操作分析

——

人機操作分析——

聯(lián)合操作分析——

雙手操作分析一、操作分析的定義

研究分析以人為主體的工序，使操作者、操作

對象、操作工具三者科學地組織、合理的布局和

安排，以減輕工人的勞動強度

，

減少作業(yè)時間的

消耗，使工作質量得到保證。第一節(jié)關于操作分析二、操作分析的類型根據不同的調查目的，操作分析可分為：

人機操作分析。

聯(lián)合操作分析。

雙手操作分析。

人機操作分析（目的）：

尋求合理的操作方法，使人和機器的配合更加協(xié)調，以充分發(fā)揮人和機器的效率。

聯(lián)合操作分析（目的）：

發(fā)現(xiàn)空閑與等待的作業(yè)時間，使共同工作中的每一個作業(yè)人員的工作負荷趨于平衡，以獲得更好的較低的人工成本。減少周期（程）時間。

雙手操作分析

是以雙手操作為對象，研究雙手的動作及其平衡，左、右手分工是否恰到好處。指導作業(yè)者如何有效地運用雙手。三、

作業(yè)分析的基本要求我們在進行作業(yè)分析過程中，需要注意的問題主要有以下7點：

通過刪減、合并、簡化，使操作總數減至最低、工序排列最佳，并使每一操作簡單易行。合理利用肌肉群，防止某些肌肉群由于動作過于頻繁而產生勞損。發(fā)揮雙手作用，平衡雙手負荷，避免用手長時間握持物體，盡量使用工具。（

雙手作業(yè)分析時考慮的原則

）要求機器完成更多的工作，例如：自動進刀、退刀、停車、自動檢測、自動換刀等。大量生產應設計自動上料落件裝置。改進零件箱或零件放置方法。減少作業(yè)循環(huán)和頻率。減少物料的運輸和轉移次數，縮短運輸和移動距離，使運輸和移動方便易行。

改進設備、工裝與工位器具、物料規(guī)格或工藝，采用經濟的切削用量。工作地點應有足夠的空閑，使操作者有充足的回旋余地。消除不合理的空閑時間，盡量實現(xiàn)人機同步工作，使某些

準備工作、布置工作地點的工作、輔助性工作放在機動時

間進行?？偟膩碚f，通過對某個工序活動進行作業(yè)分析，應能達到使作

業(yè)的結構合理、減輕作業(yè)者的勞動強度、減少作業(yè)的時間

消耗，保證生產質量，提高作業(yè)效率。一

、

人機操作分析的意義與目的

記錄機器與操作者在

同一操作生產循

環(huán)

內的工作情況，分析

兩者時間配合關系

，尋

求合理的操作方法的一種分析技術。

其目的是

使操作者的操作和機器的運

轉協(xié)調

配合，以充分發(fā)揮人和機器的效率。第二節(jié)人機操作分析二、人機程序圖的構成1）

表頭部分信息內容不固定2）

表身部分①左邊記錄人的各項操作內容和順序；②中間為時間標尺；③右邊記錄機器的運轉情況；3）

表尾部分統(tǒng)計、對比分析以及改進的建議事項；作業(yè)名稱：車削零件編號：圖號：日期：開始動作：裝夾零件結束動作：卸下零件研究者：人時間min機裝夾工件0.50.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.20.5被裝夾工件空閑22車削卸下工件0.30.3被卸下工件去毛刺并檢查尺寸0.5空閑0.5統(tǒng)計周程工作時間空閑時間利用率人3.31.321.3.3=39%3機3.32.81.32.8=85%3.3例1

、某工人操作一臺車床，作業(yè)程序及時間值為：裝夾工件：0.5min，車削：2.0min，卸下零件：0.3min

,0.5min去毛刺并檢查尺寸:。

該車床能自動加工，試繪制出此作業(yè)的人機作業(yè)圖。圖例：空閑操作作業(yè)名稱：車削零件編號：圖號：日期：開始動作：裝夾零件結束動作：卸下零件研究者：人機裝夾工件0.50.5被裝夾工件去毛刺并檢查0.5車削2空閑1.5卸下工件0.30.3被卸下工件統(tǒng)計周程工作時間空閑時間利用率人2.81.31.546%機2.82.80100%人車床1車床2裝車床10.5裝夾0.5車削0.5卸車床20.3車削2卸下0.3裝夾0.5裝車床20.5去毛刺并檢查20.5車削1.5去毛刺并檢查10.5空閑0.2卸車床10.3卸下0.3對例1中車削零件的改進。由于人的空閑太多，應采用“5W1H”技術和“ECRS”原則進行分析改進。問：

為什么去毛刺并檢查尺寸要在機器停止時進行？答：

過去一直是這樣的。問：

有無改進可能性？答：

有。問：

怎么改？答：

在機器車削下一零件時，可以去毛刺并檢查已車削好的上一工件。改進后的人機操作圖是右上圖。上例中人的空閑時間仍很多，但要進一步縮短周程卻比較難，這時有

兩種改善方法

：

一是

增加其它工作，

二是利用空閑多操作一臺機床。見右下圖人機操作分析的目的

了解工人或機器的閑余能力，設法利用以提高工效。閑余能力的分析可從下面兩個方面進行。1．機器的閑余能力加工的過程中，裝、卸工件、機器工作能力的不平衡、影響機器加工時間的因素等。2．工人的閑余能力主要考慮在機器自動加工時而產生的人工空閑，注意把兩個不同作業(yè)交叉進行三、閑余能力分析在單人單機操作的工作周期中，如果機器自動工作時間遠大于人的操作時間，則有可能考慮一人操作多臺機器。1

）單人多機操作的必要條件人的操作時間+人在機器間步行的時間+必要的照管機器的時間<機器自動工作時間2）能操作機器臺數的確定N≤T

m

/(T

s

+T

c

+t)Tm——機器連續(xù)自動工作時間；t——步行時間；Tc——必要的照看機器和休息時間；Ts——在一臺機器上總的操作時間；

N=(L+M)/（L+W)=一臺機器的作業(yè)周期/工人操作機器所需時間

（？？？）式中N——一個工人操作機器最低數；

L——工人裝、卸工件時間（h)；

M——機器完成該項作業(yè)的時間；

W——工人由一臺機器走到另一臺機器所需時間；例1：

工人操作一臺機器裝、卸工件時間為5min，工人由一臺機器走到另一臺機器所需時間5min，機器完成該項作業(yè)的時間10

min

。練習某工人操作三臺同樣的機床（A、B、C）加工同一種工件，若工人裝加工件的時間為1.5min，卸載工件時間為0.5min，機床自動加工時間為8min，工人在機床間移動的時間忽略不計。假設以工人在機床A上裝夾工件為開始動作，試繪制出該操作的人機程序圖，并分別統(tǒng)計人、機床在一個周期內的工作和空閑時間，計算人、機利用率。例2、

某工人操作車床車削工件，作業(yè)程序及時間值為：裝夾工件：0.5min，車削：2.0min，卸下零件：0.3min，去毛刺并檢查尺寸：0.5min，該車床自動加工。試繪制出此作業(yè)的人-機作業(yè)圖，并對其作業(yè)進行改進。解：1、首先繪制人-機作業(yè)圖如下，由圖可以看出，人的空閑時間太多，人的利用率僅為39%。2.

采用“5W1H”提問技術和“ECRS”原則進行分析改進

問：為什么去毛刺并檢查尺寸要在機器停止時去毛刺并檢查？答：過去一直是這樣的。問：有無改進的可能性？答：有。問：怎么改？答：在機床車削下一個工件時，可以去毛刺并檢查已車削好的上一個工件。3、改進后的人機作業(yè)圖如圖示：作業(yè)名稱：車削零件編號：圖號：日期：開始動作：裝夾零件結束動作：卸下零件研究者：人機裝夾工件0.50.5被裝夾工件去毛刺并檢查0.5車削2空閑1.5卸下工件0.30.3被卸下工件統(tǒng)計周程工作時間空閑時間利用率人2.81.31.546%機2.82.80100%

通過重排，不需增加設備和工具，而是盡量利用機器工作時間進行手工操作，從而縮短了周程，提高了工效和人機利用率。（

作業(yè)周程由3.3MIN縮短為2.8分鐘，工效從

39%提高到46%，機器利用率從61%提高到

71%）。4、進行閑余能力分析

一是增加其他工作（比如利用空余時間做一些其他的

額外工作）;

二是利用空閑操作一臺機床（閑余能量分析）。

根據閑余能量分析：

N=(L+M)/（L+W)=(0.8+2.0)/(0.8+0.5(去毛刺檢

查工件時間))=2.8/1.3=2.15=2N——一個工人操作機器最低數；

為2臺L——工人裝、卸工件時間（h)；

0.8minM——機器完成該項作業(yè)的時間；

2minW——工人由一臺機器走到另一臺機器所需時間;

忽式中

略5、第二次改進方法方案：一人操作兩臺機器6、繪制改進后的人機作業(yè)圖如下圖。7、改進效果：

工作周程雖未改變，均為2.8min，但第二次改進方法中

因完成了兩件，也就是每件加工時間僅為1.4min，即總

產量增加了50%。工人的勞動效率也從46%提高到95%。8、總結：

說明永無止境的求新意識

是方法研究的一個顯著特點，

通過改善可以充分利用工人的空閑時間，即閑余能力

。這也充分體現(xiàn)了工業(yè)工程的本質：

持續(xù)改善

。例

3

、

打磨飛機發(fā)動機螺栓

?

因

為這些螺栓用于飛機上，因此加工后必須去掉毛刺。

?

原方法：

操作者從工作臺上的貯藏箱中拿起一個螺栓，用手握住螺栓的一端靠近布輪（布輪旋轉著），用手旋轉去掉毛刺，然后再換螺栓的另一頭去掉毛刺。打光的螺栓被扔到放在桌上右邊貯藏盒內，試繪制人機作業(yè)圖并進行改進。解：1、首先要繪制人機程序圖。工作名稱：打光柱螺栓方法：現(xiàn)行方法機器名稱：布輪機器號碼：B2操作者：——————日期：——————研究者：——————人機器操作者時間布輪左邊時間布輪右邊時間握緊柱螺栓并把一端對著布輪16空閑16空閑53碰著布輪旋轉柱螺栓7打光柱螺栓7調換柱螺栓另一端對著布輪18空閑18碰著布輪旋轉柱螺栓7打光柱螺栓7處理打光過的柱螺栓5空閑5統(tǒng)計工人機器布輪左邊布輪右邊空閑時間03953工作時間53140周程535353利用率（%）0工作空閑時間單位：1/1000min打光柱螺栓的人機程序圖2、問題分析布輪的右邊完全沒有被利用；布輪左邊的利用率僅26%。采用提問技術：

?

問

：

為什么布輪右邊完全沒有被利用？

?

答

：

因為操作者一次只能用手握一只螺栓打光毛刺，只需用一邊。

?

問

：

為什么布輪的左邊有那么多的空閑時間？

?

答

：

空閑的原因是因為工人要用手去握緊螺栓，然后把一端對著布輪，及調換螺栓的另一端，并把另一端對著布輪，以及處理打光的螺栓，此三次動作時，機器空閑著。

問：

有無更好的方法？

?

答

：

如果不用人握著，而靠一種夾具來自動進料，既解決布

輪兩邊的利用率，又可以減少機器等待人握緊螺栓，并調換一

端的時間

3

、改進方法

?

安

裝一個簡單的夾具，它由平行放置于工作臺上的兩個金屬

管組成，如下圖所示：柱螺栓被裝在兩個管中，布輪快速地

旋轉，打光螺栓。打光柱螺栓的夾具圖工作名稱：打光柱螺栓方法：改進方法機器名稱：布輪機器號碼：B2操作者：——————日期：——————研究者：——————人機器操作者時間布輪左邊時間布輪右邊時間雙手各揀起一個柱螺栓，插進料管并放手30當柱螺栓通過布輪左邊的進料管即被拋光30當柱螺栓通過布輪右邊的進料管即被拋光30統(tǒng)計工人機器布輪左邊布輪右邊空閑時間000工作時間30300周程303030利用率（%）4、通過實施新方法，取得顯著效益

?

改

進前每小時只生產：?

改

進后每小時生產：?

工

作效率提高：?

不

但提高了工作效率，而且讓工人工作起來更輕松愉快例3、中興機械廠油箱口蓋總成加強板與連接板焊

接工序如圖所示，試繪制其人機作業(yè)圖，并進行

分析。解：觀察錄像，劃分工作單元，測定各單元時間，繪制人機作業(yè)圖如下：

人的利用率已經達到了100%，而機器的利用率卻只有30.58%。

如此低的機器利用率是否可以對其進行改進呢？

人機操作時，工人可以操作機器臺數為：N=

t+M/t

=(4’33+14’16)/14’