第5章 操作分析.ppt

1、1,基础工业工程,第5章 操作分析,2,5.1 操作分析概述 5.2 人机操作分析 5.3 联合作操分析 5.4 双手操作分析,3,1. 操作分析（或作业分析）,操作分析是研究分析以人为主体的工序，使操作者、操作对象、操作工具三者科学地组织、合理的布局与安排，以减轻工人的劳动强度，减少作业时间的消耗，使工作质量得到保证。,5.1 操作分析概述,4,2.操作分析的内容,5,人机操作分析使用人机程序图，对于单人单机或单人多机的作业操作，分析人和机器的空闲及相互配合，以提高人-机利用率； 联合操作分析使用多动作程序图，记录在同一时间坐标上，一组工人共同操作一台机器或不同工种的工人共同完成一项工作时，

2、他们之间的相互配合关系； 双手操作分析也叫操作者作业分析，是流程分析的进一步细化，对由一名操作者承担的作业的全部操作活动进行详细的记录和分析，消除多余活动，特别是左右手多余和笨拙的动作。,6,关注焦点 机动时间（机器空闲） 手动时间（人员空闲） 闲余能量（主要是机器闲余能力） 核心：人和机器能力的有效利用，作到“最佳” 操作人员空闲时间最少 一个工人看管的最佳机器台数 机器闲置的时间最少 一定数量的机器最佳工人数 成本最小（人工成本+机器成本）,7,4.2 人机操作分析人机程序图,进行人机操作分析要细致地观察生产过程中工人的手动操作的内容、时间和机器的机动时间，调查在操作周期内机器运作与工人操

3、作的相互关系，充分利用机器与工人的闲余能量来平衡操作，寻求提高工效的操作方案。,8,9,例1,一人工人操作一台机器，内容是：把装在模子的液体材料（稍有粘性）投入机器后开始操作，经过一定时间从机器取出模子，再从模子中取出成品，然后再装入液体材料等反复性的作业。 目前，因机器的使用率不高，而未能达成预期生产量，问如何加以改善，其改善的重点是什么？,10,操作员的作业 把材料装入模子（放材料）100秒 把模子放入机器（放模） 16秒 开动机器 13秒 等待机器加工 停止机器 8秒 取出模子（取模） 12秒 取出成品 18秒,机器的作业 放入模子 16秒 开动机器 13秒 加工 90秒 停止机器 8秒

4、 取出模子（取模）12秒 等待放入模子,11,12,现状： 周期时间为257秒，机器等待为118秒，因此，一周期中的机器作业率为：(257-118)/257=54.09% 操作人员作业效率为：(257-90)/257=64.98% 为减少作业员及机器的“等待时间”，检讨是否可以利用“机器加工”的时间，由作业员来“放材料”，如此，即需另增1个模子。使用2个模子的作业过程如下：,13,14,改善后,15,周期时间由原来的257秒缩减为167秒，此周期中机器的使用率为： （167-28）/167=83.23% 较改善前的54.1%提高了29.1%。 操作人员作业效率为100%，较改善前提高了35%。

5、,16,例 一个人操作两台机器,3,3,5,2,2.4,5,A B 0.1,B A 0.1,加工,17,问题: 甲操作者工作很忙碌，根本没有时间休息，可是，机械A和B却都有很多空闲时间，尤其A机械的闲置时间更多。而且，手工操作太长，机械B尤其如此。 原因： 机械A和B的更换时间太长且不一致。 改善： 使B机械的更换时间缩短到与A接近。,18,人机操作分析改善思路,19,例：某工人操作三台同样的机床（A、B、C）加工同一种工件，若工人装夹工件的时间为1.5分钟，卸下工件的时间为0.5分钟，机床自动加工时间为8分钟，工人在机床间移动的时间忽略不计。假设以工人在机床A上装夹工件为开始动作，试绘制该操

6、作的人机程序图，并分别统计人、机床在一个周期内的工作时间和空闲时间，计算人、机利用率。,20,21,（1）工人完成一个操作的周期=10分钟 （2）工人在一个周期内的操作时间为=6分钟 （3）机床A的工作时间=8分，空闲时间=2分 （4）机床B的工作时间=8分，空闲时间=2分 （5）机床C的工作时间=8分，空闲时间=2分 （6）工人时间利用率=6/10=60% （7）机床时间利用率=8/10=80%,22,机器闲余能量分析,23,24,简化计算公式：,n：代表一个操作者操作的机器台数 l： 代表一个操作者操作一个机器所需的时间（包括从一台机器走到另一台机器的时间） m：代表机器完成该项操作的有效

7、时间,25,例如，假设生产某一种产品的总周期为4min，该时间的测量从取下前一个成品开始到机器生产周期结束。工人的服务时间，包括卸载成品以及装载原材料，为1min；而机器的自动运转周期为3min，故通过计算得出分配给每个工人的机器数量为：,26,如果将该例子中的机器数量增加，将产生机器干扰，就会出现在一个工作周期中的部分时段一台或多台机器处于闲置状态的情形。反之，如果机器的数量减少到不足4台，那么工人在周期中就有一部分时间是空闲的。 在这些情况下，每个工件的最小总成本通常是衡量人机关系是否优化的标准。,27,以最小整数作为理想情形下应该分配给每个工人看管的机器数目，公式为：,28,工人操作n1

8、台机器的时间周期为（l+m），在这种情况下，工人有一定的空闲，然而设备在整个周期中都被占用。 这时预期总成本TEC为：,29,计算完上述成本后，就该计算工人操作（n1+1）台机器时的成本。在这种情形下，由于有部分的机器闲置时间，因此周期就由工人的工作周期时间决定。现在的周期是,30,例，工人要花1min来服务一台机器，花0.1min步行到下一台机器。每台机器自动运行3min，工人每小时收入10元，而机器每小时的运转费用为20元。问一个工人可以操作几台机器？,31,试想如果将工人的装卸时间从1min缩短到0.9min会怎样？,32,5.3 联合作操分析,生产现场中，两个或两个以上操作人员同时对一

9、台设备(一项工作)进行操作，即为联合操作作业 目的 发掘空闲与等待时间 使工作平衡 减少周期时间 获得最大的机器利用率 合适的指派人员与机器 决定最合适的方法,33,基本原则： 人与机器如能共同完成工作为最佳 通过联合操作分析，设法调配各个对象的工作，一方面取消空闲或等待时间；另一方面，缩短周期。,34,例：某车间用吊车搬运零件，每天由工人甲和工人乙负责将零件装入集装箱，装满后，由吊车搬运到车间出口处暂存，吊车只能搬运一箱，来回一次需5min，而一人装满一箱零件需10min，集装箱搬运场地平面布置如下图所示。,联合作业分析的实例,35,现行方法 第一次5min：吊车运送工人乙装的No2集装箱；

10、工人甲处在装No1集装箱状态；工人乙处在等待状态。 第二次5min：吊车处于等待状态；工人甲仍处于装No1集装箱状态；工人乙处于装No2集装箱状态。 第三次5min：吊车运送工人甲装的No1集装箱；工人甲处在等待状态；工人乙仍处在装No2集装箱状态。,36,对现行方法的提问，首先就第一次5min提问： 问：工人乙完成了什么？ 答：什么也没做，正在等待。 问：是否必要？ 答：按现行方法，工人乙必须等待集装箱，所以此等待是必要的。,37,问：为什么？ 答：因为现行方法中工人甲、乙各装一集装箱，故当工人乙装满一箱由吊车运走后，必须等待集装箱返回。 问：有无更好的方法，避免工人乙在第一次5min内空闲

11、？ 答：工人甲和工人乙可合装（共同装）一箱，省去等待集装箱回来的时间。,38,39,例 某工厂化学反应器催化剂检查采取联合操作，根据操作需求，需要配有电工、装配钳工、起重工和检验工4名操作人员共同联合操作，根据专业分工，电工负责拆除电热器（A）、修理电热器（B）、安装电热器（J）；装配工负责松开容器顶盖（C）、配合吊车移开顶盖（E）、配合吊车放回顶盖（G）、上紧顶盖（I），起重工负责预备吊车（D）、移开顶盖（E）、放回顶盖（G），除去吊车（H）；检查员负责检查及调整催化剂（F）。,40,41,电工,装配工,起重工,检验员,42,5.4 双手操作分析,双手操作分析是以双手操作为对象，记录其动作，表示其关系。指导操作者有效地运用双手，提供一种新的动作观念。 进行双手分析时要特别关注： 双手同时操作的可能性 发掘“独臂”式的操作 发现伸手、找寻以及笨拙而无效的动作 发现工具物料、设备等不合适的放置位置 使动作规范化,43,例1将玻璃管切成定长,44,45,例2组装螺栓和螺帽的双手操作分析,46,47,作业 P130 6，