1、中国人民大学生产管理学第七讲 工作研究工作研究（Work Study）又叫作业研究，属于狭义的工业工程内容（Industrial Engineering，IE） ，是通过挖掘企业内部潜力的方式来提高工作效率的科学方法。它像手术刀一样锋利 任何工作均可被剖析，暴露于众目睽睽之下！所以，对一个生产/运作管理人员来说，这是必须掌握的最基本的功夫。第一节 基本内容简介工作研究是一种在既定条件下，运用系统分析的方法，研究生产/运作过程中如何寻求合理工作程序和有效工作方法的科学方法与管理技术，其目的是通过制定合理的工作标准，以便有效利用资源和提高工作效率。它曾经有过很多名字，如时间与动作研究、工作简化与工
2、作衡量、劳动技术定额查定法、技术定额测定法等等。一、基本内容与应用程序工作研究主要包括两方面内容，即方法（动作）研究和工作衡量（时间研究） 。方法研究是通过对现行的工作程序和工作方法进行系统的观察、记录。分析，改进其中不必要、不合理、不经济的部分，寻求一种更为简便、有效、安全和经济的工作程序和方法，并把改进后的工作方法标准化，制定出标准的作业方法。时间研究是各种时间测定技术的总称，用以测量和确定每项工作或生产作业所需要的标准时参考资料 7.1：IE 的起源：科学管理或泰勒制工业工程（Industrial Engineering，IE）是在泰勒的科学管理原理基础上发展起来的一门应用性工程技术学科
3、。由于它强调综合第提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量，使生产系统能够处于最佳运行状态而获得巨大整体效益，所以，近一个世纪来一直受到各国的高度重视，尤其是那些经历过或正在经历工业化变革的国家或地区，如美国、日本、亚洲“四小龙”及泰国等东盟发展中国家，都将其视为促使经济腾飞的法宝。同时，IE 学科也在这种环境下得到了迅速成长，表现出旺盛的生命力。泰勒的科学管理原理被现代人视为管理思想革命的标志。然而，在当时， “科学管理”非但没有被大多数人所理解，而且还遭受到企业工会、资方和地方政府多方面的激烈反对。1911 年，由于“科学管理”被当作反对铁路公司提高运价的武器而遭到各大铁路公司及其后台华
4、尔街老板们的大肆污蔑与攻击；又由于泰勒倡导的科学管理原理被雇主用以提高劳动强度、解雇劳工的手段，从而受到工人及其工会的反对，美劳联甚至通过了一项决议案，称“泰勒制”为“驱使人类变为机器的一项穷凶极恶的方案” 。由于社会上的轩然大波，联邦国会众议院 1912 年不得不特设委员会专门审查泰勒及其工厂管理制度，泰勒本人也不得不亲自向国会听政会阐述其科学管理原理。即使如此，特别委员会最后仍通过决议，禁止政府机关使用秒表进行工作研究。介于当时社会不容“科学管理”的背景，一些矢志于坚持泰勒思想，认为应该推广科学管理的工程师们，为了绕过这些阻力、继续推进生产率的提高，于是将“科学管理”更改为“工业工程” 。
5、为何要更名为“工业工程”呢？其主要原因是这些人均属美国机械工程学会会员，而且泰勒也是该会会员， “科学管理原理”及其先驱实践者的思想、方法，大多都是由该会的论坛介绍到全社会的。资料来源：潘家轺等， 现代生产管理学第 341-342 页，清华大学出版社，2000间，即在一定的生产组织和技术条件下，按照标准的工作方法完成某项任务或作业活动所需要的工作时间。方法研究是时间研究的基础和前提，而时间研究则是选择和评价工作方法的依据。工作研究的基本内容及应用程序如图 7.1 所示。工作研究方法研究 工作衡量选择研究对象 选择研究对象收集记录资料 确定研究方法程序分析作业分析动作分析工作写实测时分析工作抽查
6、标 准 资 料预定时间图 7.1 工作研究的基本内容及应用程序示意图二、基本工作量分析工作研究的基础是工作量分析，即对具体工作的内容和时间组成进行分析。一般来说，一个人或一台机器进行一项作业或生产某种数量产品所用的时间和内容可分成基本工作量和 A、B、C、D 等五大部分。见图 7.2 所示：基本工作量总工作时间 由于设计或规格缺陷而补充的工作量在现有条件下的作业总时间 由于作业方法效率不高而增加的工作量由于管理不善而产生的无效时间总无效时间员工控制范围的无效时间图 7.2 作业时间构成示意图ABCD制订工作方法 制定技术定额训练操作者实行新工作方法合理的奖励方法降低成本，提高生产率图中的基本工
7、作量是指在设计上完美无缺、制造或作业的工艺或方法最佳，并且在作业进行期间（员工合法的休歇停顿时间除外）没有造成工作时间损失等条件下，制造该产品或进行该作业所用的时间。即单位产出在理论上所需要的最短时间。在人们的正常印象中，基本工作量应该是一项工作的主要时间。但是， “常识往往是错误的” ，在生产时间中占最大比例的并不是基本工作时间（加工时间、直接生产时间） ，而是辅助生产时间，其中尤其是无效（停滞）时间所占的比例。20 世纪 60 年代初期，美国机械工业的调查表明：从材料进厂开始，一直到制成产品出厂的整个生产时间中，直接加工所需要的工时仅占 25，其余的 95时间则全都消耗在装卸、运输、工序之
8、间的等待以及仓库的储存中。在日本一般的机械制造企业中，公认的生产时间结构是：停滞时间占 6080，加工、验检、搬运时间只占 2040。而我国的机械制造企业（大量生产）的停滞时间则在 95以上。由于实际的作业时间会由于 A、B、C、D 部分的存在而远远大于基本工作量。因此，如何减少A、B 、 C、D 部分就成为作业时间控制的关键。简述如下：（一）由于设计或规格缺陷而补充的工作量这部分所增加的工作量主要发生在制造业中。但在运输类服务性行业中也有类似情况。它是由于产品内在特点造成的，可以利用价值分析法（价值工程）进行分析，并加以避免。一般来说，产品特点对工作量的影响情况有下列几种方式：（l）产品及其
9、部件设计欠佳，无法采用最经济的制造工艺或方法。这特别适用于金属加工业，尤其适用于大规模生产的时候。部件可能设计得不利于利用高速机器。（2）产品过分多样化或部件不够标准化。这可能意味着该工作只能采用小批量生产，不能在专用的高效机器上生产，而只能在速度较慢的通用机器上加工。（3）质量标准欠妥。质量标准不论过高或过低，都可能增加工作量。在工程实践中，尺寸公差往往设置得过紧往往并不十分必要，但却需额外加工。容易造成更多废品。反之，如果原材料质量过低，则可能难于达到所要求的程度，或者为了使产品可用，需要增加清洗之类的附加准备工作。（4）产品部件设计得不妥，必须去除过量材料才能制成最后形状。这将大大增加该
10、项作业的工作量，而且浪费材料。由此，我们又一次看到：提高生产率和降低产品成本的第一步是尽量消除设计和规格中可能引起超额工作量的一切内容。造成上述情况的原因多数是因为设计人员对生产工艺或作业过程不够熟悉。在金属加工业、家具制造业和服装业尤其容易发生这种情况。但是，如果设计与生产人员从一开始就紧密合作，这种缺点是可以克服的。如果在产品开发阶段，生产人员可以对零部件进行检查，那么，他们就可以及时对设计进行修改，并对产品进行测试，以保证它符合所要求的技术规格。在化工等行业中的试验工厂，在交通运输业里的实验性服务，或民航业中的试飞。都属于这个阶段。产品和作业的专业化、标准化程度（可减少产品或部件的多样性
11、并扩大批量生产，从而可以提高生产效率）与质量标准订得高低（满足市场和顾客的要求） ，也和产品设计人员直接相关。这部分内容可参见全面质量管理的有关介绍。（二）由于作业方法效率不高而增加的工作量生产或作业的低效方法、低效操作的表现形式主要有以下内容：（1）采用的机器型号或尺寸不对；（2）工艺过程操作运转不当。如速度、流量、温度、密度等作业参数不妥，或者厂房、机器所处条件不良等；（3）使用错误的手工工具；（4）工厂、车间或工作场所布局不当；（5）操作者的工作方法不当。由上述表现，我们可以看出员工培训的重要性：只有当操作人员在其行为、精力保持在最佳状态下进行操作时，才能达到工艺过程的最佳生产效率。因此
12、，在任何工作场所，所有导致工作进行不合理行为的因素，都应该通过培训来逐步加以消除。其主要方法是下节所要讲的“方法研究” 。它是工作研究的两大组成部分之一。这里不予赘述。（三）由于管理不善而产生的无效时间由于管理不善而导致的无效时间是指由于管理部门未能有效地进行计划、组织、协调或控制，造成人力、机器或二者窝工闲置的时间。主要表现有：（1）市场销售策略不当。要求的产品类型过多（不必要） ，造成每类产品批量小、周期短，在生产不同产品的转换过程中，机器停歇时间长。工人无法提高技艺和操作速度。（2）在产品之间或同一产品之内，没有尽量采用标准化部件。造成批量小、周期短，增加机器闲置时间。（3）从一开始就未
13、能做出适当设计，不能满足用户的要求。造成修改设计、停工和人工与机时的损失，以及浪费材科。（4）作业计划和订货计划安排不当，造成订货不能逐批紧跟，不能连续操作。（5）未能保证作业所必需的原材料、工具和其他装备。致使工厂和劳力停工待料。（6）未能对厂房和机器进行很好的保养维护，使机器出现故障，造成停工。（7）允许工厂和设备在不良条件下工作，以致出现废品或返修品。（8）未能向操作者提供安全、健康的劳动条件。（9）未能对工人的安全给予适当注意，其结果是发生事故，造成各方面损失。减少上述无效时间始于企业领导层制定的企业生产运营战略和策略。是以大批量、尽可能廉价专门生产少数几个品种的产品，还是试图满足每个
14、用户的特殊要求？企业所能达到的效率水平取决于对这个问题的回答。在做出这种决策时，必须充分了解它的后果。以下是上述问题的常用解决方法。市场策略专门化：减少由于产品多样化带来的不必要闲置时间。标准化：减少因批量较少、工作周期过短而造成的闲置时间。产品开发：减少因设计变更而导致的无效时间。生产控制：减少因计划不周而造成的闲置时间。物料控制：减少停工待料造成的闲置时间。设备维护：减少因发生故障而导致的人员及机器闲置时间。工厂维护：减少由于工厂处于恶劣条件而引起的无效的时间。改善工作条件：使工人安稳工作。安全管理：减少由事故导致的各种损失。健全的人事政策与奖酬制度：减少缺勤等造成的无效时间。人事培训：减
15、少由于工作疏忽而带来的无效时间。安全训练：减少因事故造成的无效时间。以上内容从战略、战术（策略）到作业，以至个人操作，几乎涵概了生产/运作管理的全部控制活动。其核心是控制的标准。只有在健全的绩效标准基础上，才能制定并实施好适当的控制（工作）计划。这方面工作需要利用工作衡量的内容。它是工作研究的第二种技术。有关内容详见本章第三节。（四）员工控制范围的无效时间员工控制范围内的无效时间主要有：（1）没有正当理由而停工。如迟到、上班后不马上干活、工作懈怠或有意磨洋工。（2）干活漫不经心，造成废品，或把活干得非返工不可。这意味着时间和材料的浪费。（3）忽视安全规章，粗枝大叶造成事故。减少以上无效时间的根
16、本方法是创造良好的工作条件，使工人自己愿意抓紧时间工作。首先，不良的工作环境和条件使人容易疲劳，很难长时间持续工作，会使员工产生不愿意干的想法。其次，如果员工觉得企业只把他们当成生产工具，对他们作为一个人所具有的感情漠不关心，那么，他们除了为保住饭碗以外，就不愿意多使劲干活。第三，如果员工不知道他正在干的是什么，为什么而干，对企业作为一个整体所进行的工作一无所知，那么，他工作就不会有动力，很难指望他全力以赴地干活。第四，如果员工觉得他们从管理部门那里得到了非公正待遇，委屈或不满之情就会妨碍他们的工作效率。员工工作的积极性或减少无效时间的意愿在很大程度上取决于管理部门的人事政策以及他们对工人的态
17、度。人事政策涉及管理部门与雇员间的全部关系；如果这种关系不好，那么很难使任何管理方法发挥满意的作用。因此，创造鼓励员工奋发工作的气氛，进行合适的训练措施使他们具有多样化内容并辅以健全的工资、奖酬制度，就能推动工人减少无效时间，从而提高其生产效率。一般说来，管理部门所造成的无效时间远远多于员工控制范围内的无效时间。并且，在许多行业里，员工个人对于他们必须工作的环境条件是几乎没有控制能力的。特别是在大量生产方式、提供复杂服务或制造复杂产品的行业中，更是如此。值得说明的是，以上论述的各种不必要时间的解决方法是相互联系的，每种方法都对其它方法有一定影响。如没有工作衡量所提供的标谁，就不可能把工作计划安
18、排好。方法研究可以用来简化产品设计，使产品既较易于使用，也较易于制造。如果有健全的人事政策，并有一套应用得很好的奖酬制度，鼓励工人可靠地工作，那么生产计划就比较容易制定。实行标准化将减少对采购和储存多种多样材料的要求，从而使材料控制这项工作易于进行。工艺研究可消除工厂可能出现故障的隐患，从而易于采用适当的维护保养制度。因此，应该以系统的观点，对上述各种方法进行综合、整体的运用。第二节 方法研究（Method Study）从图 7.1 中，我们可以看出方法研究包括动作分析、作业（操作）分析和程序（过程）分析等三部分内容。目的在于通过对现行生产过程和作业方法的分析，寻求最合理、有效、经济的工作程序
19、或操作方法。简介如下：一、程序（过程）分析程序分析是以程序图为工具，对现行作业方法的各个基本环节，即加工、搬运、停滞、检查进行客观、准确的描述，进行系统的观察、记录和分析的一种技术方法。程序图由分析符号组成。基本符号共有四种，分别代表加工、搬运（运输） 、停滞和检查。另外还有一些复合性应用符号，它们是由基本符号派生出来的。其主要形式和内容如表 7.1 所示：表 7.1 常用程序分析符号作业 符号 定义操作有意识地改变物体的物理或化学等特性，或对其进行分解、装配所需要进行的作业搬运（运输）把物体从一处移动到另一处所需要进行的作业检验验证物体是否正确合格，或核对其特性的质量或数量所需要进行的作业储
20、存 长时间的保管作业停滞 短时间的停顿或保管作业复合作业 以检验为主，加工为辅的复合作业程序分析在制造业一般称为生产过程分析；在服务业称为作业过程分析；用于信息处理业务分析则称为信息处理过程分析或数据流程分析。一般以工序为最小单位进行分析，主要包括以产品为对象的工序分析，以零部件为对象的工艺流程分析；以厂房和设备布置为对象的平面流程分析。以物料运输为对象的搬运分析等内容。（一）产品工序分析产品工序分析是以产品为对象。对产品生产过程进行的总体分析。其目的是了解从原材料投入开始到制成成品为止的整个生产过程有多少个生产环节？有多少个工序组成，加工顺序如何等？以便从全局出发来分析问题，从中发现是否有不
21、必要的工序不合理的操作程序和操作方法，从而为进一步改进生产作业过程指明方向。绘制工序分析图表时只用“加工”和“检验”两种符号，用垂直线表示生产的进程，用水平线表示零件加入装配的工序。具体见例 7.1 所示：例 7.1 试对西餐豆腐汤制作工序进行简要分析结果见下图（图 7.3）所示。具体过程从略。调料 葱 豆腐 酱油 水 切 需要量 切 煮开 溶化 煮开 煮开 品尝图 7.3 西餐豆腐汤制作工序分析示意图（二）工艺流程分析工艺流程分析是以零件为对象的局部分析，是总体分析的具体化。它是运用加工、搬运、停滞和检查四种符号对零件从毛坯开始到完成为止按工艺顺序流动的全部生产过程进行记录和分析。它分析的内
22、容包括物品流动数量、搬运的距离、消耗的时间、工艺方法、作业地点、作业人员、使用的设备、工艺装备等。工艺流程分析是生产过程分析的一项基本分析，常用流程分析图来进行分析。见例 7.2 所示：例 7.2 某零件仓库入库操作的活动顺序是从货车上卸下零件箱子、点数、检查、打标记、入库。具体过程是：箱子从车尾滑下后，一一垛起，等待开箱。然后，搬下开箱，取出送货单，把箱子装上手推车，推到收货台旁边的地上，稍等片刻之后，开箱取出零件小盒，从小盒中取出零件，对照送货单点数。然后将零件放回小盒，小盒放回箱子，把箱子放在收货台的另一侧，等待运往检查台。运到检查台之后，放在地上，与收货台操作一样，取出零件，检查、测量
23、，再放在箱子。片刻之后，将箱子运往打印台，拆箱、点数，再放回箱子，再等待，用手推车运到仓库，存进贮藏室以待发送装配车间。见下图（图7.4）所示：卸货堆垛收货架 货打 台印台 检查台图 7.4 零件入库示意图结果见下图（图 7.5）所示：符号表示活动 距离（米）时间（分）卸货，置于斜板 1.2滑下，码垛 12 10等待开箱 30卸垛拆箱，取出送货单 5搬到手推车上 1运到收货台 9 5等待卸下 10置于工作台 1 2取出零件，检查 15放回箱子置于手推车上 1 2等待搬运 5运到检查台 16.5 10等待检查 10取出零件检查，放回 1 20等待搬运 5推到打印台 9 5等待点数 15取出小盒，
24、取出零件点数，放回 15等待搬运 5运到贮藏室 4.5 5保存合计 56.2 174 2 10 7 3 1图 7.5 入库工艺流程图这本是原来习以为常的入库操作，但经过上图的分析，问题就马上显露出来，具体改进结果见图 7.9所示。 （三）平面流程分析平面流程分析是在工艺流程分析基础上，进一步分析产品（零件、部件）和作业者在生产作业过程中的移动路线是否合理，其目的是改进厂房、设备等设施的布局。平面流程分析是在工厂或车间平面图上，用符号和联接线标出被研究对象的移动路线，做出平面流程图。从图中可以直观地分析厂房、设备与各工作地与研究对象之间的相互关系，从而发现问题，以求改善。图 7.6 是一个简单的
25、“U”形生产线平面流程示意图。1 2 37 6 5 4图 7.6 某“U”形生产线平面流程示意图（四）搬运分析搬运分析是在收集现有物料运输路线、运量和运距等有关数据基础上，画出生产场所现有的平面图及布局，把现有的物流过程在图上标出，然后分析研究生产过程中物料流向、流程和效率，并研究采用什么手段、使用何种搬运设备更有利于提高搬运功效，从而达到减少搬运成本费用的目的。搬运活性分析是其中的基础工作。主要指标是搬运活性指数，即物品存放状态对搬运作业的难易程度。见下表（表7.2）所示：表 7.2 搬运活性指数活性指数 物品状态 作业说明 需要作业数0 杂乱地堆在地面上 集中、搬起、升起、运走 41 装箱
26、或经捆扎后的状态 搬起、升起、运走 32 箱子或被捆扎后的物资，下面放有枕木或其它衬垫，便于叉车或其它机械作业 升起、运走 23 置于装卸、搬运机械上，可即刻移动 运走 14 被装卸、搬运的物资，已经被起动、被直接作业 0在实际工作中，对于以搬运、装卸、运输为主的作业，如物料仓储、配送中心等，通常采用平均活性指数方法来说明和分析物资搬运的灵活程度。即对某一物流过程物资所具备的活性情况累加后计算平均值，一般用 表示，以它的大小来确定是否改变搬运方式。如：当 2.7 时，则说明大部分物资处于活性指数为 3 的状态，其改进方法可选用拖车、机车车头拖挂的装卸搬运方式。例 7.3 某仓库的搬运操作见下图
27、（图 7.7）所示，试分析、改进其搬运活性。状态活性系数散放地上手推车滑道 卸在地上托盘中叉车运输枕木上卸在地上手推车容器内43210搬运步骤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10图 7.7 某仓库的搬运活性分析图（改进前）从图中可以直观地看出：搬运步骤 1、4、8 的活性指数太低，应该改进。可采用容器、托盘或手推车等盛装方法替代将物料直接散放在地上的做法。从平均活性指数值来看： =（0+3+4+0+2+4+2+0+3+2 ）/10 = 2 ，应该采用单元化物资的连续装卸搬运方法，与图示法的结论相同。改进后的状况见图 7.8 所示，这时，搬运平均活性指数已经提高到： =（ 0+3+4+2+
28、4+2+3+2）/8 = 2.5 。状态活性系数散放地上手推车滑道 枕木上叉车运输枕木上手推车容器内43210搬运步骤 1 2 3 4 5 6 7 8图 7.8 某仓库的搬运活性分析图（改进后）100 107 114 116 132 140 14460 70 80 90 100阅读资料 7.2：不同搬运方式的体力消耗与移动重量比较体力消耗（%）比较：移动重量（%）比较：二、作业（操作）分析作业分析是以人为主体，它通过研究作业者在工作场所的活动状况，如操作机器、使用工具和移动路线等，对作业者的操作程序、操作方法进行有关分析。主要包括人 机联合作业分析、操作程序分析等内容。（一）人机联合作业分析这
29、是一种观察和分析作业者和机器在同一时间内的工作状况，寻求合理负荷，使人的操作时间和机器的运转时间相互配合协调以尽可能充分发挥人和机器的效率的分析方法。目的在于最合理地安排人和机器的负荷率，达到一定条件下的最佳经济效益。见例 7.4 所示。例 7.4 某工序人机联合分析内容见下表（表 7.3）所示，试改进之。表 7.3 人机联合分析表（改进前）时间（分） 人 机器12 准备零件 空闲3 装零件 被装上零件4567空闲 加工8 卸零件 被卸下零件910休整、存放零件 空闲利用率 60% 60%连续两次改进的结果见表 7.4 和表 7.5，具体过程从略。表 7.4 人机联合分析表（改进 1）时间（分） 人 机器1 装零件 被装上零件23准备下一个零件45 空闲加工
