第5章作业分析
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第五章
第一节 第二节 第三节 第四节
作业分析
作业分析概述 人机作业分析 联合作业分析 双手作业分析
2012-9-1
1
☆教学目的与要求
1.了解作业分析的含义和目的； 2.熟练掌握作业分析技巧，熟练绘制人机作业图、联 合作业分析图及双手作业分析图； 3.掌握作业分析的方法、人机作业分析、联合作业分 析和双手作业分析的应用分析。
2012-9-1
6
3、目的
使作业内结构合理，删除多余无效的操作，使操作 最有效，总数最小； 使任何机器能很好地协调配合工作，充分发挥人和 机器的效能； 改进操作方法和工作地配置，减轻操作者疲劳。
2012-9-1
7
5.2 人机作业分析
记录和考察操作者和机器设备在同一时间内的工作情况， 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。
作业名称
机器名称 操作者 制表者
2012-9-1
年龄
技术等级 审定者
文化程度
12
图表部分
用垂直竖线把人与机器分开。 取适当的比例尺。 分别在人与机器栏内，依作业程序和时间由上而下用规定的图 标（见下表）记录人与机器工作或空闲的情况，并注写作业单 元内容。 只绘出一个操作周程（加工完一个零件的整个过程）。
L+M：为一台机器的作业周期。
2012-9-1
32
每单位产品的预期成本？
TE C n1 ( L M )( K 1 n1 K 2 ) n1
TE C n 2 ( L W )( K 1 n 2 K 2 )
其中：TEC位为一台机器上上产每单位产品的预期总成本，单位为元。 K1为工人的基本工资，单位为元/单位时间； K2为机器每单位时间的成本，单位为元/单位时间；
？
程序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工 序为止，
作业分析则是研究一道工序的运行过程，分析到
操作为止。
2012-9-1
4
操作的分类：
基本操作：
指使劳动对象的物理化学性质发生变化的操作。
辅助操作：
保证基本操作顺利实现而进行的操作。
2012-9-1
5
2、分类
人机作业分析 联合作业分析 双手作业分析
2012-9-1
9
分析过程
记录过程：一个作业周期人和机器各自的操作步 骤和内容（按顺序） 测定时间：运用秒表测定每个步骤所需时间 分析改进：工作简化和合并交叉原则分析，提出 新方法 比较评价：应用评价实施效果
2012-9-1
10
人机作业图
人一机程序图(Man-machine chart)是记录在同
. . 车床2# 0.5 0.8
0.5 去毛刺并检查尺寸（2#） 0.5
空闲 车削 2 车削
去毛刺并检查尺寸（1#）0.5 0.2 空闲 0.3 卸车床1# 空闲 0.3 周程 工作时间 空闲时间 2.6 0.2 2.8 统 人 车床1# 2.8 2 0.8 计 车床2# 2.8 2 0.8
2012-9-1
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）
2012-9-1
25
闲余能力分析
1.机器的闲余能力
作业内的闲置时间 作业需要的闲置时间 与作业无关的闲置时间
停机 取模
取出成品
8 12
18
8 12
18
停机 取模
等待
2012-9-1
21
案例3：
2012-9-1
22
2012-9-1
23
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
人机作业的分析
人的独立工作 机器的独立工作 人机的联合工作
2012-9-1
24
人机作业分析重点：
改善要点：
������ 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）
2012-9-1
28
SMED法的三个基本要点
(1)区分“内变换操作”和“外变换操作”。SMED法要求把与设备 装换调整有关的操作区分为“内变换操作”和“外变换操作” 前者是指那些只能在设备停止运行后方可进行的操作；后者则是 指那些能够在设备运行过程中进行的操作。
(2)减少“内变换操作”。SMED法要求尽可能把内变换操作转变为 外变换操作，这是SMED法的核心。最关键的是把内变换操作减少 到最低限度。 (3)缩短“内变换操作” 时间。SMED法要求采用必要的技术手段， 尽可能缩短“内变换操作” 时间。同时，简化“外变换操作”， 并一定要在设备运行过程中完成全部“外变换操作”。
2012-9-1
37
5.3 联合作业分析
研究两个或两个以上的作业者共同或同时作业于 一项工作时，从时间上对作业者的分工与协作 及机器设备的工作情况进行详尽的观察和记录 分析方法。
2012-9-1
38
目的
（1）发掘空闲与等待时间； （2）使工作平衡，进行合理分工； （3）减少周期时间，提高效率； （4）找出集体作业中的薄弱环节。
2012-9-1
29
工人与机器数的确定
工人数 一月（年）总工作量 平均一个工人一月（年 ）有效工时
一个工人操作机器数确定公式：
N
tM t
N——一个工人操作机器数； M——机器完成该项工作的机动时间 t——一个工人操作一部机器所需的时间(包括由一台 机器走到另一台机器的时间)；
2012-9-1 30
1.5
利用率 2.6/2.8=95% 2/2.8=71% 2/2.8=71%
17
车削时的人机作业图（第二次改进方法）
案例2：
一人工人操作一台机器，内容是：把装在模子 的液体材料（稍有粘性）投入机器后开始操作， 经过一定时间从机器取出模子，再从模子中取 出成品，然后再装入液体材料等反复性的作业。 目前，因机器的使用率不高，而未能达成预期 生产量，问如何加以改善，其改善的重点是什 么？
2012-9-1 33
练习：P114 例 5-3
（1） 工人的基本工资，10元/h， 车床的运行费用， 10元/h， 一个人工作操作几台车床合理？ （2） 工人的基本工资，10元/h， 车床的运行费用， 10元/h， 装零件0.3min，卸零件0.1min，去毛刺并检查尺 寸0.45min. 一个人工作操作几台车床合理？
2012-9-1
35
作业2：
装载机器的标准时间0.34min 械载机器的标准时间0.26min 两台机器间的步行时间0.06min 工人费用12元/h 机器成本18元/h 自动进给时间1.48min 应该为每个工人分配多少台机器？
2012-9-1
36
作业3
工人移开挤压好的工件0.2min； 工人走到检查区检查缺陷0.1min； 工人用锉刀挫毛边0.2min； 工人将工件放到传送带上送去做进一步处理，然后再回到挤压区 0.1min； 工人用压缩空气清洗加压模具0.3min； 工人往模具里喷润滑剂0.1min； 工人将金属片放进挤压模具内并按下开始键0.2min； 自动加工周期1.2min。 假设工人工资为10美元/h，挤压机的成本为15美元/h，找出并画出最 低成本所对应的人机作业图，产量是多大？单位成本是多少？
一时间坐标上，表明作业者与机器的协调和配合 关系的一种图表。
通过对人－机作业图的分析，可以获得减少人－
机等待（空闲）时间，提高人－机效率。
人机作业图由以下三部分组成：表头部分、图表
部分和统计部分。
2012-9-1
11
表头部分
表头内容依具体情况而制定，一般包括作业名称、工作部门、 产品名称、表号、作业者、编号、图示、日期等，示例如下 表。 工作部门 产品名称 表号
2012-9-1
2
5.1 作业分析概述
1.含义
通过对以人为主的工序的详细研究，使 作业者、作业对象、作业工具三者科学合 理地布置和安排，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 个作业的时间，以提高产品的质量和产量 为目的而做的分析，称为作业分析。
2012-9-1
3
作业分析与程序分析的区别
图标 含义 人或机器处于工作状态
人或机器处于空闲状态 人与机器处于同时工作状态
2012-9-1 13
统计部分
统计内容包括操作周程（期），人、机在一周程内工作 时间和空闲时间，以及人、机利用率。
统计项目 现行的 改进的 节省效果
人 周程时间/min
工作时间/min 空闲时间/min 时间利用率（％）
机 周程时间/min
工作时间/min 空闲时间/min
时间利用率（％）
2012-9-1 14
案例1：
2012-9-1
15
作业名称： 车削零件 开始动作： 装夹零件 人 装夹工件 去毛刺并检查尺寸 0.5 0.5
编号：
图号：
日期： 研究者： 机 .
.
结束动作： 卸下零件
0.5
空闲
车削 空闲 1.5 0.3 工作时 1.3 2 2 0.3 空闲时间 1.5 0.8
2012-9-1
39
联合作业分析的基本原则：
人与机的动作如能同时完成为最佳
工作A 等待 工作B 8h
4h 1h 3h
工作A
4h 工作A 工作B 4h 3h
工作B 7h
3h
2012-9-1
40
例题2
化学反应器催化剂检查联合作业
教材P121
某工厂化学反应器催化剂检查采取联合作业，根据作业需求，需要配有电 工、装配钳工、吊车工（起重工或准备工）和检验工4名作业人员，他们按 事先的分工，分别完成各自不同的工作，通过现场观察和记录，这四名作
卸下工件 统 人 计 机 周程 2.8 2.8
空闲 利用率
1.3 46% 2.8 2 71% 2.8
16
2012-9-1
车削时的人机作业图（改进方法）
作业名称： 车削零件 研 究 者： . 人 装车床1# 卸车床2 # 装车床2# 0.5 0.3 车床1# 空闲 0.5
编号： 日期： 车削
一般用于分析一人操作一台机器或一人操作多台机器的情况；
2012-9-1
8
人机作业分析的要点
人和机器能力的有效利用，达到“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）
2012-9-1
18
操作员和机器的作业分析：
操作员的作业 时间（S） 100 把材料装入模子（放材料）
把模子放入机器（放模） 16 开动机器 等待开动机器 13 90
机器的作业
放入模子 开动机器 加工
停止机器
取出模子（取模） 取出成品
8
12 18
停止机器
取出模子（取模）
2012-9-1
19
改善前：
2012-9-1
34
作业1：
某工人操作三台同样机床（A、B、C）加工同一 种工件，若工人装夹工件的时间为1.5分，卸下 工件的时间为0.5分，机床自动加工时间为8分， 工人在机床间的移动忽略不计，假设以工人在A 上装夹工件为开始动作，绘制人机程序图，并 分别统计人、机床在一个周程内的工作和空闲 时间，计算人、机利用率。
2.人的闲置能力
作业中的闲置时间 作业外的闲置时间
2012-9-1
26
机器的闲余能量
2012-9-1
27
SMED法：
SMED的全称是“六十秒即时换模”(Single Minute Exchange of Dies)，是一种快速和有效的切换方 法，快速换模法这一概念指出，所有的转变（和启 动）都能够并且应该少于10分钟-----因此才有了 单分钟这一说法。 又称单分钟快速换模法、10分钟内换模法、快速作 业转换。快速换模法同时也常指快速切换。快速换 模法能够并且常常是用于启动 一个程序并快速使 其运行，且处于最小浪费的状态。
例： 现设定一个工人操作一台机器所需时间t为1min，机器完成该项 工序的机动时间M为4min，则： 即一个工人能同时操作5台机器，如下 图所示：
2012-9-1
31
一个工人操作机器的最低数
N
1
LM L W
N1：一个工人操作机器的最低数； L：装、卸工件时间； M：机器机动时间； W：总工人时间(不是与机器进行交互的时间，通常是工人 由一台机器走到另一台机器所需时间）； L+W：工人操作机器所需时间；
人 放材料 放模 开动机器 等待 停机 取模 100 机 100 等待 放模 等待开机 加工 停机 取模
16 13 90 8 12
16 13 90 8 12
取出成品
2012-9-1
18
18
等待
20
改善后：
人 放模 开动机器 放材料 16 13 100 机 16 13 90 10 放模 等待开机 加工 等待
第一节 第二节 第三节 第四节
作业分析
作业分析概述 人机作业分析 联合作业分析 双手作业分析
2012-9-1
1
☆教学目的与要求
1.了解作业分析的含义和目的； 2.熟练掌握作业分析技巧，熟练绘制人机作业图、联 合作业分析图及双手作业分析图； 3.掌握作业分析的方法、人机作业分析、联合作业分 析和双手作业分析的应用分析。
2012-9-1
6
3、目的
使作业内结构合理，删除多余无效的操作，使操作 最有效，总数最小； 使任何机器能很好地协调配合工作，充分发挥人和 机器的效能； 改进操作方法和工作地配置，减轻操作者疲劳。
2012-9-1
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5.2 人机作业分析
记录和考察操作者和机器设备在同一时间内的工作情况， 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。
作业名称
机器名称 操作者 制表者
2012-9-1
年龄
技术等级 审定者
文化程度
12
图表部分
用垂直竖线把人与机器分开。 取适当的比例尺。 分别在人与机器栏内，依作业程序和时间由上而下用规定的图 标（见下表）记录人与机器工作或空闲的情况，并注写作业单 元内容。 只绘出一个操作周程（加工完一个零件的整个过程）。
L+M：为一台机器的作业周期。
2012-9-1
32
每单位产品的预期成本？
TE C n1 ( L M )( K 1 n1 K 2 ) n1
TE C n 2 ( L W )( K 1 n 2 K 2 )
其中：TEC位为一台机器上上产每单位产品的预期总成本，单位为元。 K1为工人的基本工资，单位为元/单位时间； K2为机器每单位时间的成本，单位为元/单位时间；
？
程序分析是研究整个生产的运行过程，分析到工 序为止，
作业分析则是研究一道工序的运行过程，分析到
操作为止。
2012-9-1
4
操作的分类：
基本操作：
指使劳动对象的物理化学性质发生变化的操作。
辅助操作：
保证基本操作顺利实现而进行的操作。
2012-9-1
5
2、分类
人机作业分析 联合作业分析 双手作业分析
2012-9-1
9
分析过程
记录过程：一个作业周期人和机器各自的操作步 骤和内容（按顺序） 测定时间：运用秒表测定每个步骤所需时间 分析改进：工作简化和合并交叉原则分析，提出 新方法 比较评价：应用评价实施效果
2012-9-1
10
人机作业图
人一机程序图(Man-machine chart)是记录在同
. . 车床2# 0.5 0.8
0.5 去毛刺并检查尺寸（2#） 0.5
空闲 车削 2 车削
去毛刺并检查尺寸（1#）0.5 0.2 空闲 0.3 卸车床1# 空闲 0.3 周程 工作时间 空闲时间 2.6 0.2 2.8 统 人 车床1# 2.8 2 0.8 计 车床2# 2.8 2 0.8
2012-9-1
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）
2012-9-1
25
闲余能力分析
1.机器的闲余能力
作业内的闲置时间 作业需要的闲置时间 与作业无关的闲置时间
停机 取模
取出成品
8 12
18
8 12
18
停机 取模
等待
2012-9-1
21
案例3：
2012-9-1
22
2012-9-1
23
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
人机作业的分析
人的独立工作 机器的独立工作 人机的联合工作
2012-9-1
24
人机作业分析重点：
改善要点：
������ 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）
2012-9-1
28
SMED法的三个基本要点
(1)区分“内变换操作”和“外变换操作”。SMED法要求把与设备 装换调整有关的操作区分为“内变换操作”和“外变换操作” 前者是指那些只能在设备停止运行后方可进行的操作；后者则是 指那些能够在设备运行过程中进行的操作。
(2)减少“内变换操作”。SMED法要求尽可能把内变换操作转变为 外变换操作，这是SMED法的核心。最关键的是把内变换操作减少 到最低限度。 (3)缩短“内变换操作” 时间。SMED法要求采用必要的技术手段， 尽可能缩短“内变换操作” 时间。同时，简化“外变换操作”， 并一定要在设备运行过程中完成全部“外变换操作”。
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5.3 联合作业分析
研究两个或两个以上的作业者共同或同时作业于 一项工作时，从时间上对作业者的分工与协作 及机器设备的工作情况进行详尽的观察和记录 分析方法。
2012-9-1
38
目的
（1）发掘空闲与等待时间； （2）使工作平衡，进行合理分工； （3）减少周期时间，提高效率； （4）找出集体作业中的薄弱环节。
2012-9-1
29
工人与机器数的确定
工人数 一月（年）总工作量 平均一个工人一月（年 ）有效工时
一个工人操作机器数确定公式：
N
tM t
N——一个工人操作机器数； M——机器完成该项工作的机动时间 t——一个工人操作一部机器所需的时间(包括由一台 机器走到另一台机器的时间)；
2012-9-1 30
1.5
利用率 2.6/2.8=95% 2/2.8=71% 2/2.8=71%
17
车削时的人机作业图（第二次改进方法）
案例2：
一人工人操作一台机器，内容是：把装在模子 的液体材料（稍有粘性）投入机器后开始操作， 经过一定时间从机器取出模子，再从模子中取 出成品，然后再装入液体材料等反复性的作业。 目前，因机器的使用率不高，而未能达成预期 生产量，问如何加以改善，其改善的重点是什 么？
2012-9-1 33
练习：P114 例 5-3
（1） 工人的基本工资，10元/h， 车床的运行费用， 10元/h， 一个人工作操作几台车床合理？ （2） 工人的基本工资，10元/h， 车床的运行费用， 10元/h， 装零件0.3min，卸零件0.1min，去毛刺并检查尺 寸0.45min. 一个人工作操作几台车床合理？
2012-9-1
35
作业2：
装载机器的标准时间0.34min 械载机器的标准时间0.26min 两台机器间的步行时间0.06min 工人费用12元/h 机器成本18元/h 自动进给时间1.48min 应该为每个工人分配多少台机器？
2012-9-1
36
作业3
工人移开挤压好的工件0.2min； 工人走到检查区检查缺陷0.1min； 工人用锉刀挫毛边0.2min； 工人将工件放到传送带上送去做进一步处理，然后再回到挤压区 0.1min； 工人用压缩空气清洗加压模具0.3min； 工人往模具里喷润滑剂0.1min； 工人将金属片放进挤压模具内并按下开始键0.2min； 自动加工周期1.2min。 假设工人工资为10美元/h，挤压机的成本为15美元/h，找出并画出最 低成本所对应的人机作业图，产量是多大？单位成本是多少？
一时间坐标上，表明作业者与机器的协调和配合 关系的一种图表。
通过对人－机作业图的分析，可以获得减少人－
机等待（空闲）时间，提高人－机效率。
人机作业图由以下三部分组成：表头部分、图表
部分和统计部分。
2012-9-1
11
表头部分
表头内容依具体情况而制定，一般包括作业名称、工作部门、 产品名称、表号、作业者、编号、图示、日期等，示例如下 表。 工作部门 产品名称 表号
2012-9-1
2
5.1 作业分析概述
1.含义
通过对以人为主的工序的详细研究，使 作业者、作业对象、作业工具三者科学合 理地布置和安排，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 个作业的时间，以提高产品的质量和产量 为目的而做的分析，称为作业分析。
2012-9-1
3
作业分析与程序分析的区别
图标 含义 人或机器处于工作状态
人或机器处于空闲状态 人与机器处于同时工作状态
2012-9-1 13
统计部分
统计内容包括操作周程（期），人、机在一周程内工作 时间和空闲时间，以及人、机利用率。
统计项目 现行的 改进的 节省效果
人 周程时间/min
工作时间/min 空闲时间/min 时间利用率（％）
机 周程时间/min
工作时间/min 空闲时间/min
时间利用率（％）
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案例1：
2012-9-1
15
作业名称： 车削零件 开始动作： 装夹零件 人 装夹工件 去毛刺并检查尺寸 0.5 0.5
编号：
图号：
日期： 研究者： 机 .
.
结束动作： 卸下零件
0.5
空闲
车削 空闲 1.5 0.3 工作时 1.3 2 2 0.3 空闲时间 1.5 0.8
2012-9-1
39
联合作业分析的基本原则：
人与机的动作如能同时完成为最佳
工作A 等待 工作B 8h
4h 1h 3h
工作A
4h 工作A 工作B 4h 3h
工作B 7h
3h
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例题2
化学反应器催化剂检查联合作业
教材P121
某工厂化学反应器催化剂检查采取联合作业，根据作业需求，需要配有电 工、装配钳工、吊车工（起重工或准备工）和检验工4名作业人员，他们按 事先的分工，分别完成各自不同的工作，通过现场观察和记录，这四名作
卸下工件 统 人 计 机 周程 2.8 2.8
空闲 利用率
1.3 46% 2.8 2 71% 2.8
16
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车削时的人机作业图（改进方法）
作业名称： 车削零件 研 究 者： . 人 装车床1# 卸车床2 # 装车床2# 0.5 0.3 车床1# 空闲 0.5
编号： 日期： 车削
一般用于分析一人操作一台机器或一人操作多台机器的情况；
2012-9-1
8
人机作业分析的要点
人和机器能力的有效利用，达到“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）
2012-9-1
18
操作员和机器的作业分析：
操作员的作业 时间（S） 100 把材料装入模子（放材料）
把模子放入机器（放模） 16 开动机器 等待开动机器 13 90
机器的作业
放入模子 开动机器 加工
停止机器
取出模子（取模） 取出成品
8
12 18
停止机器
取出模子（取模）
2012-9-1
19
改善前：
2012-9-1
34
作业1：
某工人操作三台同样机床（A、B、C）加工同一 种工件，若工人装夹工件的时间为1.5分，卸下 工件的时间为0.5分，机床自动加工时间为8分， 工人在机床间的移动忽略不计，假设以工人在A 上装夹工件为开始动作，绘制人机程序图，并 分别统计人、机床在一个周程内的工作和空闲 时间，计算人、机利用率。
2.人的闲置能力
作业中的闲置时间 作业外的闲置时间
2012-9-1
26
机器的闲余能量
2012-9-1
27
SMED法：
SMED的全称是“六十秒即时换模”(Single Minute Exchange of Dies)，是一种快速和有效的切换方 法，快速换模法这一概念指出，所有的转变（和启 动）都能够并且应该少于10分钟-----因此才有了 单分钟这一说法。 又称单分钟快速换模法、10分钟内换模法、快速作 业转换。快速换模法同时也常指快速切换。快速换 模法能够并且常常是用于启动 一个程序并快速使 其运行，且处于最小浪费的状态。
例： 现设定一个工人操作一台机器所需时间t为1min，机器完成该项 工序的机动时间M为4min，则： 即一个工人能同时操作5台机器，如下 图所示：
2012-9-1
31
一个工人操作机器的最低数
N
1
LM L W
N1：一个工人操作机器的最低数； L：装、卸工件时间； M：机器机动时间； W：总工人时间(不是与机器进行交互的时间，通常是工人 由一台机器走到另一台机器所需时间）； L+W：工人操作机器所需时间；
人 放材料 放模 开动机器 等待 停机 取模 100 机 100 等待 放模 等待开机 加工 停机 取模
16 13 90 8 12
16 13 90 8 12
取出成品
2012-9-1
18
18
等待
20
改善后：
人 放模 开动机器 放材料 16 13 100 机 16 13 90 10 放模 等待开机 加工 等待