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1、第六章 作业分析6.1 作业分析概述一、作业分析的定义作业分析是指通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科学地组合、合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度，减少作业的工时消耗、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。由定义我们可以看出：作业分析的研究对象是以人为主的工序，目的是为了提高产品的质量和产量。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不使用机器的各个作业（操作）活动。它与前一章阐述的程序分析的区别在于：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。例如：机械加工
2、中某个加工工序，管理事务流程图中接触到的签字等，都是一种作业分析活动。 二、作业分析的类型作业分析根据不同的调查目的，作业分析可分为人机作业分析、联合作业分析和双手作业分析三种。人机作业分析的目的是为了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。联合作业分析的目的是为了发现空闲与等待的作业时间，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人工成本。减少周期（程）时间。双手作业分析是以双手操作为对象，研究双手的动作及其平衡，左、右手分工是否恰到好处。指导作业者如何有效地运用双手。作业分析人机作业分析（含闲余能量分析）联合作业分析双手作业分析三、作
3、业分析的基本要求我们在进行作业分析过程中，需要注意的问题主要有以下7点：1. 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。（双手作业分析时考虑的原则） 3. 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。 5. 改进设备、工装与工位器具、物料规格或工艺
4、，采用经济的切削用量。 6. 工作地点应有足够的空闲，使操作者有充足的回旋余地。 7. 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、辅助性工作放在机动时间进行。（人机作业分析内容） 总的来说，通过对某个工序活动进行作业分析，应能达到使作业的结构合理、减轻作业者的劳动强度、减少作业的时间消耗，保证生产质量，提高作业效率。 四、作业分析的特点1. 作业分析把详细地分析、改进一个工作地上的作业作为分析的对象和目标； 2. 作业分析应用程序分析的基本手法（就是我们前面讲的5W1H提问技术和ECRS改善原则等），对以人为主的作业系统进行分析； 3. 作业分析的内容是影
5、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、原材料、设备与工装工位器具、作业环境条件等方面。 5.2 人机作业分析一、定义大家知道，在现代化生产中，机器设备几乎都是全自动或半自动的，作业机器的工人成了“监督”机器的工人，在每一作业周期中，总有大部分的闲余时间，这些闲余时间如能加以利用，不但可以提高生产力，而且能降低成本及提高工人的收入。人机作业分析正是为了分析人的闲余能力，充分发挥闲余能力的作用的一种技术。其定义是：人机作业分析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
6、调，以充分发挥人和机器的效率。通常情况下，人机作业分析一般用于分析1人操作1台机器或1人操作多台机器的情况。此外，在机器的工作过程中，调查、了解在作业周期内机器作业与工人作业的相互关系，以充分利用机器与工人的闲余能量及平衡作业时，则要利用人机作业图，可将生产过程中，工人作业的手动时间和机器的机动时间清楚地表现出来。二、人机作业分析的作业过程1. 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。 2. 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
7、可能性，提出切实可行的改进方案。 4. 绘出改善后的操作分析图表。改善后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。 三、人机作业图1、概念人机作业图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，提高人机效率的新方法。2、组成和我们前面讲的工艺程序图、流程程序图的构成一样，人机作业图也由表头、图表和结果统计三个部分构成。表头部分：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
8、依具体情况而制定）。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和空闲时间，以及人、机利用率。 下面我们看一个示例。车削零件的人机作业图图表部分：绘制规则 取适当的比例尺，以适当线段的长短代表时间比例。如以1cm代表1min等。（示例1cm=0.2min） 在纸上采用适当的间隔分开人与机，如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）工作或空闲或人与机器同时工作。（示例中采用剖面线表示人或机器处于工作状态，用空白表示人或机器处于空闲状态）。并依作业程序和时间由上而下记录人与机器的活动情况。图形的长短由工作时间或空闲时间而定，一边注写出人作业单元
9、内容，另一边注写出机器设备的作业单元内容。（以图形为例介绍） 只绘出一个操作周程的图形（这里的操作周程是指加工完一个零件的整个过程所用的时间，又称为作业周期）。四、闲余能力分析（纠正书本错误）1、机器的闲余能力：在机器设备加工过程中，装、卸工件的工作是为了保证机器加工得以实现的辅助操作，对工件本身的变化不直接起作用，因此应尽量减少这部分工作所占的时间。还有就是因机器工作能力的不平衡而发生的空闲，可从平整生产线来解决。2、工人的闲余能力：主要考虑在机器自动加工时而产生的人工空闲，应注意把两个不同作业交叉进行。3、工人与机器数的确定工人数=一月（年）总工作量/平均一个工人一月（年）的有效工时一个工
10、人操作机器的最低数确定公式： N=(L+M)/（L+W)=一台机器的作业周期/工人操作机器所需时间式中 N一个工人操作机器最低数； L工人装、卸工件时间（h)； M机器完成该项作业的时间； W工人由一台机器走到另一台机器所需时间；例如：工人操作一台机器装、卸工件时间为5min，工人由一台机器走到另一台机器所需时间5min，机器完成该项作业的时间10 min，那么一个工人操作机器最低数N=1.5取整1台。书上公式计算是2台。分子不应该包含工人由一台机器走到另一台机器所需时间。五、人机作业分析的应用例1、在立式铣床上精铣铸铁件的平面人机作业图 分析：在立式铣床上精铣铸铁件时人机操作图中可见，工作中
11、铣床有3/5的时间没有工作，工人有2/5时间没工作。这是由于当工人操作时，机床停止工作；机床自动切削时，工人则没事做。 但通过分析我们可以发现：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，属于机床必须的占用时间。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。因此要缩短在立式铣床上精铣铸铁件的周程时间，应尽量利用机器工作的时间进行手工操作。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待加工件，用压缩空气吹洗已加工的铸件等。有改进后的人机作业图可以看出：通过重新安排工作后
12、，不需增加设备和工具，让工人在机器加工的时候完成去除成品毛刺、量面板深度、成品装箱和取毛坯操作，仅在2min内就节省了工时0.64min，可以提高工效32。 这个例子说明了运用人机操作分析的应用效果。例2、某工人操作车床车削工件，作业程序及时间值为：装夹工件：0.5min，车削：2.0min，卸下零件：0.3min，去毛刺并检查尺寸：0.5min，该车床自动加工。试绘制出此作业的人-机作业图，并对其作业进行改进。解： 1、首先绘制人-机作业图如下，由图可以看出，人的空闲时间太多，人的利用率仅为39%。 2. 采用“5W1H”提问技术和“ECRS”原则进行分析改进 问：为什么去毛刺并检查尺寸要在
13、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。3、改进后的人机作业图如图示： 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，提高了工效和人机利用率。（作业周程由3.3MIN缩短为2.8分钟，工效从39%提高到46%，机器利用率从61%提高到71%）。4、进行闲余能力分析但从改进后的车削零件的人机作业图我们还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，（1.5分钟）但要进一步缩短周程却比较难，这时可以考虑
14、的改善方法有两种：一是增加其他工作（比如利用空余时间做一些其他的额外工作），二是利用空闲操作一台机床（闲余能量分析）。从改进后的车削零件的人机作业图来看工人有1.5min的空闲，根据闲余能量分析中一个工人操作机器的最低数确定公式：（板书） N=(L+M)/（L+W)=(0.8+2.0)/(0.8+0.5(去毛刺检查工件时间)=2.8/1.3=2.15=2式中 N一个工人操作机器最低数；为2台 L工人装、卸工件时间（h)；0.8min M机器完成该项作业的时间；2min W工人由一台机器走到另一台机器所需时间；（忽略）5、第二次改进方法方案：一人操作两台机器6、绘制改进后的人机作业图如右图。7、
15、改进效果：比较两次改进后的人机作业图可知，第二次改进后，工作周程虽未改变，两种方法均为2.8min，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1.4min，即总产量增加了50%。工人的劳动效率也从46%提高到95%。8、总结：本例题正说明永无止境的求新意识是方法研究的一个显著特点，通过改善可以充分利用工人的空闲时间，即闲余能力。这也充分体现了工业工程的本质：持续改善。例3、中兴机械厂油箱口盖总成加强板与连接板焊接工序如图所示，试绘制其人机作业图，并进行分析。解：观察录像，划分工作单元，测定各单元时间，绘制人机作业图如下：由上面的作业图及统计分析表知人的利用率已经达到了100%，而机
16、器的利用率却只有30.58%，看到如此低的机器利用率是 否可以对其进行改进呢？我们知道人机操作时，工人可以操作机器台数为，N = t+M/t =(433+1416)/1416 = 1.24 根据取小原则知工人只能操作一台机器，因此尽管机器的利用率如此之低还是没有改进的办法，这也正体现了企业中只有人才是最宝贵的资源。本节小结：一、作业分析的定义、类型、基本要求和特点（理解作业分析的概念，明确作业分析和程序分析的区别）作业分析是指通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科学地组合、合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度，减少作业的工时消耗、缩短整个作业的时间，以提
17、高产品的质量和产量为目的而作的分析。由定义我们可以看出：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不使用机器的各个作业（操作）活动。它与前一章阐述的程序分析的区别在于：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。例如：机械加工中某个加工工序，管理事务流程图中接触到的签字等，都是一种作业分析活动。二、人-机作业分析定义及其作业过程（理解人-机作业分析定义、知道人机作业分析的作业过程，并据此进行人机作业分析）1、定义：人机作业分析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时间内的工作情
18、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。2、人机作业分析的作业过程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。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地表示出来；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。绘出改善后的操作分析图表。改善后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。三、人机作业图概念、组成人机作业图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
19、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。和我们前面讲的工艺程序图、流程程序图的构成一样，人机作业图也由表头、图表和结果统计三个部分构成。明确各组成部分的内容。四、闲余能力分析（了解闲余能力分析的概念，会计算一个工人操作机器的最低数）一个工人操作机器的最低数确定公式： N=(L+M)/（L+W)=一台机器的作业周期/工人操作机器所需时间式中 N一个工人操作机器最低数； L工人装、卸工件时间（h)； M机器完成该项作业的时间； W工人由一台机器走到另一台机器所需时间；五、人机作业分析的应用（为大家介绍了3个例题，书上其它例题希望同学们下去自己看一下）