IE-3動作分析與動作經(jīng)濟原則

1、 動作分析與動作經(jīng)濟原則動作分析通過研究分析人的各種作業(yè)動作， 發(fā)現(xiàn)并改善無效動作或浪費現(xiàn)象，最終提高作業(yè)效率。動作分析與IE其他手法艦結(jié)合，使生產(chǎn)管理與改善有了堅實的科學依據(jù)與方法指導(dǎo)，是更正做到科學管理的基礎(chǔ)。 一、動作分析概要 1動作分析的目的與意義 動作分析或稱動作研究是對生產(chǎn)活動中的全部作業(yè)動作進行觀測分析，研究人的各種動作浪費，從而尋求省力、省時、安全、經(jīng)濟的作業(yè)方法時采用的IE手法。 動作分析通過研究分析人的各種作業(yè)動作，發(fā)現(xiàn)并改善無效動作或浪費現(xiàn)象，最終提高作業(yè)效率。動作分析與IE其他手法相結(jié)合，使生產(chǎn)管理與改善有了堅實的科學依據(jù)與方法指導(dǎo)，是真正做到科學管理的基礎(chǔ)。IE基礎(chǔ)手

2、法的程序分析、動作分析、時間研究是培養(yǎng)現(xiàn)場管理與改善能力與眼力的理論基礎(chǔ)。 動作分析按精度不同分為以下幾種方法： ·目視動作分析 ·動素分析 ·影像分析 2動作分析的程序(1)觀察與記錄觀察生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)者的動作，包括眼睛的移動，進行記錄。(2)對分析記錄結(jié)果中的浪費進行改善去除記錄結(jié)果中產(chǎn)生浪費的動作及將費時的動作改為較快的動作。(3)動作經(jīng)濟原則下的動作改善對照動作經(jīng)濟原則進行改善。(4)重新編制作業(yè)方法打破現(xiàn)有方法程序，使工作進行得更輕松、更有效，及設(shè)定作業(yè)標準，是動作分析的目的。但值得強調(diào)的是在上述這種動作分析過程中，并非僅僅是消除動作浪費、提高效率，分析時

3、更要注意所用材料、工裝夾具、機械及作業(yè)環(huán)境對作業(yè)方法的影響，從生產(chǎn)作業(yè)的全部因素入手改善作業(yè)效率。因為動作隨著機械的操作位置、材料、工具的放置位置而改變。通過定品、定容、定量對作業(yè)方法進行全面改善，提高作業(yè)效率。 3動作分析的方法(1)目視動作分析觀測者以目視直接對現(xiàn)場作業(yè)進行觀測分析改善，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)動作問題并改善。優(yōu)點是對現(xiàn)場瓶頸工序?qū)崟r改善，提高作業(yè)效率；缺點是時間測定及細微初作的觀測困難。(2)動素分析將人的全部動作包括大腦的思考行為詳細細分為18種最小動作單位要素稱動素；動素分析是進行分析研究的方法。(3)影像分析通過作業(yè)錄像進行分析?？梢跃_地對作業(yè)時間及動作要素進行測定及研究分忻，是

4、動作分析中精度最高的一種。 4作業(yè)改革與動作分析 通過程序分析、我們對生產(chǎn)工藝進行流程改善、設(shè)備及布局改善及“一個流”生產(chǎn)的物流改善，以上的改變足以令現(xiàn)場煥然一新。與此同時，通過動作分析，對作業(yè)的動作進行改善。這兩項工作合在一起統(tǒng)稱作業(yè)改善。 動作分析的核心方法是動素分析。它將入的動作劃分為最小單位的動素，即人的動作的基本要素，通過分析使我們了解動作的本質(zhì)。掌握并靈活運用動作分析是作業(yè)改善時必個可少的能力之一。二、動素分析 118種動素的定義 動素分析是由美國工程師Frank Bunker GiIbreth(18621924)創(chuàng)立問，動作分析基本要素共有18種動作，也有文獻定義為17種、本書設(shè)

5、定為18種。(詳見表4-1)表4-1 2動素分析的用途 (1)通過對動作方法及順序的檢討分析，去除不必要的動作。使動作更有效； (2)分析研討最合理的作業(yè)配置； (3)作業(yè)的工裝化及工裝改善的基本資料； (4)改善前后的方法對比與評價； (5)進行作業(yè)方法的詳細說明； (6)設(shè)定標準作業(yè)； (7)培養(yǎng)作業(yè)方法的分析判斷能力。 3分析方法 動素分析是對作業(yè)進行細微的動作分解與觀察，對每一個連續(xù)動作進行分解，將右手、左手、眼睛三種動作分開觀察并進行記錄，進而尋求改善的動作分析方法。下面以螺母的裝配為例進行分析記錄(見表4-2)，臺面布局如圖4-1。圖4-1 螺栓、螺母裝配作業(yè)布局表4-2 螺栓、螺

6、母裝配作業(yè)動素分析表三、影像動作分析 1影像動作分析的優(yōu)點動作分析的代表手法是動素分析，但是當需要對人體動作進行進步的反復(fù)細致研究分析時，則需要通過錄像方法進行動作的影像分析。其優(yōu)點有以下幾個方面。(1)成本低現(xiàn)在錄影機、數(shù)碼攝錄機等設(shè)備已非常便宜，相對工業(yè)儀表設(shè)備其成本是很低的，且容易買到。(2)功能豐富一般攝錄機都有變焦、慢放、靜止、漸進、時間等功能，動作分析所需要的功能全部都有，這樣不只是動作分析，生產(chǎn)工藝分析、時間研究、運轉(zhuǎn)率分析等也可以應(yīng)用此方法。(3)小型便利一般小型攝錄設(shè)備已經(jīng)可以放入口袋，非常便利。(4)易于操作非專業(yè)攝影師也能方便操作。(5)立即觀看現(xiàn)場屏幕直接查看，修正失誤

7、，不用擔心失敗。 2動素時間流程表通過對錄像反復(fù)研究與觀察，記錄動素分析的時間值，此時動素分析表與時間流程表，合為Simo Chart動素時間流程表(見表4-3)。此表的特點是動素與時間同時記錄，準確描述動作與時間的關(guān)系。另外對于長時間作業(yè)及不連續(xù)、不穩(wěn)定作業(yè)，以往采用低速攝影的辦法進行動作研究，現(xiàn)有錄像功能已可以進行8小時的長時間連續(xù)錄像，足以滿足這種長時間的作業(yè)研究需要。 3影像分析改善重點在對作業(yè)的錄像進行深入分析時應(yīng)從以下幾點入手：(1)圖表的編制動素時間流程表(Simo chart)；機械作業(yè)時間表將人與機械的作業(yè)經(jīng)過時間進行明確記錄；聯(lián)合作業(yè)分析聯(lián)合作業(yè)分析的時間分析；Line B

8、alance分析在裝配流程中對工序間的平衡效率進行分析；準備作業(yè)分析表對準備作業(yè)進行詳細分析，發(fā)現(xiàn)不合理與浪費；(2)動作的改善通過動素分析，對人的雙手作業(yè)負荷及合理性進行分析，改善動作。(3)動作線路分析對作業(yè)者的眼、頭、右手、左手等身體部位的動作線路進行分析，消減動作幅度過大，方向的突然變化及多余的動作，多數(shù)情況下通過改善調(diào)整材料、工裝、機械的擺放位置，優(yōu)化動作路線。(4)檢討作業(yè)環(huán)境全面地檢討作業(yè)現(xiàn)場的整體環(huán)境，包括地面、機械布局、材料擺放、工具位置及環(huán)境照明與溫度。 表4-3 螺栓螺母裝配作業(yè)動素時間流程表四、動素分析改善實踐 1動素分析改善程序 這里以螺栓、螺母組裝作業(yè)為具體實例進行

9、分析研究改善。改善程序如下： (1)發(fā)現(xiàn)問題這個裝配作業(yè)有以下三點問題：作業(yè)空間過于開闊作為螺栓、螺母的裝配作業(yè)，作業(yè)空間過大，首先作業(yè)臺過大，其次零件供應(yīng)箱過大。只使用右手通過動作分析我們發(fā)現(xiàn)，只有右手在作業(yè)，左手幾乎只是在持住螺栓而已。左手的等待當右手放置已裝配完成的螺栓、螺母并取螺栓時，左手處于等待狀態(tài)。 (2)確定改善目標(T：Target)改善目標有三點：作業(yè)周期減少(CT：Cycle Time)現(xiàn)在的CT是16.6秒，設(shè)定目標為lO秒，減少6.6秒。效率提高到166現(xiàn)狀是100的話，改善后的生產(chǎn)效率提高66?？臻g減至l2沒有任何工裝的作業(yè)，全部手工作業(yè)的情況下空間過大，因空間太大造

10、成零件分離放置，空間減少一半，夠作業(yè)空間即可。 (3)改善實施(Do)將改善目標在腦中進行描繪，使結(jié)果具體化，并制定一天的工作計劃，至此，Target、Image、P1an全部完成。將零件置于小臂范圍內(nèi)首先將零件從現(xiàn)在的位置向作業(yè)者靠近，置于人體正常作業(yè)范圍內(nèi)，將以肩為軸的取料動作改為以肘為軸的小臂動作(見圖4-2)。作業(yè)臺減1/2隨著零件箱的拉近。作業(yè)臺的多余空間變成浪費，如圖42示，從而將作業(yè)臺的作業(yè)區(qū)縮減1/2。動素的改善左手幾乎都是遲延與持住的狀態(tài)，并無作業(yè)。相反右手幾乎全是拿來拿去的移動，空手移動過多，如圖4-3顯示現(xiàn)狀雙手動作線路。 圖4-2 作業(yè)臺l/2改善 圖4-3 雙手動作線

11、路 因此根據(jù)雙手作業(yè)原則，首先去除螺栓從右手拿給左手的交換動作，左手取螺栓，此時再將左手的空運取螺栓改為放置成品的同時取螺栓。右手動作則變?yōu)槿÷菽概c墊片，大量減少了重復(fù)動作，在取螺母之后連續(xù)取墊片則減少了往復(fù)動作距離。至此兩手動作變化如下： 左手 右手 成品放置 取螺母 取螺栓 取墊片 拿住 組合螺栓、螺母及墊片 下一步的改善是同時連續(xù)作業(yè)的原則下，減少右手取熱片的難度，在拿起螺母的同時用手指尖再取墊片，這樣就可以減少裝配時的手指動作，為此需將墊片一個一個供給，則需要一個簡單的墊片供給器。 左手動作是放置成品的同時取螺栓，那么在取到螺栓時就將螺栓的方向同時朝向右手。在回到胸前動作過程中，左、右

12、手在途中進行裝們，此時因為裝配位置需要確認，所以需盡可能將左、右手靠近。 小料盒裝載，小批量供料改善。半天一次供料造成料盒較大，同時功作幅度也大，將每半天一次的供料改為每小時一次的供料，回收空的物料盒，一小時一次填裝供料，以空盒為標致推進作業(yè)。隨著一小時一次的小料盒供料的改進，作業(yè)幅度也小了許多，動作范圍也相應(yīng)縮小。但要保證無論何時手邊都有零件，即FIF0(First IP-n First 0ut)先入先出的準則。在進行了雙手作業(yè)、墊片供給器改善、小批量定量供料(FIFO)改善及同時作業(yè)改善后，新的蛙泳式(對稱式)作業(yè)臺布局如圖4-4： (4)評價(C)改善的評價有作業(yè)空間、周期時間、效率三項

13、?？臻g：目標1/2空間由1.04m2變?yōu)?.513m2，為原狀的l2以下，這里的重點是零件小批量供料，料盒小型化及物流的FIFO改善。周期時間：目標10秒，減少6.6秒首先作業(yè)員的雙手動作線路有如圖4-5的變化。其變化重點是雙手作業(yè)原則，并將重復(fù)的往復(fù)動作變?yōu)橐淮窝h(huán)內(nèi)完成的同時對稱動作，因而大大縮短了手的動作線路。 另外，同時作業(yè)也是作業(yè)改善的重點。右手在取到螺母去裝配的途中拿取墊片，之后在回到胸前的過程中進行裝配作業(yè)，使裝卸片與螺母的兩個動作變?yōu)橐粋€動作，這種動作合并的方法同樣會減少動作路程及次數(shù)，為此我們將墊片的供給方式設(shè)計成氣缸供給的方式設(shè)計成氣缸供給的單個供料方式，定量、定品、定位取

14、料是改善的重點。 將改善后的作業(yè)編制動素時間流程表(見表44)，作業(yè)周期由16.6秒變?yōu)?4秒，比目標的10秒下降很多。提升到166 改善后的作業(yè)周期7.4秒，則效率提升為224遠遠超過目標值。 繼續(xù)改善的方向改善后的裝配作業(yè)周期時間減至7.4秒，效率提升224，但這只是生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，真正的效率提升必須與客戶同步，如果以定單計算生產(chǎn)周期是8秒以上的話，那么74秒的生產(chǎn)周期過快，需要加人其它的工作才可以。如果出貨周期在7秒以下時，需再次壓縮作業(yè)時間，重點在左手的持住的28秒，及部分脫離手工作業(yè)的工裝上下工夫改善。無論怎樣改善，改善的目的與方向在客戶，市場即顧客的要求是現(xiàn)場改革的最終日標。

15、圖4-5 螺栓、螺母裝配作業(yè)的動作線路(改善后) 2動素分析改善重點一覽(見表4-5)表4-4 改善后，螺栓螺母裝配作業(yè)動素流程表表4-5 動素分析改善重點一覽表 動作經(jīng)濟原則 動作分析通過研究分析人的各種作業(yè)動作，發(fā)現(xiàn)并改善無效動作或浪費現(xiàn)象，最終提高作業(yè)效率。動作分析與IE其他手法相結(jié)合，使生產(chǎn)管理與改善有了堅實的科學依據(jù)與方法指導(dǎo)，是更正顧到科學管理的基礎(chǔ)。 一、動作經(jīng)濟原則 1何謂動作經(jīng)濟原則 對動作研究的改善方法進行分類，并系統(tǒng)地對此進行分析總結(jié)所得出的基本原則，稱為動作經(jīng)濟原則(Principle of Motion Economy)。它適用于人的全部作業(yè)，是動作改善的基本方針原則

16、。這里對肢體使用、作業(yè)配置、機械工具設(shè)計三個方面進行總結(jié)說明(見表5-1)。表5-1 動作經(jīng)濟原則 肢體使用原則 作業(yè)配置原則 機械設(shè)計原則 1雙手同時開始同時結(jié)束動作2.雙手動作對稱反向3.身體動作以最低等級進行4.動作姿勢穩(wěn)定5.連續(xù)圓滑的曲線動作6.利用物體慣性7減少動作注意力8動作有節(jié)奏 1.材料工裝的3定2.材料工裝預(yù)置在小臂范圍內(nèi)3.材料工裝的取放簡單化4.物品的移動以水平移動最佳5.利用物品自重進行工序間傳遞6.作業(yè)高度適度以便于操作7需滿足作業(yè)照明要求1.用夾具固定產(chǎn)品及工具2.使用專用工具3.合并兩種工裝為一個4.提高工裝設(shè)計的便利性，減少疲勞5.機械操作動作相對穩(wěn)定，操作程

17、序流程化、標準化6.操控程序與作業(yè)程序配合 2肢體使用原則人在作業(yè)時的動作就像工裝及物品擺放的影子。工裝及物品分離較遠的話，影子(動作)自然較長，作業(yè)布局如果是曲線的話，影子(動作)也會合成曲折狀。身體的使用原則是要輕松有節(jié)奏，這是肢體動作的基本原則。(1)雙手同時開始并同時結(jié)束動作工作的原則是雙手同時使用。單手作業(yè)會造成另一只手的空閑及不平衡。重點是要雙手同時開始并同時結(jié)束。(2)雙手的動作應(yīng)對稱反向進行動作時雙手不但要同時進行，而且要左右對稱反向進行。如果雙手在某一方向單向動作的話，會造成人體重心的轉(zhuǎn)移，而維持這種平穩(wěn)的勞動將帶來精神以及肌肉的疲勞。雙手反向?qū)ΨQ動作相當于游泳的蛙泳，是最省

18、力的作業(yè)方式。參見圖5-1。(3)身體的動作應(yīng)以最低等級的動作赤進行身體的動作幅度越小越好，動作時間越短越好。參見圖5-2。人體的動作等級以下列次序遞減：腿的動作腰的動作肩的動作肘的動作手腕的動作手指的動作(4)動作姿勢穩(wěn)定身體盡可能減少較長時間的重心偏移及起坐動作，通過改善機器及部件的布局，使作業(yè)者能夠在身體整體相對穩(wěn)定的情況下更輕松地工作，這樣才能夠提高工作效率。(5)連續(xù)圓滑的曲線動作 動作的速度和方向突然改變的話，會打亂工作節(jié)奏，同時會消耗大量體力，應(yīng)盡可能避免這種現(xiàn)象發(fā)生，使工作連續(xù)圓滑地進行。 (6)利用物體慣性像使用手錘時我們所感覺的那樣，當盡可能利用錘的慣性和動量重量時，就會越

19、省力，任何工作都一樣，利用物體慣性節(jié)省體力提高效率。(7)降低動作注意力當我們觀察一組作業(yè)時會發(fā)現(xiàn)，動作會有停頓、遲疑，這主要是因為過程中產(chǎn)生迷惑或需要判斷造成的，此時的大腦活動造成外在動作的遲疑與拖延。結(jié)果不只造成作業(yè)節(jié)奏的變化與混亂，同時造成精神上的疲勞。下面有幾個降低動作注意力的例子，僅供參考。測量時用固定規(guī)格及定位等手段，使測量工作減少腦力判斷過程。需要對準及嵌入時，以導(dǎo)向槽及機構(gòu)裝置減少對準的難度，以降低注意力。放置螺絲刀的固定位以喇叭形為佳。預(yù)置或定位懸吊電動螺絲刀的最佳位置。在計量儀表、器具的數(shù)值顯示位置處設(shè)置明顯標識，使之更加容易辨識或以聲光等信號減少識別的注意力。(8)動作應(yīng)

20、盡可能有節(jié)奏，習慣性的節(jié)奏有助于提高熟練度作業(yè)是否有節(jié)奏或有韻律是減輕疲勞及提高效率的關(guān)鍵。下面提些改善節(jié)奏的提示與方法：作業(yè)速度應(yīng)適當，以一定的節(jié)拍規(guī)律進行；在作業(yè)循環(huán)分隔區(qū)間以重點動作進行標識；縮小手的動作范圍，保持手部適當高度；物品的擺放按工藝順序放置；放大對準精度或以聲光等進行識別，減少注意力則易于產(chǎn)生節(jié)奏韻律；結(jié)束與開始動作在同一位置，作業(yè)過程首尾相接；如舞蹈一般的曲線動作流程自然會有節(jié)奏產(chǎn)生。 3作業(yè)配置原則操作者的動作是由工件、工裝從機械設(shè)備的位置決定的，因此要想提高效率，改善作業(yè)配置是非常重要的。(1)材料、工裝的3定3定是5S整頓中的物品擺放的基本事項，包括定點、定容、定量三

21、項內(nèi)容?？傊畬υ谑裁次恢?、有什么東西、有多少給予明確規(guī)定。(2)材料、工裝預(yù)置在小臂的工作范圍內(nèi)3定標準化之后，應(yīng)將材料與工裝盡可能預(yù)置在人的正常工作范圍，即人的小臂以肘為中心的活動范圍內(nèi)，這樣人可以以比較低級的動作即小臂、手及手指拿取物品及工具完成工作。(3)簡化材料、工裝取放材料與工裝在進行3定及位置預(yù)置的標準化后，下一步是通過相關(guān)物品的擺放方向來調(diào)整改善動作時間(見圖5-3)。此時應(yīng)注意后工序是客戶的原則，對產(chǎn)品及材料按下工序的取拿方便原則進行放置。另外對于一些細小的、不便取放的零件，如小薄墊片、針型物等以波型栽板、小容器及彈性毯墊等方法使之容易拿取。(見圖5-4)。(4)物品的移動以水

22、平移動最佳物品的移動應(yīng)盡量避免垂直方向上的移動，因為那樣會造成作業(yè)員的腰部動作，這種較高等級的動作容易使人產(chǎn)生疲勞及工時的增加，因此應(yīng)盡量避免，特別是較重物品的上下移動。如圖5-4，進行水平移動時，應(yīng)以后工序的高度為基準進行水平高度的調(diào)整，使前后工序一致。 另外較重的物品，用水平滾軸的方式進行水平移動。 (5)利用物品自重進行工序間傳遞與移動物品的取放、廢腳料的收集等作業(yè)都可以利用物品重力，在斜面導(dǎo)槽、導(dǎo)軌平面及圓筒等輔助下進行傳遞與移動。(6)作業(yè)高度適度以便于操作新IE的作業(yè)基本姿勢是站立式作業(yè)，因為一旦坐下，作業(yè)者總要將部件拿得很近才可以，這只適合于單一工序大量生產(chǎn)的流水化生產(chǎn)，不利于生

23、產(chǎn)線的平衡，更不利于多工序“一個流”小批量生產(chǎn)的要求。站立式作業(yè)的情況下，就需要調(diào)整各工序高度，使之保持相同水平。 一般的作業(yè)情況下，作業(yè)高度在肘以下50mm處較適合，當進行比較細致的作業(yè)時，作業(yè)高度應(yīng)距眼近些，比一般作業(yè)高度高些比較適合。不同作業(yè)高度不同，實際高度應(yīng)以作業(yè)者意見為主進行討論決定。(7)滿足作業(yè)要求的照明溫度和濕度等滿足作業(yè)環(huán)境要求是理所當然的，特別是照明尤為重要。只有天花燈照明的情況下，有可能產(chǎn)生身體及手的影子而影響工作，另外當作業(yè)臺及現(xiàn)場工藝布局調(diào)整時，天花燈也要隨之變化，因為在作業(yè)臺上安裝作業(yè)燈照明是標準照明方法。這樣即使工藝變化也不會帶來較大調(diào)整，同時又能滿足作業(yè)要求的

24、照明度(見圖56)。 4工裝夾具的設(shè)計原則在很多情況下作業(yè)效率是由所用工裝的便利性決定的，工裝的操性及便利性是工裝設(shè)計時要考慮的重要因素之一。 (1)用夾具固定產(chǎn)品及工具 裝配作業(yè)和機械作業(yè)經(jīng)常需要扶持以固定物品，這時便占用一只手而無法進行雙手作業(yè)，造成極大浪費。因此需要以固定用臺鉗及夾持夾具等來固定產(chǎn)品及工具，以解放人手從而進行雙手作業(yè)。 (2)使用專用工具 生產(chǎn)線作業(yè)中所用工裝應(yīng)該是最適合該產(chǎn)品及人工操作的專用工具。我們經(jīng)常在生產(chǎn)線上看到通用工具，這是不利于提高生產(chǎn)效率及降低成本的，生產(chǎn)線的高效率、低成本生產(chǎn)，應(yīng)該是產(chǎn)品零件、機械設(shè)備、工裝夾具全部是專用才合理。 (3)合并二種工裝為一種 將經(jīng)常使用的工裝夾具的功能合并為一種，可以減少工具的更換麻煩，提高工作效率，同時在現(xiàn)在小批量混合生產(chǎn)中更需要工具功能合并，以減