工业工程人机操作分析
工业工程人机操作分析
统计
人 机
4 4 图2
1.8 2.7 2.8 1.2 改良车削人机作业图
1.8/4=45% 2.8/4=70%
由图 2 可以看出虽然缩短了周程，提高了利用率，但是在每一个周程内， 人仍有很多的空闲时间，但要进一步缩短周程却比较难。这时改善方案有两种 方法：一是增加其他工作；二是利用空闲操作另外一台机器。 因为在一周程内，操作人员有 2.7min 的空闲，做够操作另外一台机床 （1.8） 。如果这样的，既充分利用工人的空闲时间，提高了工作效率，也节省
了劳动力。
五、数据处理
统计项目 周程时间/min 人 工作时间/min 空闲时间/min 时间利用率(%) 周程时间/min 机 工作时间/min 空闲时间/min 时间利用率(%) 现行的 4.6 1.8 2.8 39% 4.6 2.8 1.8 61% 改进的 4.0 1.8 2.7 45% 4.0 2.8 1.2 70% 节省效果 0.6 0.1 6% 0.6 0.6 9%
四、实验内容及步骤
在生产现场（或加工视频）选择一加工（装配）工序为对象。 绘制人机操作程序图。 （1）根据工作性质，编制并填写人机操作图的相关项目； （2）根据操作方式和方便测量的原则划分操作单元； （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，用实线、虚线、点划线或用其它方式表示工作、空闲等内容（标记方法 应加以注明。建议利用 excel 办公软件、参照教材图 5-1，p113 进行人机操作 程序图的绘制） 待操作者与机器的操作时间均记录后，再对操作者与机器的工作时间、操 作时间、空闲时间加以统计，以供分析时用。分别计算人员、设备利用率
工业工程人机作业分析
工业工程人机作业分析工业工程课程设计人机操作分析目录一、工业工程1、前言 (2)2、工业工程概述 (2)3、课程设计目的 (2)二、取题背景1、台钻厂介绍…………………………………………………………………“3三、应用的基本原理和步骤1、人机操作的基本原理 (4)2、人机操作的步骤 (4)四、人机操作分析的现行方案和改进方案 (4)五、效果评价 (19)六、设计总结与心得体会 (22)- 1 -工业工程课程设计人机操作分析一、工业工程1、前言2011-1-11，在这个阴雨的天气我们来到了福州台钻厂。
在这个地方，我们的IE精神得到了充分的发挥，很感谢学校为我们提供了这个机会。
这次的实践活动对于我们的意义是很特别的，尤其是作为一名工业工程的学生，这次实践不仅仅让我们对台钻厂的装配工艺和人机操作环节有了初步的认识，在更深层次的说，这对于提升我们的专业水平具有很大的推动力。
此次时间虽短，但受益良多。
2、工业工程概述工业工程(Industrial Engineering，简称IE)起源于20世纪初的美国，它以现代工业化生产为背景，在发达国家得到了广泛应用。
现代工业工程是以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象，在制造工程学。
管理科学和系统工程学等学科基础上逐步形成和发展起来的一门交叉的工程学科。
工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和实施的工程技术，它综合运用数学、物理学和社会科学的专门知识和技术，结合工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。
因此在课程的学习过程中应当结合实际加强实践。
本次课程设计给我们提供了加强课程实践的机会，通过课程设计，可以使我们掌握工业工程的方法研究，作业测定，现场管理的知识、技术及技能，学会综合应用这些技能解决生产实际问题的方法和程序，以实际生产系统及其运行的不断优化，达到提高效率和经济效益的目的。
3、课程设计目的“基础工业工程”是工业工程专业的一门主要专业课。
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 18DMB]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开动机器开动机器停止机器停机从机器中取出模具取出模具根据以上的资料，首先决定同时开始的作业，在此以“放入模具”作为整个操作周期的起点。
然后以作业的先后顺序及同时关系绘图：人机操作分析用纸现状的周期时间为210DM，机器等待为68DM，因此，一周期中的机器利用率=（周期时间－等待时间）/周期时间=（210－68）/210=67.6％为减少作业员及机器的“等待”，检讨一下是否可以利用“机器加工”的这段时间。
工业工程人机作业分析
工业工程人机作业分析工业工程课程设计人机操作分析目录一、工业工程1、前言.......................................................................................2 2、工业工程概述...........................................................................2 3、课程设计目的 (2)二、取题背景1、台钻厂介绍……………………………………………………………………3 三、应用的基本原理和步骤1、人机操作的基本原理..................................................................4 2、人机操作的步骤........................................................................4 四、人机操作分析的现行方案和改进方案.......................................... 4 五、效果评价..............................................................................19 六、设计总结与心得体会 (22)- 1 -工业工程课程设计人机操作分析一、工业工程1、前言2011-1-11，在这个阴雨的天气我们来到了福州台钻厂。
在这个地方，我们的IE精神得到了充分的发挥，很感谢学校为我们提供了这个机会。
这次的实践活动对于我们的意义是很特别的，尤其是作为一名工业工程的学生，这次实践不仅仅让我们对台钻厂的装配工艺和人机操作环节有了初步的认识，在更深层次的说，这对于提升我们的专业水平具有很大的推动力。
此次时间虽短，但受益良多。
2、工业工程概述工业工程(Industrial Engineering，简称IE)起源于20世纪初的美国，它以现代工业化生产为背景，在发达国家得到了广泛应用。
人—机操作分析及其改善优化
人—机操作分析及其改善优化作者：胡文丹来源：《当代旅游》2018年第08期摘要：工业工程的发展迄今已有一个多世纪。
它是一项解决管理问題的工程技术，是一门技术与管理相结合的交叉学科，利用数学和物理学以及社会科学的专业知识进行分析测定，对生产系统进行规划、设计、评价和创新，最终目的在于提高生产率和效率、降低成本、保证质量和安全健康，以获取多方面的综合效益。
无论是哪个国家的工业工程，其本质内涵都是一致的。
其中显而易见的便是工业工程应用注重人的因素。
通过对以人操作为主的工序的详细研究达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业时间，以提高产品质量和产量，其中人-机操作分析在其中起到了十分重要作用，地位无可替代。
关键词：工业工程；人-机操作；改善优化人-机作业分析是借助人-机作业图记录操作者和机器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，使人和机器的配合更加协调，以充分发挥人和机器的效率。
在现代化生产加工中，工厂车间的机器大多是全自动或者半自动的，操作机器的工人变成了“监督”机器自主工作的工人，个别时候拆卸零件或者处理零件，其余有大部分时间是空闲的。
这些空闲时间如果能加以利用，可以提高员工的利用率和公司的生产率，使生产成本下降，增加工人的收入。
因此，在企业管理中引入人-机操作分析的概念对于提高企业的竞争力是尤为重要的。
人-机作业分析的主要用途：（1）发现影响人-机作业效率的原因。
人-机作业时，若人与机器的相互关系不协调，人-机分析图能一目了然，发现产生无效时间的原因。
（2）判断操作者能够同时操作机器的台数即确定1名操作者可能操作几台机器，充分发挥闲余能力的作用。
（3）判定操作者和机器两方面哪一方对提高工效更为有利。
（4）进行安全性研究，因过分提高机器的运转速度和设备的利用率而使操作者的安全受到危害时，应如何保证操作者的安全问题。
（5）设备改造、实现自动化及改善作业区的布置。
从提高人-机作业效率的观点出发，有效进行设备改造，提高设备的运转速度，重点是实现自动化及合理改善作业区的布置。
人机作业分析
1"
1"
1"
1"
裝下一PC面板之透鏡 1"
統計 周期 空閑時間
工作時間
人 5"
0"
5"
機 5"
1"
4"
機 1" 等待
4" 熱熔
利用率 100% 80%
三﹑联合操作分析
在生产现场中，常有两个或两个以上的操作人员同 时对一台设备（或一项工作）进行操作，称为联合 操作作业。
联合操作作业分析常采用“联合操作分析图”。
工作時間 5" 4"
1" 等待 1" 等待 利用率 55.6% 44.4%
二﹑人机操作分析-人机操作图
动作同步进行
改善后﹕ 人机利用率 分别为﹕ 100% 和80%
機種名稱﹕grampus 工站﹕熱熔站 測量日期﹕3/26
人 放面板于治具上
檢查上一產品
放上一產品 取下一PC面板
工段﹕裝配段 測量人﹕ 版本﹕B
机械有闲置现象时 缩短作业者单独作业的时间 改善手工作业时间或使手工作业自动化。
作业者和机械都有等待现象 考虑改变作业顺序；
前两项改善着眼点也可考虑。
作业者和机械几乎没有等待现象
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。 结束：热熔后放回流水线。
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。
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。
IE工业工程动作分析报告
IE工业工程动作分析报告目录1. 工作研究的主要内容与本周学习内容2. 动作分析2.1 动作分析概述2.1.1 动作2.1.2 动作分析2.1.3 动作分析方法2.1 4 动作分析的用途2.2 动素分析2.2.1 动素2.2.2 动素分析的步骤2.2.3 动素分析的应用场合2.2.4 动素分析的应用案例分析与研讨2.3 动作经济原则2.3.1 动作经济原则的定义2.3.2 动作经济的四条基本原则2.3.3 动作经济原则的应用3. 时间研究3.1 时间研究概述3.2 作业测定的方法及基本程序3.3 标准工时设定3.4 工作抽样3.4.1 工作抽样概述3.4.2 工作抽样的原理3.4.3 工作抽样的方法和步骤3.5 预定动作时间标准3.5.1 预定动作时间标准概述3.5.2 模特排时法(MOD）3.5.2.1 MOD法的特点3.5.2.2 模特排时法的动作分类3.5.2.3 模特法的动作分析3.5.2.4 动作的改进3.6 生产线平衡分析1. 工作研究的主要内容与本周学习内容：基础IE的全过程是：利用程序分析、作业分析和动作分析获得最佳程序和方法，然后再利用时间研究将所有作业制定出标准时间。
2. 动作分析2.1 动作分析概述程序分析是从大处着眼，根据程序图分析生产过程的种种浪费，从合理安排程序中去寻求提高工作效率的方法。
而动作研究则是在程序决定后，研究人体各种操作动作之浪费，以寻求省力、省时、安全的最经济的方法。
动作分析的实质是研究分析人在进行各种工作操作时之细微动作，删除无效动作，使操作简便有效，以提高工作效率。
其内容为：发现操作人员的无效动作或浪费现象，简化操作方法，减少工人疲劳，在此基础上制定出标准的操作方法，为制定动作时间标准作技术准备。
它包括：动素分析、影象分析、动作经济原则等内容。
2.1.1 动作工艺流程和作业的具体实施方法，如为寻找、握取、移动、装配必要的目的物，操作者身体各个部位的每一个活动。
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 .
工业工程管理操作分析
工业工程管理操作分析工业工程管理是指运用科学方法和技术手段来进行生产过程的规划、组织、控制和改进的一种管理方法。
在日常的生产过程中，工业工程管理通过对操作进行分析，以提高效率和降低成本。
下面将对工业工程管理操作分析进行详细介绍。
其次，工业工程管理操作分析还可以通过对工作站点进行分析，找出存在的工艺问题和操作不当，从而提出改善措施。
工作站点分析主要是对工作站点的工作学习、工作量和工作时间进行综合评估。
通过工作学习分析，可以确定工作站点的知识和技能要求，制定培训计划，提高员工的工作效率。
通过工作量分析，可以确定工作站点的工作量和工作负荷，并进行合理分配，避免出现一些工站的工作量过大或过小的情况。
通过工作时间分析，可以确定工站的工作时间和工作节奏，提高生产效率。
此外，工业工程管理操作分析还可以通过对设备和工具的分析，找出存在的故障和磨损，及时维修和更换。
设备和工具的分析包括对设备的可靠性、稳定性和维修周期的评估。
通过设备可靠性分析，可以确定设备的寿命和易损件的更换周期，制定定期维护计划，保证设备的正常运行。
通过设备稳定性分析，可以确定设备在生产过程中的波动情况，制定相应的控制措施，保证生产的稳定性。
通过维修周期分析，可以确定设备的维修周期和维修时间，并进行合理安排，避免因设备故障导致的停产和生产延误。
最后，工业工程管理操作分析还可以通过对环境和安全的分析，找出存在的问题和隐患，并采取相应的措施进行改善。
环境和安全分析包括对生产环境和工作条件的评估。
通过对生产环境的分析，可以确定环境对生产过程的影响，如温度、湿度和噪音等，制定相应的控制措施，保证生产的顺利进行。
通过对工作条件的分析，可以确定工作过程中存在的潜在危险和伤害，制定安全防护措施，保证员工的工作安全。
综上所述，工业工程管理操作分析是提高生产效率和降低成本的重要工作之一、通过对流程、工作站点、设备、工具、环境和安全的分析，可以找出存在的问题和隐患，并提出相应的改善措施，以提高工作效率和质量，实现企业的可持续发展。
人机界面在工业现场的位置分析
人机界面在工业现场的位置分析在工业自动化控制现场，我们可以分为现场采集层、现场控制层、本地操作层、中心管理层，同时，层间都有网络进行连接。
下面，对控制现场各层进行由下到上的逐层分析：现场采集层：主要是传感器、执行器等现场设备组成，带有总线通讯模块。
现场总线：现场设备通过现场总线，比如CAN、LonWork、ProfiBus等总线，和控制器相连；现场控制层：通过逻辑控制器比如PLC、PAC等，可以通过现场总线监控设备，同时，也可以通过I/O信号，实现传统的分布式控制。
本地网络：可以是现场总线，比如CAN总线或者PROFIBUS总线，同时，也可以是各种设备厂家支持的其他通讯网络，比如MPI网络、其他工业现场使用的局域网等。
是控制器的信息传递给操作控制平台的通道。
本地操作层：现场监视的工业计算机，通过各种组态软件进行各种数据采集、显示、存储，也可以对下面的控制器进行控制和设置。
由于现在的控制器支持多种通讯方式，所以，本层可以大量使用运行组态工程的人机界面产品，监视运行、控制、数据上传等。
同时，可以使用便携式调试设备进行控制器和人机界面产品的实时维护。
比如，使用西门子的TP270HMI产品进行系统监视、控制，使用西门子便携式编码器PG产品或者装有西门子HMI软件和STEP7系列控制器PLC 编程软件的笔记本（带串行口和以太网等网络通讯口），进行TP270HMI组态工程的维护和修改，同时，可以修改PLC控制器的逻辑命令，监视控制器的运行状况。
管理网络：可以是以太网，甚至因特网，比如厂域网、802.11G的无线网络、MODEME 网络、GPRS网络等。
主要负责大量现场数据上传和远程管理。
中心控制层：由工业计算机，或者高端的人机界面组成的硬件平台，运行管控一体化的工业组态软件，对工业现场的大量数据进行统计、计算、存储，并形成报表，同时负责远程监视、调度、管理。
通过分析，人机界面处于现在的管控一体化现场的核心位置，连接现场总线，完成总线逻辑控制系统上层的现场操作和管理，同时，负责将现场数据汇总后，将中心管理层关心的数据上传。
工业工程在人机交互与人因工程中的应用研究
工业工程在人机交互与人因工程中的应用研究工业工程是一门综合性的工程学科，旨在通过优化人力、设备、材料和能源的使用，提高产品和服务的质量和效率。
在现代科技发展迅猛的时代背景下，工业工程的应用范围越来越广泛，尤其在人机交互与人因工程领域发挥着重要的作用。
本文将探讨工业工程在人机交互与人因工程中的应用研究。
一、人机交互中的工业工程应用人机交互是指人与计算机或其他电子设备之间的动态交互过程。
工业工程可以通过研究和设计人机界面，优化人机交互过程，提高工作效率和人机之间的沟通。
在工业工程中，常常通过以下几种方式应用于人机交互中。
1. 设计人机界面工业工程师可以利用人机界面设计原理，开发出直观、易用的界面。
例如，在操作界面上使用简洁明了的图标和符号，有效提高用户使用设备的效率。
此外，根据人工认知特点，合理规划界面结构和布局，降低用户的认知负荷，提高交互体验。
2. 优化工作流程借助工业工程的技术手段，可以对工作流程进行优化和改进。
通过对工作任务和操作步骤的分析，找出瓶颈和低效环节，并提供相应的改进建议。
例如，合理规划设备的摆放位置，减少工人的运动距离和操作时间，提高工作效率。
3. 设计人机交互指南工业工程师可以根据用户的使用需求和行为特点，制定人机交互指南。
这些指南通常包括界面的设计原则、操作流程建议和错误提示处理等。
通过遵循这些指南，可以提高用户对设备的操作效率，降低使用过程中的错误率。
二、人因工程中的工业工程应用人因工程是研究人类与工作环境之间相互作用的学科。
在工业工程中，人因工程的应用主要包括以下几个方面。
1. 人体工程学设计通过研究人体的生理特征和运动能力，工业工程师可以进行人体工程学设计。
这种设计可以使工作环境和设备的设计更符合人体的习惯和要求，提高工作者的舒适度和工作效率。
如合理调整工作台的高度和角度，使操作过程更加舒适，减少疲劳。
2. 任务分配和工作安排工业工程师可以通过人因工程的方法，合理分配任务和安排工作。
基础工业工程 - (联合作业分析-人机)
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-机械分析表
人-机械分析表是将人和机器的一系列操作步骤，通过相互关系(包括相互 干涉的状态)明确地表示出来的图表。
人-机械分析表主要用途
①为了发现破坏联合效率的原因。
人在用共同工作的时候，如果相互关系不合适，就会产生空闲和时间。
②为了研究机器的合理操作台数
可以决定一个工人可以操作几台机器。一个工人负责一台机器，当它有效使用了很少的时间时， 可以考虑是否可以再拥有一台相同机器。
尤其要详细观察机械休眠状态下操作者的工作内容。既要现场观察，又 要正确把握相互关系。 6.观测结束后，计算循环时间，净时间，空闲时间，求相关效率。 7.进行各种改善讨论。
基于一人一台分析的改善示例
一、成型作业的改善 图3-2和图3-3是将塑料成型作业表示为一人一机械分析表的例子。图3-1表 示改善前后的工作区域布局。
基工业工程
联合作业及 分析
联合作业是指人与机器或2人以上的 人联合进行的作业，为了使联合作业 的过程最优化而进行的分析称为联合 作业分析。
所谓联合，是指既各自拥有独立部分 又相互联系，作为整体指向一个具体 直接目的的状态。
工业工程IE人机操作分析
工业工程（IE）人机操作分析1. 简介工业工程（Industrial Engineering，简称IE）是一门综合性的工程学科，研究如何优化现有系统的运作效率和效益。
其中，人机操作是IE领域的一个重要研究方向，涉及到人与机器在工作环境中的互动和协作。
本文将对工业工程中的人机操作分析进行介绍和探讨。
2. 人机操作的概念人机操作是指人与机器之间进行沟通、交互和协作的过程。
在工业工程中，人机操作分析是通过对人机交互过程的研究和评估，来优化生产系统的运作效率和人机协作的质量。
人机操作分析的核心目标是改善工作环境，提高工人工作效率和舒适度。
3. 人机操作分析的方法3.1 观察法观察法是人机操作分析中常用的一种方法。
通过实地观察和记录工人与机器之间的交互过程，可以获取到真实可靠的数据，并对工作环境进行评估。
观察法可以从定量和定性两个方面进行，定量观察法主要关注交互的时间、频率和顺序等数据，而定性观察法则是关注工人的态度、满意度和工作体验等主观感受。
3.2 实验法实验法是通过设计和进行实验来评估人机操作的效能和质量。
在实验过程中，可以对参与者进行各种任务和操作，并记录并分析操作的效果和效率。
实验法通常需要精心设计实验方案，控制变量，并借助科学化的指标来衡量操作的质量。
3.3 问卷调查法问卷调查法是一种广泛应用的数据收集方法，可以通过询问参与者的主观意见和感受来评估人机操作的质量。
问卷调查法可以较全面地了解工人对人机交互的满意度、难易程度和改进建议等，为改进和优化人机操作提供有价值的参考意见。
3.4 人机交互设计模型人机交互设计模型是一种基于人工智能和人机工程学的方法，旨在优化人机交互的质量和效率。
通过建立并优化人机交互设计模型，可以提升工人的工作效率和满意度，并减少错误和事故的发生。
常见的人机交互设计模型包括认知工程学模型、人机协同模型和心理物理学模型等。
4. 人机操作分析的应用领域4.1 生产线优化在工业生产线上，人机操作的效率对整体生产线的运作至关重要。
基础工业工程操作分析PPT共51页
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
基础工业工程操作分析
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适ห้องสมุดไป่ตู้的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
Fundamental Industrial Engineering (IE)
基础工业工程
2
3
4
5
6
7
4.2 人机操作分析——人机程序图
8
人机程序图法
9
人机程序图示例1
10
人机程序图示例1
11
12
人机程序图示例1
13
人机程序图示例1
14
人机程序图示例1
15
人机程序图示例1
29
4.3 联合操作分析
30
联合操作分析
31
示例
32
33
34
35
36
37
38
4.4 双手操作分析
39
动作分析符号
40
双手操作图法
41
[工业工程IE]操作分析
![[工业工程IE]操作分析](https://img.taocdn.com/s3/m/fc25bad3eff9aef8941e06e2.png)
2 15 5 2 20
5 25
3
30
3
35 自动切削
35
10
40
2 45
5 2 50 5 55 7 被卸下工件
3 60 3
空闲
工作
空闲
机2 20 自动切削
7 被卸下工件
3
空闲
3
空闲
12 装上工件
15 自动切削
操作分析 - 15
© RAOZHONG 2002
练习：人-机操作图
某人操作两台半自动车床，程序为：
--
4
0
2
4
0
2
பைடு நூலகம்10
6
2
40% 100% 60%
40% 100% 60%
人 装上工件 准备下一工件
完成件放箱内 卸下工件
时间
1 2 3 4 5 6
机 被装上工件
加工
卸下工件
© RAOZHONG 2002
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
工作：车心棒外圆
图号：B239/1 产品：B239 机器：L25 速度：80r/min 走刀量：380mm/min 制作： 通力达
日期： 2000/08/18
项目
现行 改良
工作时间 人 25
sec
机 54
空闲时间 人 35
sec
机6
周程时间sec 60
利用率
人 42% 机 90%
半自动车床车心轴外圆
甲
板1
仑 库
机
板2
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一、实验目的
1．学会绘制人机操作图。让学生了解人机图的使用时机、目的、主要精神 和制作方法，并以实验操作方式学习绘制人机操作图。 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、实验器材及材料 实验器材及材料
1.录像及相关资料。 2.PC 一台。 3.秒表。 4.铅笔及橡皮。 5.白纸若干。
六、思考题
（1）进行人机操作分析的意义与目的是什么？ 答：寻求合理的操作方法，使人和机器的配合更加协调，以充分发挥人和 机器的效率。 （2）人机操作图是如何绘制的?有多少种表示方法？ 答：人机作业图由一下三部分组成： 1.表头部分：包括作业名称、工作部门、产品名称、表号、日期等等。 2.图标部分：适当的比例尺；用垂直线把人和机器分开；分别在人和机器 栏内，用规定的符号表示人或机器工作或空闲或人和机器同时工作。并依据作 业时间由上往下记录人和机器的活动状况：只绘制一个周程。 3.统计部分：统计内容包括操作周程，人、机在一周内的工作时间和空闲 时间，以及人、机的利用率。 （3）如何利用在人机操作中工人的闲余能量？ 答： 在用人-机作业分析闲余能力时， 确定一个作业者可用时操作几台机器 的计算公式如下： t+M N= t 式中， 为一个作业者操作的机器总台数； 为一个作业者操作一个机器所需的 N t 时间(包括从一台机器走到另一台机器的时间)；M 为机器完成该项目作业的有 效时间。 在闲余能力分析的利用上，目标是人不待机、机不待人，若人机利用率达 到 100%显然是一种理想的安排，因为作业过程的各种宽放时间是客观存在的， 但这是追求的目标。
教师评语 签名： 日期：
成绩
了劳动力。
五、数据处理
统计项目 周程时间/min 人 工作时间/min 空闲时间/min 时间利用率(%) 周程时间/min 机 工作时间/min 空闲时间/min 时间利用率(%) 现行的 4.6 1.8 2.8 39% 4.6 2.8 1.8 61% 改进的 4.0 1.8 2.7 45% 4.0 2.8 1.2 70% 节省效果 0.6 0.1 6% 0.6 0.6 9%
周期 工作时间 空闲时间 利用率
统计
人 机
4 4 图2
1.8 2.7 2.8 1.2 改良车削人机作业图
1.8/4=45% 2.8/4=70%
由图 2 可以看出虽然缩短了周程，提高了利用率，但是在每一个周程内， 人仍有很多的空闲时间，但要进一步缩短周程却比较难。这时改善方案有两种 方法：一是增加其他工作；二是利用空闲操作另外一台机器。 因为在一周程内，操作人员有 2.7min 的空闲，做够操作另外一台机床 （1.8） 。如果这样的，既充分利用工人的空闲时间，提高了工作效率，也节省
《基础工业工程》
实
验
报
告
编
写：
周 玉 山 工业工程
使用专业：
茂名学院 机电工程学院 2009 年 5 月
《基础工业工程》实验报告二 基础工业工程》
实验项目名称：人机操作分析实验 学 号 33 姓 名 周玉山 谭云 实验序号：2 专业、班 时 间
工业 07-2 09.5-09.6
实验地点
指导教 师
原始数据记录表 工序名称 移工件至存放台 检查螺丝并装入工件 放好工件，取新工件检查 将工件装夹进车床 开车床对到后进刀 车削工件 退刀停车床卸下工件 讲工件移至存放台 结束时刻 25’’ 1’02’’ 1’12’’ 4’02’’ 4’32’’ 4’37’’ 用时 （s） 25 37 10 170 30 5
三、实验原理
人机操作分析是操作分析之一，其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，可很清楚地了解到操作者或机器设备 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，以 达到缩短整个周期的目的。
四、实验内容及步骤
在生产现场（或加工视频）选择一加工（装配）工序为对象。 绘制人机操作程序图。 （1）根据工作性质，编制并填写人机操作图的相关项目； （2）根据操作方式和方便测量的原则划分操作单元； （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，用实线、虚线、点划线或用其它方式表示工作、空闲等内容（标记方法 应加以注明。建议利用 excel 办公软件、参照教材图 5-1，p113 进行人机操作 程序图的绘制） 待操作者与机器的操作时间均记录后，再对操作者与机器的工作时间、操 作时间、空闲时间加以统计，以供分析时用。分别计算人员、设备利用率
现行方法
机器
空闲
退刀卸下工件 讲工件移至存放台
周期
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6
工作时间 空闲时间 ห้องสมุดไป่ตู้用率
空闲
车削
空闲
统计
人 机
4.6 4.6 图1
工时利用率 =
一个工作周期内工人的 工作时间 工作周期时间
机器设备利用率 =
一个工作周期内机器设备的工作时间 工作周期时间
方 法： 编 号：
时间/min
1.首先绘制出原方法的人机作业图 作业名称：车削轴外圆柱面 日 期： 研 究 者： 人 搬工件至存放台检查 螺丝并装入工件里 放好工件，取新工件 检查，装夹进车床 车床对刀后进刀
1.8 2.8 2.8 1.8 车削时人机作业图
1.8/4.6=39% 2.8/4.6=61%
2.分析和改进 从上图可以看出： （1）工人有重复搬运工件。 （2）车削时候工人的空闲时间过长。
采用提问技术： 问：为什么会出现重复搬运？ 答：因为操作者加工前搬了一次，加工完了又搬了一次。 问：问什么操作者有这么多的空闲时间？ 答：车削时候没有合理利用时间。 问：有没更好的方法？ 答：重排加工顺序，把车床车削工件的时间一部分拿出来，用于搬运和安 装螺丝的工序上。 3.建立新方法，绘制新人机作业图 作业名称：车削轴外圆柱面 方 法： 改良方法 日 期： 编 号： 研 究 者： 人 时间/min 机 装夹工件 0.2 0.4 空闲 0.6 对刀开车进刀 0.8 1.0 1.2 空闲 1.4 1.6 1.8 搬运已加工好的工 2.0 车削 件，检查并装上螺丝 2.2 放好工件，取新工件 2.4 2.6 2.8 空闲 3.0 3.2 3.4 3.6 退刀卸下工件 3.8 空闲 4.0