02 精益生产——人因工程与工效学在企业中的应用

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在美国发扬
人因的发展 二次大战前：重生产力与效率 时间研究（Time study） 工作研究（Work study） 二次大战时及战后：跨领域的发展，由军事至民生 第一代、军事的人因 第二代、认知的人因 第三代、总体人因
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到处发挥作用
目的：提升生产力、安全、便利、正确、提高生活与工作 的品质与人员的福祉。 学理依据：生理学、心理学、工程学、美学、工艺学、管理学等。 一般应用范围： 生活用品:服装、眼镜、家具、车辆等 居住环境：空间、建筑、装潢、社区等 整体系统的设计与改善：如交通系统之动线、号志、标示、路 面等；管制系统之侦测、监视、操控、保养、维修等。
连续动作为曲线样型且为自然动作。
当身体改变方向时，则速度趋缓。(开车转弯)
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何为时间研究
标准工时——制造部门中最重要的信息，决定了：
购买机器的台数 雇佣工人数目 生产成本和出售价格 生产/装配线平衡 单个工人绩效评估 成本节省方案
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标准工时的定义
在以下三个条件下，在一个工作站制造一件产品所需要的时间
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工作负荷与体力负荷
工作负荷是单位时间内人体承受的工作量，包括劳动强度、环境条 件、社会和心理因素
体力工作负荷与心理工作负荷 低体力工作负荷时，绩效一般较好，但总体绩效不够理想；在一定 范围内负荷上升，总体绩效维持在较高水平 工作中出现的问题很多与体力负荷不合理有关，需要确定最多可接 受负荷与劳动强度分级
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安全有效的搬运
挺背屈膝 接近躯干 举起高度勿低于膝高 提供手把 避免扭转身躯 使用辅具 改变施力方向
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产品流宏观动作研究
要问的问题
我能够去掉这个步骤吗？ 我可以将这一步骤和其它步骤合并吗？ 我能够重新安排这个步骤使得产品流更短更流畅吗？
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静态人体计测
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静态人体计测
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人体计测数据之设计原则
极端设计
通常使用95th%♂或5th%♀为基准
可调设计
应注意可调范围及机制之可行性
平均设计
仅限于上述两类设计原则均不适用并为非险要性作业（e.g.超级市场结 账柜台）
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应用于机械防护
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作业空间之间隙要求
非常短暂
没有限制
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从工作的本质提升效率
标准作业流程
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标准作业流程
动作研究是对进行特定工作时身体动作的详细分析研究。 采用动作研究来重新设计工作，可以使得
工作更有效率 增加产出
节省制造成本
减少职业疲劳和损伤
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肌力强度影响因素
施力方向（姿势） 性别、年龄
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人工物料搬运
匈牙利的OSCAR
荷兰的ADAPTS 波兰的APOLINEX 德国的WERNER,FRANKY,ANYBODY
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生理与心理并重
工作的心理学基础
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什么是心理学
心理学研究人类的行为、认知、情绪、与动机 工业心理学研究人员在工作环境的行为、认知、情绪、与动机， 包括 个人功能 个人心理过程 群体过程 工作条件与环境
《人因工程与工效学在企业中的应用》
人因舆人本管理
清华大学工业工程系 教授
人因与工效学研究所 饶培伦 博士 所长
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人因自欧洲始
[工效学]的英文“Ergonomics”是wenku.baidu.com两个希腊
字所组成： “ergon”意为【工作（work)】 “nomos”意为【 法则（the laws),学问、研究 （study of） 合为（工作的法则、工作的学问），是研究如 何工作可以省力、省时、省事、有效率的学问 与Human Factors基本相同
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人机界面分配
任何相互连接的部件，只有互相匹配才能连接牢固。 人机匹配主要通过两方面工作：
通过选拨与训练，是操作人员能够与机器要求相适应。 板机器设计成符合人的特点来实现
人机相互作用主要表现为人机双方通过显示器和控制器进行信息交换
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选择控制器的原则
需要作出快速、精确控制时应选用手控制器 控制器操作运动与显示器显示运动的位置、方向上有关联的场合，适 合采用线性运动和旋转运动的控制器，可使操作者从显示器运动的方 向和位移中想象地得到控制器大小的反馈，有利于精确地操纵控制器 需要较大用力并进行连续调节是可采用手轮、曲柄、控制杆等控制器 一切重要的和在紧急状态中使用的控制器，要选用具有视觉和触觉形 式编码的控制器 要求控制器具有高度防误操作或防偶发启动时，宜采用陷入面板或操 作方法比较复杂的控制器 安装有许多个控制器的场合，应选用互相容易辨别的控制器
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工作分析是人力资源的根本
工作分析
特定工作的 性质和要求
人力资源计划
需要填补的特 定工作的数量
工作说明书
招募
合格应聘者
从那招募？ 如何招募？ 谁来招募？ 哪些诱因？
选择
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从工作分析到绩效评价
工作申请者 对所有申请 实施测试者 不考虑测试分数雇 佣所有的申请者 新员工接受基本 上岗引导和培训
新员工从事工作
人力资源部门接待数百名实习学生，招聘人员要连结个人的兴趣能力 与学校同步
超过任何个别招聘人员的能力
基于古典工业工程来看，由工业工程是组成团队，进行工作研究简化
流程
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工作分析与工作设计的影响
工作设计对效率和人力资源产出产生强烈的影响 生产率、质量、工作满意、培训时间、内在工作动机、出错率、事 故发生率、精神疲劳、身体疲劳、压力、精神能力需求、身体能力 需求、工作投入、旷职、医疗事故、营业额、薪酬等 工作设计是社会的产物，反应时代的价值，是成本最小化与激发工作 者动机的结果 没有最好的一种方式，需交替权衡使用几种主要的方法
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心理负荷测评
主任务测定
主任务分析 主任务绩效测定
次任务测定
节奏敲击作业 记忆搜寻作业 时间距离法
随机数作业
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心理与组织
组织与工作设计
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工作设计很平常也很重要
很少人认识到组织的成长、精简、重组的重要性，管理者往往凭 借经验和判断力对诸多的任务进行安排 其实工作人员和管理人员的变动都会对工作设计产生影响
更少人认识到工作设计的改变可作为提升重要组织目标的一种手 段
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木工厂的例子
多名工人使用一台锯木机，将宽10cm厚60cm的木材从传送带上脱下来 放到架子上
经理觉得工人懒惰没有热情 基于动机来看，工作单调不需要技能所以令人厌烦
工人在木料进入干燥机排成一排
基于生物力学来看，工作设计的不好
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了解人的能力与极限
人的基本题型、生理与体能特性
如身高、体重、心律、肺活量、视力、握力、耐力、新陈代谢等。
人的心理特性与反应
如对各种颜色、符号、声音等的认知与反应。
人的特性与环境的影响
冷、热、照明、噪音、振动、通风、气味等。
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以人为本重新考虑工作与生活的本质
需要重视工作于工作环境设计 合理设计生活环境 提高效率、安全、便利、正确、提高生活与工作的品质与人员的 福祉 从人体尺寸、力量、信息接受与加工开始研究
管理心理学
中国本土的工业与组织心理实务运用，需要持续的进步
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人类信息处理
人类信息处理模型
认知系统 反应系统 感官系统
记忆系统
短期记忆：7±2单位 长期记忆：遗憾的钥匙
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短期记忆与长期记忆的差别
短期记忆
长期记忆
讯息储存的数量
很小（7±2）
没有限制
记忆维持的时间 长短
环境量测设备 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 噪音计 照度计 温湿度记录器 三用气体侦测器 安全防护器材 自携式呼吸器 风速计
计算机辅助人体模型
为了应用人体计量数据和生物力学对工作以及工作场所进行分析，国 际上开发了许多计算机辅助人体模型 英国的SAMMIE(System for Aiding Man-Machine Interaction Evaluation) 美国的BOEMAN,COMBIMAN,CREW CHIEF,Deneb/ERGO,及JACK 法国的ERGOMAN
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工业心理学的早期历史
起源自二十世纪初的实验心理学
工业与组织心理学之父
Hugo Munsterberg:应用心理测验 Walter Dill Scott:广告理论
泰勒（Federick Winslow Taylor）
科学管理 工作研究
动作研究
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工业心理学的持续发展
第一次世界大战
局限空间作业
内部操作、穿越、错身进入等
穿着厚重服装：加10-15cm
逃生相关：加25cm
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作业区域
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美国人的人体尺寸
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测量设备简介
人体计测设备 1. 马丁式人体测计器 2. 人体模型 3. 摄影机
生物力学量测设备 数字式肌力计 柔软度测定器 数字式肺活量测定器 EMG Ergo Most人体计测分 析软件 6. 心肺功能训练脚踏车 1. 2. 3. 4. 5.
相关程度
一段时间后
确定测试分数
相关分析
使用新员工产量记 录 或绩效评价作为工 作成功的判别标准
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工作设计的主要方法比较：原则
机械论/古典工业工 程方法
增加：专业化、简易化、重复操作、自动化 减少：空闲时间
动机论/组织心理学 方法
增加:多样化、自治、意义、技能使用、参与、反馈、认 知、成长、成绩
增加：照明、显示器和控制器设备质量、良好可用性的 设备 减少：信息处理需求 增加：座位舒适、工作姿势的舒适度 减少：体力需求、忍耐力需求、环境压力
知觉-运动论/实验 心理学方法
生物学/生理学、生 物力学方法
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工作设计的主要方法比较：优点
机械论/古典工业工 程方法
减少：培训、人员编制困难、错误、脑力技能和能力、 薪酬
动机论/组织心理学 方法
增加：满意度、动机、员工参与、绩效、顾客服务、发 现错误 减少：旷职、人员流失
减少：产生错误、事故、脑力超荷、压力、培训时间、 培训成本、人员编制困难、薪酬、脑力技能和能力
美国陆军有心理削减Robert Yerkes率领专家，为招募新兵实施团体 心理测验
西方电器的霍桑研究
组织的社会层次面 会影响员工的行为与绩效 例子：照明效果调查
照明度对生产力的影响 霍桑效应
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中国的工业与组织心理发展
改革开放后心理学有长足的进步
工程心理学 工业心理学
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生理与心理并重
工作的生理学基础
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人体计测与生物力学
人体生理结构的科学 通过对大量典型的从事不同活动人口样本的研究编制完成
典型计测数据包括高度、肩宽、背高、胸膛深度、手脚长
度、膝盖角度等 生物力学是研究与生物体有余的力学问题，其主要内容是
利用力学的基本原理，结合生物学、医学和生物学来研究生物体
一个合格的，训练
良好的作业员
以正常的速度
执行一项特定的任 务
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人机系统
在人机系统中，人是系统的操纵者、主宰者，因此在设计人机系统 和处理人际关系是必须坚持以人为中心
人机配合原则
要选用最有利于发挥人的能力和提高人的操作可靠性的匹配方式，不要 为图便宜或为了设计容易二选用不利于发挥人的能力特性的匹配方式 要是人操作起来方便、省力，避免选用在大部分工作时间内要求人高度 用力的匹配方式 要采用信息流程和信息加工过自然的、使人容易学习的、差错少的匹配 方式 不可把人安排为机器的辅助物，避免使人产生自己的工作是为机器服务 的感受，而要选用使人感到自己的工作很有意义的匹配方式
改变操作的顺序来适应设施布局 改变设施布局来适应操作的顺序
我可以节省动力吗？
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细微动作研究：动作模式
Motion pattern
加工一件/双零件时双手的运动路径 是一张工作方法的蓝图和一份产生标准工时的材料清单
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动作研究：动作经济原则
基本动作类型 弹道动作(Ballistic motions):利用一组肌肉进行作业且不需其它组 肌肉介入已停止动作。例如将零件丢入管子中或按下紧急按钮等 。 控制型或限制行动作(Controlled or restricted motions):与弹道动作 相反，其需较多肌肉控制动作，尤其停止动作时(小心作业或精密 检验)。 连续动作(Continuous motions):