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第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日1/38内容提要•4.1方法工程概述•4.2程序分析•4.3作业分析•4.4动作分析第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日2/38工作研究：用科学的方法对运营（工业领域和非工业领域）的全过程，涉及人、机、环进行系统的实证研究。工作研究包括两部分内容，即方法工程(MethodsStudy)和作业测定(WorkMeasurement)。方法工程是将工作方法进行改进及标准化的技巧之总称，旨在消除生产系统中不合理、不均衡、不经济的因素，寻求最有效的标准工作方法。作业测定是对生产活动中劳动力如何使用及应当如何使用的问题进行定性、定量的测定，在方法工程的基础上正确测定作业量并制定标准时间。因此，两者是相辅相成的。第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日3/38方法工程和作业测定的关系第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日4/384.1方法工程概述方法工程的目的是通过改进来逐步完善。具体表现如下:降低劳动强度。方法工程的特点求新意识系统意识第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日5/38方法工程主要包括程序分析、作业分析和动作分析三部分。下表以汽车车身为例阐述了方法工程的层次和技术。第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日6/38方法工程分析技术的类别和方法方法分工程析技术程序分析作业分析动作分析工艺程序图分析流程程序图分析线图、线路图分析人机操作分析联合操作分析双手操作分析动作要素分析瞬时动作分析微动作分析第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日7/38方法工程的一般程序：确定研究对象进行分析前的准备工作进行调查进行分析研究确定实施方案试行实施方案实施和进度管理第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日8/384.2程序分析程序分析是以整个生产过程为对象，研究分析一个完整的工作程序。从第一个到最后一个工作，全面研究和分析有无多余的作业，程序是否合理，搬运是否太多，等待是否太长，以便进一步改善工作和工作方法。程序主要包括两类：流程程序和工艺程序。程序分析的原理主要通过“5W1H”技术、ECRS四大原则及IE改善法得第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日9/385W1H技术表4-55W1H的分析第一类问题（5W1H）第二类问题（Why）第三类问题（OtherOptions）目的做什么（What）为何需要做有无其他更适合的工作代替地点何处做（Where）为何需此处做有无其他更合适的地点时间何时做（When)为何需此时做有无其他更合适的时间人员何人做（Who）为何需此人做有无其他更合适的人选方法如何做（How）为何如此做有无其他更合适的方法原因为何这样做（Why）为何需这样做有无其他更合适的原因第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日10/38ECRS四大原则程序分析的ECRS四大原则取消(Eliminate)合并(Combine)重排(Rearrange)简化(Simplify)第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日11/38IE改善法从ECRS四大原则还可以衍生出IE的改善方法。排除法结合法交换法精减法消减作业的次数和距离。第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日12/38程序分析的描述为了简化记录及分析工作过程，程序分析时有必要规定一些专用符号。美国和日本分别于1947年、1960年颁布了工序与流程图标准，随后我国也颁布了相应的符号标准。我国根据美国机械工程师学会ASME颁布的标准，结合我国具体情况，也制订了工作程序分析图表所用的图形符号标准(如下图)。操作工艺过程或工作程序中的主要步骤运送研究对象从一处到另一处的移动检验对物体的品质，数量及操作执行情况的检查等待延迟或耽搁存储受控制的存储操作和检验同一时间或场所由同一人执行操作和检验工作第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日13/38程序分析的步骤：找出问题→确定目标→制订计划→调查现状→制定措施→调查结果→巩固成果。具体如下：选择记录分析用5W1H技术，对所记录的事实进行逐项提问，并根据ECRS四大原则，对有关程序进行取消、合并、重排与简化，并用IE改善法进行建立在上述步骤的基础上，建立最实用、最经济、合理的新方法。实施维持程序分析的步骤第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日14/384.2.2工艺程序分析1.工艺程序分析的内容：工艺程序分析是对现场的宏观分析，将整个生产系统作为分析对象，分析的目的是改善整个生产过程中不合理的工艺内容、工艺方法、工艺程序和作业现场的空间配置，通过严格的考查与分析，设计出最经济合理的、最优化的工艺方法、工艺程序、空间配置。2.工艺程序图：含有工艺程序的全面概况及各工序之间的相互关系，根能清晰地表明各种材料及零件的投入，可作为制订采购包含各生产过程的机器设备、工作范围、所需时间及顺序。第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日15/38工艺程序图基本形式第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日16/38工艺程序图的实例分析现以国内某厂电子枪生产线的工艺程序图为例进行分析上图为电子枪结构图右图为改进前电子枪生产线工艺程序图第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日17/38右图为改进后电子枪生产线工艺程序图经改进，将0—18分解为装灯丝和焊芯柱两个作业，并将装灯丝作业排到最后，避免灯丝的损坏。改进后每年节约灯丝19.56万根，节约返修工时540小时。第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日18/384.2.3流程程序分析流程程序分析是对生产现场的整个制造程序做详细的记录，以便于对整个制造程序中的操作、检验、运送、储存、等待等做详细的研究与分析，特别是可用于分析运送距离、等待等隐藏成本的浪费。企业的作业流程包括各项作业活动、管理活动等核心流程。图为企业作业流程第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日19/38流程的组成要素和特点（1）流程的六要素指输入的资源、活动、活动的相互作用、输出的结果、客户和价值等,其结构如图所示。（2）目标性——相关性——动态性——层次性——机构性——有串联、并联、反馈等结构。4.2.3流程程序分析第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日20/38流程管理（BPM）是从流程角度出发，关注流程是否增值的一套管理体系。流程管理体系图供应链环境下的流程——价值链供应链流程模式4.2.3流程程序分析第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日21/38流程程序图生产流程分析是以产品生产过程为研究及改进对象的一种分析技术。通常包括两方面：一方面是加工工艺和作业的方法改进；另一方面则是改进生产过程管理，减少停放时间和缩短运输路程等。流程程序图由操作(○)、检验(□)、搬运()、暂存或等待(D)、贮存(▽)5种符号构成。（1）（2）图表应提供尽可能全面的信息，所有的图表都应具备有关信息。4.2.3流程程序分析第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日22/38生产流程分析流程分析图示：工序的连接为了表示生产流程，用一条实线把各工序连接起来。工序的集合在装配作业中，将若干个零件装配成部件，或将部件装配成机器。工序的分离在检修机器时，先将机器拆成部件，再将各部件拆成零件，即分解作业。工序的并行相同的工序同时进行时，把表示的工序系列并排画出，然后在并行工序的上面或下面集中起来。记录时间作业、检验或运送等所需的时间，记录运送距离运送距离可目测或步测。4.2.3流程程序分析第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日23/38流程分析的调查项目调查的目的不同，调查的内容也不完全一样。教材中表4-9比较全面地列出了调查的项目，实际使用时，可以从表中选择适当的内容进行调查。通常可用调查分析图或表格来记录调查结果。流程程序分析调查事项的表示4.2.3流程程序分析第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日24/38流程分析研究在调查现状的基础上，将流程程序图进行整理，对各工序的数量、时间及距离加以汇总，并填写汇总表,最后根据汇总表进行分析研究(见表4-10)。分析研究时应着重考虑以下问题。所有活动的目的是什么？能否采取措施排除不必要的活动？作业地点、时间作业人员是否可以变动，或合并由一人作业各作业工序使用的工夹模具情况如何？有无实现机械化、工序划分是否合理，能否简化或改善作业方法、合并作业运输路线是否合理？能否改进？4.2.3流程程序分析第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日25/38流程分析举例及流程程序图分析与改进某机械厂对阀体加工工序的流程进行了分析与改进。原有的工艺路线工序划分过细，运输及等待时间较长，因此改进后的流程合并了部分加工工序，并减少作业及检查等工序的次数，缩短了时间及运输距离，从而大大减低了成本。改进后的流程程序见表4-11。从表中可见运输距离缩短了1791m，单件成本减低2.20元。某机械厂改进后的流程程序分析的主要内容是通过厂区布局及车间设备布置状况的调查，研究原材料和制品的运输路线。其目的在于缩短流程（加工路线）和运输路线，以便缩短生产周期。流程程序分析实例见教材例4-14.2.3流程程序分析第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日26/384.2.3线路图和线图线路图以作业现场为对象，对现场布置及物料（包括零件、产品、设备等）和作业者的实际流通路线进行分析，常与流程程序图配合使用，以达到改进现场布置和移动路线、缩短运输距离的目的。气缸头的加工线路图第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日27/384.2.3线路图和线图气缸头的加工线路图第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日28/38线图是线路图的一种特殊形式，是按比例绘制的平面布置图或模型。线图4.2.3线路图和线图第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日29/384.3作业分析4.3.1作业分析概述1作业分析的定义作业分析是研究如何使工人的作业及工人与机器的相互配合达到最经济、最有效的程度。2作业分析的基本要求通过删减、合并、简化，使作业总数减至最低、工序排列最佳，并合理地分配负荷减少作业循环，减少物料的运输和转移次数，缩短运输和移动距离，使运输和移动方便易行消除不合理的空闲时间，尽量实现人机同步工作。第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日30/384.3.2人机作业1.人机作业概述人机作业分析又称闲余能量分析，主要分析一个作业周期内设备与人的作业的相互关系，以减少空闲时间。主要分析方法是人机作业程序图。一月（年）总工作量工人数=平均一个工人一月（年）有效工时为了求得一个工人操作的机器所需最少数，可用以下公式。minLMNLWminLMNLW进行人机作业程序分析时，关于工人与机器数的确定，常用公式：L为装卸工件的时间；W为工人从一台机器移动到另一台机器所需时间；M为机加工时间；（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。操作的机器的最少数目tMNt例如，一个工人操作一台机器的时间为1min，机加工时间为4min，则机器数目5台1451tMNt台台第四章方法工程武汉科技大学工业工程基础2019年11月5日31/384.3.2人机作业2.人机作业实例分析图4-23所示为在立式铣床上粗铣铸件（工件）时人机作业情况的详细记录图。图4-24所示为改进后的记录图,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0.6