動作分析及動作經濟原則-詳解

1. 動作分析

1.1 動作分析概述

程序分析是從大處著眼，根據程序圖分析生產過程的種種浪費，從合理安排程序中去尋求提高工作效率的方法。而動作研究則是在程序決定后，研究人體各種操作動作之浪費，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，刪除無效動作，使操作簡便有效，以提高工作效率。其內容為：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，在此基礎上制定出標準的操作方法，為制定動作時間標準作技術準備。它包括：動素分析、影象分析、動作經濟原則等內容。

1.1.1 動作

工藝流程和作業的具體實施方法，如為尋找、握取、移動、裝配必要的目的物，操作者身體各個部位的每一個活動。動作可大致分為下面四類：

加工—改變目的物形狀和裝配目的物的動作

移動—改變目的物位置的動作

握持—保持目的物形態的動作

等待—無作業手空閑著的動作

1.1.2 動作分析

定義：按操作者實施的動作順序觀察動作，用特定的記號記錄以手、眼為中心的人體各部位的動作內容，把握實際情況，並將上述記錄圖表化，以此為基礎，判斷動作的好壞，找出改善著眼點的一套分析方法。

1.1.3 動作分析方法

（1）目視動作觀察法：分析者直接觀測實際的作業過程，並將觀察到的情況直接記錄到專用表格上的一種分析方法。

· 動素分析法

· 雙手操作分析法

（2）影像動作觀察法：通過錄像和攝影，用膠捲和錄音帶記錄作業的實施過程，再通過放影、放像的方法觀察和分析作業動作的方法。

·高速攝影分析法（細微動作影像分析）

·常速攝影分析法

·慢速攝影分析法

·VTR分析法

1.1 4 動作分析的用途

·為減輕作業疲勞，提高工作效率而找出動作存在的問題

·探討最適當的動作順序、方法和人體各部位動作的同時實施

·探討最適合於動作的工夾具和作業範圍內的布置

·比較動作順序、方法改進前後的情況，預測和確認改善的效果

·用記號和圖表一目了然地說明動作順序和方法

·改善動作順序和方法，制定最適當的標準作業方法

·提高能細微分析動作和判斷動作好壞的動作意識

1.2 動素分析

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、眼的活動聯繫起來詳盡地進行分析，用動素記號記錄和分類，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、浪費的動作等問題並加以改進的一種分析方法。

動素分析的目的：

·把動作分類歸納成為18種基本動作，了解每個動作的過程和狀態，明確動作順序、方法與雙手、眼、足、頭等人體各個部位動作之間的關係

·把握人體各部位是否同時動作

·確認各動作的合理性，找出存在的浪費、不合理性和不穩定性

·區別必要動作、輔助動作和不必要動作，找出產生后兩類動作的原因

1.2.1 動素

在進行動作研究時發現：①很多動作均由操作者雙手完成；②所有入力操作均包括一些基本動作。由吉爾布雷斯總結成稱為「動素」的17種基本動作，後由美國機械工程師協會(ASME)增加一種動素而成18項。

?xml:namespace>舉例：打開啤酒瓶的動素分析表?xml:namespace>

動素可分為三大類：

·有效動素

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確位置關係的動作

5 裝配：使兩個或兩個以上的目的物合併的動作

6 拆卸：將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著的目的物的動作

9 檢驗：將目的物的性能、質量、數量與規定標準相比較的動作。

·輔助動素

為完成作業動素而必須的動素，它將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，共有五種。

1 尋找 ：用眼、手等五種感官尋找目的物的動作

2發現：在尋找動作后，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於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得的動素，也稱為第三類動素。共有4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 不可避免的延遲：由於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 可以避免的延遲：不含有效動作，但操作者可以控制的延遲。

4休息：為恢復疲勞，身心活動處於休息狀態。

台灣的周道教授將動素用4個同心圓表，第一圈為中心圈，為核心動素；第二圈為常用動素，是改善的對象，第三圈為輔助性動素，操作中愈少愈好，第四圈(最外圈)為消耗性動素，應儘可能予以取消。

1.2.2 動素分析的步驟

第一步：找出作業中存在的問題，決定應進行動素分析的作業

第二步：動素分析的準備：動素分析表、記錄紙、秒錶、捲尺等

第三步：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：將動素記號按左右手分開，填寫合計數

（4）畫出作業現場布置圖

第四步：討論分析結果，確定改進方案

·找出第2、3類動作多的原因並進行改善，分析雙手動作的平衡

·4W1H提問技術，ECRS技巧，動作改善檢查表

·基於動作經濟原則進行

·在確定改進方案后，應作出改進作業后的動素分析表，比較改進前後的動素數，把握改進效果

1.2.3 動素分析的應用場合

（1）探討高效易行的作業方法

用於無論如何觀察作業，也不能發現動作所存在的問題以及無論如何思考也制訂不出最佳方案的場合

（2）探討最適當的動作順序

通過動素分析，可以明白人體各部位用什麼動作順序活動，得到最適當的動作順序

（3）作為討論最適當的工夾具與作業環境布置安排時的參考資料

（4）制訂正確易行的標準作業方法

（5）培養動作意識

1.2.4 動素分析的應用案例分析與研討

2 動作經濟原則

2.1 動作經濟原則的定義

在生產現場最必要的是人、機器和物料，稱之為生產的三要素。

在作業過程中要經濟的使用動作，必須觀察和分析動作：

1）是否只使用右手而讓左手空閑著；

2）工件是否處於難於處理的位置；

3）若使用工夾具是否減少人數也能輕鬆的進行作業。

通過對上述問題的改善，既可以提高作業的效率，也能確保產品的質量。

要追求動作經濟，必須具備動作意識，經常分析一個一個的操作動作，徹底排除動作中的不合理成分和浪費，達到：

1）明白合理動作和不合理動作的區別；

2）明確動作錯誤的原因，判斷合理動作；

3）全身心的投入動作研究，思考合理動作方法、作業配置和工夾具。

以上三條稱為動作意識，具備動作意識后可以進一步問題意識和改善意識。

但是，要改善動作，單具備動作意識還不夠，單靠觀察作業動作也還拿不出改進方案。根據吉爾布雷斯的動素分析法，總結出動作經濟原則。

動作經濟原則，就是人為了以最低限的疲勞獲取最高的效率，尋求最合理的動作時應遵循的原則。根據這些原則，任何人都能檢查作業動作是否合理。

動作經濟原則是更好改善動作的原則，不僅要改善操作方法以便輕快動作，還要改善相關的物料、工夾具與機器的功能、布置和形狀以便於動作。

2. 2 動作經濟的四條基本原則

1）減少動作的數量

是否有多餘的搜索、選擇、思考和預置？是否便於把握和裝配？

2）雙手同時進行動作

雙手中的某一隻手是否處於拿物或空閑狀態？

3）縮短動作的距離

是否用不必要的大動作進行作業？

4）輕鬆動作

能否減少基本動素數？是否處於難於操作的不合理姿勢？是否是需要力量的動作？

2. 3 動作經濟原則的應用

1、動作經濟原則的作用

1）回歸到動作方法應有的基礎上，從作業中找出不符合動作經濟原則之處

2）用動作經濟原則核查動作方法、作業現場布置、使用的工具、夾具和機器，把握改善的要點。

2、應用動作經濟原則的目的

1）發現作業動作中不滿足動作經濟原則之處，取消作業動作中存在的不合理、不穩定和無用的動作。

2）取消作業中容易造成疲勞和失誤的原因，使操作者保持良好的狀態，有節奏的作業。

3）掌握動作經濟原則，提高動作意識、問題意識和改善意識，經常構思和運用高效的作業動作。

3、關於動作的三要素

在改善動作時，針對「動作數」、「同時性」、「距離」、「作業容易程度」，有必要按下述要素進行討論：1）動作方法；2）作業現場布置；3）工夾具與機器

在第一線直接從事生產的管理者和操作者要根據作業經驗和IE 知識不斷改善上述三要素 。下面將前述動作經濟原則按這三要素分類整理。

（1）動作方法

根據動作經濟原則，分析觀察作業，發現和取消無用的動作，合併兩個以上的動作。

（2）作業現場布置

根據操作者動作的方便性來考慮作業場所的配置與放置方式。

（3）工夾具與機器

應在操作者正在從事的作業或細微動作中找出並非一定靠人才能完成的工作，探討其是否能用工具、夾具和機器來代替。

4、動作經濟原則的應用

☆基本原則1--------減少動作數

（1）關於動作方法

1）取消不必要的動作

如果存在不必要的動作，當然要使作業時間變長，使寶貴的時間消耗在無用的動作上。此時，不用說不必要的動作，即使是必要的動作，也要通過「改變動作順序」、「改組動作」、「整理作業現場」等來減少動作數，縮短作業循環時間。

實例：焊錫作業的改善——固定電烙鐵的位置，動作數由5個減少為3個

2）減少眼的活動

眼具有確認目的物的作用，通常在手、足之前動作。眼的活動過大、過於頻繁，將延緩動作的進行。

實例：用透明有機玻璃觀察窗口減少眼的活動——為了觀察料斗中是否有原料，改善前操作者要站起來觀看方能判斷。改善方案在料斗的中間位置開一個透明的有機玻璃觀察窗口，操作者坐著即能判斷原料的有無，這樣既能減少動作數，有可以減輕眼的疲勞。

3）合併兩個及以上動作

實例1：改善前用2個不同的印章在工件上蓋印，改善方案把兩個印章組合成一個印章，在工件上只蓋一次印。

實例2：用雙管注射器減少塗樹脂動作

（2）關於作業現場布置

1）工具物料放在操作者前面的固定位置處

若把所用的工具物料放在操作者前面手能夠著的便於抓取的固定位置處，可以避免尋找、彎腰、過度伸手的動作。再則，由於是固定的位置，通過反覆進行動作，熟練到一定程度后，無意識的伸手即能抓取到所要的物件。

實例1：指定工具物料的放置位置，減少了 「尋找」、「選擇」與「預置」等動作。

實例2：把標籤放置台改放在操作者前面的固定位置處

2）把工具物料放置於便於作業的狀態

實例1：利用夾鉗放置筒取消「改變夾鉗握持方式」的動作——改善前直接從操作台拿起夾鉗，途中需改變夾鉗的握持方能使用夾鉗。改善方案將夾鉗插在支架套筒中，按使用姿勢抓取夾鉗，取消了改變夾鉗握持方式的動作。

實例2：通過改變作業現場的布置取消變換工件方向的動作

3）按作業順序放置工具物料

按作業順序放置工具物料，可以減少尋找、選擇等動作，輕快的進行作業。

實例：改善前工具無序放置，改善後減少了「尋找」動作，節約了時間。

(3)關於工夾具與機器

1）利用便於抓取工具物料的工具物料箱

實例：用波紋板簡化抓取動作——改善前用夾子在操作台上夾小而平滑的紐扣類零件，很難夾起來。改善方案為將零件放在波紋板上，以便於用夾子夾起此類零件。

2）把兩個及以上的工具合併為一個

通過把頻繁使用的多件工具合併成一件，可以減少用手操作使用工具的次數和尋找動作。

實例——合併萬用表頭，解放一隻手

3）利用快動夾緊機構

把工件夾緊在夾具中的作業，屬於機械加工工序的輔助作業，夾緊操作應簡單，並應滿足夾緊要求。

實例：用壓板夾緊機構代替手柄螺旋夾緊機構減少夾緊動作

4）用一個動作操作機器

經常使用開關和操縱桿操作機器，根據操作機構的不同，有的要花費很多動作。因此，盡量採用只要一個動作的操作機構。

實例：把迴轉式開關改為用一個動作操作的按紐式開關，就能起到減少操作動作的作用。

☆基本原則2——雙手同時進行動作

1、關於動作方法

1）雙手同時開始同時完成動作

在作業過程中某一隻手閑著，不僅造成浪費，而且還要加重另一隻手的負擔，造成動作的不平衡。因此，要儘可能的讓雙手同時進行作業動作。從動作經濟原則來講，除休息以外作業過程中不允許雙手出現空閑。

實例：雙手同時把元件插入電路板，提高工作效率近一倍

2)雙手對稱、反向同時動作

從人體動作的容易程度講，反覆相同的運動軌跡是最自然的動作，再則，若雙手的運動方向左右對稱的話，還可以取得雙手相對運動的平衡，有節奏的進行動作，進一步還能消除雙手在時間上的偏差，防止作業差錯。另外、工具物料的布置也存在對稱性。

實例1：工具物料的對稱布置，避免轉身

實例2：將直接塗膠水改為雙手同時塗膠水

2、關於作業現場布置

1）按雙手能同時動作布置作業現場

實例：通過布置左右對稱的作業現場使雙手同時進行作業——改善前在操作台上雜亂地放著零部件，用左手拿住零件右手進行裝配，每一作業循環裝配一個產品。改善方案將零部件整潔對稱的堆放在操作台上，雙手各同時裝配一個產品，使工作效率提高一倍。

3、關於工夾具和機器

要遵循雙手同時動作原則，對於工夾具和機器要考慮以下三個問題：

（1）當要長時間拿住目的物時應盡量採用固定工具

（2）對簡單的作業和需要力量的作業，應盡量採用能利用足進行作業的工具

（3）設計雙手能同時作業的夾具

1）採用固定工具固定需要長時間拿住的目的物

實例：固定工具的使用——在把螺釘擰緊在工件的作業中，由於工件不穩定，左手拿住工件1，右手裝配工件2、擰緊螺釘等作業。在改善方案中，採用了固定工件的夾具，把左手解放出來，以便於雙手同時操作。

2）採用能用足進行作業的工具完成簡單的或需要力量的作業

對於簡單的作業，不用手也能完成的活，應盡量用足完成，以便於把手空出來進行「非用手完成不可」的複雜作業。需要力量的作業，如「壓入零件」等直線運動型且需要一定力量的作業，用足比手更有效，還能減輕手的疲勞。

3）設計能雙手同時操作的夾具

在能同時使用雙手布置作業的區域，設計不發生單手等待的夾具時，有必要從操作的角度，設計出便於安裝定位的夾具。

實例：帶尾墊圈彎曲作業通過夾具實現雙手同時操作。