1、操作分析,人机操作分析联合操作分析双手操作分析,一、操作分析的定义,研究分析以人为主体的工序，使操作者、操作对象、操作工具三者科学地组织、合理的布局和安排，以减轻工人的劳动强度，减少作业时间的消耗，使工作质量得到保证。,第一节 关于操作分析,二、操作分析的类型,根据不同的调查目的，操作分析可分为： 人机操作分析。 联合操作分析。 双手操作分析。,人机操作分析（目的）：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。 联合操作分析（目的）：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。 双手操作分
2、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。,三、作业分析的基本要求 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： 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。 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） 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。 减少作业循环和频率。减少物料的运输和转移次数，
3、缩短运输和移动距离，使运输和移动方便易行。,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。 工作地点应有足够的空闲，使操作者有充足的回旋余地。 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。 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。,一 、 人机操作分析的意义与目的,记录机器与操作者在同一操作生产循环内的工作情况，分析两者时间配合关系，寻求合理的操作方法的一种分析技术。其目的是使操作者的操作和机器的运转协调配合，以充分发
4、挥人和机器的效率。,第二节 人机操作分析,二、人机程序图的构成,1） 表头部分信息内容不固定 2） 表身部分左边记录人的各项操作内容和顺序；中间为时间标尺；右边记录机器的运转情况； 3） 表尾部分统计、对比分析以及改进的建议事项；,例1、某工人操作一台车床，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 。该车床能自动加工，试绘制出此作业的人机作业图。,对例1中车削零件的改进。 由于人的空闲太多，应采用“5W1H”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机器停止时进行？ 答：过去一直
5、是这样的。 问：有无改进可能性？ 答：有。 问：怎么改？ 答：在机器车削下一零件时，可以去毛刺并检查已车削好的上一工件。 改进后的人机操作图是右上图。,上例中人的空闲时间仍很多，但要进一步缩短周程却比较难，这时有两种改善方法：一是增加其它工作，二是 利用空闲多操作一台机床。见右下图,人机操作分析的目的了解工人或机器的闲余能力，设法利用以提高工效。闲余能力的分析可从下面两个方面进行。 1机器的闲余能力 加工的过程中，装、卸工件、机器工作能力的不平衡、影响机器加工时间的因素等。 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，注意把两个不同作业交叉进行,三、闲余能力分析,在单人单机操作
6、的工作周期中，如果机器自动工作时间远大于人的操作时间，则有可能考虑一人操作多台机器。,1）单人多机操作的必要条件,人的操作时间+人在机器间步行的时间+必要的照管机器的时间机器自动工作时间,2）能操作机器台数的确定,NTm/(Ts+Tc+t),Tm机器连续自动工作时间； t步行时间； Tc必要的照看机器和休息时间； Ts在一台机器上总的操作时间；,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1：工人操作一台机器装、卸工件时间为5min，
7、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 。,练习,某工人操作三台同样的机床（A、B、C）加工同一种工件，若工人装加工件的时间为1.5min，卸载工件时间为0.5min，机床自动加工时间为8min，工人在机床间移动的时间忽略不计。假设以工人在机床A上装夹工件为开始动作，试绘制出该操作的人机程序图，并分别统计人、机床在一个周期内的工作和空闲时间，计算人、机利用率。,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
8、，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：,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%
9、）。,4、进行闲余能力分析一是增加其他工作（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）。根据闲余能量分析：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)；0.8minM机器完成该项作业的时间；2minW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下图。,7、改进效果：工作周程虽未改变，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
10、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：,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、打磨飞机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。原方法：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。,解：1、首先要绘制人机程序图。,工作 空闲,时间单位：1/1000min打光柱螺栓的人机程序
11、图,2、问题分析,布轮的右边完全没有被利用； 布轮左边的利用率仅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：空闲的原因是因为工人要用手去握紧螺栓，然后把一端对着布轮，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。,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,3、改进方法 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，如下图所示
12、：柱螺栓被装在两个管中，布轮快速地旋转，打光螺栓。,打光柱螺栓的夹具图,4、通过实施新方法，取得显著效益改进前每小时只生产：改进后每小时生产：工作效率提高：不但提高了工作效率，而且让工人工作起来更轻松愉快,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：,人的利用率已经达到了100%，而机器的利用率却只有30.58%。如此低的机器利用率是否可以对其进行改进呢？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。,
