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人机工程分析教材
人機工程分析案例教材
編制:
占賢安
一.人機工程分析的定義和目的
作业分析主要以改善工作站内人、机、料、法之相互关系及效益。
一般牵涉机械运转效率问题则稱之為人机工程分析,在生产作业中,经常会有工作人员忙碌造成机械运转效率低落,或等待机械加工造成人员作业效率低落,此可利用“人机工程分析”找出最佳平衡运转作业周期
人機工程分析是人机配合法(Man-MachineChart),简称为“人机法”,是研究探讨操作人员与机器工作的过程,籍以发掘出可资改善的地方的一種方法,其目的是要提高設備的稼動率,減少人員等待浪費,提高人員和設備的作業效率
二.運用
主要應用于
(1)1人操作1部机器或多部机器
(2)数人操作1部机器或多部机器
三.圖表制作類型
(一)人機配合方框圖
以图表的方式,记录操作人与一部机器或多部机器之操作关系,并籍此记录来做进一步之分析与改善
1共同作业以空白方格表示,是指
(2)当操作人
1正在操作机器
2与另一位操作人共同工作.
3正在机器上从事设定、上料、下料之工作.
(2)当机器
1有操作人员来从事操作.
2有人来设定、上料、下料之工作
2单独作业:
以实满方格表示,是指
(2)对操作人而言,其工作时与机器或其他人互不相关之独立作业,例如:
准备材料、取材料、检查制成品.
(2)对机器而言,当机器在运转工作时,操作人可以不在场操作之状况.
3.等待:
以斜线方格表示是指
(2)对操作人而言,当机器在运动或工作时,操作人无事可做之状况;
(2)对机器而言,正处在等待操作人员来操作,或正在等待设定、上料、下料之工作
(二)人機程序時間刻度圖.
制作時,首先记录人与机器的作业内容及时间,然后找出人与机械在作业周期之共同起迄点
四.閑余能量分析:
分析人机程序图之主要目的,在于发现工人及机器之闲余所在,并设法加以减少.此种分析可从三个不同的角度着眼,即:
机器闲余,工人闲余,工人与机器之配合
(1)机器闲余
一般人机操作会有以下四种動作狀態:
(a)将材料放置在机器上,使材料得以加工.(装料)
(b)机器加工
(c)将加工后之半制品或制品由机器上移出.(即卸料)
(d)人或機空閑等待
(2)工人閑余:
在某一操作周期中,工人所可能发生的状况只有操作与空闲两者,當機器運作的時間大于工作操作時間時,即會發生工人閑余。
(3)工人與機器之配合
在决定作业员应操作几台机械時,若為同步作业方式,一人操作多台机械,則應使人与机器操作时间占满整个周期,即指派机台数为N=(O+M)/O
N:
为工人應操作機器台数,O:
一位工人操作一部機器所需時間(即花费在每台机械装卸时间),
M:
为机器完成一操作周期所需時間。
假设一位工人操作一部機器所需时间为1分钟,机器完成一操作周期为4分钟,則N=(1+4)/1=5,即一位工人需操作5台機,圖示分析如下
一般处理不平衡周期之作法有:
空闲的分析是将此空闲加以利用,若為人等機,則應
(1)利用此空闲时,操作另一部机器.,即作业员在等待时段增加机台操作
(2)若無法或無效益增加機台,則可讓作業員进行其它工作如检测、清洁、修剪、手动加工、搬运等作业
(3)增加為機台下一操作周期的准備動作,縮短機台操作周期
(4)機台條件及材料之重評估,縮短機台操作周期
(5)優化,改進或更新設備
若為機等人,則應:
(1)使用动作研究减少工人阻碍性或无效益动作之动作,以增加工人生产效率
(2)增加人員,提高機器稼動率
五.案例1
有一人操作一台机器,把装在模子的液体材料(稍有粘性)投入机器后开始操作,经过一定时间从机器取出,并从模子取出成品,然后再装入液体材料等反复性的作业.,
目前,因机器的使用率不高,而未能达成预期生产量,问如何加以改善,其改善的重点为何.
案例二.
我們選擇3樓LCM制造部OLB段對位本壓機。
(祥見人機工程分析圖2)
分析結果:
原來使用7106UACF時,OLB作業人員的稼動率僅為75.66%,產能相對較低,作業員有較長空閑時間,出現人等機現象。
現在通過變更ACF為1220,將機台BONDING時間由12秒降至10秒,人員稼動率提高7.4%,每小時產能提高了24PCS
改善前OLB對位本壓作業動作的分解和描述。
1.改善有作業動作分解(表一)
2.改善前作業動作流程(圖一)
3.改善前各動作作業時間表(表二)
備注說明:
標准時間,這里只給予作業疲勞寬放時間(寬放率為3.35%)后的標准作業動作時間
4.改善前機器的作業時間(表三)
5.改善前人-機工程圖(圖二)
6.改善前人-機分析表(表四)
改善前
作業周期時間S
作業時間S
等待時間S
稼動率
產品生產周期時間S
產品生產周期標准時間S
產能/H
人
24.32
18.4
5.92
75.66%
12.895
14.404
250
機
24.06
24.06
0
100.00%
備注:
計算標准產能時,給予寬放系數11.7%.
7.分析結果:
通過以上人-機作業分析得知人員的空閑率僅為75.66%,產能相對較低,作業員有較長空閑時間,出現人等機現象。
改善方案的實施
為進一步降低人員的空閑率,提高產能,進行作業系統改善。
我們從作業過程中的
動作分析中了解到,作業人員的作業動作已接近標准作業,對動作時間不能再降低,
我們要從降低設備的本壓時間來進行。
通過實驗分析,對輿一些產品的對位本壓可以
改變本壓條件,使本壓時間從12秒種降至10秒鐘。
1.改善本壓時間從12秒種降至10秒鐘。
2.改善后的人機工程分析圖參見(圖三)
3.改善后的人機工程分析表參見表(五)
人-機分析表(五)------改善后
改善后
作業周期時間S
作業時間S
等待時間S
稼動率
產品生產周期時間S
產品生產周期標准時間S
產能/H
人
22.06
18.4
3.66
83.41%
11.765
13.142
274
機
22.06
22.06
0
100.00%
備注:
計算標准產能時,給予寬放系數11.7%.
改善方案的評價
改善前后變化
作業周期時間S
作業時間S
等待時間S
稼動率
產品生產周期時間S
產品生產周期標准時間S
產能/H
人
2.26
0
2.26
7.75%
1.13
1.26221
24
機
2
2
0
0.00%
優缺點比較表
分類
改善前
改善后
優點
ACF材料成本較低
空閑率下降了7.4%,產能提高了24PCS/H
缺點
產能相對較低,作業員有較長空閑時間,出現人等機現象。
ACF材料成本較高
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