工业工程现场改善宝典：2 作业测定.docx

第二章 作业测定
第一節 作业测定概述
一. 作业测定定义与目的
1. 作業測定的定义：
國際勞工組織的工作研究專家對作業測定下的定義是“作業測定(工作衡量)是运用各种技术来确定合格工人按规定的作业标准,完成某项工作所需標準时间.”他是采用時間研究﹑工作抽樣﹑預定時間標准﹑標准資料法等特定程序和方法﹐來研究完成一定的作業所需標准時間的一種方法
合格工人: 定义为“一个合格工人必须具备必要的身体素质,智力水平和教育程度,并具备必要的技能知识,使他所从事的工作在安全、质量和数量方面都能达到令人满意的水平。”
作业标准：“经过方法研究后制定的标准工作方法，及有关设备、材料、负荷、动作等的一切规定。
2. 作業測定的目的
(1)作業測定是正確設計和合理改善作業系統的依據
(2)作業測定用與管理工作﹐可以正確和核算企業生產工作量﹐做為編制計划﹑合理安排生產進程﹑計算操作人員的需求量﹑調整勞動組織等的依據﹔可以正確計算勞動消耗﹐做為計算產品成本和計件工資的重要依據
二. 標準工時制定方法比較
1. 经验判断法
根据生产的实际情况凭经验估算出工时消耗来制定定额的方法
是一种估计法，简便易行，但误差较大 。
2. 历史纪录法
根据原始记录和统计资料推断出同等内容工作的时间
是一种统计分析法，比经验法具有科学性，但不够精确、可靠。
3. 作业测定
在方法研究的基础上，对生产时间和辅助时间加以分析研究，从而制定标准时间的方法
是一种科学研究的方法，客观、令人信服。
三. 作业测定的主要应用
1. 不同工作方法,同样条件下时间短者为好方法;
2. 平衡作业成员之间的工作量;
3. 决定每个作业人员能操作的机器数量;
4. 提供编制生产计划和调度的基础数据;
5. 提供销售价格和合同评审的依据之一;
6. 确定機器稼動率指标和工時利用率指標;
7. 是实施制造成本管理的基础.
四. 作業測定的階次
第一階次﹕動作。人的基本動作測定的小階次
第二階次﹕單元。由几個連續動作集合而成﹐例如﹕伸手握取材料﹐放置零件
第三階次﹕作業。通常由兩三個操作集合而成﹐若將作業分解為兩個以上的操作﹐則不能分配給兩個以上的人一分擔的方式進行。
第四階次﹕制程。將進行某項活動所必須的作業進行串連
五. 工时消耗分类及标准时间构成
制造时间的构成
总制造时间
基本作业时间
无效时间
完全按照设计资料，以最佳制造方法所能制造该产品所花费的最短时间
因产品的设计不当而发生的无效时间
因产品生产过程中计划及操作方法不当而发生的无效时间
因产品生产过程中管理原因而发生的无效时间
六. 作业测定主要方法
1.時間研究(秒表時間研究)
2.預定時間標准法
3.標准資料法
以下會做詳細介紹

第二節 时间研究
一. 時間研究的定義
時間研究是一種作業測定技朮,旨在決定一位合格適當,訓練有素的操作者,在標准狀態下,對一特定工作以正常速度操作所需要的時間.
以上定義的含義:
合格適當,訓練有素的操作者:即要求操作者必須是一個合格的工人,而且該作業必須適合于他做;操作者對該項特定工作的操作方法,必須受過完全的訓練;操作者必須在正常速度下工作,不能過度緊張,也不能過度延誤,工作時生理狀態正常.
在標准狀態下:系指用經過方法研究后制定的標准工作方法,標准設備,標准程序,標准動作,標准工具,標准機器的運轉速度及標准的工作環境等
二. 時間研究的工具
秒表﹑觀測板﹑時間測量記錄表格﹑筆﹑計算器﹑測量距離及速度的儀器
三. 時間研究的步驟
1. 收集資料
(1)為制定某一操作的標准時間,必須對整個操作有詳細而完整的了解,不能遺漏操作的任何部分,或有任何錯誤,否則將導致標准時間的失誤.通常記錄資料的項目均應列入時間研究表格的表頭或首頁.
(2)一般收集的資料按性質可分類如下:
a.能迅速識別研究內容的資料
b.能正確識別制造的產品或零件的資料
c.能正確識別制造程序/方法/工廠或機器的資料
d.能識別操作者的資料
e.有關工作環境的資料
2. 划分操作單元 (基本原則)
(1)每一單元應有明顯易辨認的起點和終點.
(2)單元時間愈短愈好,以能精確測記為宜.(一般取2.4S)
(3)人工操作單元應與機器單元分開.(因為時間研究主要測定人工單元)
(4)盡可能使每一人工單元內的操作動作為基本動作,以便易于辨認.
(5)不變單元與可變單元應分開.
(6)規則單元,間歇性單元和外來單元應分開.
3. 决定观测次数

式中：Xi－每一次秒表读数
n－试行先观察的次数
例题：某一单元试行观测10次，结果如下：
7，5，6，8，7，6，7，6，6，7
平均值欲得误差±5%，可靠度95%问需观测多少次？

例题：对某项操作单元已观测20次，结果如下：
0.09，0.08，0.10，0.12，0.09，0.08，0.09，
0.12，0.11，0.11，0.12，0.09，0.10，0.12，
0.10，0.08，0.09，0.10，0.12，0.09
设相对误差±5%，可靠度95%﹐试计算其理论观测次数为多少？

4. 時間測量
測量時間的方法
(1)歸零法:
分別測定各動作單元時間,因為在測定時間需要不斷歸零,所以測時相對費時
(2)累積記時法:
利用電子式秒表本身具有每次按停,則顯示當時時間,利用這一功能記錄作業單元的時間及工序時間.
(3)周程記時法:
既采用每次去掉一個單元時間,適用于單元較小及周程較短作業,計算比較麻
(4)連續測時法:
當第一單元開始,按動秒表,在整個過程不使秒表歸零,任其繼續走動,當每一單元完畢時,看指針并且記錄時間,待全部記錄完畢,再將兩相鄰單元的表面相減,以求得每單元時間
5. 剔除異常值
例题：某一单元观测20次，漏记一次，结果如下：
20，20，21，20，22，20，19，24，20，22
19，21，20，28，21，20，20，22， M，20
问是否有异常值？

管制上限27，管制下限15，28为异常值，予以剔除
_
例题：某单元观测20次，数据如下：10，10，10、10、10、10、10、10、10、10、10、9、9、10、10、9、14、10、10、9，利用观测数据确定管理界限，如有异常值，剔除后再计算新的管理界限。
_
X=10，σ＝1，上限13，管制下限7，14异常，剔除
重新计算：X=9.79，σ＝0.408上限11.04，管制下限8.566，无异常值
6. 算观测时间
剔除异常值的每一个单元所有时间值的算术平均值即为该单元的操作时间。
单元操作时间＝∑（观测时间）/观测次数
7. 对观测时间进行评比
(1)单元操作时间为操作者个人的平均时间
(2)有争议，靠人判断，不一定客观
(3)评比指时间研究人员将所观测到的操作者速度与自己所认为的理想速度（正常速度）作比较
(4)评比要有具体的数字表示其快慢
(5)常用速度评比
国际公认的正常速度
▲ 行走：平均体力男子无负重以4.8km/h(1.3m/s)的速度在平直道路上行走
▲ 将30只销子插入30个孔，用时0.41min,0.82s/個
▲ 30s内分发扑克牌

评比尺度
■ 60分法
■ 100分法
■ 75分法
评比因数＝实际评比值/正常评比值
英国时间研究专家提出，认为在有刺激的情况下比无刺激的情况下速度快1/3
评比中的注意事项
◆ 有效操作速度
◆ 用力大小
◆ 操作难易
◆ 需要思考的操作
8. 時間寬放
操作时所需的停顿和休息时间，加入正常时间。操作时所需的停顿和休息时间称宽放时间
★ 合理的宽放率
★ 企业自定
宽放时间＝正常时间×宽放率

宽放＝私事＋疲劳＋程序＋特别＋政策
(1)私事宽放
操作者生理上需要,如喝水,上廁所,擦汗等
對於輕鬆工作,為正常時間的2%-5%
對于較重工作為5%-7%
對於舉重或者天氣炎熱無空調為7%
(2)疲劳宽放
可以根據人員努力度/姿勢/細緻程度/重複動作與緊張度/單調性/創造性注意力等等來評價寬放係數
(3)程序宽放(作業寬放)
主要是由於材料/零件/機械/工具/等生產相關物品造成的非週期性,不規則的準備或是清掃等類似的作業.
a.作業台及場地的簡單清潔與準備包括轉換產品品種時間消耗
b.由於來料及零件不良造成的停頓.
(4)特别宽放时间
根據產品的工藝特點或生產計劃週期的長短,不同的產品,不同的生產線根據具體情況可以設定特殊寬放,無特別原因的話不可以亂加特殊寬放,那樣失去標準時間的客觀性與準確性
(5)政策宽放时间
由於企業的管理制度所造成的管理時間的佔用.
例：班前會及交班會及體操時間.
宽放率和宽放时间计算
宽放時間＝私事＋疲劳＋程序＋特别＋政策
宽放率（%）=（宽放时间/正常时间）× 100%
宽放时间=正常时间×宽放率
标准时间＝观察时间×评比系数×（1＋宽放率）

第三節 预定时间标准
一. 预定时间标准定义
预定时间系统（Predetermined Time System,PTS法）,我国常称预定时间标准，是国际公认的制定时间标准的先进技术.
利用预先为各种动作制定的时间标准确定各种操作所需时间.不需要评比，略去人为因素用PTS法可平衡流水线
二. 预定时间标准发展历程与方法特征
1. 发展历程
－ 1924年， MTA
美国人西格提出MTA(Motion Time Analysis)
－ 1934年， WF
美国无线电公司奎克于提出工作因素体系WF
－1948年， MTM
美国西屋电气梅纳格等提出方法时间衡量MTM
－1966年， MOD
澳大利亚的海特提出MOD（Modular Arrangement of Predetermined Time Standard ）法
2. 方法特征
(1)WF （Ｗork Factors ）
非常精准、非常复杂
(2)RWF（ Ready Ｗork Factors）
简化的WF
(3)MTM（Method Time Measurement）
460个数据组成
TMU时值：1TMU=0.00001小时=0.036S
(4)MTM2： 37个时值数据组成
(5)MOD: 21个时值数据组成
三. 模特排时法MOD介绍
归纳为21种基本动作,不同人做同一动作时间值基本相等,身体不同部位做动作时间值互成比例.动作时间值为一次MOD数的整数倍.
模特法的时间单位：以一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指动作的时间消耗值，作为它的时间单位：1 MOD=0.129 S
模特法21个动作都以手指一次（移动约2.5cm)时间消耗值为基准进行试验、比较，来确定各动作的时间值。
四. 模特排时法基本动作

1. 移动动作（M）
手指的动作M1
手腕的动作M2
小臂的动作M3
上臂的动作M4
伸直手臂的动作M5
反射动作
2. 终结动作－抓取动作（G）
接触G0
简单抓取G1
复杂抓取G3
3. 终结动作－放置动作（P）
简单放置P0
需要注意力的放置P2
需要注意力的复杂放置P5
4. 身体及其它动作
脚踏动作F3
步行动作W5
身体弯曲动作B17
站起来再坐下的动作S30
搬运动作的重量因素L1
有效重量:单手：1 双手：1/2 滑动：1/3 滚动：1/10 双人：1/2
目视动作E3（独立动作）
矫正动作R2（独立动作）
判断动作D3（独立动作）
施加压力A4（独立动作）
旋转动作C4
5. 其它符号
延时BD
保持H
有效时间UT
同时动作
6. 条件
两只手的终结动作均不需要注意力,一只手的终结动作需要注意力,另一只不要.时限动作時,双手同时动作时，取时间值大的动作.双手同时动作的时间值,用时限动作的时间值表示.不能同时动作.双手终结动作均需要注意力
看哪只手先做，做完该手的终结动作后加一个过渡动作（M2），再做另一只手的终结动作
如：左手M3G3，右手M4G3
左手先做：M3G3M2G3＝11MOD
右手先做：M4G3M2G3＝12MOD
即使同一动作，手的先后不同，其时间值也可能不同.

例题：
根据左右手动作，计算时间值，如果不能同时动作，均为左手先做。
序号
左手
右手
MOD分析
MOD值
1
M4G3M4P2
M4G1M3P0
M4G3M4P2
13
2
M2G1M3P2
M4G1M3P0
M4G1M3P2
10
3
M3G1M3P2
M4G1M3P2
M4G1M3P2M2P2
14
4
M3G3M4P5
M4G3M3P5
M3G3M2G3M4P5M2P5
27

例题：根据左右手动作，计算时间值，如果不能同时动作，均为左手先做。
序号
左手
右手
MOD分析
MOD数
时间(s)
1
M2G3M4P2
M5G1M3P0
M5G1M4P2
12
1.548
2
M4G3M4P2
M3G1M4P2
M4G3M4P2M2P2
17
2.193
3
M4G3M4P5
M3G3M4P5
M4G3M2G3M4P5M2P5
28
3.612

例题：操作者装配垫圈和螺栓，图中AD＝BD＝CD＝25cm，DE＝10cm，A为橡皮垫圈，B为固定垫圈，C为螺栓，D为装配模座，E为堕送滑槽口。动作如下：
1、双手各向A取零件一枚放入模座内
2、双手各向B取零件一枚放入模座内

4、完成后双手各取出成品移至E，放手堕送到桌后成品箱

3、双手各向C取零件一枚插入模座内

宽放率15％，求标准时间？
(1)取放橡皮垫圈：左右手 M4G3 M2P2
M4G3M2G3 M2P2M2P2 → 20MOD
(2)取放固定垫圈：左右手 M2G3 M2P2
M2G3M2G3 M2P2M2P2 → 18MOD
(3)取放螺栓： 左右手 M2G3 M2P2
M2G3M2G3 M2P2M2P2 → 18MOD
(4)放成品： 左右手 M3P0
M3P0 → 3 MOD
正常时间＝（20＋18＋18＋3）/2＝29.5MOD
标准时间＝29.5×115%＝33.925MOD＝4.33s
五. 应用模特排时法对动作进行改进
1. 替代合并M
2. 减少M的次数
3. 降低M等级
4. 替代合并G
5. 简化G、P
6. 尽量不做独立动作
7. 减少身体动作
第四節 标准资料法
一. 標准資料法概念
標准資料是將直接由作業測定(時間研究﹑工作抽樣﹑PTS等)所獲得的大量測定值或者經驗值﹐經分析整理﹑編制而成的某種結構的作業要素正常時間值的數據庫﹐利用標准資料來綜合制定各種作業的標准時間的方法叫做標准資料法.
二. 標准資料法特點
1. 標准資料是以其他作業測定方法為基礎﹐預先確定的時間數據﹐因此﹐他和預先時間標准相似﹐但兩者涉及的作業階次不同﹐標准資料所積累的是作業要素的時間數據﹐而預定時間標准所積累是最基本動作的時間數據﹐同樣﹐秒表時間研究和工作抽樣縮涉及的階次也與標准資料不同﹐而且它們都屬于直接測定法。
2. 標准資料是利用現成的時間資料﹐對同類作業要素不需重新測定﹐只要查出相應數據加以合成即可﹐能較快地制定出一項新作業的標准時間﹐并且成本較抵
3. 標准資料是對多次研究的資料分析整理而成﹐衡量標准較統一﹐得出的數據有較高的一致性
4. 建立標准資料所依據的資料數據多﹐范圍廣﹐可減少主觀判斷的誤差。
5. 標准資料法合成時間不需再評比﹐可減少主觀判斷的誤差
6. 標准資料是利用其他作業測定方法制定﹐所以標准資料法并不能從根本上取代其他測定方法
三. 標准資料的應用
1. 應用范圍:
標准資料作為一種作業測定方法﹐原則上可適用于任何作業﹐用于制定作業標准時間。由于它是預先確定的時間數據﹐在工作開始之前﹐就可以利用現成的數據制定一項工作的標准時間﹐不需直接觀測和測定﹐所以尤其適用于編制新產品作業計划﹐評價新產品或對生產和裝配線均衡進行調整。同時也適用于制定新產品勞動定額﹐確定工廠能力﹐確定各種成本﹐預算控制﹐推行獎勵工資制﹐高效設備的采購決策﹐衡量管理的有效性﹐建立有效工廠布置等。
2. 應用條件
首先﹐標准資料只能用于和采集數據的作業類型和條件相似的作業﹔其次根據標准資料的特點﹐其應用目的是減少作業測定工作量﹐提高生產效率。所以﹐是否采用標准資料法應與其他方法比較﹐在成本上進行權衡﹐因為制定標准資料工作量很大﹐要花費大量人力﹐物力和時間﹐第三﹐標准資料是在其他測定方法上建立的﹐只能在一定條件和范圍內節省測定工作時間﹐但不能完全取代其他測定方法
3. 應用方法
通常﹐標准資料提供的是作業要素的正常時間﹐采用標准資料制定一項作業的標准時間時﹐需按標准時間計算方法﹐將以標准資料得到的正常時間加上適當的寬放即得到標准時間。所以﹐應用時首先將作業分解適當的要素﹐然后﹐在標准資料中查出同類作業要素的時間數據﹐最后將各要素時間進行合成﹐并加上寬放﹐因為﹐作業的標准時間等于所有要素標准時間之和

第五節 實際案例
<NCT換刀工時制定> (NCT數控沖床)
某工廠需要對NCT機台在換刀過程中利用標准工時進行對人員進行績效考核﹐以便縮短換型時間﹐提高設備稼動率﹐特制定標准工時來對換刀操作員進行績效考核﹕
換型過程中會因為設備型號不同﹐刀具作業強度也各不相同﹐為了得到符合現場的標准工時﹐需要根據不同機台﹐不同刀具測定標准工時﹐以下是測定結果部分資料
其架刀過程中工時測定
拆裝模步驟
普通刀位
A號模(S)
平均
B號(S)
平均
拆上模
5.12
4.06
6.42
5.34
4.93
5.17
6.22
5.75
6.39
5.82
6.52
6.14
拆下模
8.51
8.33
7.25
8.09
7.19
7.87
7.38
8.15
7.08
6.34
7.28
7.25
查看模具 尺寸規格
5.05
4.82
3.10
6.22
4.35
4.71
3.94
4.73
3.24
3.77
5.21
4.18
清理機床
0.00
0.00
4.81
2.31
3.61
2.15
6.07
4.96
4.64
4.03
5.64
5.07
裝下模
8.23
10.33
7.34
9.47
8.48
8.77
9.87
8.31
8.29
6.81
8.61
8.38
裝上模
6.75
5.95
4.67
4.90
5.24
5.50
8.22
7.62
6.41
6.84
7.08
7.23
檢查上模是否OK
2.30
3.17
0.00
3.68
3.47
2.52
2.96
3.12
3.72
4.33
3.92
3.61
核對裝模角度
3.04
2.69
2.18
0.00
3.61
2.30
2.34
3.48
3.54
2.79
3.00
3.03
總計
39.00
39.35
35.77
40.01
40.88
39.00
47.00
46.12
43.31
40.73
47.26
44.88
標准工時制定
型號
測量時間(S)
評比系數
寬放率
標准時間(S)
普通刀
A
39.00
1.00
5.00%
40.95
B
44.88
1.00
5.00%
47.13
比如某工人在換刀過程需要安裝5把A型刀﹐4把B型刀﹐其換刀工時=5*40.95+4*47.13=393.2秒
通過對換刀績效考核﹐有效縮短換刀工時。