基础工业工程工作抽样.ppt

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1、2023/3/31内容安排内容安排一、作业测定概述一、作业测定概述二、秒表测时法二、秒表测时法三、工作抽样三、工作抽样四、预定动作时间四、预定动作时间五、标准资料法五、标准资料法第一页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/321.工作抽样概述工作抽样概述2.工作抽样的方法和步骤工作抽样的方法和步骤3.工作抽样的应用实例工作抽样的应用实例第二页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/33例如：用连续测时法(秒表时间研究)来分析某台设备运转情况把1小时分成60个空格，每一格代表1分钟。空白格 机器运转时间 斜条格 停车时间由图可知，60分钟内有48分钟运转有12分钟停车,所以：机

2、器运转率 运转时间总观测时间 4860 80停 机 率 停车时间总观测时间 1260 20秒表测时法：秒表测时法：第三页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/34也可用如下做法：也可用如下做法：把1小时分成60个整数，随机抽出其中10个为观测点，设取出的时分(min)分别为19、23、31、17、11、7、41、53、58、3，将它们按大小顺序排列，即表示在60分钟内，在3分钟时观测一次、7分钟观测一次如此观测十次。在十次观测中有8次运转，2次停车，则：机器运转率运转次数观测次数81080停 车 率停车次数观测次数21020由此可见，采用该方法和秒表时间研究结果一样（如果样本量足够大

3、）。开始时分终止时分371117 192331415358第四页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/35工作抽样（工作抽样（Work Sampling），又叫瞬时观测法、比率），又叫瞬时观测法、比率-延迟研延迟研究。是应用统计抽样方式，进行工作测量的一种技术。在一段较长的究。是应用统计抽样方式，进行工作测量的一种技术。在一段较长的时间内，以时间内，以随机随机的方式对的方式对调查对象调查对象进行间断地观测，根据观测到的该进行间断地观测，根据观测到的该调查对象某状况的调查对象某状况的次数多少次数多少来推断发生的时间长短。来推断发生的时间长短。它的基本原则是：在抽样样本数一定的情况下，某

4、活动项目被观测它的基本原则是：在抽样样本数一定的情况下，某活动项目被观测的次数同该活动项目的时间量成比例。的次数同该活动项目的时间量成比例。第五页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/36工作抽样的用途工作抽样的用途p作业改善。测定操作者或机器的空闲时间占总时间的比率，作业改善。测定操作者或机器的空闲时间占总时间的比率，了解其空闲部分的时间构成细分成项目，查找原因，谋求作业了解其空闲部分的时间构成细分成项目，查找原因，谋求作业改善。改善。p制定标准时间，确定宽放率。利用工作抽样可以很容易的制制定标准时间，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。定除疲劳宽

5、放以外的宽放时间标准。第六页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/37工作抽样与秒表测时比较工作抽样与秒表测时比较项目项目工作抽样工作抽样测时测时测时测时测定方法测定方法测定工具测定工具观测者的观测者的疲劳程度疲劳程度观测特点观测特点观测时间观测时间观测结果观测结果研究对象研究对象对观测对象的状态进对观测对象的状态进对观测对象的状态进对观测对象的状态进行瞬时观测行瞬时观测行瞬时观测行瞬时观测对观测对象的状态进行连续测对观测对象的状态进行连续测对观测对象的状态进行连续测对观测对象的状态进行连续测定定定定目视目视目视目视秒表或计时器秒表或计时器秒表或计时器秒表或计时器不太疲劳不太疲劳不太

6、疲劳不太疲劳相当疲劳，观测者必须专心相当疲劳，观测者必须专心相当疲劳，观测者必须专心相当疲劳，观测者必须专心一名观测者可以观测多一名观测者可以观测多一名观测者可以观测多一名观测者可以观测多名对象；可以同时观测名对象；可以同时观测名对象；可以同时观测名对象；可以同时观测作业者和设备作业者和设备作业者和设备作业者和设备一名观测者只能观测一名对象；同时一名观测者只能观测一名对象；同时一名观测者只能观测一名对象；同时一名观测者只能观测一名对象；同时观测作业者和设备有困难观测作业者和设备有困难观测作业者和设备有困难观测作业者和设备有困难根据观测目的可自由根据观测目的可自由根据观测目的可自由根据观测目的可

7、自由决定决定决定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实际上难以在很长时间观测实际上难以在很长时间观测得到的是工作率得到的是工作率得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直接得到时间值直接得到时间值周期长、重复性低；作周期长、重复性低；作周期长、重复性低；作周期长、重复性低；作业、制程（业、制程（业、制程（业、制程（3 3、4 4）周期短、重复性高；单元（周期短、重复性高；单元（周期短、重复性高；单元（周期短、重复性高；单元（2 2）第七页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/381.工作抽样概述工作抽样概述2.工作抽样的方法和步骤工作抽样的方法和步骤3

8、.工作抽样的应用实例工作抽样的应用实例第八页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/39n1）确立调查目的与范围）确立调查目的与范围n2）调查项目分类）调查项目分类n3）决定观测方路径）决定观测方路径n4）设计调查表格）设计调查表格n5）试观测，决定观测次数）试观测，决定观测次数n6）确定观察期间及一天观测次数）确定观察期间及一天观测次数n7）正式观察（说明）正式观察（说明）n8）观测数据的整理和分析）观测数据的整理和分析第九页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/310n调查目的不同，则项目分类、范围、观测次数调查目的不同，则项目分类、范围、观测次数与方法均不相同。与方法均

9、不相同。n以机器开动率为调查目的，则调查项目、范围？以机器开动率为调查目的，则调查项目、范围？n以查明机器发生空闲的原因为调查目的，则调查项目、范围？以查明机器发生空闲的原因为调查目的，则调查项目、范围？第十页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/311全作业时间工作停工闲置工作中准备中等待中机械休止大分类中分类小分类加工准备机械准备工具整理加工品等待（有工作）等待（无工作）修理走动中缺席工人不足制造能力不均衡订货计划不均衡第十一页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/312观测前，需绘制机器或操作者的分布平观测前，需绘制机器或操作者的分布平面图和巡回观测路线图，注明观测位

10、置。面图和巡回观测路线图，注明观测位置。第十二页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/313调查表的内容和形式取决于调查目的和要求调查表的内容和形式取决于调查目的和要求 上表仅能了解机器的开动率和操作者的作业上表仅能了解机器的开动率和操作者的作业率，不能更进一步的分析空闲的原因。率，不能更进一步的分析空闲的原因。第十三页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/314下表能比较清楚的了解空闲的原因下表能比较清楚的了解空闲的原因第十四页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/315正式观测以前，需要进行一定次数的试正式观测以前，需要进行一定次数的试观测，通过试观测，得出观

11、测时间的发生率，观测，通过试观测，得出观测时间的发生率，然后根据调查精度和可靠度要求决定正式观然后根据调查精度和可靠度要求决定正式观测次数。测次数。第十五页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/316精确度分为绝对精确度精确度分为绝对精确度E和相对精确度和相对精确度S，根据统，根据统计学中二项分布标准计学中二项分布标准，在一定条件下为：，在一定条件下为：式中：式中：P P观测事件发生率；观测事件发生率；n n观测次数；观测次数；Z Z由可靠度确定由可靠度确定第十六页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/317例：如可靠度为例：如可靠度为95，要求相对精度在，要求相对精度在5

12、。进。进行工作抽样时，先做行工作抽样时，先做100次的预备观测以调查机器的空次的预备观测以调查机器的空闲率闲率p，结果发现有，结果发现有25次停止，现确定所需的观测次次停止，现确定所需的观测次数。数。如果又经过如果又经过2天或天或3天的观测，观测天的观测，观测500次后，发现次后，发现机器有空闲机器有空闲150次，须修正观测次数为多少？次，须修正观测次数为多少？第十七页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/318注意：注意：P P为观测事件发生率为观测事件发生率第十八页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/319练习：对某机器作业率进行观测，估计该机器练习：对某机器作业率进

13、行观测，估计该机器停机率为停机率为25.6%25.6%，需要观测精度的绝对精度为，需要观测精度的绝对精度为0.010.01，可靠度为可靠度为95%95%，求需观测的次数。，求需观测的次数。若再经过若再经过300300次观测，连同原来观测的次观测，连同原来观测的100100次，次，共共400400次中，机器停机状态次中，机器停机状态9090次，则重新调整观测次，则重新调整观测次数为多少？次数为多少？第十九页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/320第二十页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/321决定观测次数和观测期间应考虑以下几点：决定观测次数和观测期间应考虑以下几点：

14、如果作业的变化具有周期性，观测期间必需取变化周期的整数倍，或取与最小、最大周期相同的时刻。在观测时，若作业内容稳定而均匀，可确定较短的观测期间。而对非周期性作业，观测期间应延长。研究宽放率（疲劳宽放除外）或作业内容变动大的场合，最好观测期间稍长些。观测期间应避开非正常作业时间。第二十一页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/322（1 1）决定每日的观测时刻。）决定每日的观测时刻。正式观测还需决定每天每次的观测时刻。根据抽样理论，观测正式观测还需决定每天每次的观测时刻。根据抽样理论，观测正式观测还需决定每天每次的观测时刻。根据抽样理论，观测正式观测还需决定每天每次的观测时刻。根据抽样

15、理论，观测期间的全部时点的选择的几率要均等。期间的全部时点的选择的几率要均等。期间的全部时点的选择的几率要均等。期间的全部时点的选择的几率要均等。1 1 1 1）利用随机数表决定观测时刻）利用随机数表决定观测时刻）利用随机数表决定观测时刻）利用随机数表决定观测时刻 2 2 2 2）利用系统抽样原理确定观测时刻）利用系统抽样原理确定观测时刻）利用系统抽样原理确定观测时刻）利用系统抽样原理确定观测时刻 3 3 3 3）利用分层随机抽样原理决定观测时刻）利用分层随机抽样原理决定观测时刻）利用分层随机抽样原理决定观测时刻）利用分层随机抽样原理决定观测时刻（2 2）实地观测）实地观测第二十二页，编辑于星

16、期六：二十一点 三十分。2023/3/323书上例子的说明：书上例子的说明：常用的随机数有二位随机数表，也有三位随机数表，表常用的随机数有二位随机数表，也有三位随机数表，表常用的随机数有二位随机数表，也有三位随机数表，表常用的随机数有二位随机数表，也有三位随机数表，表8-98-98-98-9为一个三位随机数表。它是从为一个三位随机数表。它是从为一个三位随机数表。它是从为一个三位随机数表。它是从0 0 0 0：00000000到到到到7 7 7 7：59595959的的的的8 8 8 8个小时里，一个小时里，一个小时里，一个小时里，一天随机的选择天随机的选择天随机的选择天随机的选择2525252

17、5次的观测时刻。具体应用如下：次的观测时刻。具体应用如下：次的观测时刻。具体应用如下：次的观测时刻。具体应用如下：例：观测天数例：观测天数例：观测天数例：观测天数5 5 5 5天，每天观测天，每天观测天，每天观测天，每天观测20202020次，观测期间是：每天次，观测期间是：每天次，观测期间是：每天次，观测期间是：每天8 8 8 8：00-1700-1700-1700-17：30303030，其中，其中，其中，其中12121212：00-1200-1200-1200-12：45 45 45 45 为中午休息时间。为中午休息时间。为中午休息时间。为中午休息时间。首先，选择每个观测的列号。为防止每

18、天在同一时刻观测首先，选择每个观测的列号。为防止每天在同一时刻观测首先，选择每个观测的列号。为防止每天在同一时刻观测首先，选择每个观测的列号。为防止每天在同一时刻观测会产生偏差，通常可用骰子来选择使用不同的列号码。会产生偏差，通常可用骰子来选择使用不同的列号码。会产生偏差，通常可用骰子来选择使用不同的列号码。会产生偏差，通常可用骰子来选择使用不同的列号码。1 1）利用系统抽样原理确定观测时刻）利用系统抽样原理确定观测时刻第二十三页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/324其次，根据随机时刻表进行换算观测时间。因为作业开其次，根据随机时刻表进行换算观测时间。因为作业开其次，根据随机时

19、刻表进行换算观测时间。因为作业开其次，根据随机时刻表进行换算观测时间。因为作业开始时间为始时间为始时间为始时间为8 8 8 8：00000000，所以随机时刻表的列上时间全部加上，所以随机时刻表的列上时间全部加上，所以随机时刻表的列上时间全部加上，所以随机时刻表的列上时间全部加上8 8 8 8个小个小个小个小时。比如用骰子选择了第一列，（时。比如用骰子选择了第一列，（时。比如用骰子选择了第一列，（时。比如用骰子选择了第一列，（19191919）0 0 0 0：05+8=805+8=805+8=805+8=8：05050505即即即即8 8 8 8时时时时05050505分。表分。表分。表分。表

20、8-108-108-108-10显示了此实例的显示了此实例的显示了此实例的显示了此实例的20202020次的换算时刻。次的换算时刻。次的换算时刻。次的换算时刻。然后，决定观测时刻。因为一天观测然后，决定观测时刻。因为一天观测然后，决定观测时刻。因为一天观测然后，决定观测时刻。因为一天观测20202020次，先将列中括号内次，先将列中括号内次，先将列中括号内次，先将列中括号内大于大于大于大于20202020（如（如（如（如21212121、22222222、23232323、24242424、25252525）相对应时刻剔除；又因）相对应时刻剔除；又因）相对应时刻剔除；又因）相对应时刻剔除；又因

21、为为为为12:0012:4512:0012:4512:0012:4512:0012:45为中午休息时间，从而为中午休息时间，从而为中午休息时间，从而为中午休息时间，从而12121212：00000000、12121212：10101010、12121212：35353535也需剔除。这种观测次数只有也需剔除。这种观测次数只有也需剔除。这种观测次数只有也需剔除。这种观测次数只有17171717次，不能满足次，不能满足次，不能满足次，不能满足20202020次。因次。因次。因次。因而要追加而要追加而要追加而要追加3 3 3 3次观测时刻：（次观测时刻：（次观测时刻：（次观测时刻：（21212121

22、）3 3 3 3：45454545、（、（、（、（22222222）1 1 1 1：10101010、（、（、（、（23232323）6 6 6 6：20202020。（见表。（见表。（见表。（见表8-108-108-108-10）以上说明了使用表以上说明了使用表以上说明了使用表以上说明了使用表8-98-98-98-9的观测时刻随机数表来决定一天的观测时刻随机数表来决定一天的观测时刻随机数表来决定一天的观测时刻随机数表来决定一天20202020次次次次观测时刻的方法，剩下观测时刻的方法，剩下观测时刻的方法，剩下观测时刻的方法，剩下4 4 4 4天应以同样的方法确定。天应以同样的方法确定。天应以

23、同样的方法确定。天应以同样的方法确定。第二十四页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/325表8-10由时刻随机数表换算观测时刻1 1换算时间换算时间2020次观测时刻的顺序次观测时刻的顺序（1919）0 0：0505（+8+8）8 8：05051 1午休午休0 0：20208 8：20202 20 0：55558 8：55553 3（2222）1 1：10109 9：1010*4*4（2020）1 1：20209 9：20205 5（2424）1 1：35359 9：35352 2：30301010：30306 63 3：05051111：05057 7（1616）3 3：1010

24、1111：10108 8（2525）3 3：15151111：15153 3：25251111：25259 9（2121）3 3：45451111：4545*10*104 4：00001212：00004 4：10101212：1010（1818）4 4：35351212：35354 4：55551212：555511115 5：00001313：00001212（1515）5 5：05051313：05051313（1717）5 5：35351313：353514145 5：55551313：55551515（2323）6 6：20201414：2020*16*166 6：45451414：

25、454517176 6：50501414：505018187 7：10101515：101019197 7：25251515：25252020注：前面标有“*”为追加观测时间，因要减去午休的3次。第二十五页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/3262 2）利用系统抽样原理确定观测时刻）利用系统抽样原理确定观测时刻例例例例8-2 8-2 8-2 8-2 设在某厂的一个车间实施工作抽样。决定观测设在某厂的一个车间实施工作抽样。决定观测设在某厂的一个车间实施工作抽样。决定观测设在某厂的一个车间实施工作抽样。决定观测5 5 5 5天，每天观测天，每天观测天，每天观测天，每天观测202020

26、20次，该车间上午次，该车间上午次，该车间上午次，该车间上午8 8 8 8时上班，下午时上班，下午时上班，下午时上班，下午5 5 5 5时下班，时下班，时下班，时下班，中午中午中午中午12121212时至下午时至下午时至下午时至下午1 1 1 1时为午间休息。试确定每天观测时刻。时为午间休息。试确定每天观测时刻。时为午间休息。试确定每天观测时刻。时为午间休息。试确定每天观测时刻。确定第一天观测时间确定第一天观测时间确定第一天观测时间确定第一天观测时间 确定第一次观测时间（乱数，随机）确定第一次观测时间（乱数，随机）确定第一次观测时间（乱数，随机）确定第一次观测时间（乱数，随机）等距确定后面各次

27、观测时间等距确定后面各次观测时间等距确定后面各次观测时间等距确定后面各次观测时间 同法确定后面同法确定后面同法确定后面同法确定后面4 4 4 4天的观测时间天的观测时间天的观测时间天的观测时间书上例子的说明：书上例子的说明：第二十六页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/327由正态分布曲线可知，当置信区间在由正态分布曲线可知，当置信区间在X3 的的范围内时，置信度已达到范围内时，置信度已达到99.73%，因此置信区间，因此置信区间可以限定在可以限定在P3 即：即：超出此范围，就作为异常值除去。超出此范围，就作为异常值除去。第二十七页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/3

28、28例：设某项工作抽样例：设某项工作抽样10天，共观测了天，共观测了1000次，每天观测次，每天观测100次，观测结果见下表次，观测结果见下表所示。请进行异常值处理。所示。请进行异常值处理。第二十八页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/329观测观测天数天数每天观测次数每天观测次数（n）工作工作次数次数工作率工作率（）（）工作率均值工作率均值（）（）1100818181.72100676731007878410079795100878761008585710073738100949491008989101008484合计合计100081781.7第二十九页，编辑于星期六：二十一点

29、三十分。2023/3/330解：由题意，解：由题意，n100，P0.817，1P0.183子样本标准差子样本标准差 由由3原则控制界限为：原则控制界限为：故故控制上限控制上限0.817+0.01160.933控制下限控制下限0.817-0.1160.701第三十页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/331由上表可知，第二天的工作率为由上表可知，第二天的工作率为67%，低于控制，低于控制下限下限70.1%，应作为异常值除去；第八天的工作率为，应作为异常值除去；第八天的工作率为94%，高于控制上限，高于控制上限93.3%，也应作为异常值除去。异常，也应作为异常值除去。异常值除去后其相应

30、的观测天数和观测次数均应舍去，从而值除去后其相应的观测天数和观测次数均应舍去，从而观测事件的平均工作率观测事件的平均工作率P将发生变化，变化后为：将发生变化，变化后为：第三十一页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/332n根据变化后的根据变化后的P P计算绝对精度和相对精度，如果计算计算绝对精度和相对精度，如果计算精度已达到预定的精度要求，则说明该观测事件的平均精度已达到预定的精度要求，则说明该观测事件的平均工作率是可靠的，否则还须继续观测。工作率是可靠的，否则还须继续观测。n如果精确度要求高，抽样次数就多，所费的人力、如果精确度要求高，抽样次数就多，所费的人力、时间及金钱就多。因

31、此，不能将观测次数无限增加，时间及金钱就多。因此，不能将观测次数无限增加，否则将失去工作抽样的意义。否则将失去工作抽样的意义。第三十二页，编辑于星期六：二十一点 三十分。2023/3/333例：根据工作抽样查明某机器的停工例：根据工作抽样查明某机器的停工率，要求相对误差在率，要求相对误差在1010以内，原估计该机以内，原估计该机器的停工率为器的停工率为3030，可靠度为，可靠度为9595，确定观，确定观测次数为测次数为934934次。而实际却观测了次。而实际却观测了18001800次，次，其中停工其中停工500500次，停工率次，停工率2828，问此观测结，问此观测结果能否满足预定误差要求？果能否满足预定误差要求？第三十三页，编辑于星期六：二十一点 三十分。