工作设计和工作研究.ppt

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1、第七章 工作设计和工作研究,7.1 工作设计,7.2 工作研究,7.3 工作测量,通过本章学习，学生应该能够：1）掌握工作设计的概念、内容、工作设计的原理与方法；2）解释工作设计的重要性；3）讨论工作条件对工作设计的影响。4）了解工作研究的内容；5）了解工作研究的目的，并掌握如何进行工作研究；6）掌握工作标准的分类；7）了解作业测定的概念，掌握工时消耗的分类；8）描述两种常用的动作研究方法；关键词工作研究（job study）工作设计（job design）工作扩大（job enlargement）工作丰富化（job enrichment）工作轮换（job rotation）工作抽样（work

2、 sampling）标准时间（standards time）专门化（specialization）作业测定（work measurement）方法研究（methods study）动作研究（motion study）团队工作方式（team word mode）,学习目标,人机工程学和人力因素为提高人类活动的水平提供了机会，这种机会存在于各种应用之中，包括商业飞机。一种新驾驶舱显示设备能减少人为错误，而在商业飞机事故中，有三分之二是人为错误造成的，在驾驶舱中一秒之差实际上意味着生死之别。改进驾驶舱显示的方法之一是简化仪表板，新一代驾驶舱内安装了显示屏，它比传统的圆形刻度盘能更准确地显示信息，显示

3、屏使飞行员能更迅速地获取各种控制参数。包括空气速度，海拔和拔高率。针对人体系统的需要，运用人力因素的知识，飞机控制台将19项重要控制直接与“示警”显示相连，飞行员可以在头盔护目镜或一种挡风玻璃上看到示警显示，阿拉斯加航空公司已将其投入使用。华盛顿至西雅图的航线地区经常多雾，能见度较低，但由于使用这种新的“示警”显示，改善了其飞行能力，这种人力因素的改善能减少飞行员的错误，并提高飞行员的反应能力，这样使阿拉斯加航空公司飞行更加安全，同时更具有竞争力。,世界级企业特写：阿拉斯加航空公司通过对人力资源开发和工作设计，研究提高竞争力。,7.1 工作设计,7.1.1 工作设计决策一、什么是工作设计 工作

4、设计是指为组织中的某个人或某一群人指明工作岗位并规定各岗位的工作内容。二、工作设计的内容（一）明确工作任务，确定作业过程。（二）通过分工确定工作内容。（三）明确每个工作者的工作职责（四）以组织形式规定分工后的协调,由谁做工人的生理和心理特征,怎样做绩效和激励方法,为何做组织目标对员工的激励目标,何时做工作开始和结束时间,何处做企业的地理位置工作场所,做什么要完成的任务,最终的目标结构,工作设计决策图示,7.1.2 工作设计中的行为理论 一、生产管理中人的行为影响,生产率,职工的工作绩效,工作的物理环境,激励,职工的工作能力,非正式组织,工作设计,正式组织,领导,工会,职工心理需要,经济条件,个

5、人状况,（一）工作扩大化(Job enlargement)是指工作的横向扩大，即增加每个人工作任务的种类，从而使他能够完成一项完整工作的大部分程序，感受工作的意义和挑战，提高工作积极性。（二）工作职务轮换（Job rotation）是指允许员工定期轮换自己的工作。为员工提供更丰富、更多样化的工作内容，增加工作的新鲜感。（三）工作丰富化（Job enrichment）是指工作的纵向扩大，增大工人在工作计划、决策参与、进度控制乃至考评奖励方面的内容，使其介入到工作的管理之中，增大其工作自主性，以获得成就感、责任感和得到认可的满足感。（四）社会技术系统（Social-technology metho

6、d）管理人员的主要任务之一就是确保社会协作系统与技术系统的相互协调。（五）团队工作（Team work）是指由数人组成一个工作小组或团队，共同负责和完成某项工作。基本思想：全员参与，调动每个职工的积极性、主动性和创造性，使工作效果尽可能好。,二、工作设计中的行为理论,（一）气候状况的分析与设计：包括气候、气压、空气、流动速度和大气的污染程度。（二）照明的影响与照明设计（三）色彩对工作人员的影响：厂房、建筑物及工作地装备的色调，对工人的劳动情绪、生产效率和工作质量存在明显的影响。（四）噪音的影响与控制：凡是对工作人员形成干扰，使其感到不快、不安，或者引起伤害的一切声音信号，都是噪音。噪音危害人的

7、健康，能引起慢性疾病、器质性病变和对神经系统造成损害。,三、工作设计应考虑的环境因素,7.2 工作研究7.2.1 工作研究的概念,工作研究是指运用系统分析的方法把工作中不合理、不经济、混乱的因素排除，寻求更好、更经济、更容易的工作方法，以提高系统的生产效率。其基本目标是要避免浪费，包括时间、人力、物力、资金等各种形式的浪费。,工作研究,方法研究改进工作方法确定工作标准,时间研究确定完成工作的标准时间,提高劳动效率,基础,条件,工作研究包括的技术方法主要有两类：方法研究和时间研究。,二者的区别在于各自的侧重点不同：1、方法研究侧重研究完成工作的最佳方法，通过对工作过程每个环节的系统分析，制定出更

8、合理、更有效的工作方法，使工人的无效劳动减少，现场布局更合理，环境更优良；2、时间研究是在已制定标准工作程序和方法的基础上，运用各种时间测定技术，侧重研究完成这一工作所需的标准工作时间，目的是使工时成本进一步降低，劳动力的使用更为合理。二者之间的联系在于：1、首先它们都是工作研究的技术方法，目的都是在于排除作业中不合理、不经济的因素，寻求一种更佳、更经济的方法，并据以培训员工，从而提高系统的生产效率；2、同时，方法研究是时间研究的前提和基础，只有在先进、合理的工作方法确定之后，才有可能建立科学、合理的时间定额；3、时间研究又是选择和评价工作方法的依据，它所提供的时间数据，既是评价工作方法是否合

9、理与优劣的重要依据，又是制定标准作业的基本前提。,时间研究和方法研究的联系与区别,7.2.2 工作研究的基本步骤,一、选择研究对象、确定研究目标 工业工程师有一句永远尊循的名言：“凡事有一更好的方法”，要抱有一种怀疑和改进的态度去发掘问题。选择问题要考虑的因素：（一）全局性（经济因素）对总体影响大的问题：卡脖子工序；成本过高工作；重复工作；质量低及不稳定工作；路线长、搬运多的工作；事故严重的工作等。（二）有效性（时间因素）立竿见影（三）可能性（技术因素）（四）人的因素 工作研究的目标一般有：（一）减少作业所需时间；（二）节约生产中的物料消耗；（三）提高产品质量的稳定性；（四）改善职工的操作，减

10、少劳动疲劳；（五）提高职工对工作的兴趣和积极性；（六）增强职工的工作安全性，改善工作环境与条件等。二、现状分析 观察现行方法，记录全部事实。方法研究能否取得成功，就看记录是否详尽和正确。,生产过程分析符号,基本符号和应用符号1、加工 表示直接改变零件的物理 和化学性质或处于分解装配中。,A3,5,第五道加工工序,A零件的第3道加工工序,以加工为主，同时检验,直径3/8吋,2、搬运 表示材料从一处移到另一处。3、检验 进行数量或质量的检验。,表示数量检验 表示质量检验,表示数量和质量同时检验，以质量检验为主,4、停留 生产过程中必要的储存,原材料的储存,零件、（半）成品的储存,记录用图表,1、过

11、程分析用的：生产过程分工序分析图表 工艺流程分析图表 平面流程分析图表2、操作分析用的：人机联合分析图表,分析研究寻求新方法：六何分析法、四种技巧,严格分析研究,原因对象地点时间人员方法,然后考虑,取消合并重组简化,达到最佳的工作方法,（三）拟定改进方案，,（四）贯彻实施新的工作方法,四种技巧 1、取消（Elimination）：对所要研究的工作，首先考虑取消的可能性。如果不能全部取消，就考虑部分取消。取消不必要的工序、不必要的搬运、不必要的检验等 减少工作中的不规则性，比如确定工件、工具的固定存放地，形成习惯性机械动作 取消必需的休息外，工作中一切怠工和闲置时间2、合并（Combinatio

12、n）：如果生产过程分工过细，各工序之间可能会引发不必要的多次搬运、反复装卸或人浮于事、忙闲不均等现象。如果工作不能取消，则考虑能否对工序进行调整合并。对于多个方向突变的动作合并，形成一个方向的连续动作 实现工具的合并、控制的合并和动作的合并等3、重排（Rearrangement）：对工作的先后顺序进行重新排列组合，使工作流程合理化。前后工序对换 手动变为脚动 调整设备位置等4、简化（Simplification）：在取消、合并、重排后再对工作内容步骤进行深入研究，使方法和动作尽量简化，能量尽量节省。,7.2.3 工作研究的技术方法之一：方法研究,按照由粗到细，方法研究可以分为过程研究、操作研究

13、和动作研究三个方面的内容。一、过程研究 过程研究是对某一工序或某项业务的整个过程进行分析。主要分析每一过程的具体步骤，如工序结构分析，就需要研究从原材料开始到产成品形成为止的整个生产过程有多少生产环节，主要工序是什么，工序数目一共有多少个，加工顺序是否合理等。二、操作研究 通过过程研究的全面分析，可以找出现行作业过程中不合理的步骤、设置，设计有条理更系统的工作程序。完成这些工作后，就要进一步研究工序作业，研究操作工人在工作场所的活动状况，需要对工人的操作和机器的相互作用进行描述，重点分析二者在同一时间和同一地点的协调动作，经常使用的研究分析图表有人机活动图、线形图等。,一、生产过程分析及生产过

14、程的类型（一）生产过程分析的定义 生产过程分析是研究生产过程的一个重要手段，它通常是从原材料投入开始，到成品出产为止，按工艺顺序，用一定的符号，以工序为单位，将整个加工过程全部记录下来，绘制成生产过程分析图表，据以进行研究分析，是寻求理想生产过程的一种方法。（二）生产过程分析的内容 1、分工序分析 以产品为对象；了解各工序的作用和相互的关系；发现不必要的工序。2、工艺流程分析 以零部件为对象；了解原材料、在制品的运输方向和路径；发现多余的搬运。3、流程分析 以厂房和设备布置为对象；了解研究对象在车间、设流转情况以及分散在厂不厂房和设备布置。4、操作分析 以人机联合为对象；了解工人的活动和操作；

15、发现不合理的操作程序和方法。,生产过程分析（工程分析）,1、零件型 2、装配型 3、分解型,（三）生产过程的类型,（一）查阅资料 如：实物样品、设计图、零部件图、使用说明书、工艺流程图、厂区和车间平面布置图等。并听取有关人员的介绍。（二）现场调查 按工艺顺序跟踪被调查物品的移动，对每一作业作调查的同时，要向作业者或班组长了解作业情况。,二、生产过程的调查方法,（一）定义：以产品为对象，运用加工和检验两种符号来对产品生产过程进行的总体分析。（二）目的：了解产品从原材料投入开始到成品形成为止的整个生产过程都有哪些生产环节、多少主要工序组成，经过一个什么样的加工工序。（三）分析工具：生产过程分工序分

16、析图 生产过程分工序分析图是一种装配型的图表。纵向代表生产过程的进程，横向代表零件生产过程的活动。绘制时先将主要生产过程绘于最右方，然后依次向左按加工装配顺序绘制。例如：下图是铅笔的生产过程分工序分析图,三、产品分工序分析,1,铝板材 石墨 粘土 原木,3,2,4,5,6,7,8,16,17,18,19,20,21,25,10,26,2,4,11,12,13,14,15,1,9,22,23,24,3,开解锯断煮板,切板染板烘干烤板刨槽胶芯刨杆检查,油漆印花切光打印字装橡皮头检查包装入库,配合混合压芯烘芯烧芯油芯,检查,粉碎,冲压滚压电镀,检查,（一）定义：运用加工、搬运、检验和停滞四种符号，对

17、零件从毛坯开始到零件制成为止的全过程，按工艺顺序具体而定量地进行调查、描述和分析。（二）分析的内容：物品流动的数量、搬运的距离、消耗的时间、工艺方法、作业地点、作业人员、使用的机器设备、工夹具、容器等。（三）分析工具 1、工艺流程分析表 2、工艺流程改造前后对照图 3、对照表,四、工艺流程分析,某铅笔厂槽板工艺流程分析表,工艺流程改造前后对照图,改善前和改善后的对照表,（一）定义：按被研究对象加工过程的实际经过路线，在厂区平面图和车间设备布置图上用加工、检验、搬运和停滞等要素符号和连接线描绘研究对象的流动路线，从而进行分析以找出不合理的厂房和设备布置的过程。（二）分析工具：平面流程分析图 从图

18、上可以看出：被研究对象的流动情况；分散在厂区内的厂房、设备和各工序之间的关系。1、标出流动方向 2、注明流动的距离 3、改善前后要以不同颜色或粗虚线标出。（三）要求：1、路线尽可能短 2、路线尽可能是直线 3、单项移动，勿往返 4、道路宽适面好，畅通易搬运。,五、平面流程分析,工装车间,毛坯库,剪床,剪床,剪床,料场,剪料工段,拔头锻柄工段,拔头机,旋转锤,三角锉拔头锻柄平面流程分析图,55米,106米,84米,70米,5米,3米,86米,（一）定义 是以观测和分析作业者和机器在同一时间内的工作情况，寻求合理的方法，使人的操作和机器的运转协调配合，以充分发挥人和机器的效率。（二）分析工具：人机

19、联合分析表,六、人机联合分析,动作研究是过程研究和操作研究的细化，其目的是探讨动作的效能，作业姿势、工作地布置和工具的陈列，以寻求操作的高效率和省力化。（一）动素的划分 这些动素按性质划分为三大类：第一类为有效动素，如伸手、抓住、搬动、放开、检查等，它们是完成操作必要的动素，对这些动素，应根据“节约动作的原则”研究是否有可以改进之处；第二类为附属动素，如预备、寻找、选择、定位、保持，这些常常是减缓第一类操作的动素，对这类动素可以研究工作地布置及事先加强指导和准备，将一些要素予以简化、合并或删除。第三类为无效动素，如延迟、休息、思考等，对完成操作没有促进作用，有些甚至是不必存在的，对这些动素应研

20、究动作程序、工作地布置的改善以及消除容易引起疲劳的因素，尽可能减少它们。在日常作业中，人们常常会忽视那些貌似微小的动作，但实际上在大量反复作业中，即使是细微的改进也会带来可观的收益，否则一个多余或错误的动作不但会由于反复出现而影响生产效率，甚至会伴随大规模生产而徒劳无功。从这个意义上讲，动作研究实质是为了追求人类创造财富时间的延长。,三、动作研究,1、关于身体运用的原则 谋求身体运用的节约可遵循以下原则：（1）双手应同时开始和结束某件任务的基本分工，双手不应同时闲着，休息时间除外；（2）双手的动作应对称地同时进行；（3）只要可能，应尽量应用惯性（或重力），如果必须要肌肉来克服的惯性，应被减少到

21、最小限度；（4）尽可能采用连续的曲线运动，避免方向的突然和急剧变化；（5）动作用最短距离进行，排除不必要的动作；（6）动作应尽量轻松自然和有节奏（7）尽量用最小的动作去完成作业，手的动作应越简单越好为了实现双手动作的节约，应该相应布置工作位置和工具、设备的位置。,（二）节约动作的原则,2、关于工作地布置和环境条件的原则（1）工具和材料应按照工作顺序固定放置，尽量消除或减少寻找和选择动作；（2）工具、材料、装置应尽量靠近操作者；（3）零件物料的供给应利用重力式的送料盒或容器传到操作者手边；（4）工作椅的式样和高度应能使操作者保持良好的姿势，工作面和工作椅的高度最好布置得在工作时可以替换着坐和站；

22、（5）工作面的光线、色彩、通风要使工作者尽可能舒适；（6）所有的动作只要用脚来做更为有利，就应该避免用手来做；只要经济合算，就应采用动力驱动；只要可能就应该采用虎钳或夹具固定工作物，以便腾出双手进行其他操作。3、关于工具、设备的设计原则（1）只要可能，应把两个或多个工具联合成一个来完成复合操作；（2）要充分利用力学原理设计工具，使之容易操作，如手柄的接触面应大些。（3）机器上操作部件的安置，应使操作者尽量少变动姿势和位置,工人的全部时间消耗,定额时间,非定额时间,宽放时间,作业时间,附加时间,基本作业时间,准备和结束时间,休息和自然需要时间,布置、照管工作时间,工人造成的损失时间,非工人造成的

23、损失时间,非生产工作时间,不与基本时间交叉,与基本时间交叉,手动时间,机动时间,手机并动时间,工作测定也叫时间研究，是各种工作时间测定的总称。是指为了以时间为尺度，对作业系统进行评价、设计和应用，把作业分解为适当的要素，测定要素的时间，并进行适当运算以找到最节省时间的操作方法的研究方法。,7.3 工作测量,7.3.1 企业工时消耗的构成,是指在产品设计正确、工艺完善的条件下，制造产品或进行作业所用的时间。由作业时间和宽放时间组成。（一）作业时间（To）：直接用于完成生产任务，实现工艺过程的时间。在机械加工条件下,可分为基本作业时间和辅助作业时间；手工作业则不再区分。消耗特点：每完成单位产品发生

24、一次（是产量的线性函数）,其数量取决于产品与工艺特征。辅助时间可以根据与基本时间的交叉与否确定。但手工作业时不能分解。确定方法：一般采用测时或公式计算的方法。1、基本时间：是指直接执行基本工艺过程，用于改变劳动对象的物理和化学性质的时间消耗。毛坯制造、机械加工、热处理、装配、油漆等。2、辅助时间：指为保证基本工艺过程的实现而进行的各种辅助性操作所消耗的时间。装卸、进刀、退刀、测量、换刀具、夹具、工具等。（二）宽放时间：是指劳动者在工作过程中，因工作需要、休息和生理需要，在作业时间上需要予以补偿的时间。一般以宽放率表示。宽放率=宽放时间/作业时间1、布置和照管工作地时间（Tw）是指为保证工作地处

25、于正常状态进行的操作所消耗的时间。例如：保养、清扫设备，换工具，交接班工作等。消耗特点：每个轮班发生一次，数量取决于设备状况,设备工作时间的长短等因素。确定方法：一般按占O的比例确定，用统计分析的方法。,一、定额时间,2、休息和生理需要时间（m）指用于劳动者恢复、保持劳动能力所需要的时间。例如：调整姿势、喝水等时间。消耗特点：根据劳动条件与劳动强度的不同，消耗的时间不同。确定方法：一般按劳动条件确定一个占作业时间的比例，统计分析方法。3、准备与结束时间（f）为生产一批产品或做一项工作，进行事前准备和事后结束工作所需的时间。例如：领料、准备图纸和工具、调整设备、结束后的送检等所需的时间。消耗特点

26、：每加工一批产品（更换一次加工对象）发生一次，与设备及产品的复杂程度有关。确定方法：统计分析,或根据工艺技术文件要求确定。二、非定额时间 是指在工作时间内因停工或执行非生产性作业而损失的时间。（一）非生产工作时间 开会、废次品的返修等。（二）非工人造成的损失时间 停工、停料、等待图纸、停电、任务不当等（三）工人造成的损失时间 缺勤、迟到、早退、办私事等。,一、秒表测时法 秒表测时法是在工作现场或通过观察工作的录像带，将作业或任务分解成可测量的工作单元，用秒表对每一单元单独测定所需时间的一种方法。二、标准要素法（Elemental Standards Data Approach）这一方法的基本原

27、理在于：不同种类的工作实际上是有限作业单元的不同组合，对于工作单元所进行的时间研究和建立的工作标准，同样可应用于不同种类的工作中的作业单元。而这样的工作单元的作业标准，一经测定，即可存入数据库，需要时随取随用。因为数据表中对不同工作种类给予不同的系数，加进宽放时间就可求出标准时间。三、PTS法/既定时间标准法（Predetermined Time Standards）既定时间标准法的研究者认为，既然作业存在着正常的标准时间，那么构成作业的基本动作也应存在合理的时间标准。于是可以将基本动作、动作距离或与人体各部位的关系列成标准时间表。PTS法种类很多，一个普遍应用的系统是二十世纪40年代由美国操

28、作工程委员会开发的时间测量系统MTM（Methods of Time Measurement）。MTM法把工作分解成伸向、移动、抓取、定位、放下、分开等基本动作单元，预先制定每种动作单元的标准时间值。,7.3.2 时间研究方法,一、定义：在一定的生产技术组织条件下，生产一定产量的产品所规定消耗的时间，或在一定时间内所规定生产的合格产品的数量。劳动定额的基本形式：工时定额、产量定额、（看管定额、服务定额）二、作用：（一）企业实现全面计划管理的基础（二）合理安排劳动力，提高劳动生产率的重要手段（三）企业实行经济核算和成本管理的重要基础,7.3.3 劳动定额,三、劳动定额的制定（一）劳动定额的时间构

29、成：宽放系数，WM占作业时间比例 n:生产批量 1、大量生产条件下：OWMO（）2、成批生产条件下：OWM1nF O（）1nF3、单件生产条件下：OWMFO（）F,单o（）fn,例 在某车床上车削轴，工序单件时间为30分钟，通过调查，确定布置工作地时间和生理需要时间占单件时间的10%，准备与结束时间为30分钟，加工批量为100件，试分别求出三种不同条件下单件工时定额。,解 1、大量大批生产条件下：单件工时定额=30（1+10%）=33 分钟 2、成批生产条件下：单件工时定额=30（1+10%）+30/100=33.3 分钟 3、单件生产条件下：单件工时定额=30（1+10%）+30=63 分钟

30、,（二）制定劳动定额的要求和影响因素1、劳动定额制定的要求 劳动定额制定的要求，总的讲是全、快、准。这里准是关键，如果定额水平不先进合理，即使制定定额很全很快，也不能发挥定额的积极作用。先进合理有两个含义，一是制定的定额要在已经达到的实际水平的基础上有所提高，在正常生产条件下，经过一定时期的努力，大多数职工可以达到，少数先进职工可以超过，少数后进职工也能够接近以至达到的水平。二是相同的生产单位，相同的工种，相同的产品之间的定额水平要统一；不同的生产单位、不同的工种、不同的产品之间的定额水平要平衡。2、劳动定额制定的影响因素：（1）劳动者的技术熟练程度、工龄长短、性别和身体素质、思想政治状况、生

31、理和心理的状况等。（2）机器设备、生产装置和工、模、夹具的状况等。（3）原材料、燃料和协作件的质量及供应情况。（4）劳动强度大小、劳动繁简难易程度和劳动环境的湿度、照明、温度、噪声、粉尘等情况。（5）工艺规程完备的程度，生产组织和劳动组织是否合理，各项管理制度（如检验、计量等）是否健全，分配制度是否合理等。,（三）劳动定额的制定方法1、概率估计法特点：根据产品的技术图纸，工艺规程，以及工作条件，对工时消耗做出估计值。然后，求数理统计的平均值。也称为三点估计法。原理：设：a:最乐观时间 b:最保守时间 m:最可能时间：定额完成系数，此数值可在数理统计书中查到,M（a4mb）6,（ba）6 T M

32、,例：某工序的定额估计为：a6小时,b14小时,m7小时 则：M16(64714)8小时（146）6861.3小时 如定额完成率P取95，则：T81.61.310小时 其中：0 P(T)50 1 P(T)84 2 P(T)98 1.6 P(T)95 1.3 P(T)90,2、统计分析法 特点：根据以往定额完成情况，推算确定。用实动工时的统计量,计算平均数,加上概率分析。计算方法：第一，计算X的平均数。XX1X2XnnXin或:XXififi第二,计算均方差(X1X)2(X2X)2(XnX)2n 或：(XiX)2fifi第三,计算工时定额。TX：定额完成系数，确定方法同上。,3、技术定额法 特点：在标准的技术组织条件与合理的操作方法基础上,通过测时或技术计算,确定工时的消耗。基本公式：其中：O：可以测时或工时消耗规律计算求得，其方法根据各种作业的不同，计算方法也不同。可根据加工设备的运动特点及工艺参数等计算确定；K：根据工时消耗种类比例的构成，统计确定；F：根据设备、工装等单独确定。适用：技术计算方法适用于使用机器加工作业的基本作业时间。,O（1K）1nF,