模特法的动作分析

模特法的动作分析

(一)基本動作------上肢動作

1)移動動作(M): 移動動作包括5种,分別以手指、手和手臂進行作業來區分.

<1>. 手指動作M1表示用手指的第三關節前的部分進行的動作,每動作一次時間值為

1MOD,相當于手指移動了2.5cm的距离.M1既代表了手指的動作,也表示出該動

作所需的時間值(1MOD=0.129s).如:

用手指把開關拔到ON(或OFF)位置的動作.

用大拇指和食指旋轉栓上螺母.每擰一次為M1,即1MOD.

用手指按摩密封條.

<2>. 手&手腕的動M2用腕關節以前的部分進行的動作,當然也包括了手指的動作,每進行一

次為2MOD.相當于動作距离為5cm左右.如:

用手轉動調諧旋鈕,每次轉動不超過180°.

將電阻插在印刷電路板上.

用手翻書.

注意: 做此動作時,有時或多或少都牽動小臂,在分析時仍為M2.

<3>. 小臂的動作M3肘關節以前(包括手指、手、小臂)的動作,每動作一次時間值為

3MOD,相當移動15cm左右的距离.如:

在紙上劃一條約15cm長的線.

在作用范圍內,移動小臂去取放在工作台上的零件.

注意: 在實際操作中,M3動作會或多或少牽動大臂,或者移動了肘關節,此時仍

按M3分析.

在操作中,M3的移動動作范圍叫正常作業區.在設計作業范圍時,應參考圖11-2

的作業范圍,並盡量使操作動作用M3動作來完成.

<4>. 大臂動作M4伴隨肘的移動,小臂和大臂作為一個整體在自然狀態下伸出的動

作,其時間值為4MOD,相當于移動距离30cm.大臂移動時,也可能同時進行小臂

、手、手指的動作.如:

把手伸向放在桌子前方的零件.

把手伸向放在略高于操作者頭部的工具.

在設計作業區時,不一定能把所有的動作范圍全部設計在M3的正常作業區內,

此時可將某些動作或某些工具,設計在M4的區域內.

<5>. 大臂盡量伸直的動作M5在胳膊自然伸直的基礎上,再盡量伸直的動作.用M5表

示,時間值為5MOD,相當于移動距离為45cm,在進行改動作時,有一种緊張感,感

到筋或肩、背的肌肉被拉緊的情況.如:

把手盡量伸向工作台的側面.

盡量伸直胳膊取高架上的東西.

坐在椅子上抓放在地上的物体.

從方法研究的角度講,用這些姿勢取物不恰當,屬5級動作,不符合動作經濟原則,

在實際中應取消或盡量避免.

2)終結動作

**每一個移動動作必然有一個對應的終解動作

<1>. 抓取動作(G) 移動動作后,手或手指握住(或触及)目的物的動作叫抓取動作,用符

號G表示.抓取動作隨著對象與方式的不同分為三种:

a.触摸動作G0用手、手指去接触目的物的動作,它沒有去抓取目的物的意圖,

只是触及而已,所以為0MOD.如:

用手去按計算器的按鍵時,必先伸手去接触按鍵,然后再按數字鍵.

用手推動放在桌子上某一物體時,必先接触該物件,才能推動物體.

b.簡單地抓G1在自然放鬆的狀態下用手或手指抓取物件的動作,在被抓物件

的附件沒有障礙物,是比較簡單地抓,時間值為1MOD.如:

抓起放在工作台上的旋具.

抓起放在書桌上的鋼筆.

兩手同時伸出捧住電視机.

該動作屬于抓取容易取的物件,不太需要注意力,一抓即可.

c.複雜的抓取動作G3需要注意力的動作,是G1所不能實現的.在抓取目的物件有遲

疑現象,或是目的物周圍有障礙物。或是目的物比較小,不容易一抓就得,或是目的

物易變形、易碎,時間值為3MOD.如:

抓起放在工作台面上的墊片.

抓起放在零件盒內的零件(零件不至1個).

抓起放在零件箱中的小螺釘,抓時必須排開周圍其它物件.

<2>. 放置動作(P) 將手中的物體放置在一定的位置所作的動作.由于放置的方法與條

件不同,有的需要注意力,有的不需要注意力.分為以下三類:

a.簡單的放置P0 把抓著的物品運送到目的地后,直接放下的動作.該動作是放

置動作中最簡單的一种,它不需要用眼注視周圍的情況,放置處也無特殊要求,被放

下的物體允許移動或滾動,因此無需時間值,所以為0MOD.如:

將拿著的旋具放到桌子旁.

把放下工具的手,移回原來位置.

**若空手移回則表示僅僅移動,沒有放置

b.需要注意力的放置動作P2放置物體時,需要用眼睛看,以決定物件的大致位

置,時間值為2MOD.如:

把墊圈套入螺栓的動作.

電烙鐵用完后,放到烙鐵架上.

將裝配完了的零件放到輸送帶上.

把茶杯蓋蓋在茶杯上.

有自動定位治具時的零件放置動作.

c.需要有注意力的複雜的放置的動作,即裝配動作.P5將物體正确地放在所規定的位

置,或進行配合的動作.是比P2更複雜的動作,從始至終需用眼看其精确的位置,時

間值為5MOD.如:

把旋具的頭放入螺釘頭的溝通中.

把導線焊在印刷線路版上.

把電阻插入印刷板的孔中.(插件作業)

把軸與套配合的動作.

基本動作注意點:

11种基本動作中,M1、M2、M3、M4、M5、G0、G1、P0是不需要注意力的動作,而G3、P2、P5是需要注意力的.

移動動作和終結動作總是成對出現的.例如伸手是移動動作,伸手去干什么(目的)必然有一個目的,這就是伸手去拿某件物件或是去放置某件物件.

例如:伸手取筆,伸手為移動M3,取筆為抓取G1.所以伸手取筆的基本動作是移動加抓取,表達為M3G1,其時間值為M3G1=4MOD.又如伸手去拿放在工作台上的旋

具的動作,其移動動作為M3,終結動作為G1,則表示為:M3G1=4MOD.

例如:將軸套套入軸上,把軸套放在A點上,為M3P5.到B點時為少量插入軸中.

從A點到C點,要加算必要的移動動作M2P0(M3P0),但若在B點放開手,套依靠自重

自然落下,則不需要加算移動動作.

3). 反射動作(又稱特殊移動動作) 不是每次都特別需要注意力,或保持特別意識的反复

的動作叫反复動作.

例如用銼刀銼物。用鐵錘釘釘子等.這种反射動作一般速度快,使用的工具與本身部位不變,因此其時間消耗為正常動作時間的70%.所以反射動作的時間值為:

手指的往复動作M1,每一個單程動作時間為1MOD/2。

手的往复動作M2,每一個單程動作時間為1MOD。

手臂的往复動作M3,每一個單程動作時間為2MOD。

手臂的往复動作M4,每一個單程動作時間為3MOD。

M5的動作一般不發生反射動作,即使有也必須進行改進,所以反射動作的時間值最

大為3MOD.

如前所述,模特法中移動動作與終結動作都是成對出現的,唯有反射動作沒有終結動作,所以稱它為特殊移動動作.

4). 同時動作

用不同的身体部位同時進行相同或不同的兩個以上的動作,稱為同時動作.一般以兩

手的同時動作為佳(排除一手空閒的情況),這樣可以提高工作效率(見前面動作經濟原

則).如桌上放著橡皮和削尖的鉛筆,兩手同時伸出(M3),用左手抓橡皮(G1) 、右手抓筆(G1),然后放到自己面前.

桌上放著螺釘箱,另在高于頭的地方吊著旋具.兩手同時伸出(M3、M5),左手抓螺釘(G3),右手抓旋具(G1),拿到身前,螺釘槽與旋具尖對好.

桌上放著零件箱,A箱裝螺釘,B箱裝墊圈.兩手同時伸出(M3),左手抓螺釘(G3),右手抓墊圈(G3),然后同時拿到身前安裝.

<1>. 同時動作的條件兩手不是在任何情況下都同時進行動作的,以下兩种情況下可

以同時動作.

a.當兩只手的終結動作都是不需要注意力的時候.

例如一只手去抓旋具,另一只手去拿螺釘,因為兩只手的終結動作都是G1,都是

不太需要注意力的,所以可同時動作.

又如雙手同時伸出去拿箱子中的銷子,每只手拿一只,都是G1的終結動作,所以

可同時進行.

b.當一只手的終結動作是需要注意力的,而另一只手的終結動作是不需注意力的

時候.

例如一只手去抓區螺釘,另一只去抓取放在台子上的一只平墊圈.這時只有一

只手的終結動作是需要注意力的,所以可同時動作.

對于兩只手都需要注意力的動作,不可能同時進行.因為此時兩只手的終結動

作都需要注意力.

例如兩只手同時去拿放在工作台面上的平墊片,就不可能同時進行,而只能完

成一只手的終結動作,再做另一只手的.

兩手的終結動作均不需要注意力,可以同時動作。只有一只手選用阿注意力時, 也可以同時動作.兩只手都需要注意力的終結動作是不可能同時進行的.

<2>. 時限動作和兩手同時動作的時間值,兩手可以同時動作時,時間最大的動作叫做

時限動作,用時限動作的時間值來表示.兩手同時動作時間值的分析舉例見表

11-8.

表11-8 終結動作兩手動作分析表

表11-9 時限動作舉例表

由于左、右兩只手的終結動作均為G1,是不需要注意力的,所以可同時進行.

左手時間值M3G1=4MOD,右手動作時間值為M4G1=5MOD.所以右手的動作為時限動作.左手的時間值小稱為被時限動作,被時限動作的標記符號用( )號表示,它不影響分析結果.當兩手動作的時間值相同時,可任取一只手的時間值計

算.

<3>. 兩手都需要注意力時的分析方法.例如左手3G3,右手4G3.由于移動動作是不需

注意力的,所以兩手可同時伸出.當左手伸到所需位置時,就進行抓取G3的動作, 此時右手不能同時亦做G3的動作,所以在目的物旁等待,等到左手做完動作后, 右手只稍動一下,即可進行終結動作G3.右手稍動一下是因為人不可能僵直手

去取物,這個動作為M2.這樣左手先做完M3G3的動作,隨后右手做M2G3的動作,其時間值為M3G3+M2G3=11MOD.

表11-10 左手先動作情況表

假若上面這個例子中,左、右手動作先后不同,如左手先動作,其情況見表11-10.右手由于同左手同時伸出,等待左手做完M3G3的動作后,右手再手腕動

一下(M2),做抓取的動作,所以右手動作為M2G3.

表11-11是右手先動作的分析表.由表11-11可見,右手與左手可同時伸出.右手先做完M4的移動(此時左手也同時伸出M3)接著做取物動作G3,然后左手做

一個手腕的M2動作去取物G3.所以時間值為M4G3+M2G3=12MOD.由上述例子

可見,即使同一動作,終結動作均需注意力時(均為左手先做)的時間值(表11-12).

表11-11 右手先動作情況表

表11-12 兩手同時動作情況表

分析要點:

a.首先分析兩手是否可以同時動作,如可以,則看哪一只手為時限動作,時間按時限動作取.

如表11-12序號1的例子中,左、右手最先的動作是M4G3、M4G1.由于兩手動作中,

左手是需要注意力的,右手不需注意力,所以兩手可以同時動作.左手M4G3為7MOD,

是時限動作,時間值為7MOD.再看M4P2和M3P0,也是可以同時動作的,時限動作為

M4P2,為6MOD.

b.如果是兩手均需注意力的,則看哪只手是先做、哪只手后做,后做的那只手在等待先做

的手做完后,做一個M2的動作,再做終結動作.如表11-12序號3的動作,首先分析左、

右手的動作:M3G1(左),M4G1(右),都是終結動作不需注意力的,則M4G1為時限動作,所

以時間值為M4G1.再看M3P2(左) 、M4P2(右),兩手的終結動作都是需注意力的,因為

左手先做,所以是M3P2+M2P2=9MOD,再加上先做的M4G1=5MOD,所以共為14MOD.

(二)身体及其它動作

1)腳踏動作F3將腳跟踏在踏板上,作足頸動作,其時間值為3MOD.這個動作必須是腳跟

不离踏板,否則就不是F3.F3是單程的,如果踏一下又回來,因為足頸活動了兩次,所以是兩個

F3,必要時,連續壓放腳踏板的時間值,要使用計時器有效時間.如:

腳踏縫紉機制衣.

腳踏汽車油門(或剎車蹄、离合器).

腳踏沖床的開關.

2)步行動作W5運動膝關節,使身体移動或回轉身体的動作.包括向前、向后、向橫側,

凡屬用腳支配身体的水平移動的動作均屬此動作,每進行一次為5MOD.

在F3腳踏動作中如果腳跟离開踏板,則應為W5.如果走6步,最后的一只腳拖上來,

則拖上來的不計,即時間值為W5*6。如果最后的一步要求立正,則要算一步,即為

W5*7.

如果步行的目的是去拿物,則因為在走步的過程中已把手伸出,作好拿物的准備,所

以此時手的移動為M2.

有時伸手區物時,需把臂伸長向橫側。為保持身体的平衡,而把腳亦向橫側走一步,此

時是以臂的動作為主,而足僅是輔助手的移動,就不再分析為W5,而只計取手臂移動

的值.

3)身体彎曲動作B17從站立的狀態,則必須加上重量因素,重量因素的考慮將在后面敘

述.B17中是單膝触地,不是雙膝,因為如果是雙膝触地,則不能一站即起复原位,必須按實際情況測定.

4)站起來再坐下的動作S30坐在工作椅上站起來,再坐下的往复動作,一個周期為30

MOD.這個動作包括了站起來向后推椅子及坐下時拉椅子的動作.

5)搬運動作的重量因素L1搬運重物時,物體的重量影響動作的速度,并且隨物體的輕重

而影響時間值,因此應予以考慮.重量因素按下列原則考慮:

有效重量小于2kg,不考慮。有效重量為2~6kg的,重量因素為L1,時間值為1MOD。有效重量為6~10kg的,重量因素為L1*2,時間值為2MOD。以后每增加4kg,時間值增加1MOD.

有效重量的計算原則為:

單手負重,有效重量等于實際重量。雙手負重,有效重量等于實際重量的1/2。滑動運送物體時,有效重量為實際重量的1/3。滾動運送物體時,有效重量為實際重量的1/10.

兩人用手搬運同一物體時,不分單手和雙手,其有效重量皆以等于實際重量的1/2來計算.重量因素在搬運過程中只放置動作時附加一次,而不是在抓取、移動、放置過程中都考慮,且不受搬運距离長短的影響.

6)目視動作(E2)(獨立動作)為看清事物而眼睛移動(向一個新的位置移動視線)和調整焦

距兩种動作中,每做其中一個動作,都用E2表示,時間值為2MOD.

所謂獨立動作,是指做這個動作時,其它動作都停止的情況下獨立進行的.例如要看清儀表盤上的讀數,首先必須轉移視線,將視線由別的地方轉移到儀表盤面上來,這時E2=2MOD.然后再進一步看清盤面的讀數(調整焦距),則給一個焦距的E2=2MOD.

眼睛是重要的感覺器官,對于人們的動作起著導向作用.手在移動時,一般要瞬時看一下物體的位置,以控制手的速度和方嚮.這种眼睛的動作,一般是在動作之前或動作中進行的,而不是特別有意識地使用眼睛的動作,動作分析時不給時間值.只有眼睛獨立動作時,才給時間值,如讀文件、找圖的記號,注意認真檢查。為了進行下一個動作,向其它位置轉移視線或調整焦距.一般作業中,獨立地使用眼睛的頻率不多.在生產線裝配工序和包裝工序中,進行包含某种檢查因素的作業,一般都是同其它的動作同時進行的.所以要很好地進行觀察分析,不能亂用E2.其動作舉例還有:看儀表指針的位置。看裝飾品表面。看布朗的波形。看安全規格表等.

人的眼睛不可能在廣闊的范圍內看清物體,一般把可以看得非常清楚的范圍叫做正常視野.在正常視野內,不給眼睛動作時間值.但是在正常視野內,對于調整焦距的動作,必要時給以E2,因為在眼睛動作中,移動視線時不能同時調整眼睛的焦點.從正常視野向其它點移動視線時,用E2進行的動作約30°角和20cm范圍內.看更廣的范圍時,伴隨眼球運動,還有頭的輔助作用,而且兩者同時進行,這時相當于110°的范圍,應給予E2(眼的移動)*3的時間值(不分析頭的動作).

7)矯正動作R2(獨立動作)矯正抓零件和工具的動作,或將其回轉,或改變方嚮而進行的

動作.例如拿起鋼筆然后矯正為寫字的方式(筆尖對著紙)。又如抓取一只二極管並矯正好方嚮,以便插向二極管座,這是出現在抓取(G)之后或放置(P)之前進行重新校正操作物位置的動作,必須獨立進行時,才給時間值,每動作一次2MOD.如:

給收音机裝一只五號電池,用手抓起電池后,要按“+”、“-”方嚮裝好電池,則有一個矯正動作.

向一個印刷板的規定孔內,插進二極管,因為二极管有“+”、“-”極性,所以要校正拿在手中的二极管方向,分析舉例見表11-13.

表11-13 矯正動作舉例

在操作過程中,操作熟練者為了縮短動作時間,在進行前一個動作時,已經使用身体其它部位著手下一個動作的准備,這個矯正准備動作,不給予時間值.如用M4的動作抓零件或工具,運到身前.在其移動過程中,矯正成為最容易進行下一個動作的狀態(改變其位置或方嚮).

這种狀況,只記移動和抓取的時間值,不記矯正的時間值.

8)判斷動作D3(獨立動作)動作与動作之間出現的瞬時判定.例如看壓力表的表盤面,看

壓力是否在正處值,除了E2之外,還必須判斷讀數反應的壓力是否屬正常值.D3适用于其它一切動作間歇的場合.

在流水線生產中,檢驗產品(或零件)是否合格,只有當判斷出次品時,才加D3動作時間值,與其它動作同時進行的判斷動作不給D3時間值.眼睛從看說明書移向看儀表指針,判斷指針是否在規定的范圍內,此動作應分析為E2E2D3.如:

一個檢驗工位的工人,其工作是用手去拿上道工序已裝配好的無線電裝置並放在自己身前,然后再雙手各拿一支萬用電表的表筆,校正表筆對正放于接触無線電裝置兩支腳的位置,測量其電阻是否符合要求.其分析如表11-14.

表11/14 分析表

又如抓取一只二極管,拿到自己身前,看極性、改善方向,然后插入儀器指定位置,眼睛移向儀器表頭指針,判定是否在正常數據范圍內,分析如表11-15所示.

表11-15 分析表

9)施加壓力A4(獨立動作)操作中需要推、拉以克服阻力的動作.用A4表示,時間值為

4MOD.

** 确認某些排線是否需要增加此時間.

A4一般在推、轉等動作終了后才發生,用力時,發生手和胳膊或腳踏使全身肌肉緊張的現象.其動作舉例有:鉚釘對准配合孔用力推入。用力拉斷電源軟線。用力推入配合旋鈕。旋具最后一下擰緊螺釘。手最后用力關緊各种閘閥.A4是一獨立動作,但加壓在2kg以上且其它動作停止時,才給予A4時間.

上述例中,加力時伴有少許動作作,此移動動作不給分析及時間值.分析舉例例如表11-16所示.

表11-16 裝鉚釘動作分析

10) 旋轉動作C4為使目的物作圓周動作,而回轉手或手臂的動作.即以手腕或肘關節為軸

心,旋轉一周的動作.用C4表示,時間值為4MOD.如:

搖車床的把柄.

攪拌液体.

旋轉1/2周以上的為旋轉動作,不到1/2的應作為移動動作.帶有2kg以上負荷的旋轉動作,由于其負荷大小不同,時間值也不同,應按有效時間計算.

(三)動作分析時使用的其它符號

1)延時BD表示一只手進行動作時,另一只手什么動作也不做,即停止狀態.BD不給予

時間值.

2)保持H 表示用手拿著或抓著物體一直不動的狀態.有時為了防止零件倒下,而用固定

的工具也為H.H也不給予時間值.

3)有效時間UT 指人的動作之外的機械或其它所有的加工時間.有效時間要用計時儀

表分別确定其時間值.例如,用電動旋轉具擰螺母、焊錫、鉚接鉚釘、塗粘接劑等.

在動作分析時,應把有效時間值如實地填入分析表中的有效時間欄內.在不影響安全生產或產品質量的前提下,應充分利用有效時間的等待時間進行其它作業.所以靈活地運用有

效時間是改善作業的重點.在改善作業中,BD和H出現得越少越好.

4)模特排時法分析記錄表的填寫方法動作只有一次時,次數欄不用填寫.有效時間、

MOD總計時間和合計時間應以普通時間為單位,換算時按1MOD等于0.1或0.129S填入.

在填寫分析記錄表的同時,還需在分析記錄表的下面畫出其作業圖,以便對照分析表進行改善.

二﹒動作的改進

根据應用模特排時法的實踐經驗,對改善各种動作的著眼點歸納整理如下.

(一). 替代、合并移動動作M

1). 應用滑槽、傳送帶、彈簧、壓縮空气等替代動作作.

2). 用手或腳的移動動作替代身体其它部分的移動動作.

3). 應用抓器、工具夾等自動化、機械化裝置替代人體的移動動作.

4). 將移動動作盡量組合成為結合動作.

5). 盡量使移動動作和其它動作同時動作.

6). 盡可能改進急速變換方向的移動動作.

(二). 減少移動動作M的次數

1). 一次運輸的物品數量越多越好.

2). 采用運載多的運輸工具和容器.

3). 兩手同時搬運物品.

4). 用一個复合零件替代几個零件的功能,減少移動動作次數.

(三). 用時間值小的移動動作替代時間值大的移動動作.

1). 應用滑槽、輸送帶、彈簧、壓縮空气等,簡化移動動作,降低動作時間值.

2). 設計時盡量采用短距离的移動動作.

3). 改進操作台、工作椅的高度.

4). 將上下移動動作改為水平、前后移動.

5). 將前后移動動作改為水平移動動作.

6). 用簡單的身体動作替代複雜的身体動作.

7). 設計成有節奏的動作作業.

(四). 替代、合并抓的動作G

1). 使用磁鐵、真空技術等抓取物品.

2). 抓的動作與其它動作結合,變成同時動作.

3). 即使是同時動作,還應該改進成為更簡單的同時動作.

4). 設計成能抓取兩种物品以上的工具.

(五). 簡化抓的動作G

1). 工件塗以不同顏色,便于分辨抓取物.

2). 物品做成容易抓取的形狀.

3). 使用導軌或限位器.

4). 使用送料(工件)器,如裝上、落下送進裝置,滑動、滾動運送裝置等.

(六). 簡化放置動作P

1). 使用制動裝置.

2). 使用導軌.

3). 固定物品堆放場所.

4). 同移動動作結合成為結合動作.

5). 工具用彈簧自動拉回放置處.

6). 一只手做放置動作時,另一只手給予輔助.

7). 工件采用合理配合公差.

8). 兩個零件的配合部分盡量做成圓形的.

9). 工具的長度盡可能在7cm以上,以求放置的穩定性.

(七). 盡量不使用眼睛動作E2

1). 盡量與移動動作M、抓的動作G和放置動作P結合成為同時動.

2). 作業范圍控制在正常視野范圍內.

3). 作業范圍應豁亮、舒適.

4). 以聲音或觸覺進行判斷.

5). 使用制動裝置.

6). 安裝作業異常檢測裝置.

7). 改變零件箱的排列、組合方式.

8). 使用導軌.

(八). 盡量不做校正動作R2

1). 同移動動作M組合成為結合動作.

2). 使用不用校正動作R2而用放置動作P就可完成操作動作的工具夾.

3). 改進移動動作M和放置動作P,從而去掉校正動作R2.

(九). 盡量不做判斷動作D3

1). 與移動動作M、抓的動作G和放置動作P組合成同時動作.

2). 兩個或兩個以上的判斷動作盡量合并成為一個判斷動作.

3). 設計成沒有正反面或方嚮性的零件.

4). 運輸工具和容器塗上識別標記.

(十). 盡量減少腳踏動作F3

1). 與移動動作M、抓的動作G和放置動作P盡量組合成為同時動作.

2). 用手、肘等的動作替代腳踏動作.

(十一). 盡量減少按、壓、磁力動作A4

1). 利用壓縮空气、液壓、磁力等裝置.

2). 利用反作用力和沖壓.

3). 使用手、肘的加壓動作代替手指的加壓動作.

4). 改進加壓操作机构.

(十二). 盡量減少行走動作W5、身体彎曲動作B17、站起來動作S30

1). 設計使工人一直坐著操作的椅子.

2). 改進作業台的高度.

3). 使用零件、材料搬運裝置.

4). 使用成品搬運裝置.

5). 前后作業相連接.