基础工业工程(第五章 作业分析)

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1、合肥工业大学工业工程系 蒋增强 基础工业工程第五章 程序分析 通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间，以提高产劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析，称为品的质量和产量为目的而作的分析，称为作业分析作业分析。第一节第一节 作业分析概述作业分析概述u作业分析是研究一道工序、一个工作地点的工人使用机器或作业分析是研究一道工序、一个

2、工作地点的工人使用机器或不使用机器的各个作业（操作）活动。不使用机器的各个作业（操作）活动。u程序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工序为止，而程序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工序为止，而作业分析则是研究一道工序的运行过程，分析到操作为止。作业分析则是研究一道工序的运行过程，分析到操作为止。例如：机械加工中车削工件的外圆，电子文档签阅中电脑键例如：机械加工中车削工件的外圆，电子文档签阅中电脑键盘及鼠标的使用等，都是一种作业分析活动。盘及鼠标的使用等，都是一种作业分析活动。1.通过删减、合并、简化，使操作总数减至最低、工序排列通过删减、合并、简化，使操作总数减至最低、工序排列最佳，并使

3、每一操作简单易行。最佳，并使每一操作简单易行。2.合理利用肌肉群，防止某些肌肉群由于动作过于频繁而产合理利用肌肉群，防止某些肌肉群由于动作过于频繁而产生劳损。发挥双手作用，平衡双手负荷，避免用手长时间生劳损。发挥双手作用，平衡双手负荷，避免用手长时间握持物体，尽量使用工具。握持物体，尽量使用工具。3.要求机器完成更多的工作，例如：自动进刀、退刀、停车、要求机器完成更多的工作，例如：自动进刀、退刀、停车、自动检测、自动换刀等。大量生产应设计自动上料落件装自动检测、自动换刀等。大量生产应设计自动上料落件装置。改进零件箱或零件放置方法。置。改进零件箱或零件放置方法。4.减少作业循环和频率。减少物料的

4、运输和转移次数，缩减少作业循环和频率。减少物料的运输和转移次数，缩短运输和移动距离，使运输和移动方便易行。短运输和移动距离，使运输和移动方便易行。5.改进设备、工装与工位器具、物料规格或工艺，采用经改进设备、工装与工位器具、物料规格或工艺，采用经济的切削用量。济的切削用量。6.工作地点应有足够的空闲，使操作者有充足的回旋余地。工作地点应有足够的空闲，使操作者有充足的回旋余地。7.消除不合理的空闲时间，尽量实现人机同步工作，使某消除不合理的空闲时间，尽量实现人机同步工作，使某些准备工作、布置工作地点的工作、辅助性工作放在机些准备工作、布置工作地点的工作、辅助性工作放在机动时间进行。动时间进行。综

5、上所述，通过作业分析，应达到使作业的结构合理、作业者综上所述，通过作业分析，应达到使作业的结构合理、作业者的劳动强度减轻、作业的时间消耗减少，保证生产质量，提高的劳动强度减轻、作业的时间消耗减少，保证生产质量，提高作业效率。作业效率。1.它把详细地分析、改进一个工作地上的作业作为分析的对它把详细地分析、改进一个工作地上的作业作为分析的对象和目标；象和目标；2.它应用程序分析的基本手法，对以人为主的作业系统进行它应用程序分析的基本手法，对以人为主的作业系统进行分析；分析；3.分析的内容是影响该项作业效率和作业质量的各种因素。分析的内容是影响该项作业效率和作业质量的各种因素。通常包括作业方法、原材

6、料、设备与工装工位器具、作业通常包括作业方法、原材料、设备与工装工位器具、作业环境条件等方面。环境条件等方面。根据不同的调查目的，作业分析可分为：根据不同的调查目的，作业分析可分为：u人人机作业分析机作业分析u联合作业分析联合作业分析u双手作业分析双手作业分析 人人机作业分析的含义机作业分析的含义人人机作业分析的特征机作业分析的特征人人机作业分析的主要用途机作业分析的主要用途人人机作业分析的作业过程机作业分析的作业过程人人机作业分析图机作业分析图人人机作业分析图的实例分析机作业分析图的实例分析闲余能力的分析闲余能力的分析第二节第二节 人人机作业分析机作业分析 人机作业分析人机作业分析是应用于机

7、械作业的一种分析技术，通是应用于机械作业的一种分析技术，通过对某一项作业的现场观察，记录操作者和机器设备在同一过对某一项作业的现场观察，记录操作者和机器设备在同一时间内的工作情况，并加以分析，寻求合理的操作方法，使时间内的工作情况，并加以分析，寻求合理的操作方法，使人和机器的配合更加协调，以充分发挥人和机器的效率。人和机器的配合更加协调，以充分发挥人和机器的效率。p一般用于分析一般用于分析1 1人操作人操作1 1台机器或台机器或1 1人操作多台机器的情况。人操作多台机器的情况。p人机作业分析借助于人机作业图进行分析。人机作业分析借助于人机作业图进行分析。1.1.发现影响人机作业效率的原因。人机

8、作业时，若人与机器的发现影响人机作业效率的原因。人机作业时，若人与机器的相互关系不协调，人机分析图能一目了然，发现产生无效时间相互关系不协调，人机分析图能一目了然，发现产生无效时间的原因。的原因。2.2.判断操作者能够同时操作机器的台数，既确定判断操作者能够同时操作机器的台数，既确定1 1名操作者可能操名操作者可能操作几台机器，充分发挥闲余能力的作用。作几台机器，充分发挥闲余能力的作用。3.3.判定操作者和机器两方面哪一方对提高工效更为有利。判定操作者和机器两方面哪一方对提高工效更为有利。4.4.进行安全性研究，因过分提高机器的运转速度和设备的利用率而进行安全性研究，因过分提高机器的运转速度和

9、设备的利用率而使操作者的安全受到危害时，应如何保证操作者的安全问题。使操作者的安全受到危害时，应如何保证操作者的安全问题。5.5.设备改造、实现自动化及改善作业区的布置。从提高人机作业设备改造、实现自动化及改善作业区的布置。从提高人机作业效率的观点出发，有效进行设备改造，提高设备的运转速度，重效率的观点出发，有效进行设备改造，提高设备的运转速度，重点是实现自动化及合理改善作业区的布置。点是实现自动化及合理改善作业区的布置。1.观察和记录操作者与机器设备在一个作业周期（周程）内观察和记录操作者与机器设备在一个作业周期（周程）内各自的操作步骤和操作内容。各自的操作步骤和操作内容。2.用作业测定法确

10、定这些操作活动的时间，按照操作者和机用作业测定法确定这些操作活动的时间，按照操作者和机器设备操作活动的时间配合关系，在作业分析图表中清晰器设备操作活动的时间配合关系，在作业分析图表中清晰地表示出来；地表示出来；3.运用工作简化和合并交叉的原则，研究改进操作的各种可运用工作简化和合并交叉的原则，研究改进操作的各种可能性，提出切实可行的改进方案。能性，提出切实可行的改进方案。4.绘出新的操作分析图表。新的操作方法经过现场验证以后，绘出新的操作分析图表。新的操作方法经过现场验证以后，即应用于生产，并对改进的效果进行评价。即应用于生产，并对改进的效果进行评价。人机作业图人机作业图是记录在同一时间坐标上

11、，表明作业者与机是记录在同一时间坐标上，表明作业者与机器的协调和配合关系的一种图表。它可以清楚地显示人的工作器的协调和配合关系的一种图表。它可以清楚地显示人的工作周期与机器的工作周期在时间上的配合关系，因此，通过对人周期与机器的工作周期在时间上的配合关系，因此，通过对人机作业图的分析，可以获得减少人机等待（空闲）时间，机作业图的分析，可以获得减少人机等待（空闲）时间，提高人机效率的新方法。提高人机效率的新方法。人机作业图由以下三部分构成：人机作业图由以下三部分构成：表头部分、图表部分、统计部分表头部分、图表部分、统计部分1 1、表头部分、表头部分包括作业名称、工作部门、产品名称、表号、作业者、

12、编包括作业名称、工作部门、产品名称、表号、作业者、编号、图示、日期、开始动作、结束动作等（表头内容依具号、图示、日期、开始动作、结束动作等（表头内容依具体情况而制定）体情况而制定）。2 2、图表部分、图表部分 取适当的比例尺，如以取适当的比例尺，如以1cm1cm代表代表1min1min。用垂直竖线把人与机器分开。用垂直竖线把人与机器分开。分别在人与机器栏内，用规定的符号表示人（或机器）分别在人与机器栏内，用规定的符号表示人（或机器）工作或空闲或人与机器同时工作。并依作业程序和时间工作或空闲或人与机器同时工作。并依作业程序和时间由上而下记录人与机器的活动情况。如用由上而下记录人与机器的活动情况。

13、如用 表表示人或机器处于工作状态，用示人或机器处于工作状态，用 表示人或机器处表示人或机器处于空闲状态，用于空闲状态，用 表示人与机器处于同时工作表示人与机器处于同时工作状态。也可用涂黑的粗实线状态。也可用涂黑的粗实线 表示人或机器处表示人或机器处于工作状态，用虚线于工作状态，用虚线 表示人或机器处于空闲状表示人或机器处于空闲状态，用细实线态，用细实线 表示人与机器处于同时工作状表示人与机器处于同时工作状态。图形的长短由工作时间或空闲时间而定，左（右）态。图形的长短由工作时间或空闲时间而定，左（右）边注写出人作业单元内容，右（左）边注写出机器设备边注写出人作业单元内容，右（左）边注写出机器设备

14、的作业单元内容。的作业单元内容。只绘出一个操作周程（加工完一个零件的整个过程称为只绘出一个操作周程（加工完一个零件的整个过程称为操作周程或周期）。操作周程或周期）。3、统计部分、统计部分统计内容包括操作周程（期），人、机在一周程内工作时间统计内容包括操作周程（期），人、机在一周程内工作时间和空闲时间，以及人、机利用率。和空闲时间，以及人、机利用率。例例5-1.5-1.在立式铣床上精细铸铁件的平面在立式铣床上精细铸铁件的平面 图图5-15-1左侧为在立式铣床上精铣铸铁件时人机操作情况左侧为在立式铣床上精铣铸铁件时人机操作情况的详细记录图。图中可见，工作中铣床有的详细记录图。图中可见，工作中铣床有

15、3/53/5的时间没有工作，的时间没有工作，这是由于当工人操作时，机床停止工作；机床自动切削时，工这是由于当工人操作时，机床停止工作；机床自动切削时，工人则无事做。人则无事做。工人将工件夹紧在机床台面上和加工完后松开夹具、取下工人将工件夹紧在机床台面上和加工完后松开夹具、取下零件是必须在机床停止时才能进行的，但用压缩空气清洁零件，零件是必须在机床停止时才能进行的，但用压缩空气清洁零件，用样板检验工件的深度等是可以在机床开动中同时进行的。用样板检验工件的深度等是可以在机床开动中同时进行的。因此要缩短其周程时间，应尽量利用机器工作的时间进行手因此要缩短其周程时间，应尽量利用机器工作的时间进行手工操

16、作。如检查工作物、去除加工面的毛刺，将加工完的工件放工操作。如检查工作物、去除加工面的毛刺，将加工完的工件放进成品盒，取出铸件做好加工前的准备，在放回工件的同时取出进成品盒，取出铸件做好加工前的准备，在放回工件的同时取出待加工件，用压缩空气吹洗已加工的铸件等。待加工件，用压缩空气吹洗已加工的铸件等。图图5-15-1右侧为改进后的记录图，由图可见，重新安排工作后，右侧为改进后的记录图，由图可见，重新安排工作后，不需增加设备和工具，仅在不需增加设备和工具，仅在2min2min内就节省了工时内就节省了工时0.64min0.64min，提高，提高工效工效3232。图图5-1 5-1 精铣铸铁件的人精铣

17、铸铁件的人机作业图（现行方法和改良方法）机作业图（现行方法和改良方法）例例5-2.5-2.打光发动机螺栓打光发动机螺栓 因为这些螺栓用于飞机上，因此加工后必须去掉毛刺。因为这些螺栓用于飞机上，因此加工后必须去掉毛刺。原方法是：操作者从工作台上的贮藏箱中拿起一个螺栓，用手握原方法是：操作者从工作台上的贮藏箱中拿起一个螺栓，用手握住螺栓的一端靠近布轮（布轮旋转着），用手旋转去掉毛刺，然住螺栓的一端靠近布轮（布轮旋转着），用手旋转去掉毛刺，然后再换螺栓的另一头去掉毛刺。打光的螺栓被扔到放在桌上右边后再换螺栓的另一头去掉毛刺。打光的螺栓被扔到放在桌上右边贮藏盒内，试绘制人机作业图并进行改进。贮藏盒内，

18、试绘制人机作业图并进行改进。解：解：1.1.首先绘出原方法的人机作业图（图首先绘出原方法的人机作业图（图5-25-2）图图5-2 5-2 打光螺栓的人机作业图（原方法）打光螺栓的人机作业图（原方法）2 2、分析和改进、分析和改进 从上图中可以看到：从上图中可以看到：(1)(1)布轮的右边完全没有被利用布轮的右边完全没有被利用(2)(2)布轮的左边利用率仅为布轮的左边利用率仅为26%26%采用提问技术：问：为什么布轮右边完全没有被利用？答：因为操作者一次只能用手握一只螺栓打光毛刺，只需用一边。问：为什么布轮的左边有那么多的空闲时间？答：由记录图上可以看到，空闲的原因是因为工人要用手去握紧螺栓，然

19、后把一端对着布轮，及调换螺栓的另一端，并把另一端对着布轮，以及处理打光的螺栓，此三次动作时，机器空闲着。图图5-3 5-3 打光柱螺栓的夹具图打光柱螺栓的夹具图问：有无更好的方法？答：如果不用人握着，而靠一种夹具来自动进料，既解决布轮两边的利用率，又可以减少机器等待人握紧螺栓，并调换一端的时间。改良方法是安装一个简单的夹具，它由平行放置于工作台上的改良方法是安装一个简单的夹具，它由平行放置于工作台上的两个金属管组成，如下图两个金属管组成，如下图5-35-3所示，可以看出：柱螺栓被装在所示，可以看出：柱螺栓被装在两个管中，布轮快速地旋转，打光螺栓，改进后的人机作业图两个管中，布轮快速地旋转，打光

20、螺栓，改进后的人机作业图如下图如下图5-45-4。3 3、建立新方法、建立新方法图图5-4 5-4 打光螺栓的人机作业图（改良方法）打光螺栓的人机作业图（改良方法）改进前每小时只生产：改进前每小时只生产：改进后每小时生产：改进后每小时生产：工作效率提高：工作效率提高：经改进不但提高了工作效率，而且让工人工作起来更轻松愉经改进不但提高了工作效率，而且让工人工作起来更轻松愉快。由此例可以知道通过改善工具，减少了等待和空闲时间，快。由此例可以知道通过改善工具，减少了等待和空闲时间，缩短了周期，从而提高了工效，这是提高工效的方法之一。缩短了周期，从而提高了工效，这是提高工效的方法之一。4 4、实施、实

21、施:通过实施新方法，取得显著效益通过实施新方法，取得显著效益 h/11321000/5360件h/400021000/3060件倍5.2113211324000 例例5-3.5-3.某工人操作车床车削工件，作业程序及时间值为：装夹工某工人操作车床车削工件，作业程序及时间值为：装夹工件：件：0.5min0.5min，车削：，车削：2.0min2.0min，卸下零件：，卸下零件：0.3min0.3min，去毛刺并检查，去毛刺并检查尺寸：尺寸：0.5min0.5min，该车床自动加工。试绘制出此作业的人，该车床自动加工。试绘制出此作业的人-机作业机作业图，并对其作业进行改进。图，并对其作业进行改进。

22、解：解：1.1.首先绘制人首先绘制人-机作业图（图机作业图（图5-55-5），），由图可以看出，人的由图可以看出，人的空闲时间太多，人的利用率仅为空闲时间太多，人的利用率仅为39%39%图图5-55-5车削时的人机作业图（原方法）车削时的人机作业图（原方法）2.2.采用采用“5W1H”“5W1H”提问技术和提问技术和“ECRS”“ECRS”原则进行分析改进原则进行分析改进 问：为什么去毛刺并检查尺寸要在机器停止时去毛刺并检查？答：过去一直是这样的。问：有无改进的可能性？答：有。问：怎么改？答：在机床车削下一个工件时，可以去毛刺并检查已车削好的上一个工件。改进后的人机作业图如图5-6。图图5-6

23、5-6车削时的人机作业图（改进方法）车削时的人机作业图（改进方法）由此可看出，通过重排，不需增加设备和工具，而是尽由此可看出，通过重排，不需增加设备和工具，而是尽量利用机器工作时间进行手工操作，从而缩短了周程，提高量利用机器工作时间进行手工操作，从而缩短了周程，提高了工效和人机利用率。了工效和人机利用率。3、可对其再作进一步改进以提高工效、可对其再作进一步改进以提高工效 由图由图5-6可以看出虽然缩短了周程，提高了利用率，但是可以看出虽然缩短了周程，提高了利用率，但是在每一个周程内，人仍有很多的空闲时间，但要进一步缩短在每一个周程内，人仍有很多的空闲时间，但要进一步缩短周程却比较难，这时改善方

24、法有两种：一是增加其他工作，周程却比较难，这时改善方法有两种：一是增加其他工作，二是利用空闲操作一台机床。二是利用空闲操作一台机床。因为在一周程内，工人有因为在一周程内，工人有1.5min的空闲，足够操纵另一的空闲，足够操纵另一台机床（台机床（1.3min）。这样既充分利用工人的空闲时间，提高）。这样既充分利用工人的空闲时间，提高了工作效率，也节省了劳动力，图了工作效率，也节省了劳动力，图5-7为改进方法。为改进方法。图图5-7 5-7 车削时的人机作业图（第二次改进方法）车削时的人机作业图（第二次改进方法）由图由图5-75-7与图与图5-65-6相比可知，工作周程虽未改变，两种方法均相比可知

25、，工作周程虽未改变，两种方法均为为2.8min2.8min，但第二次改进方法中因完成了两件，也就是每件，但第二次改进方法中因完成了两件，也就是每件加工时间仅为加工时间仅为1.4min1.4min，即总产量增加了，即总产量增加了50%50%。此例正说明此例正说明:永无止境的求新意识是方法研究的一个显著特永无止境的求新意识是方法研究的一个显著特点点，通过改善可以充分利用工人的空闲时间，即，通过改善可以充分利用工人的空闲时间，即闲余能力闲余能力。闲余能力分析闲余能力分析是对人员及设备能力进行准确调查分析后将作是对人员及设备能力进行准确调查分析后将作业内容合理地再分配的工作，目的是使各工序的人员及设备

26、负荷业内容合理地再分配的工作，目的是使各工序的人员及设备负荷合理，最大限度地减少人及设备的闲余时间，从而提高工效。合理，最大限度地减少人及设备的闲余时间，从而提高工效。u闲余能力分析可以从以下三个方面进行：闲余能力分析可以从以下三个方面进行：1.1.机器的闲余能力机器的闲余能力;2.2.操作者的闲余能力操作者的闲余能力;3.3.操作者可同时操作机器数量的确定。操作者可同时操作机器数量的确定。u闲余能力的调查手段与方法有：闲余能力的调查手段与方法有：1.1.作业测定；作业测定；2.2.联合作业分析；联合作业分析；3.3.人人机作业分析。机作业分析。特别说明的是第三点，在用人特别说明的是第三点，在

27、用人机作业分析闲余能力时，确机作业分析闲余能力时，确定一个作业者可同时操作几台机器的计算公式如下：定一个作业者可同时操作几台机器的计算公式如下：tMtNN N：代表一个作业者操作的机器台数：代表一个作业者操作的机器台数t t：代表一个作业者操作一个机器所需的时间（包括从一台代表一个作业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）机器走到另一台机器的时间）M M：代表机器完成该项作业的有效时间：代表机器完成该项作业的有效时间 在闲余能力分析的利用上，人不等待机器，机不待在闲余能力分析的利用上，人不等待机器，机不待人，如例人，如例5-25-2中，人、机的利用率均达到中，人、机的利

28、用率均达到100%100%，显然这是，显然这是一种理想安排，因为作业过程的各种宽放时间是客观存在一种理想安排，因为作业过程的各种宽放时间是客观存在的，但这是追求的目标。的，但这是追求的目标。联合作业分析的含义联合作业分析的含义联合作业分析的特征联合作业分析的特征联合作业分析的过程联合作业分析的过程联合作业分析的目的联合作业分析的目的联合作业分析图联合作业分析图联合作业分析实例分析联合作业分析实例分析第三节第三节 联合作业分析联合作业分析 联合作业分析是指当几个作业人员共同作业于一项工作时对联合作业分析是指当几个作业人员共同作业于一项工作时对作业人员时间上的关系的分析以及排除作业人员作业过程中存

29、在作业人员时间上的关系的分析以及排除作业人员作业过程中存在的不经济、不均衡、不合理和浪费等现象的一种分析方法。的不经济、不均衡、不合理和浪费等现象的一种分析方法。联合作业分析是对一组作业人员（两个或两个以上）所进行联合作业分析是对一组作业人员（两个或两个以上）所进行的分析。借助于联合作业分析图，对以下各项进行调查分析：的分析。借助于联合作业分析图，对以下各项进行调查分析：（1 1）各作业人员的待工（空闲）情况；）各作业人员的待工（空闲）情况；（2 2）各作业人员的作业率；）各作业人员的作业率；（3 3）联合作业中耗费时间最长的作业是哪个。）联合作业中耗费时间最长的作业是哪个。首先是以各作业人员

30、的各自作业流程为基础（进行详尽的观察首先是以各作业人员的各自作业流程为基础（进行详尽的观察和记录）；和记录）；然后使各作业人员的作业时间坐标应一致；然后使各作业人员的作业时间坐标应一致；最后合并绘制出联合作业分析图。最后合并绘制出联合作业分析图。在此基础上，即可着手进行改进分析，拟定改进方案等。在此基础上，即可着手进行改进分析，拟定改进方案等。最终所形成的改进方案也要通过联合作业分析图清晰地表示出最终所形成的改进方案也要通过联合作业分析图清晰地表示出来。同时配有改进前、后的对比。来。同时配有改进前、后的对比。发现空闲与等待的作业时间。利用联合作业分析图，可发现空闲与等待的作业时间。利用联合作业

31、分析图，可将那些不明显的空闲与等待时间完全显现出来。同时还将那些不明显的空闲与等待时间完全显现出来。同时还可发现和改善耗时最长的作业。可发现和改善耗时最长的作业。使工作平衡。利用作业分析图，可使共同工作中的每一使工作平衡。利用作业分析图，可使共同工作中的每一个作业人员的工作负荷趋于平衡，以获得更好的较低的个作业人员的工作负荷趋于平衡，以获得更好的较低的人工成本。人工成本。减少周期（程）时间。改善最耗费时间的作业，缩短作减少周期（程）时间。改善最耗费时间的作业，缩短作业总时间量，降低（减少）周期时间，提高作业效率及业总时间量，降低（减少）周期时间，提高作业效率及效益。效益。获得最大的机器利用率。

32、如果机器设备不很昂贵，应该注获得最大的机器利用率。如果机器设备不很昂贵，应该注意提高作业人员的生产力，但很多情况是机器设备均很昂意提高作业人员的生产力，但很多情况是机器设备均很昂贵，因此应设法使机器设备达到最有效的利用。贵，因此应设法使机器设备达到最有效的利用。合适指派人员和机器。利用联合作业分析图，充分研究人合适指派人员和机器。利用联合作业分析图，充分研究人与机器的动作，予以合适的调配，谋求配置人员、设备与机器的动作，予以合适的调配，谋求配置人员、设备（机器）合理化以达到最有效地运用人力与机器的目的（机器）合理化以达到最有效地运用人力与机器的目的.决定最合适的方法决定最合适的方法.完成任何一

33、项工作都可有许多种方法，完成任何一项工作都可有许多种方法，但其中一定有一种比较好的方法。利用但其中一定有一种比较好的方法。利用“联合作业分析图联合作业分析图”表示人与机器的相互关系，找出浪费的时间并予以取消。表示人与机器的相互关系，找出浪费的时间并予以取消。最后以其周期时间的长短作为衡量方法好坏的依据。最后以其周期时间的长短作为衡量方法好坏的依据。联合作业分析图的画法与人机作业图的画法基本相同，由联合作业分析图的画法与人机作业图的画法基本相同，由三部分构成。三部分构成。表头表头图表图表统计统计1 1、联合作业分析的基本原则、联合作业分析的基本原则 利用联合作业分析图对联合作业分析的基本原则是：

34、人与机利用联合作业分析图对联合作业分析的基本原则是：人与机器的动作若能同时完成为最佳。器的动作若能同时完成为最佳。（a a）为串行作业加等待需）为串行作业加等待需8h8h；（b b）为串行作业无等待需）为串行作业无等待需7h7h；（c c）并行作业仅需）并行作业仅需4h4h。由此可知，人与机器如能同时工作，则在某一固定生产时间内，能获得最低的生产成本。联合作业分析的目的是：如何设法将各个对象的工作进行调配，一方面取消空闲或等待时间，另一方面，则是缩短周期。2 2、联合作业分析的实例、联合作业分析的实例 例例5-4 5-4 某车间用吊车搬运零件，每天由工某车间用吊车搬运零件，每天由工人甲和工人乙

35、负责将零件装入集装箱，装满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，来回一次需能搬运一箱，来回一次需5min5min，而一人装满，而一人装满一箱零件需一箱零件需10min10min，集装箱搬运场地平面布置，集装箱搬运场地平面布置如左图所示。如左图所示。图5-9 集装箱搬运场地平面布置图 u第一次第一次5min5min：吊车运送工人乙装的：吊车运送工人乙装的No2No2集装箱，工人甲处在集装箱，工人甲处在装装No1No1集装箱状态。工人乙处在等待状态。集装箱状态。工人乙处在等待状态。u第二次第二次5min5min

36、：吊车处于等待状态；工人甲仍处于装：吊车处于等待状态；工人甲仍处于装No1No1集装集装箱状态，工人乙处于装箱状态，工人乙处于装No2No2集装箱状态。集装箱状态。u第三次第三次5min5min：吊车运送工人甲装的：吊车运送工人甲装的No1No1集装箱，工人甲处在集装箱，工人甲处在等待状态；工人乙仍处在装等待状态；工人乙仍处在装No2No2集装箱状态。集装箱状态。现现行行方方法法 试绘出联合作业的联合作业图：试绘出联合作业的联合作业图：图图5-105-10左边部分是现行方法，然后对此记录的图进行左边部分是现行方法，然后对此记录的图进行“5W1H”“5W1H”的提问技术来分析并用的提问技术来分析

37、并用“ECRS”“ECRS”四大原则进行改善，改善的联合四大原则进行改善，改善的联合作业图见图作业图见图5-105-10右边部分，最后将现行方法与改善后的方法作业右边部分，最后将现行方法与改善后的方法作业时间分别进行统计比较，可见改善后的效率大大地得以提高。时间分别进行统计比较，可见改善后的效率大大地得以提高。对现行方法的提问如下，首先就第一次对现行方法的提问如下，首先就第一次5min5min提问：提问：问：工人乙完成了什么？问：工人乙完成了什么？答：什么也没做，正在等待。答：什么也没做，正在等待。问：是否必要？问：是否必要？答：按现行方法，工人乙必须等待集装箱，所以此等待是必答：按现行方法，

38、工人乙必须等待集装箱，所以此等待是必要的。要的。问：为什么？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。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问：有无更好的方法，避免工人乙在第一次5min5min内空闲？内空闲？答：工人甲和工人乙可合装（共同装）一箱，省去等待集装答：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。箱回来的时间。图5-10 装运零件联合作业图（作业改进前、后的对比）由上图可见，通过改善以后，工人甲、乙、吊车均由

39、上图可见，通过改善以后，工人甲、乙、吊车均不需等待，不需等待，15min15min可装运可装运3 3箱。周程由箱。周程由15min15min降至降至10min10min节节省了省了3333的时间，搬运效率大大地得以提高。的时间，搬运效率大大地得以提高。例例5-5 5-5 某工厂化学反应器催化剂检查采取联合作业，根某工厂化学反应器催化剂检查采取联合作业，根据作业需求，需要配有电工、装配钳工、吊车工（起重工据作业需求，需要配有电工、装配钳工、吊车工（起重工或准备工）和检验工或准备工）和检验工4 4名作业人员，他们按事先的分工，名作业人员，他们按事先的分工，分别完成各自不同的工作，通过现场观察和记录

40、，这四名分别完成各自不同的工作，通过现场观察和记录，这四名作业人员的作业程序及相互配合关系如图作业人员的作业程序及相互配合关系如图5-115-11所示。所示。图5-11 维修工组操作者作业分析1 1、记录、记录 联合作业分析图如下图所示：联合作业分析图如下图所示：图5-12化学反应器催化剂检查（检查改进前、改进后对比）2 2、分析改善、分析改善 通过通过“5W1H”“5W1H”提问技术的提问，为什么有如此多的空闲？有提问技术的提问，为什么有如此多的空闲？有无办法使这些空闲减少？为什么必须等待电工拆除电热器后，钳无办法使这些空闲减少？为什么必须等待电工拆除电热器后，钳工才能松开容器顶盖？为什么必

41、须钳工上紧顶盖后，电工才可开工才能松开容器顶盖？为什么必须钳工上紧顶盖后，电工才可开始将电热器重新装上？始将电热器重新装上？通过初步分析，产生上述情况的是因为作业人员是依次完成通过初步分析，产生上述情况的是因为作业人员是依次完成他们的作业，当某一作业人员在进行工作时，其余作业人员处于他们的作业，当某一作业人员在进行工作时，其余作业人员处于等待状况，这就影响了联合作业人员的作业负荷及整个作业的效等待状况，这就影响了联合作业人员的作业负荷及整个作业的效率。率。3 3、建立新方法、建立新方法 根据联合作业分析的基本原则，通过现场仔细观察分析，根据联合作业分析的基本原则，通过现场仔细观察分析，认为其中

42、有些工种之间可以适当进行平行交叉作业，则可减少认为其中有些工种之间可以适当进行平行交叉作业，则可减少空闲，缩短周程。空闲，缩短周程。例如，当电工开始移动加热器时，装配钳工可以同时松开例如，当电工开始移动加热器时，装配钳工可以同时松开和移动反应器的顶盖，而在反应器还原安装时，亦同时还原加和移动反应器的顶盖，而在反应器还原安装时，亦同时还原加热器。新方法的联合作业分析图如图热器。新方法的联合作业分析图如图5-125-12的右半边部分所示，的右半边部分所示，经这样的改善，整个反应器催化剂检查工作的周程时间从原来经这样的改善，整个反应器催化剂检查工作的周程时间从原来的的5.9min5.9min降至降至

43、4.0min4.0min，作业人员空闲等待时间大为缩短，作业，作业人员空闲等待时间大为缩短，作业效率显著提高，如表效率显著提高，如表5-15-1所示。所示。表5-1 现行方法与改善方法的作业统计作业人员作业人员作业项目作业项目现行方法现行方法作业时间作业时间改善方法改善方法作业时间作业时间比较比较现行利用率现行利用率改进利用率改进利用率电工电工作业作业3.43.4058%85%等待等待2.50.6-1.9装配钳工装配钳工作业作业2.92.9049%73%等待等待3.01.1-1.9起重工起重工作业作业1.01.0017%25%等待等待4.93.0-1.9检验工检验工作业作业0.90.9015%

44、22.5%等待等待5.03.1-1.9合计合计作业作业8.28.2035%51%等待等待15.47.8-7.8双手作业分析的含义双手作业分析的含义双手作业分析的特征双手作业分析的特征双手作业分析的作用双手作业分析的作用双手作业分析图双手作业分析图双手作业分析图实例分析双手作业分析图实例分析第四节第四节 双手作业分析双手作业分析 生产现场的某些作业以工序的操作过程为研究对象，详细观生产现场的某些作业以工序的操作过程为研究对象，详细观察和记录其过程，重点是了解双手如何进行实际的操作，称为察和记录其过程，重点是了解双手如何进行实际的操作，称为“双手作业分析双手作业分析”。一、双手作业分析的含义一、双

45、手作业分析的含义n双手作业分析的主要对象是作业者的双手双手作业分析的主要对象是作业者的双手n双手作业分析是借助于双手作业图进行分析双手作业分析是借助于双手作业图进行分析n双手作业分析简单明了，随时随地都可记录分析，清楚地反映双手作业分析简单明了，随时随地都可记录分析，清楚地反映出动作是否符合动作经济原则。出动作是否符合动作经济原则。n研究双手的动作及其平衡，左、右手分工是否恰到好处。研究双手的动作及其平衡，左、右手分工是否恰到好处。n发掘发掘“独臂独臂”式的作业。式的作业。n发现伸手、找寻以及笨拙而无效的动作。发现伸手、找寻以及笨拙而无效的动作。n发现工具物料、设备等不合适的放置位置。发现工具

46、物料、设备等不合适的放置位置。n使动作规范化，并据此拟定作业规程，为编制标准化作业使动作规范化，并据此拟定作业规程，为编制标准化作业指导书提供参考。指导书提供参考。n双手作业分析图的作用双手作业分析图的作用 双手作业分析图以双手操作为对象，采用标准流程图符双手作业分析图以双手操作为对象，采用标准流程图符号来记录其动作，表示其关系，并可指导作业者如何有效地号来记录其动作，表示其关系，并可指导作业者如何有效地运用双手，从事生产性的工作，提供一种新的动作观念，找运用双手，从事生产性的工作，提供一种新的动作观念，找出一种新的改善途径。出一种新的改善途径。n双手作业分析图的画法双手作业分析图的画法 图的

47、左上部：填写常规项目，包括编号、作业名称、图的左上部：填写常规项目，包括编号、作业名称、地点、作业人员、作业的起点、终点（结束）、日地点、作业人员、作业的起点、终点（结束）、日期等。期等。图的右上部：填写工作地布置平面简图，并表明各图的右上部：填写工作地布置平面简图，并表明各种零件、工具、设备的位置。种零件、工具、设备的位置。图的中间部分：分别在左右两边填写左、右手动作图的中间部分：分别在左右两边填写左、右手动作的代表符号及动作说明。的代表符号及动作说明。图的右下方：对左、右手的动作进行统计。图的右下方：对左、右手的动作进行统计。n绘制双手作业分析图时的注意事项绘制双手作业分析图时的注意事项

48、开始记录前，要对整个作业周期认真研究若干次。开始记录前，要对整个作业周期认真研究若干次。每个作业周期开始时，应以拿起新的工件的动作作为每个作业周期开始时，应以拿起新的工件的动作作为开始记录的起点。开始记录的起点。一次记录一只手的动作，从左手或右手开始均可，一一次记录一只手的动作，从左手或右手开始均可，一般应从工作最多的一只手开始，并将全部操作记录完般应从工作最多的一只手开始，并将全部操作记录完毕。毕。当左、右手同时动作时要记录在同一水平线上，顺次当左、右手同时动作时要记录在同一水平线上，顺次发生的动作，要记录在发生的动作，要记录在 不同水平线上。要多次核对左不同水平线上。要多次核对左右手动作关

49、系，使记录准确无误。右手动作关系，使记录准确无误。例例5-65-6对加对加工完的一批工完的一批轴套零件检轴套零件检查其长度并查其长度并装入套筒。装入套筒。图图5-135-13为现为现行的双手作行的双手作业分析图。业分析图。图5-13 检查轴的长度并装入套筒的现行方法图5-14 检查轴的长度并装入套筒的现行方法对现行方法进行对现行方法进行5W1H5W1H提问及提问及ECRSECRS四大原则的改善四大原则的改善 ：此改良方法不但使双手动作数目均减少，尤其完全达到双手同时此改良方法不但使双手动作数目均减少，尤其完全达到双手同时对称的动作原则。改良方法中已取消了下列对称的动作原则。改良方法中已取消了下

50、列3 3种无效的动作：种无效的动作：n一手持物，另一手的往复动作。一手持物，另一手的往复动作。n将套入的方法改变，使轴直接套入套筒，节省套筒拿起与放将套入的方法改变，使轴直接套入套筒，节省套筒拿起与放下的无效动作。下的无效动作。n改变原来用的普通尺为标准长度的尺，并固定台上，改变原来用的普通尺为标准长度的尺，并固定台上，省去省去每次将尺重复的拿起、放下的动作。每次将尺重复的拿起、放下的动作。此例说明，对工作场地重新布置和改变工具的使用就能对原不此例说明，对工作场地重新布置和改变工具的使用就能对原不良作业方法进行改进，使双手达到对称、平衡，动作规范化，良作业方法进行改进，使双手达到对称、平衡，动

51、作规范化，效率显著提高。效率显著提高。例例5-75-7将玻璃管切成定长将玻璃管切成定长1 1、记录：、记录：原方法是将玻璃管压到夹具末端的停档上，用锉刀原方法是将玻璃管压到夹具末端的停档上，用锉刀做标记，然后松回一些，开切口。接着从夹具中取出，双手把做标记，然后松回一些，开切口。接着从夹具中取出，双手把它折断。这一方法的双手作业图如图它折断。这一方法的双手作业图如图5-155-15。刻记号处玻璃管夹头图5-15 将玻璃管切成定长的现行方法2 2、分析：、分析：用用“5W1H”“5W1H”提问技术考察原方法的细节，立即就会发现一些提问技术考察原方法的细节，立即就会发现一些问题。问题。n为何玻璃管

52、放在夹具中必须用手握住？为何玻璃管放在夹具中必须用手握住？n为何不在管子旋转时开切口，而免得右手闲着？为何不在管子旋转时开切口，而免得右手闲着？n为何要从夹具中取出玻璃管来折断？为何要从夹具中取出玻璃管来折断？n为何在每次工作循环的结束拿起和放下锉刀？不能把它一为何在每次工作循环的结束拿起和放下锉刀？不能把它一直拿在手里吗？直拿在手里吗？对记录图进行研究之后，问题的答案就清楚了：对记录图进行研究之后，问题的答案就清楚了：因为夹具夹住的长度与管子总长度相比是很短的，因此需始终因为夹具夹住的长度与管子总长度相比是很短的，因此需始终拿住管子。拿住管子。没有理由说明管子为什么不能边转边切口。没有理由说

53、明管子为什么不能边转边切口。必须将玻璃管取出才折断，因为如果将管子靠在夹具端面弯曲必须将玻璃管取出才折断，因为如果将管子靠在夹具端面弯曲而折断，则断下的短头必须取出，如果没有多少伸出在外面，而折断，则断下的短头必须取出，如果没有多少伸出在外面，这就是一种很难做的操作。如果把夹具设计成能使短头在折断这就是一种很难做的操作。如果把夹具设计成能使短头在折断时自动掉出，就不必取出管子了。时自动掉出，就不必取出管子了。用旧方法需要两手折断管子。如果能设计一种新夹具，就可能用旧方法需要两手折断管子。如果能设计一种新夹具，就可能无此必要了。无此必要了。3 3、建立新方法、建立新方法 ：通过以上分析，重新设计

54、一种夹具，支承件可在夹具底座上通过以上分析，重新设计一种夹具，支承件可在夹具底座上移动，根据切成定长进行调整，然后夹紧，将开切口放在支承件移动，根据切成定长进行调整，然后夹紧，将开切口放在支承件的右边。因此，轻轻一敲，短头就断下来，没有必要再取出管子，的右边。因此，轻轻一敲，短头就断下来，没有必要再取出管子，用双手来折断它了。改进后的双手作业图见图用双手来折断它了。改进后的双手作业图见图5-165-16。玻 璃 管夹 头刻 记 号 处挡 头作业：玻璃管切成定长方法：改进研究者：X X X日期：02910图5-16 将玻璃管切成定长的改良方法4 4、实施：、实施：采用新方法后，操作次数和动作次数

55、由采用新方法后，操作次数和动作次数由2828个减为个减为6 6个，提高生个，提高生产率产率133133，因为消除了，因为消除了“将玻璃管在夹具中定位将玻璃管在夹具中定位”这一费事的操这一费事的操作以后，现在的工作使工人满意多了。新的方法不需要密切注视作以后，现在的工作使工人满意多了。新的方法不需要密切注视工件，因此工人的培训比较容易，工人的疲劳也减轻了。工件，因此工人的培训比较容易，工人的疲劳也减轻了。表5-2 现行方法与改良方法的比较例例5-8 5-8 组组装螺栓和装螺栓和螺帽的双螺帽的双手作业分手作业分析析1 1、记录：、记录：把螺栓和把螺栓和螺帽组成螺帽组成一套，再一套，再把组装件把组装

56、件放到组件放到组件箱内箱内 作业：组装螺栓和螺帽方法：现行开始：双手空的结束：装好一套放入组件箱操作者：*图5-17 组装螺栓和螺帽的现行方法2 2、分析改善：、分析改善：由于螺栓和螺帽都是在作业人员的正侧面，当用左手拿螺栓由于螺栓和螺帽都是在作业人员的正侧面，当用左手拿螺栓时，作业人员的身体朝向左边，重心偏左，左手再进行作业；接时，作业人员的身体朝向左边，重心偏左，左手再进行作业；接着拿螺帽时，身体朝向右边，重心向右，右手再进行作业，这样着拿螺帽时，身体朝向右边，重心向右，右手再进行作业，这样进行作业使得左手和右手分别产生了等待和持住现象，双手不能进行作业使得左手和右手分别产生了等待和持住现

57、象，双手不能同时工作失去平衡，使作业者易产生疲劳。同时工作失去平衡，使作业者易产生疲劳。为了改善上述情况，根据动作经济原则，将螺栓盒与螺帽盒再往为了改善上述情况，根据动作经济原则，将螺栓盒与螺帽盒再往前移，把三个盒子位置放在作业者同一视线上，操作者可在正常前移，把三个盒子位置放在作业者同一视线上，操作者可在正常视角之内观察到，使左右手能同时拿取螺栓和螺帽，减少了等待、视角之内观察到，使左右手能同时拿取螺栓和螺帽，减少了等待、持住现象，效率显著提高。持住现象，效率显著提高。像这样像这样设法使双手设法使双手能同时作业，能同时作业，减少等待、减少等待、持住现象，持住现象，这便是一种这便是一种改善措施

58、，改善措施，但双手同时但双手同时动作是需要动作是需要符合一定条符合一定条件的，这在件的，这在作业测定内作业测定内容中我们将容中我们将会加以详细会加以详细说明。改善说明。改善后螺栓和螺后螺栓和螺帽组装作业帽组装作业如下图：如下图：作业：组装螺栓和螺帽方法：改进开始：双手空的结束：装好一套放入组件箱操作者：*图5-18 组装螺栓和螺帽的改进方法 此例中，我们通过改善产品箱的位置来达到改善的目的，从此例中，我们通过改善产品箱的位置来达到改善的目的，从一般意义来讲，作业人员有一个最佳一般意义来讲，作业人员有一个最佳“作业域作业域”（这里是指产品（这里是指产品箱的位置以及进行组装作业的范围），这个最佳箱的位置以及进行组装作业的范围），这个最佳“作用域作用域”是指是指用最佳经济动作进行作业时的作业领域。在考虑最佳作业域时，用最佳经济动作进行作业时的作业领域。在考虑最佳作业域时，“动作经济原则动作经济原则”是一个强有力的武器，有关动作经济原则将在是一个强有力的武器，有关动作经济原则将在后面加以详细说明。后面加以详细说明。本章结束！