徐博雅现代工艺管理技术.doc

浅析动作分析徐博雅（大连交通大学 机械工程学院，辽宁 大连116028）摘要：本文一方面对动作分析进行理论探讨，介绍了动作分析的来源，定义了动作分析的概念和内涵，在此基础上提出理论框架模型，总结研究动作分析的重要方法，分析动作分析的理论现实意义以及目的。另一方面对动作分析运用过程中的缺陷和问题进行了讨论，介绍了动作经济原则。最后根据指导思想和主线索，提出了如何根据动作经济原则进行作业改善并用实例加以说明。关键词：动作分析；动素分析；动作经济原则Motion AnalysisXu Boya(College of Mechanical Engineering，Dalian Jiao tong University，Dalian 116028，China)Abstract: Firstly，this paper discusses the theory of motion analysis， introduced a motion analysis of the source，defines the action analysis of the concept and connotation，put forward on the basis of theoretical framework model，summary on motion analysis methods，analysis of action analysis theory practical significance and purpose. Secondly，The action analysis in the process of applying the defects and problems are discussed，presents the principles of motion economy. At last， according to the guiding ideology and main index，put forward according to the principles of motion economy for operation improvement and examples. Key words: motion analysis；motion factors analysis；economic principle of motion；0 引言生产活动事实上是由人和机械设备对材料或零部件进行加工或检查组成的，而所有的检查或加工又都有是由一系列的动作所组成，这些动作的快慢、多少、有效与否，直接影响了生产效率的高低。许多工厂对工序动作的安排，往往是在产品刚开始生产时安排一次，此后除非出现重大问题很少进行变更。效率的提高一般视作业者的动作纯熟限度而定，随着动作的逐渐纯熟，作业者对作业动作习认为常，完全在无意识中进行操作。当要判断正在实行中的作业动作顺序和方法的好坏，找出存在的问题并加以改善时，通常的做法是根据过去的经验来找问题，或者由操作者来找问题并加以改善。这是一种有效地解决问题的办法，但仅仅这样做还不够，有也许忽视掉真正存在的问题。众所周知，改善是无止境的，因此，不要满足于现状，把现有方法当作唯一最佳的办法，要进一步构思设计出更好的动作方法。为了解决诸如此类的问题，一一地探讨了“为了什么目的，用什么动作顺序和方法实行”等问题，详尽客观地找出现有动作存在的问题，确切有效地改善动作。以平常生活中的动作为例：一个纯熟的厨师，可以同时用两个甚至更多的炉子炒菜，快速并且不会出差错。而平常人则也许用一个炉子炒菜都会出现在半途发现某一种材料尚未准备好的状况，所花费的时间也更长。究其因素，就是由于动作安排合理与否导致的。动作分析就是对作业动作进行细致的分解研究，消除上述不合理现象，使动作更为简化，更为合理，从而提高生产效率的方法。制造业是重要的基础工业，是国民经济发展的先导部门，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的2055 。可见其在国民经济发展中起着何等重要的作用。当前，中国制造业迎来了世界产业转移的契机，面临着一次重大的发展机遇。我个人认为，假如我国可以认真学习掌握动作分析的理念，并切实应用于实际工作中，那么，中国制造业的竞争力将有也许得到较大幅度的提高。1动作分析的来源与概述1.1 动作研究过程弗兰克吉尔布雷思对动作的研究始于早年对建筑工人砌砖的研究。1885年弗兰克通过了麻省理工学院的入学考试，却因家庭困难没有入学，而是进入建筑行业，并以一个砌砖学徒工的身份开始了职业生涯。后来，他成为建筑工程师，被晋升为承包公司总管，不久又成为独立经营的建筑承包商。在工作中，弗兰克发现工人们砌砖的动作各不相同，速度也有快有慢。由此，他对砌砖动作和速度的关系产生了爱好。他仔细观测砌砖工在工作中作用的各种动作模式，探索究竟哪种动作模式是最佳而效率最高的。在此基础上，他联系工人所做的工作和使用的工具对工人的动作进行了进一步研究，并制定了一种通过改善的工作方法。弗兰克吉尔布雷思对动作的研究始于早年对建筑工人砌砖的研究。吉尔布雷思夫妇通过对手动作的分解研究发现，一般所用的动作分类，如“移动手”，对于细致分析来说是过过于粗略了。因此，吉尔布雷思把手的动作分为17种基本动作。吉尔布雷思夫妇为了记录各种生产程序和流程模式，制定了生产程序图和流程图。这两种图至今还都还被广泛应用。吉尔布雷思夫妇除了从事动作研究以外，还制定了人事工作中的卡片制度；这是现时工作成绩评价制度的先驱。他们竭力主张，管理和动作分析的原则可以有效地应用在自我管理这一尚未开发的领域。他们开创了对疲劳这一领域的研究，该研究对工人健康和生产率的影响一直连续到现在。虽然吉尔布雷思被人们称为动作研究之父，但他的研究领域远远超过了动作研究的范围。他致力于通过有效的训练，采用合理的工作方法、改善环境和工具，使工人的潜力得到充足的发挥，并保持健全的心理状态。总之，他致力于改善人及其环境。他把新的管理科学应用到实践中，从而使它更容易被人们所接受并取得成功。人们可以根据他的工作成果制定出更好的动作模式，提高生产率，并以此建立健全激励报酬制度。吉尔布雷思的思想对后来行为科学的发展有一定的影响。1.2动作的定义在实行各种作业的时候，操作者身体的各个部分，如手足眼等有一个一个的活动。在此我们将动作定义为工艺流程和作业的具体实行方法，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。动作大体可以分为有改变目的物形状和装配目的物的动作，有改变目的物位置的动作，也有保持目的物状态的动作，尚有无作业时手空闲着的动作。1.3动作分析的概述动作分析是方法研究的此外一个内容，重要研究分析人在进行各种操作时的身体动作，以消除多余的动作，减轻劳动强度，使操作简便更有效，从而制定出最佳的动作程序。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。它涉及：动素分析、影像分析、动作经济原则等内容。动作分析是按操作者实行的动作顺序观测动作，用特定的记号记录以手、眼为中心的人体各部位的动作内容，把握实际情况，并将上述记录图表化，以此为基础，判断动作的好坏，找出改善着眼点的一套分析方法。1.4动作分析的方法（1）目视动作观测法：分析者直接观测实际的作业过程，并将观测到的情况直接记录到专用表格上的一种分析方法。 （2）影像动作观测法：通过录像和摄影，用胶卷和录音带记录作业的实行过程，再通过放影、放像的方法观测和分析作业动作的方法。1.5动作分析的用途为减轻作业疲劳，提高工作效率而找出动作存在的问题；探讨最适当的动作顺序、方法和人体各部位动作的同时实行；探讨最适合于动作的工夹具和作业范围内的布置；比较动作顺序、方法改善前后的情况；预测和确认改善的效果；用记号和图表一目了然地说明动作顺序和方法；提高能细微分析动作和判断动作好坏的动作意识动作分析的目的。2 动作经济原则2.1 动作经济原则的分类动作的经济原则即用于分析和改善操作动作的原则，应当说这是吉尔布雷斯夫妇做出的最大成绩的领域，他们将动作经济原则分为三大类：(1)关于人体的运用。双手应同时开始并完毕动作；除规定休息时间外，双手不应同时空闲；双臂的动作应对称；手的动作应以最低等级而能得到满意的结果者为妥；物体的运动量应尽也许运用，但如需用体力制止时，则应将其减至最小限度；连续的曲线运动比具有方向突变的直线运动好；弹道式运动比受限制或受控制的运动轻快；动作应尽也许带有轻松自然的节奏。(2)关于操作场合的布置。工具物料应放置在固定场合；工具物料等装置应布置在工作者的前面就近处；零件物料的供应应运用其重量送至工作者手边；“坠送”方法应尽也许运用；工具物料应依照最佳的工作顺序排列；应有适当的照明设备，使视觉满意舒适；工作台及座椅的高度应使工作者坐立适宜；工作椅的式样及高度应能使工作者保持良好的姿势。(3)关于工具设备。尽量解除手的工作，而以夹具或脚踏工具代替，也许时，应将两种工具合并为一；工具物料要尽也许预先放置在工作位置上；设计手柄时，应尽也许使手柄与手的接触面增大；机器上的杠杆、十字杆及手轮的位置，应能使工作者的姿势变动最小，并能最大限度地运用机械力2.2 动作经济的四项基本原则(1)两手应尽量同时使用，并取对称反向路线。(2)动作单元要尽量减少。办法是：删除不必要的动作；设法将两种或两种以上动作结合起来，将两种以上工具合并起来；将材料、工具及零件按操作顺序排列在适当位置；将装配用的材料与零件装在特殊设计的容器里。(3)动作距离要尽量缩短。工作时的人体动作可以分为五级，即：手指动作，手指及手腕动作，手指、手腕、及前臂动作，手指、手腕前臂及上臂动作，手指、手腕、前臂、上臂及身体动作。级次越高，所费的时间和体力越大。因此要尽量使用较低档次的动作，以缩短动作距离。同时，应注意两手的作业范围和两眼的有效视野。(4)尽量使工作舒适化。3 动作分析的应用3.1 动作分析法在生产线平衡中的应用可以清楚地看出，在该手工作业过程中。plateC/S bay的插入和固定为瓶颈(bottle neck) 工位，且不易与其它工位进行ECRS四大原则的解决，在这种情况下动作分析是可以选择的优化工具。为本来“plate C/S bay的插固”工位的平面布置图如图1。图1 原工位的平面布置图按照“动作经济原则的三类十条”对该工位作业的每个动素进行审察，发现了以下一些不符合“动作经济原则”的地方:(1)人体动作应尽量以最低档别而又能得到满意结果为止。具体体现为电动起子放的有些远，作业者需要4 级动作才干拿到电动起子。(2)工具物料应置于固定场合及工作者前面近处，并依据最佳的工作顺序排列。具体表现为，物料没有按作业顺序(plateC/S bay螺丝电动起子) 排列；且电动起子在平滑的工作台面上经常发生滚动现象， 导致再作业时需用一个E2动作搜寻电动起子的位置，找到电动起子的位置后，还需再加一个E2的动作用来把眼睛聚焦于电动起子的手柄上。这样以来由于电动起子没有定置，导致了2个E2的动素浪费，损失时间为2*E2=2*2MOD=2*2*0.129=0.516秒。(3)应有适当的照明设备，工作台及座椅式样及高度应使工作者保持良好的姿势并感觉适宜。具体表现为工作台台面设计的过高，超过人的上肢自然放松时肘关节的高度。(4)手指分别工作时，各指负荷应按其本能予以分派；手柄的设计，应尽也许与手的接触面积大； 机器上的杠杆、手轮的位置，尽也许使工作者少变动其姿势。具体体现为，电动起子的手柄设计不合理，其开关由大拇指控制，不仅工作时大拇指肌肉容易酸痛，且作业时影响手部用力，特别是当电动起子的扭矩较大时，经常会发生“滑手”现象。(5)工具及物料应尽也许预放在工作位置(事前定位)。具体表现为螺丝和电动起子没有事前处在预备状态。结合以上分析，为达成高效、安全、舒适生产之目的，现运用人机工程的理论和动作经济原则来寻求“最经济的动作”以缩短操作时间，同时减轻劳动承担，特做如下改善:(1)将所有工具及物料都放在3 级动作范围以内( 以肘关节为中心的前肢动作)；(2)排放好料盒及工具的顺序，从左至右为plate C/S bay螺丝电动起子，且电动起子用“伸缩绳”悬挂于螺丝盒的正上方，以达成预定位之目的，同时还能减少动作的级别；(3)调整工作台的高度，使作业人员坐在工作椅上且上臂自然放松时肘关节的高度与工作台的高度相等；(4)电动起子的开关改为由除大拇指以外的四个手指控制，解放出大拇指，这样更符合人手的生理结构，且便于用力；(5)螺丝盒的结构应当改良，以使螺丝盒出口出来的螺丝处在头朝上螺纹朝下的预定位状态，便于电动起子吸取后直接作业。按照这5点对“plate C/S bay的插固”工位进行改善，改善后的工位平面布置如图2 所示。图2 改良后的工位平面布置图3.2基于动作要素分析的作业分析法的应用程序一方面，对产品进行功能分析，分析出该产品的重要功能和次要功能。例如对于美工刀产品，可以分别对用户使用美工刀削铅笔和切割这两种重要功能进行作业分析，也可以进一步对切断刀片、换刀片等次要功能进行作业分析。功能分析得越全面，作业分析就越完善，得到有价值的设计概念的也许性就越大。另一方面，根据产品的不同功能进行动作要素分析。根据以上对于动作分析的理论研究，笔者分别对用美工刀削铅笔以及切割进行了动作要素分析，详见表1，表2。表1 削铅笔功能的动作要素分析序号要素作业左手作业内容右手作业内容1拿起美工刀拿起铅笔把手伸向铅笔握住铅笔把拿到工作台把手伸向美工刀握住美工刀把美工刀拿到工作台2推出刀片保持推动推钮推出刀片3削尖铅笔握住铅笔转动铅笔握住美工刀改变握法，做好准备削尖铅笔4收回刀片握住铅笔推动推钮收回刀片5放回原处把铅笔放回原处把美工刀放回原处表2 切割功能的动作要素分析序号要素作业左手作业内容右手作业内容1拿起美工刀把手伸向美工刀握住美工刀把美工刀拿到工作台2推出刀片保持推动推钮推出刀片锁定刀片3裁纸按住物体握住美工刀准备并定位并保持向下移动4收回刀片握住铅笔推动推钮收回刀片5放回原处把铅笔放回原处把美工刀放回原处最后， 运用目视分析和摄像分析分别对每组功能进行作业分析， 在得到相关的照片和影像资料之后， 根据动作要素分析表中的动作要素对不同用户的作业过程图片进行归类、整理和对比，从而产生有价值的设计概念。4 结 语综上所述，动作分析的重要意义在于不仅可以提高设备和工时的运用率，并且尚有助于建立正常的生产顺序和管理顺序，以保证产品质量和安全生产，有助于节约物质消耗，提高生产能力。动作分析通过对瓶颈工序操作的动作简化和动素优化，不仅可以达成提高生产率的目的，并且还可以提高操作者的综合素质，培养员工在每一个生产细节进行改善的意识。我国制造公司只有通过长期的努力使动作分析在生产中得到合理的应用才干给公司带来长期的收益。参考文献：1王秀伦现代工艺管理技术M北京：中国铁道出版社2023.62(美)Benjamin Niebel，Andris Freivalds方法、标准与作业设计M北京：清华大学出版社2023.63高广章，孙建华动作分析法在生产线平衡中的应用J机械设计与制造2023.74范中志，张树武，孙义敏基础工业工程M北京：机械工业出版社，20235顾涛，周炳海动作分析法在缸体生产线平衡改善中的应用J质量，成本，管理，2023.86白东哲生产系统现场工作研究M北京：机械工业出版社20237郭伏，张国民工作研究在生产线平整中的应用J工业工程与管理20238胡小涛，赵杰基于动作分析的作业分析设计方法研究J机电产品开发与创新2023.19张建成产品设计与开发M台北：六合出版社199810苏艳丽，胡小涛工业设计中产品功能分析理论与方法研究J机电产品开发与创新2023.611郑江春，李 军方法研究在G公司作业标准制定中的应用J大众科技2023.6 12顾培亮，齐二石工业工程理论研究与应用的现状和展望J机械工程学报199313徐慧浅析作业分析J安徽农业大学学报2023.514邹先德，孟庆岩作业分析与成本控制模式J工业工程学报2023.615卜家繁，工业工程在优化现场管理中的应用J，铁道运营技术，2023