人机操作分析图

人因工程第13章人机系统

系统分析和系统规划
选择最佳设想和必要设计条件
人机系统的试验评价设想与其他专家组进行权衡
设计时应考虑与人有关的因预备设计（大纲的设计）素
准备适用的人因工程数据提出人因工程设计标准关于信息与控制必要性的研究与实现方法的选择和开发作业性能的研究居住性的研究参与系统设计最终方案的确定最后决定人机之间的功能分配使人在作业过程中，信息、联络、行动能够迅速、准确地进行对安全性的考虑防止作业者工作热情下降的措施控制面板的配置空间设计、人员和机器的配置决定照明、温度、噪声等环境条件和保护措施决定使用说明书的内容和式样决定系统的运行和保养所需的人员的数量和质量、训练计划和器材的开展设计图纸阶段的评价模型或操纵训练用模拟装置的人机关系评价确定评价标准（试验法、数据种类、分析法等）对安全性、舒适性、工作热情的影响评价机械设计的变动、使用程序的变动、人的作业内容的变动、人员素质的提高、训练方法的改善、对系统规划的反馈
（三）功能分配
3.人机功能分配的原则
（1）通常由“人”承担的工作１）程序设计；２）意外事件处理；３）变化频繁的作业；４）“机”的维修；５）长时期大量贮存信息；６）研究、决策、设计等。
（三）功能分配
（2）通常由“机”承担的工作１）枯燥、单调的作业和笨重的作业；２）危险性较大的作业。如救火、空间技术、放射环境及有毒作业等；３）粉尘作业；４）喷漆、涂料、电镀、焊接、铆接等作业；５）自动校正、自动检测、高精度装配等；６）特殊目的作业。如病房服务、为盲人引路、壁行机 (用于船壳焊接)、象鼻机(仿象鼻运动搬运重物)等；７）高阶运算；８）快速操作；９）可靠性的、高精度的和程序固定的作业。
性能要求

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4、工序改善由以上的分析可以看出，在机器切割过程中操作人员一直处于空闲状态，而切割时间在整个周程时间内占了相当大的比重，使得操作人员的利用率非常低，只有25%，因此提高人员的利用率成为改善的重点。

可以看出，由于机器一直在工作，而人员的空闲时间较长，我们不妨考虑由同一人员同时操作几台机床的方法来提高人员的利用率。

1.2人机作业图实例分析

依作业程序由上而下记录。如用
或
表示人或机器进行工
作，用
表示人或机器空闲，图形的长短由工作或空闲的时间而定，
并在旁边注明每一操作单元的内容
• 只绘出一个操作周程
3. 统计部分：统计内容包括操作周程，人、机在一周程内的工作时间和空闲时间，以及人和机器时间的利用率
1.2人机作业图
作业名称：车削零件
开始动作：装夹零件
LM N1
L W
•N1：一个工人操作机器的最低数 •L：装卸工件时间 •M：机器加工时间 •W：工人由一台机器走到另一台机器所需时间 •L+W：为工人操作机器所需时间 •L+M：为一台机器的作业周期
1.2闲余能量分析
作业名称：车削零件
开始动作：装夹零件
人
装夹工件
0.5
编号：
图号：日期：
结束动作：
车削
0.5
空闲
0.8
车削
1.5
空闲时间 0.2min 0.8min
利用率 92.86% 71.73%
1.2人机作业图实例分析
针对某具体工序的改进
人装夹工件
空闲 86.4
卸下工件 10
统计
人
周程 106.4s
机
106.4s
机空闲 10
车削 86.4
空闲 10
工作时间 20s
空闲时间 86.4s
利用率 18.80﹪
86.4s
20s
81.20﹪
1.2人机作业图实例分析
为了提高人机的操作时间的利用率，我们设计了一人操作三台机床，作业图如下：
人
装车床1#10s 卸车床2#10s 装车床2#10s
卸车床3#10s 装车床3#10s 空闲46.4s 卸车床1#10s

IE七大手法2：人机法[4975]

Thursday, February 20, 2020
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案例演示2(改善前）
機種名稱﹕grampus
工作任务： PC面板透镜热熔。
工站﹕熱熔站測量日期﹕3/26
人
开始：从流水线上取面板取PC面板
1"
裝透鏡
1"
结束：热熔后放回流水线放面板于治具上 1"
工段﹕裝配段
測量人﹕
版本﹕B
統計周期
人
16"
機器
16"
Thursday, February 20, 2020
1"
1" 被放上治具
7"
7"
插入端子&折 carry
1"
1"
2"
2"
空閑時間工作時間
7"
9"
7"
9"
治具被取出
空閑
利用率 56.25% 56.25%
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案例演示3(改善后）
機種名稱﹕壓入機
工站﹕插端子&壓入
機種名稱﹕grampus 工站﹕熱熔站
工段﹕裝配段測量人﹕
动作同步进行測量日期﹕3/26
版本﹕B
改善后﹕ 人机利用率分别为﹕
100% 和80%
人
時間
機器
放面板于治具上 1"
1" 空閑
檢查上一產品
1"
放上一產品
1"
取下一PC面板
1"
4" 熱熔
裝下一PC面板之透鏡 1"

人机、联合、双手、工艺、流程、线路、时间 - 副本.pptx

1、操作分析
„关注焦点 ➢机动时间（机器空闲） ➢手动时间（人员空闲） ➢闲余能量（主要是机器闲余能力）
„核心：人和机器能力的有效利用，作到“最佳” ➢操作人员空闲时间最少 ➢一个工人看管的最佳机器台数 ➢机器闲置的时间最少 ➢一定数量的机器最佳工人数 ➢成本最小（人工成本+机器成本）
1.1、人机操作分析—人机程序图
次减少为现在的12次，缩短了加工时间。
2.2、流程程序分析
概念
流程程序分析是程序分析中最基本、最重要的分析技术。它以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺划分为加工、检查、搬运、等待和储存等五种状态加以记录，对产品和零件整个制造过程的详细分析，特别适用于对搬运、储存、等待等隐藏成本浪费的分析。
工具
流程程序图
2.2、流程程序分析
流程程序分析步骤：
流程程序分析步骤：现场调查；绘制工序流程图；测定并记录各工序中的必要项目；整理分析结果；制订改善方案；改善方案的实施和评价；使改善方案标准化
2.2、流程程序分析
流程程序分析的种类：
材料和产品流程程序分析(物流型)。主要用于记录生产过程中材料、零件、部件等被处理、加工的全过程。人员流程程序分析(人流型)。主要用于记录工作人员在生产过程中的活动。
加工套筒的流程程序图
改善效果的评价
通过改善，取消了Байду номын сангаас来的等待工序，使生产周期从原来的2.28h减少为 2.08h，缩短了 0.2h。
2.2、流程程序分析
例2：休斯直升飞机回转驱动机械的零件加工改善（物流型） 1．提出改善理由该零件质量满足要求，交货期和成本让用户不满意，给公司和用户之间的信赖关系带来了不利的影响。 2．现状调查该零件毛坯为精密铸锻件，按批量生产方式进行作业，先用车床制作夹具的基准面，次用钻床钻T/H基准孔，再用铣床铣削键槽和加工外圆边，最后是成品保管。

基础工业工程第五章

（二）联合操作分析工具——联合操作分析图
• 画法与人机操作分析图的画法基本相同。
2. 举例某仓库内老张、老王的工作是将箱子搬到转运板上，两人各负责一张转运板，每人摞满一个转运板需要6分钟，然后由堆垛机将转运板上的箱子进行码垛，一个循环需要3分钟，在一个循环中，堆垛机将盛满箱子的转运板送过去，将另一块空转运板带回来。
表示操作，伸手、握取、使用、放置等动作。表示搬运、手移动的动作。
表示检验。
D
表示手的停顿、等待。
表示手持住工具、工件或材料等。
工作地布置图
轴轴套
尺子
双手操作分析图（原方法）
左手伸向轴
拿起一根轴
右手
伸向尺子拿起尺子
带轴至尺
测量长度持住
带尺至轴
测量长度放下尺子伸向轴套拿起一根轴套
带至轴处
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)
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
人员利用率 = 6/10 = 0.6
机器利用率 = 6/10 = 0.6

人机操作分析

人机操作分析(Man-machine Analysis)
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。

人机作业分析的主要过程

(1)观察和记录操作者与机器设备在一个作业周期 (周程)内各自的操作步骤和操作内容。
(2) 用作业测定法确定这些操作活动的时间，按照操作者和机器设备操作活动的时间配合关系，在作业分析图表中清晰地表示出来； (3) 运用工作简化和合并交叉的原则，研究改进操作的各种可能性，提出切实可行的改进方案。 (4) 绘出新的操作分析图表。新的操作方法经过现场验证以后，即应用于生产，并对改进的效果进行评价。
人机作业的案例分析
•
下图为改进后的记录图，由图可见，重新安排工作后，不需增加设备和工具，仅在2min内就节省了工时0.64min，提高工效32%。
人机作业案例分析

人机作业分析的特征和用途

(3) 判定操作者和机器两方面哪一方对提高工效更为有利。

人机系统的知识结构图

可视性指数会话指数步行指数
人与机器的功能分析功能分配
人机系统设计程序
设计与评价
人机系统设计思想与程序
连接分析法
人机系统评价
操作顺序图分析法校核表分析法
空间指数法
明确系统的目的和条件
进行人与机械的相互配合
进行人与机械的功能分配对系统或机械的设计
人机系统设计步骤
对系统进行分析评价
人机系统
工作环境指数评价法
海洛德分析评价法
人机界面
开环人机系统
闭环人机系统人工操作系统半自动化系统
自动化系统
人机串联人机并联
人机串、并联混合
人机系统的模型
让人来适应机器
机器子系统(C-M-D)
人机系统的基本模式
人的子系统（S-O-R）
人机系统的含义
人机系统的概述
让机器来适应人人与机器相互适应系统的目标

人机配合法

统计分析操作绕线员机1 绕线机2
被取&装硅钢片 7 42
空闲时间(S)
工作时间(S)
3
46
0
49
0
49
周程时间(S)
利用率
49
49
49
100%
93.9% 100%
一人配合多部机器
四 .闲余能量分析
分析联合程序图之主要目的在于发现工人及机
器之闲余所在 , 并设法加以减少 . 此种分析
珠海金艾奇灯饰科技有限公司
.
五 . 机器干扰研究
3. 实验根据下表之数据 , 作成机器干扰研究图 .
组别台数 N 作业时间 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2.5 3 2 2.5 1.5 2 2.5 4 机器时间 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 3 5.5 4 3 5.5 4 3 机器运转中手作备业时间 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 注
作业者干扰时间
16
工人
No. 1
操作时间
工人
No. 1
No. 2 No. 3 No. 4
珠海金艾奇灯饰科技有限公司
五 . 机器干扰研究
A-A2 0 机器 # 1 操机时间机器 # 2 机器 # 3 机器 # 4 机器 # 5 操作时间 2 4 6 机器运转时间机器运转时间操作时间机器运转时间操作时间操作时间 No. 1 No. 2 No. 3 No. 4 NO.5 8 10
因为在现今的工厂 , 许多机器设备几乎是全自动 , 或半自动 , 因此 , 操作工人 , 在每一操作周期总有一大部份闲余时间 , 如何把这些闲余时间善加利用 , 成为一个非常重要的问题 .

人机工程学案例分析PPT(共 40张)

人机工程学
(4) 刀具重心分析
(1)重心在刀身前部在进行砍、剁等施力较大的操作时省力，但在切、割、顿、片时容易产生疲劳 (2)重心在刀身后部与前者相反，在切、割、顿、片时很灵活，但在砍、剁的操作中施力困难 (3)重心在刀身中部
是前面两者的综合，适应面较广。
人机工程学
（三）材料分析
1) 刀片材料由于不锈钢具有在腐蚀性介质中高度稳定、高硬度、高耐磨性、易清洁
和美观等特点，绝大多数厨刀均选用不锈钢作为刀身材料。3Crl3，7Crl7M， Mo717-1、Mo717-2、Mo717-3等型号的不锈钢都是很好的刀身材料。在添加了Mo元素后，不锈钢可以具有更好的韧性和耐磨性。
人机工程学
2) 刀柄材料 (1)金属刀柄金属刀柄一般采取刀片与刀柄一体化，结实，但手感不好，且容易滑脱。 (2)塑料刀柄塑料刀柄脆性较大，易破裂。它还具有易滑脱，易老化，手感不好等缺点 (3)橡胶刀柄橡胶刀柄手感较好，与手之间的摩擦适中。但存在老化问题，与人的亲和力也较差。 (4)木制刀柄木制刀柄手感好，摩擦适中．与人的亲和力强。 (5)电木刀柄电木刀柄手感、强度等性能均较好。 (6)组合式组合式刀柄一般采用金屑加本质或电木结构，刀柄牢固，手感也好。
人机工程学
人机工程学
由于片刀是日常居家最常用的厨刀，所以，以片刀设计为例，进行人机工程的应用研究。
人机工程学
1、功能分析 2、操作分析 3、材料分析 4、使用群体分析
人机工程学
（一）功能分析
厨刀的主要功能是完成对蔬菜、肉类的切削、分割工作。切、剁、砍、割、片(削)、顿是厨刀最常用的操作动作。这些动作可以满足绝大部分切削、分割工作的要求。
○生活
・解决了用户面临的问题・进行[共用性设计]的实践・倡导新的行为方式和时尚・易懂地表达商品的多机能和高机能・考虑到开始使用之后商品的维持、改良、发展

5.1作业分析人机

30 / 1000
•工作效率提高： 4000 1132 2.5倍 1132
效果：减少了空闲时间，提高工效。工人工作时安全、轻松。
应用3.判断操作者同时操作机器的台数
例5-2（p96）某工人操作车床车削工件作业程序及时间值为：
问：能否进行改进？
装夹工件：0.5min，
作业名称：车削零件
车削：2.0min，
日期6：%。
.
机器机的空闲时间多！
时间
布轮右边
16
问：为什么布轮碰螺左栓着边布有轮那旋转柱 7
打光柱螺栓
7
么多空闲时间？
答：因为工人要调进整行柱三螺次栓另一
操作：握紧螺栓端一对端着对布着轮
18
空闲
布轮、调换螺栓的另一端
再对着布轮、处碰理着打布光轮的旋转柱螺器栓空。闲此着三。次动螺处螺作栓栓理时打，光机过的柱
去毛刺并检查尺寸（1#）0.5
空闲
0.2
车削 1.5
卸车床1#
0.3
空闲 0.3
周程工作时间空闲时间
利用率
统
人车床1#
2.8 2.8
2.6 2
计车床2# 2.8
2
0.2
2.6/2.8=95%
0.8
2/2.8=71%
0.8
2/2.8=71%
图5-6 车削时的人机作业图（第二次改进方法）
操作者：
.
研究者：
.
方法：改良方法机器号码： B3
日期：
.
工人
操作者
时间
布轮左边
机器时间
布轮右边
双手各拣起一个

人机联合作业分析表

表格编号文件
编号页次版本
产品名称
工站名称车间线别作业员状态
分析人审核观测日期人机配合
作业分析人
机准备工件机台人机联合作业分析表
坐姿作业员
A 被装工件2.2
秒
放工件回料箱(40~60CM) 2.2
秒
冲压取装工件(30CM)准备工件(40~60CM) 1.7
秒
冲压说明：1.如图所示，时间线两旁为人与机器作业的对比图，从中我们可以看出在同一时间内人与机器的作业状态，从而提供改善的方向。

2 本站为一人一机的操作，且操作相应的都较为简单，人机配合还算合理。

0.5秒
4.5秒
1.5秒
3.5秒
2.5秒5.5秒
6秒
冲压放回工件被装工件
取装工件
冲压
按开关。

人机工程按键分析设计

指纹滑动防盗门开关器
这个控制器，有按键的成分，需要把手指轻轻按上去，有旋转的成分，需要顺时针逆时针旋转。所选的控制器，材料是现在流行的触屏装置，在安全门中指纹识别安全系数高，下面的两个小灯，风别表示门所处的状态，是关上了还是开着的，内部链接锁的装置，只要开关启动，内部装置直接电启动，并且，一旦有人盗门，设备链接的警报直接启动，比起以前的老式的锁门的方式，方便了很多，安全了很多，而且开关是弧线滑动的，复合人的肘和臂膀的生理操作。
4，室内的按键也可以在形式上更有趣些。
从这个概念的设计上来说，所谓的旋转按钮不仅仅是人手握在开关上旋转，而是几个旋转案件，通过一个拨号键顺时针，逆时针旋转来进行开关的，这个灯不仅仅是旋转控制，不同于以往的对旋转的认识，而是加入了古电话的案件风格，通过背景的led灯来增强视觉识别。有新意的旋转案件。
谢谢！
这个案件，吸引人的地方就是他做的外形和颜色，外形是心形的，比较好看，打破了平时见到的方方正正的形象，而颜色也比较吸引人--红色，起旋转的地方十分容易识别，和不同的旋转按钮有相同之处，在用户的视觉意识认同上达成一致。
这个旋转按钮的造型十分好看，但是用户用起来会不清楚怎么操作，是按了，还是旋转了？？识别上不强。
这样的按键就不一样了，虽然它的外形是拨键的样式，但其其内部有磁条可以吸附在空调上，上下拨动压力方向改变，可以在空调上压住一些便利纸条。
这样的拨动键直接的成了一个表，拨动可以看时间，很有趣味性。
按钮设想
我们平时的防盗门是需要上很多次锁才能放心的，而且小偷也能在一定条件下打开防盗门怎么样设计才能让锁门的人安心，且方便。
防盗门指纹设计开关
在防盗门上，安装一个指纹识别系统，但是要将指纹在上面进行路线的滑动，通过滑动，指纹识别成功，将启动开关或退出开关。而滑动，也会保护防盗门的寿命，并且让用户感受到有关了防盗门的动作潜意识。比直接有个指纹按上去，用的时பைடு நூலகம்要长，这个开关的意识在人脑中停留的时间长，达到0.2秒以上甚至达到一秒以上，这样人脑会形成短暂的视觉，感觉记忆，解决人在急急忙忙的时候忘记自己是是锁了门还是没有锁了门。比只有一个指纹识别体统要好得多，符合人的生理。

安全人机工程学第2章人机系统幻灯片PPT

3.人机功能分配的一般原那么
表2-2 采用人机时有利点
采用机器时的有利点
采用人时的有利点
重复性的操作、计算，大量的情报由于各种干扰，需要判断信息时资料存储
迅速施加大的物理力时
大量的数据处理根据某一特定范围，多次重复作出判断由于环境约束，对人有危险或操作容易犯错误时当调节、操作速度非常重要，具有决定意义时控制力的施加要求非常严格时
在图2-15中，用虚线表示平面空间环境条件，今有A、B、C、 D四组人—机系统，都按各自的箭头方向运动，能形成事故的危险点是A车和C车为e；A车和B车为a；B、C两车的危险点为d；C、D两车的危险点为c。
3. Sheffield法
在分配过程中共需要考虑100多项决策准那么，将其分为8 组。
优点是考虑的因素比较全面，而且包含了系统的静态和动态功能分配过程。
4.自动化分类与等级设计法
该方法由英国科学家Parasuraman和Sheridan提出，主要应用于工业自动化系统如核电站监控中。该方法认为任何人机自动化系统的工作过程类似于人类的信息处理，可分为四个步骤即：获取、分析、决策、行动。
的相互联系的途径和手段。
18
6.人机功能分配应注意问题
信息由机器的显示器传递到人，选择适宜的信息通道，防止信息通道过载而失误。同时，显示器的设计应符合平安人机工程的原那么。
信息从人的运动器官传递给机器，应考虑人的权限能力和操作范围，控制器设计要平安、高效、可靠、灵敏。
充分考虑人和机的各自优势。
非常广泛，常见到的是机械—多人系统，即在操作过程中，在同一时间内为完成同一目的，由多人操纵一台机器或一个大型设备。
3. 具有运动形态的人—机系统事故模型

12人机作业图实例分析

人
装铣床1# 0.5min
卸铣床2# 0.2min
装铣床2# 0.5min
空闲
0.3min
卸铣床1# 0.2min
铣床1#
空闲
0.5min
铣削
1.0min
空闲
0.2min
统计
人
机
周程 1.7min 1.7min
工作时间 1.4min 1.0min
铣床2#
车削
0.5min
空闲
0.7min
车削
0.5min
开始动作：装夹工作
人
装夹
0.5
结束动作：卸下工作
时间 (min)
0.5
研究者：
机器
空闲
空闲
1.0
1.0
铣削
卸下工件
0.2
统计
人
机
周程 1.7min 1.7min
工作时 0.7min 1.0min
0.2
空闲时间 1.0min 0.7min
空闲
利用率 41.18% 58.82%
1.2人机作业图举例
工作时间 60s 86.4s
空闲时间 46.4s 20s
利用率 56.39 ﹪ 81.20 ﹪
1.2人机作业图举例
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，试绘制此作业的人机作业图
1.2人机作业图举例
作业名称：车削零件
开始动作：装夹零件
人
装夹工件
0.5
编号：
图号：日期：
结束动作：
时间 (min)