動作分析是方法研究的另外一個内容,主要研究分析人在進行各種操作時的身體動作,以消除多餘的動作,減輕勞動強度,使操作簡便更有效,從而制定出最佳的動作程序。
程序分析與動作分析的區别:
1、程序分析是從大處着眼,根據程序圖分析生産過程的種種浪費,從合理安排程序中去尋求提高工作效率的方法。
2、動作研究則是在程序決定後,研究人體各種操作動作的浪費,以尋求省力、省時、安全的最經濟的方法。
動作分析的實質是:
研究分析人在進行各種工作操作時之細微動作,删除無效動作,使操作簡便有效,以提高工作效率。
動作分析的内容:
發現操作人員的無效動作或浪費現象,簡化操作方法,減少工人疲勞,在此基礎上制定出标準的操作方法,為制定動作時間标準作技術準備。
内容具體包括三大部分:
1、動素分析
2、影象分析
動作改善,必須從排除下列工作開始:
(1)需要用力氣的工作,亦即必須用手,腳或全身用力方能完成的工作,或向膝蓋下方伸手及蹲下拿起物品的動作,因為這些工作會引起肌肉的疲勞。
(2)不自然的姿勢,例如蹲在地上做事,或彎着腰工作等,這些不自然的姿勢亦會引起肌肉的疲勞。
(3)需要注意力的工作,例如必須仔細對準的工作或必須謹慎挑選的工作等,因為這些工作會引起精神上的疲勞。
(4)厭惡的工作,例如噪音很大,空氣污染,機器容易故障的工作。
以上四者均是改善的重點,隻要稍加留意,就可發現許多工作可以大大改善。
工作改善的技巧不外乎剔除,合并,重排,簡化四者,以下分别列出其改善重點:
1.取消
(1)剔除所有可能的作業,步驟或動作(包括身體,足,手臂或眼)。
(2)剔除工作中的不規律性,使動作成為自發性,并使各種物品置放于固定地點。
(3)剔除以手作為持物工具的工作。
(4)剔除不方便或不正常的動作。
(5)剔除必須使用肌力才維持的姿勢。
(6)剔除必須使用肌力的工作,而以動力工具取代之。
(7)剔除必須克服動量的工作。
(8)剔除危險的工作。
(9)剔除所有不必要的空閑時間。
2.合并
(1)把必須突然改變方向的各個小動作結合成一個連續的曲線動作。
(2)合并各種工具,使成為多用途。
(3)合并可能的作業。
(4)合并可能同時進行的動作。
3.重排
(1)使工作平均分配于兩手,兩手之同時動作最好呈對稱性。
(2)組作業時,應把工作平均分配于各成員。
(3)把工作安排成清晰的直線順序。
4.簡化
(1)使用最低級次的肌内工作。
(2)減少視覺動作并降低必須注視的次數。
(3)保持在正常動作範圍内工作。
(4)縮短動作距離。
(5)使手柄,操作杆,足踏闆,按鈕均在手足可及之處。
(6)在須要運用肌力時,應盡量利用工具或工作物的動量。
(7)使用最簡單的動素組合來完成工作,
(8)減少每一動作的複雜性。
從操作者手動作之研究,吉爾布雷斯夫婦發現,所有操作是由一連貫之基本動作(Fundamental motion)所組成,經研究結果,統計人體動作之基本要素(或基本動作)可細分為十七種動素,為使讀者對這些動素之定義,範圍及其特性有所了解,故将此 十七種動素歸成三大類
動作要素分析
通過觀察手、足動作和眼、頭活動,把動作的順序和方法與兩手、眼的活動聯系起來詳盡地進行分析,用動素記号記錄和分類,找出動作順序和方法存在的問題 ,單手等待以及不合理動作、浪費的動作等問題并加以改進的一種分析方法。
動作要素分析的目的
1.把動作分類歸納成為17種基本動作,了解每個動作的過程和狀态,明确動作順序、方法與雙手、眼、足、頭等人體各個部位動作之間的關系;
2.把握人體各部位是否同時動作;
3.确認各動作的合理性,找出存在的浪費、不合理性和不穩定性;
4.區别必要動作、輔助動作和不必要動作,找出産生後兩類動作的原因。
動作要素類别
有效動素
進行作業時必要的動作,共9種。
1. 伸手:空手移動接近或離開目的物的動作
2. 抓取:用手或身體的某一部位抓取或控制目的物的動作
3. 移物:用手或身體的某一部位承受載荷改變目的物位置的動作
4. 定位:使手持的目的物與其他目的物取得正确位置關系的動作
5. 裝配:使兩個或兩個以上的目的物合并的動作
6. 拆卸:将一物分為兩個或兩個以上目的物的動作
7. 使用:利用器具或裝置所做的動作
8. 放開:放開由手或身體的某一部位控制着的目的物的動作
9. 檢驗:将目的物的性能、質量、數量與規定标準相比較的動作。
輔助動素
為完成作業動素而必須的動素,它将會延緩作業動素的實施,作業時間會消耗過多,降低了作業效率,共有5種。
1. 尋找:用眼、手等五種感官尋找目的物的動作
2. 發現:在尋找動作後,找到目的物瞬間的動作(有的書上未列此動素)
3. 選擇:使用五官從數個物體中選定目的物的動作
4. 思考:以思考為主的理解和判斷等心理活動
5. 預定:調整目的物的位置使其正好處于下一個動作最好朝向的動作
無效動素
對作業進行無任何作用的動作,是動素分析中一定要設法取的動素,也稱為第三類動素。共有3種。
1.保持:用手或身體的某一部位保護目的物,維持原狀的動作
2.延遲:由于機械的自動進給而造成的等待,雙手 操作時的某隻手的空閑。
3.休息:為恢複疲勞,身心活動處于休息狀态。
動素分析的步驟
1.找出作業中存在的問題,決定應進行動素分析的作業
2.動素分析的準備:動素分析表、記錄紙、秒表、卷尺
3.動素分析的實施
①在分析表中填寫必要的事項
②觀察、分解、記錄動作
③整理分析結果,填寫總結表
④填寫作業現場布置表
4.讨論分析結果,确定改進方案
①找出第2、3類動作多的原因并進行改善,分析雙手動作的平衡
4W1H提問技術,ECRS技巧,動作改善檢查表
基于動作經濟原則進行
②在确定改進方案後,應作出改進作業後的動素分析表,比較改進前後的動素數,把握改進效果
動素分析的應用場合
1.探讨高效易行的作業方法
①用于無論如何觀察作業,也不能發現動作所存在的
②問題以及無論如何思考也制訂不出最佳方案的場合
2.探讨最适當的動作順序
①通過動素分析,可以明白人體各部位用什麼動作順序活動
3.作為讨論最适當的工夾具與作業環境布置安排時的參考資料
4.制訂正确易行的标準作業方法
5.培養動作意識
動素分析的應用案例
案例一:電阻插入作業
要素作業:
1 右手從容器中抓出數個電阻,放在左手中;
2 右手從左手中取出一個電阻,插入電路闆;
3 重複動作2,一共在電路闆上插入5個電阻;
4 将剩餘的電阻放回容器箱中。
電阻插入動素分析表:
動作經濟的四條基本原則
減少動作數量
1.是否有多餘的搜索、選擇、思考和預定?
2.是否便于抓取和裝配?
3.對第二、三類動作,必須考慮減少和取消的改進措施。
4.對第一類動作,應探讨通過使用夾具,改變動作順序來縮短動作時間,輕松作業。
雙手同時作業
1.對于簡單作業可以同時使用雙手和足,既可以提高工作效率,又保持身體的平衡,減少疲勞。
縮短動作的距離
1.是否存在不必要的大動作來進行作業?特别是取放物品的距離是否過大?
輕松作業
1.能否減少基本動素數?
2.是否處于難于操作的不合理姿勢?
3.是否是需要大力氣的動作?
4.改進動作不僅提高作業效率,還必須考慮作業的舒适性。
動作改善的三要素
動作方法
實現某一作業,有多種方法,即使相同的方法,作業的實施方法也因人而異,因而存在一種最好的方法。
作業現場布置
通過動素分析,作業時間的大部分是移動,抓取和放松物品。這些動作與材料、工夾具和機器的放置場所,位置、高度、放置方法密切相關,因此,必須根據操作者動作的方便性來考慮作業場所得布置。
工夾具與機器
取代人的手,足,眼和頭協作作業的作用,減輕操作者的疲勞,獲得數倍于人的力量與正确性。
基本原則一:減少動作數
動作數越多,則作業時間越長。因此,要避免不必要的動作,物料和工具的放置要便于使用,盡量減少動作數,或一次完成2個以上的動作。
動作方法
取消不必要的操作:通過動素分析,減少第2類、第3類動作數
通過固定電烙鐵減少動作數
改善前電烙鐵位置沒有固定,由右手握持,一個作業需要5個動作。改善方案為固定電烙鐵的位置,動作數由5個減少為3個。
減少眼的活動:眼具有确認目的物的作用,通常在手足之前動作。眼的活動過大,過于頻繁,将延緩動作
利用反射鏡減少眼的活動。
改善前把工件裝入夾具中,在通過示波器判斷工件的好壞。改善方案通過兩片反射鏡觀看示波器波形,頭眼幾乎不移動就能同時看到工件與示波器中的波形。
合并兩個及以上的動作
用雙管注射器減少塗樹脂動作。
改善前用單管注射器在接線柱的兩邊塗樹脂,改善方案采用雙管注射器,一次同時在接線柱的兩邊塗樹脂,減少一半的動作數,作業也變得輕松易行。
作業現場布置
把工具物料放在操作者前面的固定位置處:避免尋找,彎腰,過渡伸手等動作。熟練到一定程度後可以達到無意識伸手即能抓取物件。
把标簽該放置在操作者前面固定位置處。
改善前操作者從左側取标簽,必須轉身。改善方案将标簽放置台改在操作者前面,伸手即可去标簽,移動距離由40cm縮短為15cm。
把工具物料放置在便于作業的狀态:減少作業過程中的換手動作、預定動作。
利用夾鉗放置筒取消“改變夾鉗抓持方式”的動作。
改善效果:取消了改變夾鉗握持方式的動作。
按作業順序放置工具物料:可以減少尋找、選擇等動作,輕快作業。
按便于作業地順序布置工具。
工夾具與機器
利用便于抓取工具物料的工具物料箱。
用波紋闆簡化抓取動作。
将零件放在波紋闆上有利與用夾子夾起零件
把兩個以上工具合并成一個工具。
合并萬用表測頭。
利用快動夾緊機構:夾具設計原理中有專門的内容介紹該機構的原理與類型。
用壓闆夾緊機構代替手柄螺旋夾緊機構,減少夾緊動作時間。
用一個動作操作機器
快動開關。
改善前需要移動手柄才能開合開關、改善後隻需按按鈕一個動作即能開合開關
基本原則二:雙手同時動作
人們經常用一隻手代替萬用夾鉗等夾具握持工件,結果造成動作浪費。因此應經常注意到在作業中同時使用雙手動作,同時要改善作業現場和工夾具,以便于雙手同時作業。
焦點:某隻手是否處于空手等待狀态?是否發生拿住動作?
動作方法
雙手同時開始和同時完成動作:在作業過程中某一隻手空閑着,不僅造成浪費,還要加重另一隻手的負擔,造成動作的不平衡。當然,要雙手同時作業,還存在是否可行的問題。
雙手同時把元件插入電路闆
雙手對稱、反向同時動作:反複相同的運動軌迹是最自然的動作,若雙手的運動方向左右對稱的話,還可取得雙手相互運動的平衡,有節奏的進行動作,進一步消除雙手在時間上的偏差,防止作業差錯。
工具物料的對稱布置
改善前:在非對稱方式下作業,操作者必須轉動身體,人體平衡性差,容易疲勞。
改善後:對稱布置下作業,操作者無須轉動身體。
作業現場布置
按雙手能同時動作布置現場。
能夠用雙手進行的作業,也有因作業現場布置很差而無法用雙手動作的情況。最理想的情況是按左右對稱布置作業現場。
對稱與非對稱作業現場的布置。
夾具與機器
雙手同時動作的原則:
當要長時間拿住目的物時,應盡量采用固定工具;
對簡單的作業與需要力量的作業,應盡量采用能用足進行作業的工具
設計能進行雙手同時作業的工具
采用固定工具固定需要長時間拿住的目的物
實例:在把螺釘擰緊在工件的作業中,由于工件不穩定,左手拿住工件A,右手裝配工件B、擰緊螺釘等作業。在改善方案中,采用了固定工件的夾具,把左手解放出來,以便于雙手同時操作。
效果:動作數由8個減少為5個。
采用能利用足進行作業的工具
設計能雙手動作的工具與夾具
改善前用鉗子彎曲墊圈尾部
改善方案:在操作台上開2個小槽,雙手同時把2個墊圈尾部插入槽中,再用手彎曲尾部。
效果:減少了多個動作。
問題:請用動素分析法分析改善前後的動素。
基本原則三:縮短動作距離
觀察實際作業表明,重複時間在10~15秒間的短作業,通常有20 ~30%的無用作業。在進行作業時,應盡量不要轉動肩、彎腰曲身。
動作方法
用最适當的人體部位動作:所設計的作業動作盡量不移動肩和胳膊,僅通過活動手腕和手指來完成作業。要避免從背後和地闆上取物。人體中手、足、眼動作存在最佳順序(應盡量使用靠前部位的動作)
人體中手、足、眼動作的最佳順序
用最短的距離動作:動作的距離主要由作業現場布置,因此必須根據适當的作業範圍布置作業現場。
正常作業範圍與最大作業範圍
作業現場布置
在不妨礙作業的前提下盡量使作業區域狹窄
作業區域過寬,既要增加作業動作,又要多占據作業現場的面積。因此應盡量縮窄作業區域以防止不合理性、不穩定性和浪費。
通過改變物料放置與操作台的位置縮短動作距離
效果:将手到輸送帶的距離由50cm減小為30cm,回到人正常作業的範圍。
工夾具與機器
利用重力與機械動力送進、取出物料
利用滑槽縮短工件的運送作業距離
l效果:從彎腰送運距離1500px縮短為直身伸手250px
利用傾斜貨架縮短動作距離
利用人體最适當的部位操作機器
改變機器的操作位置縮短動作距離
效果:從伸手移動距離1875px縮短為伸手移動500px。
基本原則四:輕快動作
在作業過程中不出現運動方向的調整、注意、停止等動作,還不要用手拿重的物件,該由工具、夾具拿住和運送重物件。充分利用重力、彈力、以及壓縮空氣作運送動力。
動作方法
使動作不受限制輕松進行
不受限制的動作就是在作業過程中不出現運動方向的調整、注意、停止等動作,特别在人體和手不能自由活動,也不能自由使用工具的狹窄工作環境,無論如何對作業動作都有限制。此時,無浪費地适當寬松環境,減少動作的約束,輕松地動作,既能提高生産率和操作者的效率,又能提高産品質量。
取消對粘透明膠帶的限制
改善方案為:順着線圈繞線方向粘貼纏繞膠帶,可輕快作業。
利用重力及其他機械電磁力動作
對于需要力量的作業,利用彈簧、液壓、氣動等裝置可彌補人體力量的不足。
重力的利用:通過斜面、滑槽、漏鬥可利用重力下落和運送物料;
電磁力的利用:利用電磁力可以鈎吊、拿住和運送鋼鐵物料;
彈力的利用:利用橡皮與彈簧的彈力,可以夾持或彈出物件,還可作緩沖墊;
氣動與液壓的利用:利用氣動與液壓可以夾持、運送物料,開動機器。壓縮空氣還能吹散灰塵,真空可以吸附工件。
利用慣性力與反沖力
作業現場布置
最适當的作業位置高度
操作台的高度随作業内容而變。需要力量的作業,用手腕或手指完成的作業,都有不同的最适當的作業位置。
随手把物料堆放在地闆上,會經常彎腰取物料,不僅會造成人體疲勞,還會造成時間損失。
應考慮把物料、成品的堆放高度與操作台的高度大體一緻,減少人體的上下運動。
利用高度調整機構固定作業高度
随着貨架上工件數量的減少,重量減輕,自動擡高底闆的位置,以補償因工件的減少造成的取件高度的降低,使其保持固定的高度位置。
工夾具與機器
利用夾具和導軌規定運動經路:目的是取消作業過程中的定位動作,使作業變得容易,還可減少作業過程中的誤操作
利用導柱簡化重疊鋼闆作業
把操作手柄做成便于抓握的形狀
把夾具的對準位置設計成可觀察形
不改變操作姿勢就能對準
不要靠感覺來确認是否對準
使操作方向與機器的移動方向一緻
操作方向與機器移動方向一緻的場合
使工具 輕巧
改變工具材質減輕重量\将氣動螺絲刀吊起來減輕重量
來源:精弘益 -精益生産促進中心
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