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1、大连交通大学2011届本科生毕业设计论文第一章 绪论一、课题来源及其国内外发展随着全球经济的迅猛发展，企业管理者及相关研究人员已发现单纯依靠提高和改进生产技术和生产设备并不能让企业的到更广大的生存发展空间。有研究者发现有效利用劳动力，科学确定工时定额，可以准确评价生产绩效，了解改善方向，进而和人力安排设备和人力及生产线平衡等问题。更有人意识到企业管理改善的基石在于标准化，制度化的建立。而标准化，制度化的建立又依赖于计量化管理这一基准。在这些计量化基准数据中标准工时一直占有一份不可替代的重要地位，被称为“设定管理基准的基础的工具”。在研究标准时间的过程中就出现了宽放问题，因为，无论是机器还是作业
2、者都不可能一直都处于作业状态，于是作业中不可缺少的的空闲成为了一项研究项目。它也是标准时间的一部分【1】。发达国家机械制造技术已经达到相当水平，实现了机械制造系统自动化。产品设计普遍采用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助产品工程(CAE)和计算机仿真等手段，企业管理科学规范化，加工技术底层自动化等。在这个基础上再提高制造系统的自动化水平。对于改善企业的TQCS已无明显的作用2。因此，20世纪末，发达国家主要从具有全新理念的生产管理系统方面寻找出路，提出了作业时间的研究，与柔性生产管理。时至21世纪初，不仅作业时间研究理论基本形成，更是广泛应用于各个企业生产当中。国外的时间研究项目不仅结合一定
3、的数学基础和实践经验，还科学合理的考虑了人与环境的因素，即与人因工程学科相结合。于此同时，现代企业生产管理也将之作为衡量人力资源的一种直观可靠的绩效评价方法【2】。作业时间研究同样也成为了工业工程的重要组成部分。经过了历史经验法的运用阶段与基础测时法的运用阶段，国外的各研究组织也总结并提出了一系列的更为有效精准的研究方法，其中最为常见的便是秒表测时法，工作抽样法，作业时间标准资料法，预订动作标准时间法等等3。而中国制造技术水平虽已达到了与世界接轨的巨大进步，但在企业科学管理方面仍然至于人后。只是基本的运用国外已有的技术水平并没有真正和广泛的做到理论与生产实际相结合，颇有生搬硬套的味道。正因如此
4、，我国虽已成为生产制造业大国和出口大国，但仍然处于世界生产制造业产业链中的最底层。二、课题的研究意义最终无论运用何种方法正如开端阐述的一样，其目的都是制定标准工时。除作业时间外，作为“标准时间的修正部分”宽放时间的确定到目前为止国内外尚无统一的分类标准，因此也最受争议。各企业只能在一定的变动范围之内依据自身情况确定宽放率。发达国家多采用四种方法有机结合的方式来确定标准。而我国则主要以秒表测试和模特法来完成，这也就导致了多种问题的产生。譬如，企业在确定宽放时间时存在宽放种类不全或多余，及宽放率确定的误差较大的现象；在者因为只是针对整个作业而不是单元细分使性质不同的单元宽放没有区别开来；最后一种常
5、见问题是企业决策者在使用标准数据时态度不坚决【3】。三、工作抽样的含义及应用原则为了找到这一重要工具，国际研究组织相继提出多种研究方法，最终经分析归纳为四种科学有效的确定方法。其中工作抽样法作为测定企业生产效率的方法迄今为止已在各个领域中如生产型企业，服务型企业中广泛应用。该方法是由英国统计学者梯皮特于年率先提出的（原名为快读法）。其源于采用统计学随机抽样法的原理得来，因而改名为工作抽样法。但由于连续观测法已早先存在，为此该方法起初发明阶段没有得到广泛的认可与应用。历经十余年的发展人们意识到了它的经济性及准确性等优点才开始推广起来。如今该方法已经具有完善的应用原则及步骤。但工作抽样法还是有一定
6、的局限性，它只适用于那些周期短，重复性高的研究对象4。本设计以制定抱轴箱加工的宽放率为研究目的，合理运用统计论工作抽样，人因学作业环境分析，生产管理规划工时定额等专业理论基础结合实际生产进行设计。并以随机性抽取大量样本，技术先进合理化，统一性，法定性，群众性人本思想为研究原则要求。尽可能的解决企业中宽放种类不全或多余引起的宽放率误差的问题。第二章 工作抽样与宽放时间的理论2.1宽放的意义如果工作能以最快的速度永不停歇地进行下去，这样的产出将是最高的。可是，即使是机械设备，运行一段时间以后也必须进行适当的保养、检修，才能确保其使用寿命和稳定性，更何况人呢？在任何的工作环境下，疲劳、生理需求（上厕
7、所、喝水等）都不可避免地会造成一定的工作停顿。此外，一些作业准备、突发事件、配合不当都可造成工作停顿。1、操作周程中操作者的疲劳，需要休息。 2、操作者个人的需要，如喝水、上厕所、擦汗、更衣等。 3、操作者听取班长或车间主任的指示，或本人指示助手等，而使本身工作停顿。 4、操作者领取材料、工件、物件及成件、工具的送走等。 5、操作中等待检验、等待机器的维修、保养、等待材料等。 6、操作者从事操作前的准备工作，如清理工作场所、擦拭机器、所需物件的准备和操作中、操作完成后工作场所、机器、物料及工具的清理工作。 7、操作者从事刀具的刃磨、更换皮带、调整机器等工作。因此，以评价后的基本时间作为标准时间
8、来要求作业者，显然还不尽合理。必须在基本时间之外，考虑一定的宽放，才能与现实情况更吻合5。2.2宽放种类宽放时间一般分为以下五种：私事宽放、疲劳宽放、程序宽放、特别宽放及政策宽放。 私事宽放并非影响正常操作时间之因素，而是要维护员工工作舒适所需要的时间。若工厂的作业环境良好，人的生理需求基本一致，对个人或作业不单独设定，全厂统一安排。若上下午工厂有统一规定的休息时间，则标准时间中不再考虑。在不良的环境下如高温、吵杂、粉尘、恶臭的环境下，其所需的宽放时间率就要高点。 疲劳宽放跟私事宽放有密切关系，为宽放时间中最复杂、最重要且也最受争议的一种。而在疲劳宽放中，主要有生理疲劳和心理疲劳二大类，生理疲
9、劳已渐渐由改进操作方法或者设备之途径来加以改善，为了消除疲劳，必须给予宽放时间。它是由作业环境，作业条件的不同而产生的体力上，精神上疲劳引起。 程序宽放是操作中无法避免的延迟所需要的宽放时间。也就是这种宽放为补偿操作者因其从事的操作内强迫等待的时间，如本来操作两台机器，仅能操作一台时。 特殊宽放是指因作业的特殊性如作业构成管理方法造成的特殊许可的宽放。 政策宽放并非“时间研究”的一部分，但应用上实际有效。它是作为管理政策上给予的宽放时间。它不但能配合事实上的需要，而且能保持“时间研究”的原则不受破坏。例如因某种原因，某类操作者在市场上的工资已升高，按工厂标准工资已无法雇到此类操作者，则可以将其
10、差额用“宽放时间”给予补偿。其它如材料不良，或机器的机能欠佳时。也都常给予此类宽放，当这些影响因素消失时，这种宽放也就取消6。2.3课题研究手段本次课题研究手段是由英国统计学者梯皮特于年率先提出的（原名为快读法）。其源于采用统计学随机抽样法的原理得来，因而改名为工作抽样法。因此工作抽样又称“瞬时观察法”。是指利用统计学中随机抽样的原理，按照等机率性和随机性的独立原则，对现场操作者或机器设备进行瞬间观测和记录，调查各种作业事项的发生次数和发生率，以必需而最小的观测样本，来推定观测对象总体状况的一种现场观测的分析方法7。2.4研究手段基理及特点工作抽样法的研究基理为统计学随即抽样理论工作抽样的特点
11、1.不影响作业者正常发挥，不受调研者主管影响。在概率统计理论的支撑下所得的观测数据失真小,准确性高,能确保观测结果的精度。这是由于观测误差能事先通过观测次数计算出来,所以能保证结果的精度,易理解,说服力强。 2.观测对象范围广泛,适用性强。可适用于多种作业的同时观测,因为是瞬时观测,所以对各种不规则的作业,都可以成为观测对象。 3.工作抽样可以在许多天或几星期内进行观测,因而可以减少每天或每星期的差异影响。观测可以在任何时间中断,也可在任何时间再继续,而不影响其结果。 4.测定效率高而且经济。一名观测者一次可担任/,名左右的作业者和相应设备的抽样观测。 5.易于掌握，几乎可不必训练观测者。工作
12、抽样也有它的缺点,如对于作业较分散的观测,因来回距离较长,应预先制定合理的观测路线。只适合周期短，重复性高的作业，只能得到均值，得不到详尽细致的能反映个别差的资料，无法将作业细分。另外,在进行工作抽样,尤其是针对人员的工作抽样工作,沟通和理解问题需要引起重视,要取得各方面人员的支持和配合8。2.5工作抽样法的应用原则本着随机性抽取样本，为保证设计可靠度要大量抽取样本，至少500次9。2.6工作抽样的作用工作抽样对众多的观测对象进行调查时，具有省时，省力，调查费用低，调查结果可靠等优点。因此，在很多情况下可以代替在作业现场长时间连续观测的工作日写实方法。工作抽样主要用于：1、调查工时利用和设备开
13、动状况，拟定克服工时损失或设备停台的措施。 2、评价操作者在工作班内各类操作活动比例的适当性，确定合理的作业负荷。 3、调查并制定时间定额中各类工时消耗比率。 4、调查和制定专业生产条件下，零件加工的作业时间或产量定额。工作抽样只能得到作业现场的一般情况，不易得到观测对象的个别差异。 因此，在许多情况下，工作抽样需要和工作日写实、测时等方法结合起来使用。2.7工作抽样的步骤1. 明确研究目的及确定观测精度2. 对调查对象进行合理适当的作业活动划分3. 确定观测路径4. 设计工作抽样观测表5. 试观测及总观测次数的确定6. 确定观测天数及每天观测次数7. 向有关人员数说明观测目的8. 正是观测1
14、0第三章 抱轴箱生产车间的情况分析3.1宽放研究对象的生产情况大连机车车辆有限公司始建于1899年，是国家重点大型企业。中国北车（601299）集团大连机车车辆有限公司是中国北车股份有限公司的全资子公司，是我国最大的内燃机车设计制造和出口基地。 “十五”以来，公司在保持内燃机车产品传统优势的基础上，调整产品结构，设计研发出电力机车、城市轨道车辆等新产品。产品范围：主要是制造“大力牌”东风系列内燃机、韶山系列电力机车、城市轨道车辆、铁路车辆以及DL240、280系列柴油机和各种机车车辆配件产品、修理东风4D为主的多种内燃机。生产能力：具有年产机车500台、城轨车辆150辆、铁路车辆2000辆的能
15、力。3.2生产产品应本次研究课题要求，研究的产品为庞巴迪式机车的抱轴箱。抱轴箱就是在铁路机车和车辆上，套在轴颈上连接轮对和转向架构架或二轴车车体的部件。3.2.1产品材料加工材料为EN-GJS-500-7U。相关参数如下：Rm500MpaRP00.2 320Mpa ELONGATION 7%，相当于中国的 QT500-7。球铁铸件差不多已在所有主要工业部门中得到应用,这些部门要求高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。为了满足使用条件的这些变化、球墨铸铁现有许多牌号,提供了机械性能和吻理性能的一个很宽的范围。它决定性的重要性能还包括屈服强度、弹
16、性模数、耐磨性和疲劳强度、硬度和冲击性能。另外,耐蚀性和抗氧化以及电磁性能对于设计者也许是关键的而球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。析出的石墨呈球形的铸铁。球状石墨对金属基体的割裂作用比片状石墨小，使铸铁的强度达到基体组织强度的7090，抗拉强度可达120kgf/mm2，并且具有良好的韧性。球墨铸铁除铁外的化学成分通常为：含碳量3.63.8，含硅量2.03.0，含锰、磷、硫总量不超过1.5和适量的稀土、镁等球化剂。它是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成
17、功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。3.2.2产品的作用抱轴箱其作用是把车体重量和载荷传递给轮对，润滑轴颈，减少摩擦，降低运行阻力，防油滴落或外溅，个别抱轴箱的的气孔还有通风散热的作用。3.2.3产品的种类抱轴箱的种类有很多，依据机车的种类不同，所需要的抱轴箱种类也不同。其中国内外所常常被提及并且应用的有：6HXD2型电力机车抱轴箱，DF4D型机车滚动抱轴箱，8K机车抱轴箱，SS7C电力机车抱轴承箱，HXN5型机车抱轴箱，HXD1C型机车抱轴箱，SS4型机车抱轴箱，DJ4型机车
18、抱轴箱，HXD3型大功率交流传动电力机，HXD2C型机车抱轴箱等等。在本次研究中所看到的就中国北车集团附属大连机车长所生产的产品其中之一，即HXD2C型机车抱轴箱。3.2.4产品的加工工艺过程通过实际调研学习得知所研究的产品抱轴箱的加工工艺过程分为11道工序，依次为划线、镗孔及铣立面、二划线、铣窝、精车外圆、精铣止口、精镗孔、铣沉孔、钻斜孔、清整和检查。其中精铣止口，精车外圆，精镗孔是主要的加工工序也是精密加工工序。各个工序的加工作业设备及设备台数和作业者人数如下表所示。表3-1 抱轴箱加工工艺过程表工序内容设备台数人数1划线 112镗孔及铣立面立式镗床113二划线 114铣窝铣床115精车外
19、圆立式数控车床116精铣止口数控铣床117精镗孔加工中心118铣沉孔立式铣床119钻斜孔摇臂式钻床1110清整11检查另外，个别加工作业后存在测量加工件的尺寸、加工后的尺寸、原铸件的尺寸，清洁机器、清洁待加工件，旋转工作台，更换道具和自检，刃磨。管理和绩效评价方面每月末还存在抽检，和操作者的技术考察，机器设备检修。3.3机修车间布局本次课题研究背景为中国北车集团，大连机车厂机修车间。该车间包含铸模，划线，清整去毛刺，齿轮箱加工，抱轴箱加工等作业区及他们各自的零件暂存区，运输通道。其中铸模，划线，清整去毛刺几个作业可以针对很多零件进行作业不针对某特定零部件。而齿轮加工区加工设备主要是加工中心加工
20、件不固定，抱轴箱加工区包含精车外圆，精铣止口，精镗孔三道主要工序的机器设备、且加工零件种类较稳定。图3-1 机修车间布局图3.3.1抱轴箱生产的作业间的布局图3-2研究观测作业区由于此次设计是针对抱轴箱加工工艺过程的宽放设计，因此只需对机修车间中包含抱轴箱加工的作业区域进行研究观测即可。该作业区的布局如上图所示。3.3.2生产作业环境针对课题所研究的对象，即对实际生产线进行观测并分析生产作业环境可发现作业区间的光线一般但并不影响正常作业活动，在分析与设计因素中是不起任何影响作用的环境因素。噪声是一直存在的且间歇大声，对作业者的生理与心理都有一定不良的负面影响，且在员工休息区依然受噪声干扰。空气
21、流通虽然达标但作业间乃至休息区有大量的可吸入粉尘铁削，防护措施不当。温度与湿度正常，符合人体适应的基本条件同样在分析设计中不起任何影响作用，因此这两个环境因素也不予以考虑。至于作业区色彩方面，该车间以白色，蓝色，绿色为主，这些使人镇静，舒缓的颜色也多被国内外各个企事业生产单位所应用11，在员工心理上并没有任何负面影响，此环境因素亦不做参考因素。3.4研究对象根据所研究的课题确定研究对象，以设计抱轴箱的生产线的宽放时间的设计，所以只需对作业者以及机器设备的工作状态进行观测，因此研究对象就是各个工序的作业者及其设备机器。3.4.1主要工序的作业者及机器的研究在实验研究条件允许的情况下，由于本次研究
22、中有部分的工序不在大连机车厂市内分厂内完成，在带哦眼单位所能提供的实验研究条件下我们只能研究其几项工序作业。我们主要针对抱轴箱加工工艺过程中的主要工序进行观测与分析，即精车外圆，精铣止口，精镗孔这三道工序。此三道工序各自需要的加工机器设备型号及各个工序的工步总结如下表所示：表3-2 主要工序工步工步精车外圆卧式数控车床(CKW61125型)精铣止口立式数控铣床（C型NC800）精镗孔加工中心（YMB-90N-125）1装夹定位装夹定位装夹定位2粗车小端端面粗铣平面粗铣大端端面3粗车小端外圆换刀粗铣281.5内孔4精车小端外圆铣倒角精铣大端端面5精车小端端面精铣平面精铣内孔6倒角钻4-6孔精铣宽
23、槽7切槽换刀钻大端孔8粗车大端端面旋转工作台铰11*M6螺纹9倒角铣沉4-12孔旋转工作台18010粗车大端外圆卸件精铣小端端面11精车大端端面钻小端9-17.5通孔12精车大端外圆自检13卸件卸件3.4.2机器性能所研究的三道工序机器设备并不先进，甚至同国际上机车制造企业相比机器性能有很大差距。经常需要维护和修理。三道作业工序的加工机器设备。精车外圆的加工机器为卧式数控车床，其型号为CKW61125；精铣止口的加工机器为立式数控铣床，其型号为C型NC800；精镗孔的加工机器为数控加工中心，其型号为YMB-90N-125。3.4.3作业者信息处于同一作业环境中的三道主要工序的作业者均为训练有数
24、可完全掌握其所担任工作需要的一切技能和条件。而且三位作业者均为男性，年龄，身体素质，心里素质也都在同一评价标准范围之内。于是可知需要参考的设计因数属于同一系列。最后明确工作时间都是从早上7：00下午15：00，午休时间为11：3013：00。即作业时间为6个半小时。510分钟。3.5确定研究对象的评价系数K3.5.1评价系数K的确定方法在作业标准时间的制定中存在在计算公式中的一个重要的系数就是K评价系数。他的确定方法有很多中。随着企业认识到作业标准化的重要性后各个国际，及先进国家的研究组织都纷纷提出了许多的评价方案。经过专家分析归纳，总结出了四种评价系数的确定方案。用以确定标准时间计算公式中存
25、在的评价系数，评价系数的确定方法有4种：1.速度评价法，主要是对作业者进行动作细分，细分后对各个动素进行速度评价。而对于每个调研者而言，对快慢速度的评价感觉是不同的，因此，该方法受研究者的主观影响较大，为此在本设计中不采用；2.客观评价法，同样以主观判断为主；3.合成评价法，一般用于制定时间标准化值；4.平准化法，平准化法又称西屋法(Westing house system)，为美国西屋电气公司所首创，后来又由劳雷(Lowry)、曼纳特(Maynard)和斯太基门德(Stegemerten)完成整个体系。 这种法应用最广泛，它将熟练、努力、工作环境和一致性四者作为衡量工作的主要评比因素，每个评
26、比因素再分为超佳(或理想)、优良、平均、可、欠佳六个高低程度的等级，给定相应的系数。评定时，根据因素及其等级，对操作单元进行评定。值工程活动中功能评价的一种方法。是在0-1评分法的基础上改进发展起来的。假设分析对象有6个构成部分或功能A、B、C、D、E和F，按任意顺序填入表，先由上下相邻两个功能加以对比，假定A的功能重要性为B的1.2倍， B的重要性为C的1.5倍等，所得的数列称为暂定重要性系数。再求修正重要性系数。系数评价法功能评价表 假定最后一个功能F的重要性为1，因为它上面的功能E的重要性是F的0.2倍，故E的修正重要性系数为FE=10.2=0.2，以此类推。最后对各个修正重要性系数求和
27、，将此值除各功能的修正重要性系数，即为各功能的评价系数。系数评价法比0-1评分法对比次数少，所得功能评价系数较为精确。广泛应用，也是本次研究中所采用的方法12。平准化法评定系数的考虑因素有：工人作业熟练程度，努力程度，工作环境，工作人员作业一致性四个。而该四项考虑因素的评价程度等级又分为六个即“超佳，优良，平均，可，欠佳”。计算公式为：评定系数=1+熟练系数+努力系数+工作环境系数+一致性系数3.5.2结合实际确定评价系数K虽然在本次设计中评价系数并不需要，但是在设计完成评价设计方案是否可行的过程中可用来评价与完善设计方案。因此，在本章资料收集与整理中预先分析并计算完。根据实际生产中作业者的情
28、况总结得三位研究对象的各个评定因素的程度等级表：表3-3 评价因素总结表种类实际情况评价等级参数熟练评定对担任工作高度适应，能正确工作无须检查核对，工作顺序相当正确，有效应用设备，有节奏性，动作快且迅速。等级为优。B1=0.11努力评定工作方法有系统，各个动作熟练，有自己的工作方法，对改进有很大热情。等级为优。B1=0.10工作环境系数一般情况认为机加工工作环境为平均值，在平均值以下不可以进行生产，需要加以改善才可以开始生产活动。即等级为平均。D =0.00一致性系数一般情况认为一致性系数与熟练程度有关，即熟练程度愈好的一致性越好。则等级为优。B1=0.03则作业评定系数为：调研对象的评定系数
29、=1+熟练系数+努力系数+工作环境系数+一致性系数=1+0.11+0.10+0.00+0.03=1.243.6精度的确定可靠度一般情况取值为国际标准理论值，即95%，相对精度等于（1-可靠度%），验证取值范围则为（5%，10%），即在此范围内为可信的，至于绝对精度则依据实际研究目的的不同取值不同，本次设计为宽放率的制定则依据下表所示取值为（1.2%1.4%），验证范围在（0%3%）范围内就可信13。表3-4 绝对值取值表目的E（%）绝对值调查停工等待时间等管理问题3.64.5作业改善2.43.5决定工作地布置宽放时间1.21.4制定标准时间1.62.43.7存在的宽放种类及企业中存在的问题结合
30、实际生产作业车间环境及作业者情况可将宽放种类归纳为以下几种：疲劳宽放中存在长久站立，心理单调，噪音间歇大声，空气无毒但有可吸入铁尘，且在装夹固定与测量或清洁的过程中存在非正常作业姿态。但无用力和光线等因素引起的疲劳宽放。延迟宽放中存在等待材料和等待搬运的情况；必要的清理机器。在管理上存在自检与抽检和指导。由于是人机作业情况所以不存在机器干扰，但是由于机器设备不先进增加了机器的维护保养甚至是彻底修理。虽不考虑政策宽放按仍需在设计中适当调整。至于作业宽放和私人宽放有换刀，另外，有个别情况除换刀外还需要刃磨；记录，生理需求，工厂走动，上下班前的收拾准备作业。绝大多数的制造企业中存在的问题有：第一，宽
31、放种类不全或者多余；第二，宽放率确定误差较大；第三，只针对整个作业区间，而不是针对单一作业细分，使性质不同的作业宽放没有区别开来；第四，企业的决策人使用标准数据态度不坚定14。而在本次研究对象中国北车集团大连机车厂机修车间中存在的问题则是第一，宽放种类不全，其中缺少考虑空气中存在可吸入铁尘，间歇大声，等待搬运，机器性能不佳的政策宽放；第二，只针对整个作业车间二不是针对单项作业划分，只是特点不同的加工作业宽放没有区别开。第四章 研究抱轴箱生产线的宽放率4.1作业活动的划分由于所研究的对象分别是作业工序的作业者和机器设备，且应实验研究条件，研究对象仅仅为精车外圆，精铣止口，精镗孔三道主要工序的作业
32、者与机器设备。1.机器作业活动的划分一般情况下及其存在着三种状态“开动、停止、空闲”。由于该作业区间的机器设备安排比较合理，因此不存在着空闲这一状态。则依据实际生产线的情况看，所研究的对象不存在闲置的状态，只有开动和停止两种工作状态。2.员工作业活动的划分对作业者的活动划分主要有三大类即基本作业状态，辅助作业状态，宽放状态。而每一类中又各自包含很多细分活动。基本作业中包含精车加工工序的粗车大小端面和大小端面的外圆，精车大小端面和大小断面的外圆，倒角，切槽。精铣加工工序的铣沉空，粗铣平面，精铣平面，钻孔，倒角。精镗加工工序的的钻小端9-17.5通孔，精铣小端端面，铰11*M6螺纹，钻大端孔，精铣
33、宽槽，精铣内孔，精铣大端端面，粗铣281.5内孔，粗铣大端端面。辅助作业中又包含测量，清洁机床，搬运，上下件，装夹固定，调试数控板。宽放中包含作业宽放，换刀，刃磨，记录，指导，等待材料，等待搬运，生理需求，工厂走动，作业指导。4.2观测路线的确定由于工作抽样法存在的缺点即是观测往返路线长需要在正式观测前设计好观测路线。然而本次所需研究的作业区间比较集中，因此，在设计路径上可采取直线的形式。图4-1研究观测作业区依据现存的作业区间不知情况来设计观测路径，由于三项可观测工序的研究对像正如上图所示在同一作业区又彼此临近。因此设计观测路径不复杂只需沿着运输通道直线型路线观测即可。（如下图加粗黑线为观测
34、路线）图4-2 研究设计路径观测图4.3利用试观测数据计算总观测次数为确定研究对象的作业率，用以计算总观测次数，所以需进行试观测。调研观测，试观测150次，分两天进行，每天观测25次，依据研究条件针对可观测对象为主要工序即精车外圆，精铣止口，精镗孔三道工序的作业者与机器设备作业率及开工率。表4-1试观测数据总结表分类操作空闲合计操作率（%）机器精车32185064精铣28225056精镗30205060作业者精车36145072精铣37135074精镗32185064在得到150个数据后分别计算各个作业者及机器设备的操作率和开动率，其中72%，74%，64%。依次对应精车外圆的作业者，精铣止口
35、的作业者，精镗空的作业者。运用以上三个作业者的作业率的平均值计算总观测次数N。均值作业率记为P即：P=（72%+74%+64%）/3=70%则N=4（1-P）/S2P=685.71那么为保证可靠度或者计算精度，将N取值为686。那么在总观测次数为686，试观测次数为150的情况下，正式观测次数等于总观测次数686减去是观测次数150。正式观测次数即为：n=686-150=5364.4每天观测次数的确定由于工作抽样在保证精度的条件下就必然需要大量的先后去样本，因此这些样本不可能一次得到，需要多次分别采集。那饿么我们就需要在正式观测前设计好观测天数与每天需观测的次数，以及每天观测的时刻表。4.4.
36、1确定观测天数由于每天的观测次数应安排在2040次左右最好。且如果研究的目的为宽放时间的制定的话则应当相对延长观测期，以便排除特殊情况，使结果更加的真实可信15。但是由于实验研究的条件有限，使得每次观测的时间只能是上午。为此考虑到上述一系列的设计原则及实验条件的制约限制。将观测天数设计为六天。4.4.2确定工作抽样的方法抽样的方法有以下三种：简单随机抽样、等距抽样和分层抽样。1.简单随机抽样简单随机抽样是最基本的抽样方法。分为重复抽样和不重复抽样。在重复抽样中，每次抽中的单位仍放回总体，样本中的单位可能不止一次被抽中。不重复抽样中，抽中的单位不再放回总体，样本中的单位只能抽中一次纯随机抽样必须
37、有一个完整的抽样框，即总体各单位的清单。总体太大时，制作这样的抽样框工作量巨大，加之有许多情况，使总体名单根本无法得到。简单随机抽样时必须注意不能有意识抽好的或差的，也不能为了方便只抽表面摆放的或容易抽到的。故在本次研究调查中很不采用纯随机抽样。2.分层抽样分层抽样是指针对不同类产品有不同的加工设备、不同的操作者、不同的操作方法时对其质量进行评估时的一种抽样方法。将总体单位按其属性特征分成若干类型或层，然后在类型或层中随机抽取样本单位。特点是：由于通过划类分层，增大了各类型中单位间的共同性，容易抽出具有代表性的调查样本。该方法适用于总体情况复杂，各单位之间差异较大，单位较多的情况。由于在本设计
38、调研中要考虑排除特殊时段，如上下班的作业准备阶段和首饰阶段，午休间时段。那么在本次设计调研中也不考虑过运用这种抽样方法。3.等距抽样等距抽样也称为系统抽样、机械抽样、SYS抽样，它是首先将总体中各单位按一定顺序排列,根据样本容量要求确定抽选间隔，然后随机确定起点，每隔一定的间隔抽取一个单位的一种抽样方式。是纯随机抽样的变种。在系统抽样中，先将总体从1N相继编号，并计算抽样距离K=N/n。式中N为总体单位总数，n为样本容量。然后在1K中抽一随机数k1，作为样本的第一个单位，接着取k1K,k1+2K，直至抽够n个单位为止。这种方法主要用于无法知道总体的确切数量的场合，系依据一定的抽样距离，从母体中
39、抽取样本。 由于系统抽样法操作简便,实施起来不易出错,因而在本次设计中也使用它。4.4.3设计观测时刻表在设定观测日为六天的情况下，则每日观测次数n=536/6*3=30每日观测30次 ，排除特殊时间段，每日上班后需要开灯，机器预热，准备作业，考虑剪除上班后的十五分钟和午休前十五分钟不计入观测时间。下班时需要首饰和清洁打扫作业区。因此随机取的乱数应当大于15，小于25，则为16，18，23，20，17，22观测表的时间间隔=（270-16）/30=8.5 取8分钟表4-2 观测时刻表观测期123456乱数161823201722观测起点7：167：187：237：207：177：22观测时间间
40、隔888888观测时间17：167：187：237：207：177：222 2426312825303 3234393633384 4042474441465 4850555249546 56588：038：00578：0278：048：0611088:05108 121419161318920222724212610283035322934113638434037421244465148455013525459565358149：009：029：079：049：019：06150810151209141616182320172217242631282530183234393633381940
41、42474441462048505552495421565810：0310：005710：022210：0410：06110810：05102312141916131824202227242126252830353229342636384340374227444651484550285254595653582911：0011：0211:0711：0411：0111：06300810151209144.5向有关人员说明后正式观测在正式观测前应当向有关作业者说明调研木地，为避免不必要的误会。影响作业者心态，影响作业者正常发挥。从而导致收集的调研数据失真可靠性与精度降低。因此调研前的必要说明是及其重要的。第一天观测的原始数据表：表4-3 观测车床作业者的原始数据监视搬运测量清洁调整指导等搬运走动生理休息7：16 24324048568：041220283644529：000816243240485610：0412202836445211：0008表4-4 观测铣床作业者的原始数据监视搬运调整测量清理指导等搬运走动生理休息操作调整换刀7：16 24324048568：04122028