人机联合操作分析
基础工业工程 - (联合作业分析-人机)
联合作业分析的类型
根据对象的组合，可分为以下几种。
（1) 人-机械分析表（Man and Machine chart 人-机械分析表 人-复数机械分析表 （Man and Multi-Machine chart）
（2) 组作业分析表 （Multi-Man chart） （3) 组-机械分析表
组-机械分析表（Multi-Man and Machine chart) 组-复数机械分析表（Multi-Man and Multi-Machine chart）
③为了确定作业人员和机器的使用重点，讨论使用操作者和机器哪个更有利。 ④安全性的探讨
过于注重提高机器的利用效率，对作业人员的安全性造成损害的将研究其对策。
⑤ 搜 索 机 器 的 改 良 ·自 动 化 ·
改善从联合效率的角度出发，对机械设备进行有效的改进和重点的自动化，计划合理的生产线，
分析步骤
1.准备印上记号的“人一机”分析用纸、观测板、秒表或手表等机时装置。 2.填写工程名称，设备，作业者，调查者，日期等信息。 3.机器，作业者，自定义对象的位置关系。 4.观察工人的操作顺序，机器的运作顺序。 5.工作人员用秒表等根据时间的流逝来显示机器的工作状态，在填写时，
联合作业分析的目的
主要在以下情况下进行分析 ①在设计或改善由人一机械系统进行的作业活动时，想要提高联合效率时。 ②在组织作业(共同作业)的编制或改善时，想要提高联合效率时。 ③讨论拥有机器的数量时 ④想要实现有效的机械化、自动化 ⑤想要缩短机器的停止时间时(主要是循环作业) ⑥讨论准备调试作业和善后作业的合理组合时。
(人)人机配合法(多动作法)(IE七大手法)
改善后(人机联合操作分析图)
人 时间(s) 机器设备 时间(s) 人
拉出 1
拉出
1 盖模
推入
推入
放料 3
沖壓
3 空闲
拉出
拉出
盖模 1 推入 1 空闲 1
推入 冲压
1 1 放料 1
结果显示﹕设备利用率提升至6/7=86%
空闲
工作 减少了 等待浪费
20
The End
谢谢大家!
9
人机作业分析
人机作业分析：人机作业闲置分析 主要目的在于发掘人员及机器之闲置所在，而设法加以
削减改善。此种分析可从三个不同角度探讨： ➢ 机器闲置； ➢ 人员闲置； ➢ 人员与机器配合闲置。
10
人机作业分析
人机作业分析：人员与机器配置
理论上，人机配合作业之人员数与机器数计算为：
人员数＝
一个月人应负担总工作量 一个人一个月之工作量
1、人机法的定义 2、人机法的内涵 3、人机法的目的和意义 4、人机法的应用范围 5、一人多机作业分析 6、联合作业分析 7、人机法案例讲解
3
人机法
4
人机法的定义
人机法的定义： 人机配合法（Man-Machine Chart），简称为“人机法”，
也称为人机操作分析。通过对以人为主的工序研究、记录、 分析和改善，使人、产品、机器三者科学的组合和排布，达 到降低劳动强度、提高效率、稼动率、改善质量的目的。
人机操作分析解读
加工课
人机操作分析
实验报告
实验对象：130镗铣加工中心
报告人：
一、实验目的
1．学会绘制人机操作图。
2．学会如何根据人机操作分析来了解人工或机器的闲余能量，并设法加以利用，以提高工作效率。
二、实验说明
人机操作分析是操作分析之一。操作分析的目的，在于详细地研究改进一个工作地的作业。如果是利用机器的作业，则利用人机程序操作图来分析，人机操作（程序）图是用来记录在机器的工作过程中，工人操作的手动时间和机器的机动时间的互相配合的关系。根据人机操作图，可很清楚地了解到工人或机器设备工作量的负荷情况。在一般人机操作图中一个工作周期时间内，操作者的手动时间往往比设备的机动时间短，为了充分利用操作者的空闲时间，可以从以下两个方面考虑。
1．利用此空闲时间，操作另一台机器。
2．利用机器工作的时间进行其他的工作，如测量、检查，或清除铁屑，擦拭机床以达到缩短周期的目的。
三、实验内容及步骤
1．通过在在生产现场的观察，选择5T加工中心为实验对象。
2．绘制人机操作程序图，
（1）绘制人机操作图；
（2）划分操作单元；
（3）在图表下方的纸上，采用适当的间隔分开人与机，作出垂线。最左方为工人操作单元（动作单元）及垂线，在此垂线上以适当的线段的长短代表时间比例（如1 cm代表10 min），由上往下记录工人（机器）每一动作单元所需时间，用实践、虚线、点划线或用其它方式表示工作、空闲等内容。
3．待人与机器的操作时间均记录后，将工人与机器的操作时间、空闲时间，每周程人工时数加以统计。人机操作图和分析图如图1和表1所示。
表1人机操作程序分析图
02.人机联合分析
要这样做？有无其它更合适的方 法？
要如此花费？能否更少花费？
6
流程法分析技巧—ECRS
取消（Eliminate）：取消不必要的工序、动作操作，这是不需要 投资的一种改进，是改进的最高原则。 合并（Combine）：对于无法取消而又有必要的，看是否能够合 并，以达到省时简化的目的。 重排（Rearrange）：经过取消、合并后、可再根据“何人、何 处、何时”三个提问进行重排，使其能有最佳的顺序、除去重复、 办事有序。 简化（Simple）经过取消、合并、重排后的必要工作，就可考虑 能否采用最简单的方法及设备，以节省人力，时间及费用。
30 ○
15 将部品放入部品盒内
10 ○
16
多的部品返回原处
10
20 ○
➢流程改善效果对比
工序类别 示意符号
作业
〇
搬运
→
等待
检查
□
储存
▽
合计
距离
改善前 改善后
60
10
220
150
—
—
—
—
—
—
280
160
频次
改善前 改善后
18
11
7
3
—
—
5
2
—
—
30
16
时间
改善前 改善后
1079
人机作业分析
三﹑联合操作分析
联合作业图的构成：表头、图表、统计。 联合作业图的特点:
机器的作业情况画在图表的最左栏 操作者的作业情况画在图表的右栏 利用联合作业图分析的基本原则 联合作业图案例分析及讨论
改善前﹕ 人机利用率分别仅为﹕ 55.6%和44.4%
機種名稱﹕grampus 工段﹕裝配段
工站﹕熱熔站
測量人﹕
測量日期﹕3/26 版本﹕B
人
時間(") 機
取PC面板 1"
1" 等待
裝透鏡 1"
1" 等待
放面板于治具上 1"
1" 等待
等待
4"
4" 熱熔
檢查
1"
1" 等待
放產品 1"
1" 等待
統計 周期 空閑時間 工作時間 利用率
一﹑人机配合法概念
3.意義 以图表的方式，记录操作者与一部机 器或多部机器之操作关系，并以此记录来做进 一步的分析与改善。
4.应用范围 (1)一人操作一部机器或多部机器。 (2)数人操作1部机器或多部机器。 (3)数人操作一共同之工作。
5.分类 分人机操作分析及联合操作分析
人机操作分析
加工课
人机操作分析
实验报告
实验对象：130镗铣加工中心
报告人：
一、实验目的
1．学会绘制人机操作图。
2．学会如何根据人机操作分析来了解人工或机器的闲余能量，并设法加以利用，以提高工作效率。
二、实验说明
人机操作分析是操作分析之一。操作分析的目的，在于详细地研究改进一个工作地的作业。如果是利用机器的作业，则利用人机程序操作图来分析，人机操作（程序）图是用来记录在机器的工作过程中，工人操作的手动时间和机器的机动时间的互相配合的关系。根据人机操作图，可很清楚地了解到工人或机器设备工作量的负荷情况。在一般人机操作图中一个工作周期时间内，操作者的手动时间往往比设备的机动时间短，为了充分利用操作者的空闲时间，可以从以下两个方面考虑。
1．利用此空闲时间，操作另一台机器。
2．利用机器工作的时间进行其他的工作，如测量、检查，或清除铁屑，擦拭机床以达到缩短周期的目的。
三、实验内容及步骤
1．通过在在生产现场的观察，选择5T加工中心为实验对象。
2．绘制人机操作程序图，
（1）绘制人机操作图；
（2）划分操作单元；
（3）在图表下方的纸上，采用适当的间隔分开人与机，作出垂线。最左方为工人操作单元（动作单元）及垂线，在此垂线上以适当的线段的长短代表时间比例（如1 cm代表10 min），由上往下记录工人（机器）每一动作单元所需时间，用实践、虚线、点划线或用其它方式表示工作、空闲等内容。
3．待人与机器的操作时间均记录后，将工人与机器的操作时间、空闲时间，每周程人工时数加以统计。人机操作图和分析图如图1和表1所示。
表1人机操作程序分析图
人机操作分析
人机操作分析
区别于流水线作业的另一种作业方式——部组加工作业，常存在着：几台机器能满足生产的需求？一个人能够同时看管几台机器？怎样来提升机器和人的使用率等问题。对此，我们常用操作分析来进行处理。
操作分析可分为：①人机操作分析；②联合操作分析；③双手操作分析。我们重点学习在一个看管一台或多台机器情况下的操作分析，即人机操作分析。
人机操作分析的步骤：
●首先要明确作业员及机器作业周期的内容
●必须明确这些作业的先后顺序及同时关系
●测定各作业所需要的时间
●寻找作业员与机器的作业在何处同时开始或同时完成,并考虑其先后顺序及
同时关系,根据现状绘制人机操作分析图
●注意作业员,机器的等待时间,并考虑其先后顺序及同时关系,设法改变作业
顺序以减少其等待时间
●根据改变的作业顺序作出新的人机操作分析图,再详细予以探讨改善的对策,
并预估其改善效果
过一定的时间，从机器中取出模具，并从模具中取出成品，然后再装入液体材料……一直反复的作业。目前，因机器的利用率不高，而未能达成预期的生产量，部如何加以改善。
首先明确作业员与机器的作业内容及同时关系。
A]作业员的作业
●把液体材料装入模具 50DM
●把模具放进机器中 16DM
●开动机器 14DM
●等待机器加工
●停止机器 10DM
●从机器中取出模具 12DM
●从模具中取出成品 18DM
B]机器的作业
●机器中装入模具 16DM
●开动机器 14DM
●加工 90DM
●停机 10DM
●取出模具 12DM
●等待放入模具
C]作业员与机器的同时关系
（作业员）（机器）
把模具放进机器装入模具
人机操作分析
时间
装板1
6
3
空闲
乙
3
空闲
6
装板2
3
空闲
运板1
3
项目
现行
改良
节省
工作时间 min
甲
6
乙
6
机
6
空闲时间 min
甲
3
乙
3
机
3
周程时间min
9
利用率
甲
67%
乙
67%
机
67%
0.2
0.6
机
1.2
0.6
0.6
周程时间(min)
2.0
1.4
0.6
利用率
人
60%
86%
26%
机
40%
57%
17%
工作：铣平面 图号：B239/1 产品：B239铸件 机器：4号立铣 速度：80r/min 走刀量：380mm/min 制作： 通力达 日期： 2000/08/18
共同工作
被装上工件
加工
卸下工件
有时，经过分析改善后，机器的周期时间仍然较长，在每一操作周期内，人仍有较多的空闲时间。此时，可改善的方法有两种： 1。增加其它工作 2。利用空闲时间多操作一台机器
从料箱取材料
开动车床
空闲
3
3
35
人机联合操作分析表范例
4.0 9.8
6.0
8.0
空吸收盘放置在Biblioteka Baidu定位置
10.0
0.5
3.87 12.0
14.0
空闲
16.0 14
18.0 11.2
20.0
22.0
24.0 0.57
26.0
收电芯放置在蓝色物料盒中
6.9
28.0
6.9
30.0
合计
31.77S
32.0
31.77S
空闲 启动开关，压板下压
检测电芯是否有短路现象
人机联合操作分析表(A)
日期
产品型号 产品名称
工作时间
工序名称 热压测短路 机台号 6号热压测短路
空闲时间
速度
周期时间
作业人员 编制人 XXX
日 期 20__年__月__日
利用率
作业人员
时间 (s)
表格编号
人(s) 机(s) 人(s) 机(s)
信息摘要
人 机
机 械
2.0
从吸塑盘拿电芯放置在定位槽中（8个） 9.80
人机、联合、双手、工艺、流程、线路、时间 - 副本.pptx
2.1、工艺程序分析
工艺程序图是对生产全过程的一种概略描述，主要反映生产系统全过程的 概况以及各工序之间的关系。
工艺程序图的作图规则
▪ 工艺流程图由若干纵线和横线所组成， ▪ 工序流程用垂直线表示，材料、零件的进入用水平线表示
，水平引入线上填上零件名称、规格、型号。 ▪ 主要零件画在最右边，其余零件按其在主要零件上的装配顺序
2.1、工艺程序分析
图2-1-2 分析提问过程
问 箱子成型能取消吗？ 检查箱子破损能否取消？ 检查箱子破损与箱子成型能否合并？
检查电视机外观能否取消？ 贴出厂标签能否取消？
检查电视机外观与贴出厂标签能否合并？ 电视机装入塑料袋内、装上保护衬能取消吗？ 检查遥控器外观、将遥控器装入塑料袋内，再放入纸箱内能取消吗？ 检查遥控器外观与遥控器装入塑料袋内能合并吗？ 检查附件及干燥剂数量并装入塑料袋内能取消吗？ 检查附件及干燥剂数量并装入塑料袋内能合并吗？
2.1、工艺程序分析
2、现状分析 根据图2-1-1中的统计结果，发现投影仪及遥控 器装箱共有12次加工，4次检查。运用5W1H，ECRS四大 原则进行分析。首先，看能否有取消的工序；其次， 看能否将工序进行合并或重排（C、R）；再次，看能 否将工序简化（S）；最后，看能否使工艺过程更好。 具体分析过程如下图2-1-2所示。
1.1、人机操作分析—人机程序图
1.1、人机操作分析—人机程序图
基础工业工程 第五章
老张和老王一起装 装板 1 装板 2 装板 3 装板 1 装板 2 装板 3 装板 1 装板 2 装板 3 装板 1 装板 2 装板 3
时间 3分钟 3分钟 3分钟 3分钟 3分钟 3分钟 3分钟 3分钟 3分钟 3分钟 3分钟 3分钟 3分钟
堆垛机 空闲 运板 1 运板 2 运板 3 运板 1 运板 2
运板 3
运板 1 运板 2 运板 3 运板 1 运板 2 运板 3
三、双手操作分析
（一）目的作用 1. 研究双手的动作及其平衡； 2. 发掘“独臂”式的操作； 3. 发现伸手、找寻等笨拙而无效的动作； 4. 发现工具、物料、设备等不合适的放置位置； 5. 使动作规范化。 （二）双手操作分析的工具——双手操作分析图 1. 画法
举例：
某工人操作设备加工某产品，作业程序及时间值如 下：装夹零件需要用3分钟、机器自动加工7分钟、卸 下零件2分钟，假如机器加工完毕后能够自动停止， 在不考虑工人从一台机器行走到另一台机器的移动时 间情况下，问工人能够看管几台设备，画出人机操作 图。
N=(t+M)/t = (5+7)/5 = 2.4(台)
老张 装板 1 空闲 装板 1 空闲 装板 1 空闲 装板 1 空闲
老王
时间 3分钟 3分钟
堆垛机 空闲 运板 1 运板 2 空闲 运板 1 运板 2 空闲 运板 1 运板 2 空闲 运板 1 运板 2
人机操作分析
目
一、什么是人机操作分析 二、人机操作分析的特征和用途
录
三、人机操作分析的主要过程 四、人机操作分析的实例
什么是人机操作分析 人机操作分析是应用于机械作业的一种最常用的
分析技术，通过对某一项作业的现场观察，记录操作 者和机器设备在同一时间内的工作情况，并加以分析， 寻求合理的操作方法，是人和机器的配合更加协调， 以充分发挥人和机器的效率的技术。
人机操作分析通过人机操作图进行。人机操作图描述 了在机器的工作过程中，在一个操作周期 ( 加工完一 个零件的整个过程称为一个操作周期或周程 ) 内机器 操作与工人操作的相互关系，可将生产过程中工人操 作的手动时间和机器的机动时间清楚地显示出来。
目的：充分利用机器与操作工人的闲余时间，提高生产力， 降低成本以及提高工人的收入。
人机作业的案例分析
案例：立式铣床上精铣铸件的第二平面的问题。
详细记录在立式铣床上精铣铸件的人机操作 情况，如左图所示。由图可知，在工作中铣 床有60%的时间没有工作，这是因为当工人 操作时，机床停止工作；机床自动切削时， 工人则无事可做。工人将工件夹紧在机床台 面上和加工完后松开夹具、取下零件是必须 在机床停止时才能进行的，但用压缩空气清 洁零件，用样板检验工件的深度等是可以在 机床开动中同时进行的。 因此要缩短其周程时间，应尽量利用机器工 作的时间进行手工操作，如检查工作物、去 除加工表面的毛刺，将加工完的工件放入成 品盒，取出铸件做好加工前的准备，在放回 工件的同时取出待加工件，用压缩空气吹洗 己加工的铸件等。
人机作业分析
三﹑联合操作分析
联合作业图的构成：表头、图表、统计。 联合作业图的特点: 机器的作业情况画在图表的最左栏 操作者的作业情况画在图表的右栏 利用联合作业图分析的基本原则 联合作业图案例分析及讨论
改善前﹕
三﹑联合操作分析-联合操作图
人机操作分析:
時間 人 設備 (") 拉出 1 拉出 放料 蓋模 推入 空閑 3 1 1 1
是否有缩短各段作业时间的可能
二﹑人机操作分析-人机操作图
工作任务：PC面板透镜 热熔。 开始：从流水线上取面板。
機種名稱﹕grampus 工站﹕熱熔站 測量日期﹕3/26 人 取PC面板 裝透鏡 1" 1" 工段﹕裝配段 測量人﹕ 版本﹕B 時間(") 機 1" 等待 1" 等待 1" 等待
结束：热熔后放回流水线。
结果显示﹕设备利用率提升至6/7=86%
空闲 工作
摘自:WLBG赵美平
改善前﹕ 人机利用率分别仅为﹕ 55.6%和44.4%
放面板于治具上 1"
等待
4"
4" 熱熔
檢查 放產品 統計 周期 人 機 9" 9"
1" 1" 空閑時間 4" 5" 工作時間 5" 4"
1" 等待 1" 等待 利用率 55.6% 44.4%
5.1作业分析 人机
程序分析 零部件（物）
工艺流程 工序 工序的流畅 一条线 之前
作业分析 人、机、物 人机的协调 操作 工时的节省 一个点（面） 程序分析之后
二、分类
作业分析
人机作业分析
（一人）
联合作业分析
（多人）
双手作业分析
（左手和右手）
第二节 人—机作业分析
一、人机作业的概念 人机作业分析：
分析人（单人）和机的协调性，目的是寻求工时 的最短。
3.进一步改进
作业名称： 车削零件
编号：
.
研 究 者：
.
日期：
.
人
为改进方法车床，1与# 图5-6相 车床2#
改善无止境！ 去毛装卸装刺车车车并床床床检122###查尺寸如（怎此（例果＜样2#）0说1此改000.....5比n进加量5533明时进）m，方工增：工？并in工法时加人可未）作完间了空车的以改，闲削周成仅5空增变0程了为%闲加，。（两10时其.但.25均件4间他第m为，i不工二n即2，车空足作次.单8总削闲。改m件i产00..85
②人机分开记录（一般左右分开）。
③工作状态表示： 工作用:
空闲用:
3.统计——人、机的工作及空闲的时间。
具体请看……
三、人—机作业分析图的应用
应用1.考察人机作业中协调性？ 例5-1（p95）在立铣床上精铣铸件平面的人－机操作记录图
人机协同机器人技术的应用案例分析
人机协同机器人技术的应用案例分析
人机协同机器人技术作为人工智能领域的重要研究方向之一，正在深刻地改变着我们的生活和工作方式。通过将人与机器人无缝协同，加强彼此之间的交互与合作，人机协同机器人技术在多个领域都取得了重要的应用突破。本文将针对人机协同机器人技术的应用案例进行分析，探讨其在工业制造、医疗护理和教育领域的具体应用。
一、工业制造领域
在工业制造领域，人机协同机器人技术的应用可以极大地提高生产效率和操作安全性。例如，机器人在组装流水线上与人类工人进行协同工作，可以加快产品的生产速度，并减少因为传统机器人执行固定任务而无法适应复杂环境的问题。人机协同机器人能够实时感知周围环境的变化，通过与人类工人的交互和合作，共同解决复杂组装问题。
以汽车制造为例，传统上，装配车间需要大量人工操作，既耗时又容易出错。但随着人机协同机器人技术的发展，机器人可以在装配线上与工人一起完成各种复杂的装配任务。机器人通过学习和理解工人的动作，可以自动调整自己的动作，实现与工人的高效协同。除此之外，还有一些个性化定制的产品，需要根据客
户的要求进行装配，人机协同机器人具有良好的学习能力，能够
依据不同客户订单的要求进行适应。
二、医疗护理领域
人机协同机器人技术在医疗护理领域的应用，为医院和病人提
供了更高的安全性和更好的医疗服务。在手术室中，机器人可以
与医生协同进行手术操作，减少手术风险和错误。机器人通过高
精度的操作，可以帮助医生实现微创手术，减少术后疤痕和恢复
时间。同时，机器人还可以通过实时监测患者的生命体征和提供
数据反馈，提高手术效果和患者康复速度。
人机联合操作分析 (一)
人机联合操作分析 (一)
随着科技的不断发展，现代人已经渐渐远离了过去的机械化操作方式，开始踏上了数字化、智能化的人-机交互之路。作为一种全新的操作模式，人机联合操作不仅对于提高工作效率和质量有了很大的帮助，而
且也与其他领域的技术相互结合，带动了现代社会的进步。
首先，人机联合操作的优点是显而易见的。通过人机联合操作的方式，我们可以将人类的优势和机器的优势相互结合，提高工作效率和质量。比如，在制造业中，机器可以依靠其精密和准确性质完成相对重复的
工作，而人类则可以更好地应对更复杂的任务，如制定计划、处理紧
急情况等等。这样，我们可以最大化发挥每一个人和机器的专业特长，使得工作的效率和效果更加理想。
其次，人机联合操作的应用范围非常广泛，不仅可以用在制造业，也
可以应用于医疗、交通、能源、科学研究等各个领域。通过人机联合
操作，医疗器械可以更加精准地完成医疗任务，交通工具可以自主识
别和规避风险，能源设施可以精准管理和监控运行情况，科学研究可
以借助模型和算法来分析数据和实验结果。如果进一步开发和改进人
机联合操作技术，可以预见的是，我们将会迎来更多便捷的服务和更
高效的生产方式，极大地改善我们的生产和生活效率。
最后，人机联合操作也有其自身的不足之处。目前的机器技术还不能
够适应所有的工作场景和任务，所以必须在保证工作效率和质量的前
提下，寻找合适的人机交互方式，使得机器不仅更加智能、自主，也
更加贴近人的需求和思考方式。此外，人机联合操作要求人和机器之
间必须互相信任和配合，诸如在重要的决策时，人类有可能因为信息
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操作者
人机联合操作分析
改善方法 人
时间(s)
助手
时间(s)
5 10 15 20 25 30 3Leabharlann Baidu 40
项目
对象
空闲时间 工作时间 周期时间 利用率(%)
操作者
统计
助手
析
机器名称﹕ 机器编号﹕ 分析日期﹕ 分析者:
设备 机器
時間(s)
助手
机器