第四章 操作分析

第四章操作分析Chapter4OperationAnalysis主要内容操作分析概述4.1人机程序图4.2操作程序图4.3工组操作程序图4.44.1操作分析概述操作分析是研究如何使工人的操作以及工人和机器的配合达到最经济和最有效的程度。所以操作分析是研究一道工序，一个工作地的工人使用机器或不使用机器的各个操作活动。操作的定义：为实现一定目的而进行的独立完整的劳动活动，是加工工序或作业再分解，同时操作也可以进一步分解为若干个动作。4.1操作分析概述程序分析是研究整个制造的运动过程，分析到工序为止；操作分析是研究一道工序的运动过程，分析到操作为止。操作的分类：基本操作和辅助操作1）操作分析的含义和目的操作分析的含义通过对以人为主的工序的详细研究，使操作者、操作对象、操作工具三者科学地组合、合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度，减少作业的工时消耗，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析。操作分析的目的：使作业结构合理，删除多余无效的操作，使操作最有效，总数减少。使人和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布置，减轻操作者的疲劳。2）操作分析的方法操作分析人--机程序图双手操作程序图工组操作程序图3）影响操作的因素(1)与劳动对象有关的因素(2)与劳动工具有关的因素劳动对象的复杂程度劳动工具的工作性能被加工材料的加工性劳动工具的使用性能毛坯的形状和余量(3)与工作地状况有关的因素工作地设备的布置状况，成品、工具的摆放位置(4)与工作环境有关的因素工作环境对工人的心理和生理的影响(5)与劳动者素质有关的因素劳动者的技术素质，劳动者的思想素质4）操作分析的基本要求将操作总数减少到最低，最佳的工作次序，工作简单易行合理利用肌群，发挥双手作用，尽量使用工具。要求机器完成更多的工作。减少作业循环和频率，节省时间改进设备、工装与工位器具、物料规格或工艺，采用经济的切削用量。工作地点应有足够的空闲，使操作者有充足的回旋余地。消除不合理的空闲时间，尽量实现人机同步工作。4.2人机程序图人机操作分析的意义与目的意义：在机器的工作过程中，调查、了解在操作周期内机器操作与工人操作的相互关系，以充分利用机器与工人的闲余能量及平衡操作时，则要利用人机操作图，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表现出来。目的：在现代化生产中，机器设备几乎都是全自动或半自动的，操作机器的工人成了“监督”机器的工人，在每一操作周期中，总有大部分的闲余时间，这些闲余时间如能加以利用，不但可以提高生产力，而且能降低成本及提高工人的收入。4.2人机程序图人机程序图(man-machineprocesschart)是记录和表示人与机器在一个工作周期内时间上的协调与配合关系的图表可以把机器工作周期与工人工作周期内时间上的相互配合关系清楚地表示在图上研究人员可根据现场记录资料重新安排或调整，使若干空闲或无效时间得以减少，以提高效率。1）人机程序图的功用发现影响人机作业效率的原因判断操作者能够同时操作机器的台数，充分发挥闲余能力的作用。判定操作者和机器两方面哪一方提高工效更有利。进行安全性研究设备改造，实现自动化及改善作业区的布置。2）人机程序图的种类和构成种类单人单机程序图：一人操纵一台机器设备进行作业的人机程序图。如图4-4所示P120单人多机程序图：一人操纵多台机器设备进行工作的人机程序图。如图4-5所示P120人机程序图的构成(P113图4-1）表头部分：劳动对象的情况，劳动工具的情况，操作者情况，研究者姓名、研究日期表身部分：主要记录操作者的各项操作活动、机器的运转状况及两者的时间表尾部分：记录改进建议事项2）人机程序图的种类和构成3）人机程序图的绘制填写表头各项绘制时间标尺按作业中各操作顺序分别记录人的操作内容和机器的运转情况并标注时间按规定的符号在时间标尺的格内标出人和机器的操作时间和闲置时间统计人和机器的操作时间和闲置时间并计算时间利用率经过分析，提出改进建议填写在表尾栏内人机程序图仅记录一个工作周期内人和机器的工作情况。但绘制人机程序图时要反复观察数个工作周期才能绘制成。P115例4-14）人机程序图的分析人和机器活动的分析人的独立工作：与机器无关的一些操作。如加工完成后清理工具和布置工作地等。机器的独立工作：机器的自动工作过程，在此过程中，不需要人进行控制，比如，数控机床的自动加工过程。人机的联合工作：人与机器有密切关系的操作，这些操作必须要求机器处于某种状态方能进行。例如：注塑成型机器装卸模具等。对于以上三种活动的分析，应使前两种活动同时进行，以缩短工作时间，对于第三种活动要尽量缩短本身的操作时间。4）人机程序图的分析闲置时间的分析在作业过程中，人和机器都可能有一定闲置时间，闲置时间可以分为以下两类：机器的闲置时间：作业内的闲置时间、作业需要的闲置、与作业无关的闲置人的闲置时间：作业中的闲置、作业外的闲置以上这些闲置时间中，利用人机程序图只能对机器作业内的闲置和人在作业中的闲置进行分析5）人机程序图示例5）人机程序图示例5）人机程序图示例5）人机程序图示例5）人机程序图示例5）人机程序图示例5）人机程序图示例5）人机程序图示例5）人机程序图示例5）人机程序图示例5）人机程序图示例5）人机程序图分析闲余时间的分析机器的闲余时间：在机器设备加工过程中，装、卸工件的工作是为了保证机器加工得以实现的辅助操作，对工件本身的变化不直接起作用，因此应尽量减少这部分工作所占的时间。还有就是因机器工作能力的不平衡而发生的空闲，可从平整生产线来解决。工人的闲余时间：主要考虑在机器自动加工时而产生的人工空闲，应注意把两个不同作业交叉进行。工人与机器数的确定5）人机程序图分析工人与机器数的确定通常以一年或一月的工作量为依据计算单人多机操作的必要条件在一个工作周期中当满足以下条件时，则有可能考虑单人多机操作：人的操作时间+人在机器间步行的时间+必要的照管机器时间小于机器自动工作时间能操作机器台数的确定的有效工时年平均一个工人一月总工作量年一月工人数)()(5）人机程序图分析能操作机器台数的确定在人机工作时，决定一个工人看管多少台机器，常用下式计算：tMtN式中：N—一个工人操作的机器数t—一个工人操作一部机器所需时间（包括从一台机器走到另一台机器的时间）M—机器完成该项工作的机动时间在增加机器台数的同时，应衡量工人或机器空闲对成本的影响，衡量方法可用下面的公式求一个工人操作机器的最低数：WLMLN1式中：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—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。例1：一个工人装、卸工件的时间为0.5min，机器完成该项工序的机动时间为4min，在完成工序时，工人由一台机器走到另一台机器的时间为0.5min，那么确定工人看管的机器数和工人操作的最低机器数。)(55.05.045.05.0台tMtN)(5.45.05.045.01台WLMLN5）人机程序图分析在考虑一人多机操作时，还应考虑以下几点：必须保证人身和设备的安全。在机器设备上应装有限位装置和自动停车装置，以防止人来不及按时操作时发生事故。操作者必须有一定的休息时间，以防止劳动强度过大和过分紧张，产生过度疲劳。6）人机程序图实例分析118页例4-2120页例4-3课堂练习•某工人同时操作两台铣床进行加工，其操作流程如下：停机，松开夹具，取出工件（0.2分）；打毛刺并测量工件尺寸（0.2分）；将工件放入箱内，取下一个工件（0.2分）；清洁夹具，将工具装入夹具内，夹紧（0.2分）；开机，进刀，拔自动走刀，观察（0.2分）；步行到另一台机（0.2分），操作另一台机床。机器自动运行时间为1.6分。试画出该工人操作两台铣床的单人多机程序图。4.3操作程序图基本概念操作程序图又称双手操作图，是将操作者在工作地上进行操作时，双手的动作按其发生的先后顺序加以记录的图表。它是研究和拟定工人操作规程的有效工具。作用对人的操作进行科学分析，取消不必要的动作和不合理的动作，以提高工作效率；平衡左右手的负荷，减少人的作业疲劳1）操作程序图与人机程序图的特征比较内容比较操作程序图主要记录和表示人进行操作时的双手动作的情况；人机程序图主要记录和表示人与机器的工作在时间上协调配合情况1）操作程序图与人机程序图的特征比较目的比较前者主要是使人的操作经济有效，左右手的负荷平衡；后者主要是使人和机器能很好地协调配合工作，机器自动工作时间能得到很好的充分利用适用范围比较前者一般用于大量生产流水作业对人的手工作业进行分析后者一般用于人机联合作业中对人和机器的工作进行分析2）操作程序图的构成表头部分左边：表号、零件名称及型号，作业内容，操作者情况，绘图者与审定者等右边：工作地简图表身部分左边：左手操作内容及符号右边：右手操作内容及符号中间：时间记录2）操作程序图的构成表尾部分左右手各项动作的归纳和汇总，改进前后的情况比较操作程序图示例如图4-9、4-10、4-12这种表一般要绘制两份，一份是实地记录图，即原来的操作程序和工作地布置情况，另一份是经过分析后，做了某些改进，专门设计的操作程序图2）操作程序图的绘制操作程序图的绘制要点必须深入生产现场，观察全部操作，了解情况，并决定操作中的循环周期及起点与终点。作图时，先在左上角记录有关资料，如现行方法、改进方法、工作名称、研究日期与编号、操作人、核准人等。右上角画工作场所的平面布置图，表示操作对象、操作工具的名称。图的中间分别记录左右手动作。左右手的同时动作应画在同一水平位置，并且要多次核对左右手动作的关系，使记录准确无误。记录完成后，应将左右手的动作分别进行统计，统计资料可放在左右手动作的右方或右下方.2）操作程序图的绘制记录符号表示操作，即握取、放置、使用、放手的动作表示搬运、手移动的动作表示等待，即手的延迟、停顿持住，表示手持住工件、工具或材料的动作。检查，表示工人握住物件进行观察或测量的动作2）操作程序图的绘制基本步骤填写表头各栏内容，并绘制工作地简图记录双手操作情况归纳汇总双手各项动作的次数和时间3）操作程序图的分析检查和分析左右手各动作中是否有不合理和多余动作平衡双手的负荷，充分利用双手使空闲的手投入工作尽量使手的握持工作物改变为夹具夹持尽量使手移动物体动作改为滑道装置运送尽可能实现双手同时操作双手的动作要基本相同，对称，左右方向相反，前后方向相同双手的动作要简单并有一定规律3）操作程序图的分析改进工作地布置，使其适合人的操作工具物料的摆放应尽量靠近人的操作位置使人取放物体时尽量减少走动、站立和坐下、弯腰、下蹬动作工具和物料的摆放应整齐而有规律工作台和座椅高度适当尽量减少重复劳动4）操作程序图分析实例1方法改善4）双手操作程序图分析实例2切割玻璃管4）双手操作程序图分析实例2改善分析实例3组装螺栓和螺帽的双手作业分析（1）记录：把螺栓和螺帽组成一套，再把组装件放到组件箱内，见下图。作业：组装螺栓和螺帽方法：现行开始：双手空的结束：装好一套放入组件箱操作者：***2121左手螺栓与螺帽组装抓住一螺帽伸向螺帽等待持住螺栓移至作业位置抓起一螺栓伸向螺栓右手移至作业位置把螺帽与螺栓组装持住螺栓转动螺帽把螺栓移至组件箱松开手回到原位置123321放进组件箱21133组装螺栓和螺帽的现行方法左手右手统计3102331076（2）分析改善由于螺栓和螺帽都是在作业人员的正侧面，当用左右手分别拿螺栓与螺帽时，作业人员的身体重心会偏移，使得左手和右手分别产生了等待和持住现象，双手不能同时工作失去平衡，使作业者易产生疲劳。改善时，根据动作经济原则，将螺栓盒与螺帽盒再往前移，把三个盒子位置放在作业者同一视线上