IE工业工程现场改善:2作业测定

工业工程现场改善：第二章 作业测定

第一节 作业测定概述

一. 作业测定定义与目的

1. 作业测定的定义：

国际劳工组织的工作研究专家对作业测定下的定义是“作业测定(工作衡量)是运用各种技术来确定合格工人按规定的作业标准,完成某项工作所需标准时间.”他是采用时间研究﹑工作抽样﹑预定时间标准﹑标准数据法等特定程序和方法﹐来研究完成一定的作业所需标准时间的一种方法

合格工人: 定义为“一个合格工人必须具备必要的身体素质,智力水平和教育程度,并具备必要的技能知识,使他所从事的工作在安全、质量和数量方面都能达到令人满意的水平。”

作业标准：“经过方法研究后制定的标准工作方法，及有关设备、材料、负荷、动作等的一切规定。

2. 作业测定的目的

(1)作业测定是正确设计和合理改善操作系统的依据

(2)作业测定用与管理工作﹐可以正确和核算企业生产工作量﹐做为编制计划﹑合理安排生产进程﹑计算操作人员的需求量﹑调整劳动组织等的依据﹔可以正确计算劳动消耗﹐做为计算产品成本和计件工资的重要依据

二. 标准工时制定方法比较

1. 经验判断法

根据生产的实际情况凭经验估算出工时消耗来制定定额的方法 是一种估计法，简便易行，但误差较大 。 2. 历史纪录法

根据原始记录和统计资料推断出同等内容工作的时间

是一种统计分析法，比经验法具有科学性，但不够精确、可靠。 3. 作业测定

在方法研究的基础上，对生产时间和辅助时间加以分析研究，从而制定标准时间的方法 是一种科学研究的方法，客观、令人信服。

三. 作业测定的主要应用

1. 不同工作方法,同样条件下时间短者为好方法; 2. 平衡作业成员之间的工作量;

3. 决定每个作业人员能操作的机器数量; 4. 提供编制生产计划和调度的基础数据; 5. 提供销售价格和合同评审的依据之一; 6. 确定机器稼动率指标和工时利用率指标; 7. 是实施制造成本管理的基础.

四. 作业测定的阶次

第一阶次﹕动作。人的基本动作测定的小阶次

第二阶次﹕单元。由几个连续动作集合而成﹐例如﹕伸手握取材料﹐放置零件

第三阶次﹕作业。通常由两三个操作集合而成﹐若将作业分解为两个以上的操作﹐则不能分配给两个以上的人一分担的方式进行。

第四阶次﹕制程。将进行某项活动所必须的作业进行串连

五. 工时消耗分类及标准时间构成

制造时间的构成

因产品的设计不当而发生的无效时间

因产品生产过程中计划及操作方法不当而发生的无效时间

因产品生产过程中管理原因而发生的无效时间

六. 作业测定主要方法

1.时间研究(秒表时间研究) 2.预定时间标准法 3.标准资料法

以下会做详细介绍

一. 时间研究的定义

时间研究是一种作业测定技朮,旨在决定一位合格适当,训练有素的操作者,在标准状态下,对一特定工作以正常速度操作所需要的时间.

以上定义的含义:

合格适当,训练有素的操作者:即要求操作者必须是一个合格的工人,而且该作业必须适合于他做;操作者对该项特定工作的操作方法,必须受过完全的训练;操作者必须在正常速度下工作,不能过度紧张,也不能过度延误,工作时生理状态正常.

在标准状态下:系指用经过方法研究后制定的标准工作方法,标准设备,标准程序,标准动作,标准工具,标准机器的运转速度及标准的工作环境等

二. 时间研究的工具

秒表﹑观测板﹑时间测量记录表格﹑笔﹑计算器﹑测量距离及速度的仪器

三. 时间研究的步骤

1. 收集资料

(1)为制定某一操作的标准时间,必须对整个操作有详细而完整的了解,不能遗漏操作的任何部分,或有任何错误,否则将导致标准时间的失误.通常记录数据的项目均应列入时间研究表格的表头或首页.

(2)一般收集的资料按性质可分类如下:

第二节 时间研究

a.能迅速识别研究内容的资料

b.能正确识别制造的产品或零件的数据

c.能正确识别制造程序/方法/工厂或机器的数据 d.能识别操作者的数据 e.有关工作环境的资料

2. 划分操作单元 (基本原则)

(1)每一单元应有明显易辨认的起点和终点.

(2)单元时间愈短愈好,以能精确测记为宜.(一般取2.4S)

(3)人工操作单元应与机器单元分开.(因为时间研究主要测定人工单元) (4)尽可能使每一人工单元内的操作动作为基本动作,以便易于辨认. (5)不变单元与可变单元应分开.

(6)规则单元,间歇性单元和外来单元应分开. 3.

n－试行先观察的次数

例题：某一单元试行观测10次，结果如下： 7，5，6，8，7，6，7，6，6，7

平均值欲得误差±5%，可靠度95%问需观测多少次？

2

2 N=40⨯429-65=24.6≈25次

例题：对某项操作单元已观测20次，结果如下： 0.09，0.08，0.10，0.12，0.09，0.08，0.09， 0.12，0.11，0.11，0.12，0.09，0.10，0.12， 0.10，0.08，0.09，0.10，0.12，0.09

设相对误差±5%，可靠度95%﹐试计算其理论观测次数为多少？

2 2

N=4020⨯0.204-2≈32次

4. 时间测量 测量时间的方法 (1)归零法:

分别测定各动作单元时间,因为在测定时间需要不断归零,所以测时相对费时 (2)累积记时法:

利用电子式秒表本身具有每次按停,则显示当时时间,利用这一功能记录作业单元的时间及工序时间.

(3)周程记时法:

既采用每次去掉一个单元时间,适用于单元较小及周程较短作业,计算比较麻 (4)连续测时法:

当第一单元开始,按动秒表,在整个过程不使秒表归零,任其继续走动,当每一单元完毕时,看指针并且记录时间,待全部记录完毕,再将两相邻单元的表面相减,以求得每单元时间

5. 剔除异常值

[]

[]

例题：某一单元观测20次，漏记一次，结果如下： 20，20，21，20，22，20，19，24，20，22 19，21，20，28，21，20，20，22， M，20

管制上限为异常值，予以剔除

20次，数据如下：10，10，10、10、10、10、10、10、10、10、10、9、9

、10、10、9、14、10、10、9，利用观测数据确定管理界限，如有异常值，剔除后再计算新的管理界限。 _

X=10，σ＝_ 1，上限，管制下限

重新计算：X=9.79，σ＝0.408上限，管制下限

6. 算观测时间

剔除异常值的每一个单元所有时间值的算术平均值即为该单元的操作时间。 单元操作时间＝∑（观测时间）/观测次数 7. 对观测时间进行评比

(1)单元操作时间为操作者个人的平均时间 (2)有争议，靠人判断，不一定客观

(3)评比指时间研究人员将所观测到的操作者速度与自己所认为的理想速度（正常速度）作比较

(4)评比要有具体的数字表示其快慢 (5)常用速度评比

▲ 行走：平均体力男子无负重以4.8km/h(1.3m/s)的速度在平直道路上行走 ▲ 将30只销子插入30个孔，用时0.41min,0.82s/个 ▲ 30s内分发扑克牌

评比尺度 ■ 60分法 ■ 100分法 ■ 75分法

评比因数＝实际评比值/正常评比值

英国时间研究专家提出，认为在有刺激的情况下比无刺激的情况下速度快1/3 ◆ 有效操作速度 ◆ 用力大小 ◆ 操作难易

◆ 需要思考的操作 8. 时间宽放

操作时所需的停顿和休息时间，加入正常时间。操作时所需的停顿和休息时间称宽放时间 ★ 合理的宽放率 ★ 企业自定

宽放时间＝正常时间×宽放率

私事疲劳程序特别政策

宽放＝私事＋疲劳＋程序＋特别＋政策 (1)私事宽放

操作者生理上需要,如喝水,上厕所,擦汗等 对于轻松工作,为正常时间的2%-5% 对于较重工作为5%-7%

对于举重或者天气炎热无空调为7% (2)疲劳宽放

可以根据人员努力度/姿势/细致程度/重复动作与紧张度/单调性/创造性注意力等等来评价宽放系数

(3)程序宽放(作业宽放)

主要是由于材料/零件/机械/工具/等生产相关物品造成的非周期性,不规则的准备或是清扫等类似的作业.

a.作业台及场地的简单清洁与准备包括转换产品品种时间消耗 b.由于来料及零件不良造成的停顿. (4)特别宽放时间

根据产品的工艺特点或生产计划周期的长短,不同的产品,不同的生产线根据具体情况可以设定特殊宽放,无特别原因的话不可以乱加特殊宽放,那样失去标准时间的客观性与准确性

(5)政策宽放时间

由于企业的管理制度所造成的管理时间的占用. 例：班前会及交班会及体操时间. 宽放率和宽放时间计算

宽放时间＝私事＋疲劳＋程序＋特别＋政策 宽放率（%）=（宽放时间/正常时间）× 100% 宽放时间=正常时间×宽放率

标准时间＝观察时间×评比系数×（1＋宽放率）

第三节 预定时间标准

一. 预定时间标准定义

预定时间系统（Predetermined Time System,PTS法）,我国常称预定时间标准，是国际公认的制定时间标准的先进技术.

利用预先为各种动作制定的时间标准确定各种操作所需时间.不需要评比，略去人为因素用PTS法可平衡流水线

二. 预定时间标准发展历程与方法特征

1. 发展历程

－ 1924年， MTA

美国人西格提出MTA(Motion Time Analysis) － 1934年， WF

美国无线电公司奎克于提出工作因素体系WF －1948年， MTM

美国西屋电气梅纳格等提出方法时间衡量MTM －1966年， MOD

澳大利亚的海特提出MOD（Modular Arrangement of Predetermined Time Standard ）法 2. 方法特征

(1)WF （Ｗork Factors ） 非常精准、非常复杂

(2)RWF（ Ready Ｗork Factors） 简化的WF

(3)MTM（Method Time Measurement） 460个数据组成

TMU时值：1TMU=0.00001小时=0.036S (4)MTM2： 37个时值数据组成 (5)MOD: 21个时值数据组成

三. 模特排时法MOD介绍

归纳为21种基本动作,不同人做同一动作时间值基本相等,身体不同部位做动作时间值互成比例.动作时间值为一次MOD数的整数倍.

模特法的时间单位：以一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指动作的时间消耗值，作为它的时间单位：1 MOD=0.129 S

模特法21个动作都以手指一次（移动约2.5cm)时间消耗值为基准进行试验、比较，来确定各动作的时间值。

四. 模特排时法基本动作

1. 移动动作（M） 手指的动作M1 手腕的动作M2 小臂的动作M3 上臂的动作M4 伸直手臂的动作M5 反射动作

2. 终结动作－抓取动作（G） 接触G0 简单抓取G1 复杂抓取G3

3. 终结动作－放置动作（P） 简单放置P0

需要注意力的放置P2 需要注意力的复杂放置P5 4. 身体及其它动作 脚踏动作F3 步行动作W5

身体弯曲动作B17

站起来再坐下的动作S30 搬运动作的重量因素L1

有效重量:单手：1 双手：1/2 滑动：1/3 滚动：1/10 双人：1/2 目视动作E3（独立动作） 矫正动作R2（独立动作） 判断动作D3（独立动作） 施加压力A4（独立动作） 旋转动作C4 5. 其它符号 延时BD 保持H

有效时间UT 同时动作 6. 条件

两只手的终结动作均不需要注意力,一只手的终结动作需要注意力,另一只不要.时限动作时,双手同时动作时，取时间值大的动作.双手同时动作的时间值,用时限动作的时间值表示.不能同时动作.双手终结动作均需要注意力

看哪只手先做，做完该手的终结动作后加一个过渡动作（M2），再做另一只手的终结动作 如：左手M3G3，右手M4G3

左手先做：M3G3M2G3＝11MOD

右手先做：M4G3M2G3＝12MOD

即使同一动作，手的先后不同，其时间值也可能不同.

例题：

根据左右手动作，计算时间值，如果不能同时动作，均为左手先做。

例题：根据左右手动作，计算时间值，如果不能同时动作，均为左手先做。 例题：操作者装配垫圈和螺栓，图中AD＝BD＝CD＝25cm，DE＝10cm，A为橡皮垫圈，B为固定垫圈，C为螺栓，D为装配模座，E为堕送滑槽口。动作如下：

、双手各向A取零件一枚放入模座内 2、双手各向B取零件一枚放入模座内 3、双手各向C取零件一枚插入模座内 4、完成后双手各取出成品移至E，放手堕送到桌后成品箱

宽放率15％，求标准时间？

M4G3 M2P2 M4G3M2G3 M2P2M2P2 → 20MOD M2G3 M2P2 M2G3M2G3 M2P2M2P2 → 18MOD 左右手 M2G3 M2P2

M2G3M2G3 M2P2M2P2 → 18MOD 左右手 M3P0 M3P0 → 3 MOD

正常时间＝（20＋18＋18＋3）/2＝29.5MOD 标准时间＝29.5×115%＝33.925MOD＝4.33s

五. 应用模特排时法对动作进行改进

1. 替代合并M 2. 减少M的次数 3. 降低M等级 4. 替代合并G 5. 简化G、P

6. 尽量不做独立动作 7. 减少身体动作

第四节 标准资料法

一. 标准数据法概念

标准数据是将直接由作业测定(时间研究﹑工作抽样﹑PTS等)所获得的大量测定值或者经验值﹐经分析整理﹑编制而成的某种结构的作业要素正常时间值的数据库﹐利用标准数据来综合制定各种作业的标准时间的方法叫做标准数据法.

二. 标准资料法特点

1. 标准数据是以其它作业测定方法为基础﹐预先确定的时间数据﹐因此﹐他和预先时间标准相似﹐但两者涉及的作业阶次不同﹐标准数据所积累的是作业要素的时间数据﹐而预定时间标准所积累是最基本动作的时间数据﹐同样﹐秒表时间研究和工作抽样缩涉及的阶次也与标准数据不同﹐而且它们都属于直接测定法。

2. 标准数据是利用现成的时间数据﹐对同类作业要素不需重新测定﹐只要查出相应数据加以合成即可﹐能较快地制定出一项新作业的标准时间﹐并且成本较抵

3. 标准数据是对多次研究的资料分析整理而成﹐衡量标准较统一﹐得出的数据有较高的一致性

4. 建立标准数据所依据的数据数据多﹐范围广﹐可减少主观判断的误差。 5. 标准数据法合成时间不需再评比﹐可减少主观判断的误差

6. 标准数据是利用其它作业测定方法制定﹐所以标准数据法并不能从根本上取代其它测定方法

三. 标准数据的应用

1. 应用范围:

标准数据作为一种作业测定方法﹐原则上可适用于任何作业﹐用于制定作业标准时间。由于它是预先确定的时间数据﹐在工作开始之前﹐就可以利用现成的数据制定一项工作的标准时间﹐不需直接观测和测定﹐所以尤其适用于编制新产品作业计划﹐评价新产品或对生产和装配线均衡进行调整。同时也适用于制定新产品劳动定额﹐确定工厂能力﹐确定各种成本﹐预算控制﹐推行奖励工资制﹐高效设备的采购决策﹐衡量管理的有效性﹐建立有效工厂布置等。

2. 应用条件

首先﹐标准数据只能用于和采集数据的作业类型和条件相似的作业﹔其次根据标准资料的特点﹐其应用目的是减少作业测定工作量﹐提高生产效率。所以﹐是否采用标准数据法应与其它方法比较﹐在成本上进行权衡﹐因为制定标准数据工作量很大﹐要花费大量人力﹐物力和时间﹐第三﹐标准数据是在其它测定方法上建立的﹐只能在一定条件和范围内节省测定工作时间﹐但不能完全取代其它测定方法

3. 应用方法

通常﹐标准数据提供的是作业要素的正常时间﹐采用标准数据制定一项作业的标准时间时﹐需按标准时间计算方法﹐将以标准数据得到的正常时间加上适当的宽放即得到标准时间。所以﹐应用时首先将作业分解适当的要素﹐然后﹐在标准数据中查出同类作业要素的时间数据﹐最后将各要素时间进行合成﹐并加上宽放﹐因为﹐作业的标准时间等于所有要素标准时间之和

第五节 实际案例

(NCT数控冲床)

某工厂需要对NCT机台在换刀过程中利用标准工时进行对人员进行绩效考核﹐以便缩短换型时间﹐提高设备稼动率﹐特制定标准工时来对换刀操作员进行绩效考核﹕

换型过程中会因为设备型号不同﹐刀具作业强度也各不相同﹐为了得到符合现场的标准工时﹐需要根据不同机台﹐不同刀具测定标准工时﹐以下是测定结果部分资料

比如某工人在换刀过程需要安装5把A型刀﹐4把B型刀﹐其换刀工时

=5*40.95+4*47.13=393.2秒

通过对换刀绩效考核﹐有效缩短换刀工时。