第五章 作业分析5.1 作业分析概述 5.1.1作业分析的基本概念作业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。

这种分析是研究一道工序、一个工作地的工人（一人或多人）使用机器或不使用机器的各个操作活动。

它与程序分析的区别是：程序分析是研究整个制造的运动过程，分析到工序为止；作业分析是研究一道工序的运动过程，分析到操作为止。

1．操作的定义和分类1）定义 指为实现一定目的而进行的独立完整的劳动活动，是加工工序或作业的再分解，同时操作也可以进一步分解为若干个动作。

2）分类 基本操作、辅助操作 2．作业分析的含义及目的 1）含义作业分析是指通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业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、缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析。

2）目的作业分析的总目的是提高工作效率，减轻操作疲劳，使操作者能高效、舒适的工作。

具体有以下几点：（1）使作业内结构合理，删除多余无效的操作，使操作最有效，总数最少； （2）使人和机器能很好的协调配合工作，充分发挥人和机器的效能； （3）改进操作方法和工作地布置，减轻操作者的疲劳。

3．作业分析的方法作业分析根据不同的调查目的，作业分析可分为人机作业分析、联合作业分析和双手作业分析三种。

（1）在使用机器的作业中用人机作业分析，研究人和机器在作业过程时间上的协调配合关系，尽量减少人和机器的空闲时间，使人和机器的效能得到充分发挥。

（2）在有多个操作者共同完成的作业中用联合作业分析，目的是为了发现空闲与等待的作业时间，使共同工作中的每一个作业人员的工作负荷趋于平衡，以获得更好的较低的人工成本。

减少周期（程）时间。

（3）在以手工作业为主的作业中用双手作业分析，研究双手的动作及其平衡，左、右手5.1作业分析概述 5.2人机作业分析 5.3联合作业分析 5.4双手作业分析本章学习要点 理解人机作业分析、双手作业分析、联合作业分析的定义及主要用途；掌握人机作业分析图、双手操作分析图、联合作业分析图的基本结构及分析改进重点。

分工是否恰到好处。

指导作业者如何有效地运用双手。

5.1.2作业分析的关注焦点及核心关注焦点：（1）机动时间（人员空闲）（2）手动时间（机器空闲）（3）闲余能量（主要是机器闲余能力）核心：人和机器能力的有效利用，作到“最佳”（1）操作人员空闲时间最少（2）一个工人看管的最佳机器台数（3）机器闲置的时间最少（4）一定数量的机器最佳工人数（5）成本最小（人工成本+机器成本）5.1.3 影响操作的因素1．与劳动对象有关的因素1）劳动对象的复杂程度2)被加工材料的加工性3）毛坯的形状和余量2．与劳动工具（机器设备）有关的因素1）劳动工具的工作性能2）劳动工具的使用性能3.与工作地状况有关的因素1）工作的的设备布置状况2）毛料、成品、工具的摆放位置4．与工作环境有关的因素包括温度、湿度、照明、噪声、空气清新度和色彩六个环境指标，这些指标对操作者的工作效率、工作质量和安全都有不同程度的影响。

因此在作业时要尽量保持良好的工作环境。

5．与劳动者素质有关的因素1）技术素质2）思想素质指劳动者工作态度。

5.1.4 作业分析的基本要求（见教材109）5.2 人—机作业分析5.2.1定义人－机作业分析正是为了分析人的闲余能力，充分发挥闲余能力的作用的一种技术。

其定义是：人－机作业分析是应用于机械作业的一种分析技术，通过对某一项作业的现场观察，记录操作者和机器设备在同一时间内的工作情况，并加以分析，寻求合理的操作方法，使人和机器的配合更加协调，以充分发挥人和机器的效率。

通常情况下，人－机作业分析一般用于分析1人操作1台机器或1人操作多台机器的情况。

此外，在机器的工作过程中，调查、了解在作业周期内机器作业与工人作业的相互关系，以充分利用机器与工人的闲余能量及平衡作业时，则要利用人机作业图，可将生产过程中，工人作业的手动时间和机器的机动时间清楚地表现出来。

5.2.2人—机作业分析的作业过程1．观察和记录操作者与机器设备在一个作业周期（周程）内各自的操作步骤和操作内容。

2．用作业测定法确定这些操作活动的时间，按照操作者和机器设备操作活动的时间配合关系，在作业分析图表中清晰地表示出来；3．运用工作简化和合并交叉的原则，研究改进操作的各种可能性，提出切实可行的改进方案。

4．绘出改善后的作业分析图表。

改善后的操作方法经过现场验证以后，即应用于生产，并对改进的效果进行评价。

5.2.3人－机作业图1、概念人－机作业图是记录在同一时间坐标上，表明作业者与机器的协调和配合关系的一种图表。

它可以清楚地显示人的工作周期与机器的工作周期在时间上的配合关系，因此，通过对人－机作业图的分析，可以获得减少人－机等待（空闲）时间，提高人－机效率的新方法。

2、组成和我们前面讲的工艺程序图、流程程序图的构成一样，人－机作业图也由表头、图表和结果统计三个部分构成。

表头部分：包括作业名称、工作部门、产品名称、表号、作业者、编号、图示、日期、开始动作、结束动作等（表头内容依具体情况而制定）。

统计部分：统计内容包括操作周程（期），人、机在一周程内工作时间和空闲时间，以及人、机利用率。

下面我们看一个示例。

车削零件的人机作业图图表部分：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。

分为左、中、右三部分：①左边记录人的各项操作内容和顺序；②右边记录机器的运转情况；③中间为时间标尺，分别记录人和机器的工作和运转时间。

（例：教材116图5-5车削人机作业图）3、绘制（1）填写表头各项。

（2）绘制时间标尺。

操作者的操作时间和机器的运转时间均用同一时间标尺。

时间标尺的分档粗细根据工作周期的长短划分。

对工作周期长的作业，时间分档要粗些，即每一格所代表的时间值要大些（工作周期为30min，每一格时间值为1-2min）；对工作周期短的作业，时间分档要细些，即每一格所代表的时间值要小些（工作周期为5min，每一格时间值为0.1-0.2min）（3）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。

（4）按规定的符号在时间标尺的格内标出人和机器的工作时间和闲置时间。

（5）统计人和机器的操作时间和闲置时间并计算时间利用率。

（6）经过分析，提出改进建议填写在表尾栏内。

人机作业分析图仅记录一个工作周期内人和机器的工作情况。

但绘制人机作业图时要反复观察数个工作周期才能绘制成。

例某工人操作三台同样的机床（ABC）加工同一种工件，若工人装夹工件的时间为1.5分，卸下工件的时间为0.5分，机床自动加工时间为8分，工人在机床间移动的时间忽略不计。

假设以工人在机床A上装夹工件为开始动作，试绘制出该操作的人机作业图。

、5.2.4 人机作业分析根据作业分析的基本要求，寻求改进目标。

特别是运用ECRS法，使人机操作合理化。

1．人和机器活动的分析在作业中，人和机器的活动按其相互关系可分为以下几种类型1）人的独立工作与机器无关的一些操作，即这些操作既不去控制机器，也不受机器活动的影响，如车工刃磨车刀、测量已加工完的零件、清理工具和布置工作地等。

2）机器的独立工作如机床的自动切屑过程，设备的自动加工过程等。

3）人机的联合工作人与机器有密切关系的操作，即这些操作必须要求机器处于某种状态方能进行。

例如，停车装夹和拆卸零件、停车变速等操作以及人操作机器的操作如开车、停车操作等。

对于以上三种活动分析时，力求使1）和2）同时进行，以缩短工作时间。

对3）要尽量缩短本身的操作时间。

2．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。

有些闲置时间是不可避免的，而有些则是可以避免的，闲置时间有以下两类。

1）机器的闲置时间。

（1）作业内的闲置时间。

①停机操作造成的。

例如，机加工作业中，装卸零件时必须要求停止运转而造成的机器闲置。

此类闲置不可避免。

②非停机操作造成。

例如，清理工具、对已加工完的零件打毛刺等。

此类闲置可以避免。

（2）作业需要的闲置。

这种闲置虽与作业没有直接关系，但是为使机器能正常工作所需的机器闲置，如停机维修、清理设备、设备的试运转、工人的合理休息而停机等。

这种闲置也不可避免。

（3）与作业无关的闲置。

这种闲置是作业不需要的，而且是突发性和无规律的，如动力供应中断使机器停机、停工待料、等待处理问题、工人擅离岗位停机等。

这类闲置是可以避免的。

以上各种机器闲置中，利用人机作业图只能对第（1）类闲置进行分析，使停机操作的闲置时间尽量缩短，并避免非停机操作的闲置的出现。

2）人的闲置时间（1）作业中的闲置。

机器自动工作中，可能使工人闲置。

这类闲置可以利用人机作业图进行分析，尽可能使人在闲置时间内进行一些操作，使整个工作周期时间缩短，或进行一人多机操作。

（2）作业外的闲置。

因动力供应中断使机器停机、停工待料、停工维修机器、工人擅离岗位停机等所造成的闲置。

这类闲置可通过加强生产管理，进行劳动纪律教育等方法改进。

利用人机程序图则无能为力3．分析单人多机操作的可能性在单人单机操作的工作周期中，如果机器自动工作时间远大于人的操作时间，则有可能考虑一人操作多台机器。

1）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+人在机器间步行时间+必要的照管机器时间＜机器自动工作时间。

2）能操作机器最低台数的确定当满足单人多机操作的必要条件后，那么一人能操作几台机器由下式确定：N=(L+M)/（L+W+T)=一台机器的作业周期/工人操作机器所需时间式中N——一个工人操作机器最低数；L——工人装、卸工件时间（h)；M——机器完成该项作业的时间；W——工人必要的照看机器和休息时间T——工人从一台机器走向另一台机器的时间；（有时可以忽略）当N＜2时，一人仅能操作1台机器；当2≤N＜3时，一人可能操作2台机器当3≤N＜4时，一人可能操作3台机器当n≤N＜n+1时，一人可能操作n台机器在考虑一人多机操作时，还应考虑一下几点：（1）必须保证人身和设备的安全。

在机器上应装有限位装置和自动停车装置，以防人来不及按时操作时发生事故。

（2）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。

例如：工人操作一台机器装、卸工件时间为5min，工人由一台机器走到另一台机器所需时间5min，机器完成该项作业的时间10 min，那么一个工人操作机器最低数N=1.5取整1台。

书上公式计算是2台。

分子不应该包含工人由一台机器走到另一台机器所需时间。

五、人机作业分析的应用例1、在立式铣床上精铣铸铁件的平面人机作业图分析：在立式铣床上精铣铸铁件时人－机操作图中可见，工作中铣床有3/5的时间没有工作，工人有2/5时间没工作。