動作經濟原則

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動作經濟原則概述

  “動作經濟原則”又稱“省工原則”,是使作業(動作的組成)能以最少的“工”的投入,產生最有效率的效果,達成作業目的的原則。“動作經濟原則”是由吉爾佈雷斯Gilbreth)開始提倡的,其後經許多工業工程的專家學者研究整理而成。熟悉掌握“動作經濟原則”對有效安排作業動作,提高作業效率,能起到很大的幫助。

動作經濟原則的內容

  1.四項基本原則

  動作的改善基本上可以以四項基本原則作為基本思路:

  ①減少動作數量

  進行動作要素分析,減少不必要的動作是動作改善最重要且最有效果的方法。

  ②追求動作平衡

  動作平衡能使作業人員的疲勞度降低,動作速度提高。比如雙手動作能比單手大大提高效率,但必須註意雙手動作的協調程度。

  ③縮短動作移動距離

  無論進行什麼操作,“空手”、“搬運”總是必不可少的,而且會占用相當一部分動作時間。“空手”和“搬運”其實就是“空手移動”和“負荷移動”,而影響移動時間的最大因素就是移動距離,因此,縮短移動距離也就成為動作改善的基本手段之一了。

  ④使動作保持輕鬆自然的節奏

  前面三項原則是通過減少、結合動作進行的改善。而進一步的改善就是使動作變得輕鬆、簡單。也就是使移動路線順暢,使用易把握的工具、改善操作環境以便能以更舒適的姿勢進行工作。

  2.動作經濟的16原則

  在工作的場合中,較為共能的硬體有人、工具設備、環境佈置等三個方面。動作經濟的四項基本原則在這幾個方面加以應用又可以整理成動作經濟的16原則。

  (1)雙手並用的原則

  能熟練應用雙手同時進行作業,對提高作業速度大有裨益。單手動作不但是一種浪費,同時也會造成一隻手負擔過重,動作不平衡。從動作經濟的原則出發,雙手除休息外不能閑著。另外,雙手的動作最好同時開始,同時結束,這樣會更加協調。

  (2)對稱反向的原則

  從身體動作的容易度而言,同一動作的軌跡周期性反覆是最自然的,雙手或雙臂運動的動作如能保持反向對稱,雙手的運動就會取得平衡,動作也會變得更有節奏。下表是幾種不同的雙手運動方式,讀者可以自己試一試,便可瞭解雙手對稱反向原則的道理。

  (3)排除合併的原則

  不必要的動作會浪費操作時間,使動作效率下降,應加以排除。而即使必要的動作,通過改變動作的順序、重整操作環境等也可減少。

  例3:用定量容器減少計數動作

  很多工廠在兩個工程之間交接時要對產品進行計數,如果一個個地進行計數花費很多時間而且準確性不高。如果能每完成一個產品就將它放入一個數量一定的容器中,則數量一目瞭然,交接也簡單準確。用定量容器減少計數動作(圖4.5 略)

  此外,將幾個動作合併進行也是縮短操作時間的有效方法。

  例4:日期章的合併

  很多產品在外包裝上要印上生產日期,一些沒有日期噴碼設備的工廠會刻出0-9十個數字印章,使用手工在外包裝上蓋印。這樣,不但動作繁多,而且出錯的概念也很高,要求作業人員註意力要高度集中,每印一個數字都必須思考、選擇。如果把印章合併在一起,動作就可以一次完成,而且每天只要調整一次日期,出錯概率大降低。

  (4)降低動作等級的原則

  人身體的動作可按其難易度劃分等級,具體如下:

  • 等級1:以手指為中心的動作
  • 等級2:以手腕為中心的動作
  • 等級3:以肘部為中心的動作
  • 等級4:以肩部為中心的動作
  • 等級5:以腰部為中心的動作
  • 等級6:走動

  動作等級越低,動作越簡單易行。反之,動作等級越高,耗費的能量越大,時間越多,人也越容易感到疲勞。事實上,許多家庭用品的設計都體現了降低動作等級的原則。以電燈開關為例,使用接觸式開關就比使用閘刀式開關動作等級低。而各種家用電器遙控器的使用,也都使動作等級大大降低。

  (5)減少動作限制的原則

  在工作現場應儘量創造條件使作業者的動作沒有限制,這樣在作業時,心理才會處於較為放鬆的狀態。比如,當工作臺上擺放零件的容器容易傾倒,作業者在取零件時動作的輕重必須特別註意,則取零件的動作效率必大受影響。此時,改變容器重心、支撐面、擺放位置等進行改善

  要在產品的劃線區域內塗漆,超出區域範圍不可塗漆,否則會成為不良品。如果單純要求作業人員在工作中儘量小心,則動作一定變慢,而效果也未必會令人滿意。若能把劃線區域周邊用模板遮住,待塗漆完成後再揭去模板,這樣,作業人員在作業過程中不必擔心超出範圍,動作速度一定會大幅提高,而且塗漆造成的不良品也會大大減少。

  (6)避免動作突變的原則

  動作的過程中,如果有突然改變方向或急劇停止必然使動作節奏發生停頓,動作效率隨之降低。因此,安排動作時應使動作路線儘量保持為直線或圓滑曲線。

  (7)保持輕鬆節奏的原則

  音樂必須有節奏才能使人身心愉悅,如果節奏跳躍非常厲害,紊亂而無規則的話就會使聽者覺得刺耳。同樣,動作也必須保持輕鬆的節奏,讓作業者在不太需要判斷的環境下進行作業。動輒必須停下來進行判斷的作業,實際上更容易令人疲乏。順著動作的次序,把材料和工具擺放在合適的位置,是保持動作節奏的關鍵。

  (8)利用慣性的原則

  動作經濟原則追求的就是以最少的動作投入,獲取最大的動作效果,如果能利用慣性、重力、彈力等進行動作,自然會減少動作投入,提高動作效率了。例6:搬運滑道要把二樓倉庫內的成品搬運裝車,如果從樓梯使用人工搬運,則費時費力而且效率低下。如果使用電梯搬運,則可能路線迂迴,而且投入較大。若能設計一搬運滑道,利用重力使成品從二樓直接滑到車上,另一個人在車上進行整理,效率必可大為提高。

  (9)手肢並用的原則

  腳的特點是力量大,手的特點是靈巧。在作業中如果能夠結合使用,一些較為簡單或者費力的動作可以交給腳來完成,對提高作業效率也大有裨益。縫紉機就是手腳並用的一個典型的例子,倘若把縫紉機中由腳完成的動作設計由手完成的話,其彆扭程度可想而知。②關於工具設備方面

  (10)利用工具的原則

  工具可以幫助作業者完成人手無法完成的動作,或者使動作難度大為下降。因此,從經濟的角度考慮,當然要在作業中儘量考慮工具的使用。如今,工具在各個工廠的使用極為普遍。比如,手推車可以使搬運的工作輕鬆省力,傳送帶使流水作業免除搬運傳遞,電動螺絲刀代替手工擰緊螺絲,利用塞規進行厚度測量,……等等。如果沒有工具,這個社會不免要倒退200 年甚至更多。不過,除了普通工具的使用之外,如何針對特定的場合設計出特定的工具,或者巧妙地移用其他工具,卻是各個工廠應具體研究的課題。

  (11)工具萬能化的原則

  工具的作用雖然巨大,但是如果工具的功能過於單一,進行複雜作業時就需要用到很多工具,不免增加工具尋找、取放的動作。因此,組合經常使用的工具,使工具萬能化也就成為必要了。例如:萬用表把安培表、伏特表、歐姆表組合在一起,給電子技師帶來極大的方便;多色圓珠筆使使用者不用臨時去尋找某一種顏色的筆;萬用螺絲刀讓你一把螺絲刀在手即可應付多種規格的螺絲;剪刀上可以組合開罐頭、開瓶器、刮皮等多種功能。工具的組合(圖4.9 略)

  (12)易於操縱的原則

  工具最終要依賴人才能發揮作用,在設計上應註意工具與人的結合的方便程度,工具的把手或操縱部位應做成易於把握或控制的形狀。例如,螺絲刀手柄太細就不好把握,而且使用時轉矩不夠;電烙鐵的手柄不會使用金屬材料;茶杯有把手就易於端取,開關最好採用按鈕式或接觸式開關。例7:鉗夾代替蝶形螺絲如下圖,要把A 和B 固定在一起,以往採用蝶形螺絲要擰六圈才能固定好,現在改用弓形鉗夾,操作簡單而迅速。用一個動作完成機械操作(圖4.10 略)

  (13)適當位置的原則

  工作所需的一應材料、工具、設備等應根據使用的頻度、加工的次序,合理進行定位,儘量放在伸手可及的地方。

  以往將元件容器直線排列,使得部分元件的位置超出標準工作範圍,而且取元件的節奏也不統一。現在將元件容器以弧形排列,都放置在標準作業範圍之內,不僅動作距離縮短了,節奏也更順暢了。

  (14)安全可靠的原則

  作業者的心理安定程度對作業效率也會有直接影響,如果作業者在作業過程中總擔心會受到傷害,心理的疲憊會導致生理的疲憊的提前。因此,應確保作業現場的一應設施、材料、佈置、作業方法不會存在安全隱患。例如,絕不可為節省成本把建築工地的防護網去除;弔扇不可有搖搖欲墜的感覺。

  (15)照明通風的原則

  作業場所的燈光應保持適當的亮度和光照角度,這樣,作業者的眼睛不容易感到疲倦,作業的準確度也能有所保證。此外,良好的通風、適當的溫濕度也是環境佈置上應重點考慮的方面。

  (16)高度適當的原則

  作業場所的工作臺面、桌椅的高度應該處於適當的高度,讓作業者處於舒適安穩的狀態下進行作業。

  工作臺面的高度還會因操作的內容不同而有所差異。比如使用打字機的工作臺面高度大約為60CM 為宜;而進行組裝時工作臺面高度大約為85CM 較為適當。此外,椅子的高度應與工作臺面的高度相稱,而且椅子最好有靠背,必要的時候還應配備腳踏板使作業環境儘可能舒適。

動作效率

  左右動作效率的主要有以下幾個方面

  1.操作條件

  操作條件主要包含以下一些因素:

  ① 對象物的大小、形狀、重量等;

  ② 使用的設備、儀器、治工具;

  ③ 操作的環境。

  2.操作方法

  ① 使用身體的部位手指、手掌、手腕、手臂、軀體、腿腳;

  ② 移動的距離、方向、路線;

  ③ 動作的組合方式。

  3.動作的難度

  4.動作的準確度

  5.動作的速度、節奏

  要提高動作效率就必須合理地組合以上因素,取得更大的動作效果。

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