第八章工作抽样.pptx
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1、基础工业工程基础工业工程基础工业工程基础工业工程基础工业工程基础工业工程基础工业工程基础工业工程基础工业工程基础工业工程第一节第一节 工作抽样的原理工作抽样的原理基础工业工程基础工业工程一、工一、工作抽样的概念作抽样的概念基础工业工程基础工业工程 例如,欲调查某车间设备的开动情况,经过数日随机例如,欲调查某车间设备的开动情况,经过数日随机抽样观察抽样观察120120次,发现有次,发现有9090次处于工作状态,次处于工作状态,3030次处次处于停止,则可推断该车间设备开动率、停止率为:于停止,则可推断该车间设备开动率、停止率为: %75%10012090开动率%25%10012030停止率 若对
2、该车间的若对该车间的4 4名作业者(名作业者(A A、B B、C C、D D)进行秒表测时,)进行秒表测时,其工作状态如图其工作状态如图8-18-1所示,可以推算出阴影部分的面积所示,可以推算出阴影部分的面积占占63.75%63.75%。若采用工作抽样法,可以选择任意时刻对被。若采用工作抽样法,可以选择任意时刻对被观测对象进行观测。观测对象进行观测。图图8-18-1右侧右侧箭头表示观测次数是箭头表示观测次数是1010次,同时观测了次,同时观测了4 4名操作者,所以总观测次数为名操作者,所以总观测次数为1010次次4=404=40次。将统计结果列成表格,如次。将统计结果列成表格,如表表8-18-
3、1所示。所示。 基础工业工程基础工业工程工作状态工作状态 非工作状态非工作状态图8-1 4名作业者工作状况基础工业工程基础工业工程工作状态工作状态非工作状态非工作状态3 33 32 24 41 13 32 23 32 22 21 11 12 20 03 31 12 21 12 22 225251515 工作状态工作状态 非工作状态非工作状态工作抽样法工作抽样法秒表测时法秒表测时法误差误差62.5 37.5 63.75 36.25 1.25 1.25 表表8-1 8-1 统计表统计表从表中可见,操作者作从表中可见,操作者作业次数为业次数为2525次,非作业次,非作业状态为状态为1515次,因此操
4、作次,因此操作者的者的作业率作业率= =(25/4025/40)100%=62.5%,100%=62.5%,但前述秒但前述秒表测时得到的作业率为表测时得到的作业率为63.75%63.75%,两者仅相差,两者仅相差1.25%1.25%,该差值就是工作该差值就是工作抽样的抽样的误差值误差值。实践证。实践证明,误差值随观测次数明,误差值随观测次数增多而减少,观测次数增多而减少,观测次数越多,误差值越小,与越多,误差值越小,与秒表测时越接近。秒表测时越接近。 基础工业工程基础工业工程二、工作抽样的特征二、工作抽样的特征项目项目工作抽样工作抽样秒表时间研究秒表时间研究测定方法测定方法 对观测对象的状态进
5、行瞬时观测对观测对象的状态进行瞬时观测 对观测对象的状态进行连续测定对观测对象的状态进行连续测定测定工具测定工具目视目视秒表或计时器秒表或计时器观测者的观测者的疲劳程度疲劳程度不太疲劳不太疲劳相当疲劳,观测者必须专心相当疲劳,观测者必须专心观测对象观测对象1 1名观测者可以观测多名对象;名观测者可以观测多名对象;可以同时观测作业者和设备可以同时观测作业者和设备1 1名观测者只能观测名观测者只能观测1 1名对象;名对象;同时观测作业者和设备有困难同时观测作业者和设备有困难观测时间观测时间根据观测目的可自由决定根据观测目的可自由决定实际上难以在很长时间观测实际上难以在很长时间观测观测结果观测结果得
6、到的是工作率得到的是工作率直接得到时间值直接得到时间值表 8-2 工作抽样法的特点p与秒表时间研究相比,工作抽样具有测定效率高、经济与秒表时间研究相比,工作抽样具有测定效率高、经济性好、方法简便、易于掌握、测量精度高等特点,能满足性好、方法简便、易于掌握、测量精度高等特点,能满足使用要求,并能适用于多种作业。使用要求,并能适用于多种作业。 基础工业工程基础工业工程三、工作抽样的用途三、工作抽样的用途p工作抽样法是对作业直接进行观测的时间研究方法,最工作抽样法是对作业直接进行观测的时间研究方法,最适合于对周期长、重复性较低的作业进行测定。适合于对周期长、重复性较低的作业进行测定。p作业改善。测定
7、操作者或机器的空闲时间占总时间的比作业改善。测定操作者或机器的空闲时间占总时间的比率,以及工作时间占总时间的比率。求出空闲比率后,再率,以及工作时间占总时间的比率。求出空闲比率后,再对其空闲部分的时间构成细分成项目,加以观测记录,利对其空闲部分的时间构成细分成项目,加以观测记录,利用各种分析技巧查找原因,谋求作业改善,使作业负荷合用各种分析技巧查找原因,谋求作业改善,使作业负荷合理化。理化。 100%空闲次数空闲比率总观测次数100%工作次数工作比率总观测次数 基础工业工程基础工业工程p设备管理改善。研究机器(设备)的开动情况,查找设备管理改善。研究机器(设备)的开动情况,查找机器开动率低的原
8、因,对每一台机器可能出现的原因进机器开动率低的原因,对每一台机器可能出现的原因进行抽样调查,通过分析了解哪类机器会出现哪类原因,行抽样调查,通过分析了解哪类机器会出现哪类原因,停止多长时间,对重要原因采取相应对策,有计划的对停止多长时间,对重要原因采取相应对策,有计划的对机器进行保护,改进其生产能力。机器进行保护,改进其生产能力。p为制定标准时间,确定宽放率。利用工作抽样可以很为制定标准时间,确定宽放率。利用工作抽样可以很容易的制定除疲劳宽放以外的宽放时间标准,这样和秒容易的制定除疲劳宽放以外的宽放时间标准,这样和秒表测时法、预定时间标准化(表测时法、预定时间标准化(PTSPTS法)等结合来制
9、定标法)等结合来制定标准时间。准时间。1观测总时间每件产品标准时间作业率 评比率 (宽放率)生产总数量基础工业工程基础工业工程四、工作抽样的优缺点四、工作抽样的优缺点工作抽样的优点工作抽样的优点工作抽样的缺点工作抽样的缺点测定效率高且经济测定效率高且经济有时往返走路时间多,应合理安排观测路线。有时往返走路时间多,应合理安排观测路线。观测数据失真小,准观测数据失真小,准确性高确性高只能得到平均结果,得不到详尽细致的反应个只能得到平均结果,得不到详尽细致的反应个别差异(如同类作业的时间差异)的资料。别差异(如同类作业的时间差异)的资料。时间的随机性很强时间的随机性很强若操作者发现观测者时,有可能改
10、变其工作态若操作者发现观测者时,有可能改变其工作态势,会使观测结果失真。势,会使观测结果失真。方法简便、适用方法简便、适用对生产周期短或重复性高的作业,不如使用秒对生产周期短或重复性高的作业,不如使用秒表测时。表测时。观测结果精度易保证观测结果精度易保证工作抽样由于无法将作业分细,所以只适用工作抽样由于无法将作业分细,所以只适用第三、四阶次的作业。第三、四阶次的作业。基础工业工程基础工业工程五、工作抽样与秒表测时比较五、工作抽样与秒表测时比较基础工业工程基础工业工程基础工业工程基础工业工程第二节第二节 工作抽样的方法和步骤工作抽样的方法和步骤基础工业工程基础工业工程一、工作抽样的方法一、工作抽
11、样的方法基础工业工程基础工业工程正态分布是概率分布中的一种极为重要的分布,用途十正态分布是概率分布中的一种极为重要的分布,用途十分广泛,工作抽样法处理的现象接近于正态分布曲线。以分广泛,工作抽样法处理的现象接近于正态分布曲线。以平均数为中线的两侧取标准差的平均数为中线的两侧取标准差的1 1倍、倍、2 2倍、倍、3 3倍时,其面倍时,其面积分别为总面积的积分别为总面积的68.25%68.25%、95.45%95.45%、99.73%99.73%。 图8-2 正态分布曲线基础工业工程基础工业工程在工作抽样中,标准偏差在工作抽样中,标准偏差的取值大小和抽样结果的可靠的取值大小和抽样结果的可靠度对应。
12、工作抽样一般可取度对应。工作抽样一般可取22的范围,即确定的范围,即确定95%95%(实际(实际95.45%95.45%)的可靠度,其含义是在抽取)的可靠度,其含义是在抽取100100个子样中有个子样中有9595个是接个是接近总体(或称母体)状态的,后者说事前预定抽样数据中有近总体(或称母体)状态的,后者说事前预定抽样数据中有95%95%以上落入以上落入22的范围内,剩下的有的范围内,剩下的有5%5%可能落在可能落在22范围范围之外。之外。范围(范围( ) .076.076111.961.96222.5862.586 3344概率()概率()50.050.0 68.2768.2795.095.
13、095.4595.45 99.099.099.7399.7399.9999.99表8-3 正态分布概率 基础工业工程基础工业工程二项分布:假定某一作业项目的实际作业率为二项分布:假定某一作业项目的实际作业率为P P(或称(或称工作率或称发生率),则空闲率为工作率或称发生率),则空闲率为q=1-Pq=1-P,则此作业的概,则此作业的概率分布为二项分布。率分布为二项分布。 根据统计学中二项分布标准差根据统计学中二项分布标准差为:为: P P 观测事项的发生率(开始为估计值);观测事项的发生率(开始为估计值); n n 抽样观测次数(即样本数)。抽样观测次数(即样本数)。nPP)1 ( (8-1)
14、统计学证明,若统计学证明,若P P不是很小(不是很小(5%5%以上),当以上),当nP5nP5时,则时,则二次分布非常接近正态分布。二次分布非常接近正态分布。基础工业工程基础工业工程可靠度:可靠度:可靠度是指观测结果的可信度,其含义是指子可靠度是指观测结果的可信度,其含义是指子样(体)符合母体(总体)状态的程度。工作抽样可靠样(体)符合母体(总体)状态的程度。工作抽样可靠度一般都是预先给定,通常可靠度定为度一般都是预先给定,通常可靠度定为95%95%。精确度:精确度:精确度就是允许的误差,工作抽样的精确度分精确度就是允许的误差,工作抽样的精确度分为绝对误差为绝对误差E E和相对误差和相对误差S
15、 S。当可靠度为。当可靠度为95%95%时,时,nPPE)1 (22(8-2) nPPPES12(8-3) 基础工业工程基础工业工程对一般的工作抽样来说,通常取绝对误差对一般的工作抽样来说,通常取绝对误差E E为为2%3%2%3%,相对,相对误差误差S S为为5%10%5%10%。对于绝对误差依据经验规定,按工作抽样。对于绝对误差依据经验规定,按工作抽样的目的不同可在表的目的不同可在表9-49-4中查出允许的绝对误差值的大小。中查出允许的绝对误差值的大小。目目 的的E E 值值调查停工,等待时间等管理上的问题调查停工,等待时间等管理上的问题作业改善作业改善决定工作地布置等宽放率决定工作地布置等
16、宽放率制订标准时间制订标准时间表8-4 不同抽样目的允许的绝对误差E值3.63.64.54.52.42.43.53.51.21.21.41.41.61.62.42.4基础工业工程基础工业工程原则:在满足可靠度及观测精度的前提下,确定合理的原则:在满足可靠度及观测精度的前提下,确定合理的抽样次数。抽样次数。方法:图表法和方法:图表法和计算法计算法。图表法:在作业率(工作率)已知条件下,根据观测图表法:在作业率(工作率)已知条件下,根据观测目的、观测误差(相对误差或绝对误差)确定观测次目的、观测误差(相对误差或绝对误差)确定观测次数可利用数可利用表表8-58-5来确定。来确定。基础工业工程基础工业
17、工程 n nP P(% %)绝对误差绝对误差相对误差相对误差P P()()绝对误差绝对误差相对误差相对误差1 15 51 15 51 15 51 15 51 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151616171718181919202021212222232324242525262627272828161632324747626276769292102102118118131131144144157157169169181181193193205205216216266266236236246246256256266266275275
18、2842842922923003003083083163163233233963967847841 1641 1641 5361 5361 9001 9002 2562 2562 6042 6042 9442 9443 2763 2763 6003 6003 9163 9164 2244 2244 5244 5244 8164 8165 1005 1005 3765 3765 6445 6445 9045 9046 1566 1566 4006 4006 6366 6366 9166 9167 0847 0847 2967 2967 5007 5007 6967 6967 8847 8848
19、0648 0643 960 0003 960 0001 960 0001 960 0001 293 0001 293 000960 000960 000760 000760 000626 667626 667531 429531 429460 000460 000404 444404 444360 000360 000323 636323 636293 333293 333267 692267 692245 714245 714226 667226 667210 000210 000195 294195 294182 222182 222170 526170 526160 000160 000
20、150 476150 476143 636143 636133 913133 913126 667126 667120 000120 000113 846113 846108 148108 148102 857102 857158 400158 40078 40078 40051 72051 72038 40038 40030 43330 43325 06725 06721 25721 25718 40018 40016 17816 17836 00036 00012 94512 94511 73311 73310 70810 7089 8299 8299 0679 0678 4008 400
21、7 8127 8127 2897 2896 8216 8216 4006 4006 0196 0195 6735 6735 3575 3575 0675 0674 8004 8004 5544 5544 3264 3264 1144 114515152525353545455555656575758585959606061616262636364646565666667676868696970707171727273737474757576767777787840040040040039939939839839739739539539239239039040040038438438138137
22、73773733733693693653653603603543543493493433433373373303303233233163163083083003002922922842842752759 9969 9969 9849 9849 9649 9649 9369 9369 9009 9009 8569 8569 8049 8049 7449 7449 9969 9969 6009 6009 5169 5169 4249 4249 3239 3239 2169 2169 1009 1008 9768 9768 8448 8448 7048 7048 5568 5568 4008 400
23、8 2368 2368 0648 0647 8847 8847 6967 6967 5007 5007 2967 2967 0847 0846 8646 86438 43138 43136 92336 92335 47235 47234 07434 07432 72732 72731 42931 42930 17530 17528 96628 96641 63341 63326 66726 66725 57425 57424 51624 51623 49223 49222 50022 50021 53821 53820 60620 60619 70119 70118 82418 82417 9
24、7117 97117 14317 14316 33816 33815 55615 55614 99514 99514 05414 05413 33313 33312 63212 63211 94811 94811 28211 2821 5371 5371 4771 4771 4191 4191 3631 3631 3091 3091 2571 2571 2071 2071 1591 1591 6651 6651 0671 0671 0231 023 981 981 940 940 900 900 862 862 824 824 788 788 753 753 719 719 686 686 6
25、54 654 622 622 592 592 562 562 533 533 505 505 478 478 451 451表8-5 不同作业率(P)下的观测次数n(可靠度为95%)基础工业工程基础工业工程 n nn nP P(% %)绝对误差绝对误差相对误差相对误差P P()()绝对误差绝对误差相对误差相对误差1 15 51 15 51 15 51 15 529293030313132323333343435353636373738383939404041414242434344444545464647474848494950503303303373373433433493493543543
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