把握作业动作上存在的问题 2）用动作经济的原则核查动作方法、作业现场布置、夹具和机器，把握改善的要点,第四节 动作经济原则,四、动作经济原则的作用和应用目的,2、应用动作经济原则的目的,1）发现作业动作中不满足动作经济原则之处，取消动作中存在的不合理、不稳定和无用

16、的动作 2）取消作业中容易造成疲劳和失误的因素，使操作者保持良好的状态，有节奏的进行作业 3）掌握动作经济原则，提高动作意识、问题意识和改善意识，经常构思和运用高效的作业分析,第四节 动作经济原则,一、基本原则1：减少动作数,二、基本原则2：双手同时进行动作,三、基本原则3：缩短动作距离,四、基本原则4：轻快动作,第五节 作业改善动作经济原则的应用,（一）关于动作方法,（二）关于作业现场布置,（三）关于工夹具和机器,第五节 作业改善动作经济原则的应用,一、基本原则1：减少动作数,1、取消不必要的动作 通过动素分析，尽量减少第2类第3类动作数。 实例1：通过固定电烙铁减少动作数 实例2：用定量容

17、器取消计数动作,（一）关于动作方法,第五节 作业改善动作经济原则的应用,2、减少眼的活动,要尽量将定神直接观看改成大致观看，并减少在观看过程中的人体活动。 实例3：利用反射镜减少眼的移动角度 实例4：用透明有机玻璃观看窗口减少眼 的活动,第五节 作业改善动作经济原则的应用,3、合并两个及以上的动作,实例5：合并两个印章减少盖印动作 实例6：用双管注射器减少涂覆树脂动作,第五节 作业改善动作经济原则的应用,（二）关于作业现场布置,1、工具材料放在操作者前面的固定位置处 实例7：指定工具、物料的放置位置 实例8：固定工具与原料箱 实例9：把标签放置台改放在操作者前面的固定位置上,第五节 作业改善动

18、作经济原则的应用,2、把工具、物料放置成便于作业的状态 实例10：利用夹钳放置筒取消“改变夹钳握持方式”的动作 实例11：通过改变作业现场的布置取消“变换工件方向”的动作,第五节 作业改善动作经济原则的应用,3、按作业顺序放置工具物料 把作业顺序放置工具物料，可以减少寻找、选择等动作，轻快地进行作业。 实例12：按便于作业的顺序布置工具,第五节 作业改善动作经济原则的应用,（三）关于工夹具与机器,1、利用便于抓取工具、物料的物料箱 从物料箱中抓取物料时，应仅是简单的伸手和抓取动作，不应需要集中注意力和调节方向。 实例13：漏斗型物料箱的应用 实例14：用波纹板简化抓取动作,第五节 作业改善动作

19、经济原则的应用,2、把两个及以上的工具合并成一个,通过把频繁使用的多件工具合并成一件，可以减少用手操作使用工具的次数和寻找动作。 实例15：经常使用工具的合并 实例16：相同形状工具的合并 实例17：合并完成同一作业所必要的工具 实例18：合并万用表的测头,第五节 作业改善动作经济原则的应用,3、利用快动夹紧机构,把工件夹紧在夹具中的作业，属于机械加工工序的辅助作业，夹紧应操作简单，还要满足夹紧要求。 实例19：用压板夹紧机构代替手柄螺旋夹紧机构减少夹紧动作,第五节 作业改善动作经济原则的应用,4、用一个动作操作机器,经常使用开关和操纵柑器操纵器，根据操作机构的不同，有的要花费很多动作，有的只

20、要一个动作。因此，要尽量采用只需要一个动作的操作机构 例：回转式开关改为按钮式开关,第五节 作业改善动作经济原则的应用,二、基本原则2：双手同时进行动作,（一）关于动作方法 （二）关于作业现场布置按双手能同时动作布置作业现场 （三）关于工夹具与机器,第五节 作业改善动作经济原则的应用,1、双手同时开始同时完成动作 要尽可能让双手同时进行作业动作。从动作经济原则来讲，除休息以外作业过程中不允许有双手空闲。 实例20：双手同时把元件插入电路板,（一）关于动作方法,第五节 作业改善动作经济原则的应用,2、双手对称、反向同时动作,从人体动作的容易程度讲，反复相同的运动轨迹是最自然的动作。再则，若双手的

21、运动方向左右对称的话，还可以取得双手相互运动的平衡，有节奏地进行动作，进行还能消除双手在时间上的偏差，防止作业的差错。 实例21：将直接涂胶水改成双手同时涂胶水,第五节 作业改善动作经济原则的应用,（二）关于作业现场布置 按双手能同时动作布置作业现场,能够用双手进行的作业，也有因作业现场布置很差而无法同时用双手动作的情况。最理想的情况按左右对称布置作业现场。 实例22：通过布置左右对称的作业现场使双手能同时作业,第五节 作业改善动作经济原则的应用,（三）关于工夹具与机器,要遵循双手同时动作原则，对于工夹具与机器应考虑以下三个问题： （1）当要长时间拿住目的物时应尽量采用固定工具。 （2） 对简

22、单的作业与需要力量的作业，应尽量采用能利用足进行作业的工具。 （3）设计能进行双手同时作业的夹具。,第五节 作业改善动作经济原则的应用,1、采用固定工具固定需要长时间拿住的目的物,用一只手代替虎钳之类的固定工具拿住目的物，将降低作业效率。此时应考虑通过使用固定工具，解放拿住目的物的手，以便使用双手同时作业。这样，既能稳定产品质量，也便于作业，减轻操作者的疲劳。 实例23：在拧紧螺钉作业中使用固定工具,第五节 作业改善动作经济原则的应用,2、采用能用足进行作业的工具完成简单的或需要力量的作业,对不用手也能完成的简单作业，应尽量用足 完成，以便空出双手进行复杂作业。 对需要力量的作业，用足比用手操

23、作更有 效，还能减轻手的疲劳。 例：两种用足进行操作的装置,第五节 作业改善动作经济原则的应用,3、设计能双手同时操作的夹具,按能同时使用双手布置作业区域，设计不发生单手空手等待的夹具时，有必要从操作的角度，设计出便于安装定位的夹具。同时，还要考虑一次在夹具上能完成多件加工。 实例24：通过夹具实现双手同时操作带尾垫圈的弯曲作业,第五节 作业改善动作经济原则的应用,三、基本原则3：缩短动作距离,（一）关于动作方法,（二）关于作业现场布置,（三）关于工夹具和机器,第五节 作业改善动作经济原则的应用,（一）关于动作方法,1、便于用最适当的人体部位动作 为完成规定的作业，把人体的活动部位限制到最小的

24、范围，工作效率最高，同时也不容易疲劳。 例图：人体最佳动作顺序,第五节 作业改善动作经济原则的应用,2、用最短的距离进行动作,动作的距离几乎都由作业现场布置 所决定。因此，必须根据适当的作业范围布置作业现场。 实例25：通过把物料箱布置成圆弧形缩短动作距离 实例26：用桥式操作台缩短动作范围,第五节 作业改善动作经济原则的应用,（二）关于作业现场布置,在不妨碍作业的前提下尽量使作业区域狭窄。 实例27：通过改变物料放置与操作台位置缩短动作的距离,第五节 作业改善动作经济原则的应用,1、利用重力和机械动力送进、取出物料 在夹具上做出斜度以便于工件的取出。另外，利导槽等送出工件，可以取消下工序运送

25、工件的动作，缩短运送距离与作业时间。 实例28：利用滑槽缩短工件的运送作业距离 实例29：利用倾斜货架缩短动作距离,（三）关于工夹具与机器,第五节 作业改善动作经济原则的应用,第六章 动作分析,2、用人体最适当的部位操作机器,不同动作有最适当的人体部位 实例30：改变机器的操作位置缩短动作距离。,第五节 作业改善动作经济原则的应用,四、基本原则4：轻快动作,（一）关于动作方法,（二）关于作业现场布置,（三）关于工夹具和机器,第五节 作业改善动作经济原则的应用,不受限制的动作就是在作业过程中不出现运动方向的调整、注意、停止等的动作。 实例31：通过改变作业顺序减少涂漆作业的注意力 实例32：取消

26、对粘贴透明胶带动作的限制,（一）关于动作方法,1、使动作不受限制轻松进行,第五节 作业改善动作经济原则的应用,对于需要力量的作业，利用弹簧、液压、气压等装置可以弥补人体力量的不足。 实例33：重力的作用 实例34：电磁力的作用 实例35：弹力的作用 实例36：气压与液压的利用,2、利用重力及其他机械、电磁力动作,第五节 作业改善动作经济原则的应用,妥善利用惯性力和反冲力可以实现轻松工作 实例37：利用惯性力分离工件与切屑,3、利用惯性力和反冲力动作,第五节 作业改善动作经济原则的应用,人体各部分的运动是在运动中枢的指挥下通过收缩与伸展各部分肌肉进行的。激剧改变手的运动方向，违反惯性，显著增加人

27、体疲劳。 例图：动作的方向及其改变,4、连续圆滑的改变运动方向,第五节 作业改善动作经济原则的应用,操作台的高度随作业内容而变。需要力量的作业，用手腕或手指完成的作业，都有不同的最适当的作业位置高度。 实例38：打字机高度 实例39：小物件装配台的高度 实例40：利用高度调整机构固定作业高度,（二）关于作业现场布置 最适当的作业位置高度,第五节 作业改善动作经济原则的应用,1、利用夹具和导轨规定运动经路,（三）关于工夹具与机器,当空间或平面对准位置的时候，若存在基面或基准轴，以此设计出夹具或导轨对工件定位或限制其运动，能够实现固定循环的动作，取消作业过程中的定位动作，使作业变得容易，还减少作业过程中的误操作。 实例41：利用导柱简化重叠钢板作业,第五节 作业改善动作经济原则的应用,2、把操作手柄做成便于抓握的形状,既要便于轻松使出作业所需要的力量