工作抽樣法專題知識講座

1、工作抽樣法 IE組：王濱日期：12月11日第1頁工作抽樣法在工作中，我們常碰到這些問題：車間里機器稼動率實際到底是多少？Part 1稼動率不能再提升了嗎？Part 2現(xiàn)場寬放率給多少最恰當(dāng)？Part 3怎樣把握每項作業(yè)時間比率？Part 4當(dāng)前作業(yè)員、管理者工作負(fù)荷怎樣？Part 5處理以上問題，我們能夠采取工作抽樣法第2頁工作抽樣概述工作抽樣是指對作業(yè)者和機器設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行瞬時觀察調(diào)查作業(yè)活動事項發(fā)生次數(shù)及發(fā)生率，進(jìn)行工時研究，并用統(tǒng)計方法推斷各觀察項目標(biāo)時間組成及改變情況。什么是工作抽樣？工作抽樣法第3頁工作抽樣概述與秒表時間研究相比，工作抽樣含有測定效率高、經(jīng)濟性好、方法簡便、易于掌握

2、、測量精度高等特點，能滿足使用要求，并能適合用于各種作業(yè)。 工作抽樣與秒表時間研究比較項目工作抽樣秒表時間研究測定方法對觀察對象狀態(tài)進(jìn)行瞬時觀察對觀察對象狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)測定測定工具目視秒表或計時器觀察者疲勞程度不太疲勞相當(dāng)疲勞，觀察者必須專心觀察對象1名觀察者能夠觀察多名對象；能夠同時觀察作業(yè)者和設(shè)備1名觀察者只能觀察1名對象；同時觀察作業(yè)者和設(shè)備有困難觀察時間依據(jù)觀察目標(biāo)可自由決定實際上難以在很長時間觀察觀察結(jié)果得到是工作率直接得到時間值第4頁工作抽樣概述工作抽樣優(yōu)缺點工作抽樣優(yōu)點工作抽樣缺點測定效率高且經(jīng)濟有時往返走路時間多，應(yīng)合理安排觀察路線。觀察數(shù)據(jù)失真小，準(zhǔn)確性高只能得到平均結(jié)果，得不

3、到詳盡細(xì)致反應(yīng)個別差異（如同類作業(yè)時間差異）資料。時間隨機性很強若操作者發(fā)覺觀察者時，有可能改變其工作態(tài)勢，會使觀察結(jié)果失真。方法簡便、適用對生產(chǎn)周期短或重復(fù)性高作業(yè)，不如使用秒表測時。觀察結(jié)果精度易確保工作抽樣因為無法將作業(yè)分細(xì)，所以只適用第三、四階次作業(yè)（作業(yè)、制程）。第5頁工作抽樣概述工作抽樣作用工作抽樣可用到哪些領(lǐng)域？人員飽和度調(diào)查人員工作情況，找出作業(yè)者在工作中存在問題，制訂改進(jìn)方案和辦法設(shè)備稼動率調(diào)查設(shè)備開機率及停機率，分析停機原因，采取對策，提升設(shè)備運轉(zhuǎn)率 工時寬放率調(diào)查標(biāo)按時間管理寬放率和作業(yè)寬放率，設(shè)法降低無效工時，使標(biāo)按時間制訂合理 第6頁工作抽樣方法工作抽樣原理 基于概率

4、論基本理論 總體中隨機地抽取樣本，假如這個樣本足夠大，則從樣本性質(zhì)可推斷出總體狀態(tài)。 應(yīng)遵照基本標(biāo)準(zhǔn) 確保每次抽樣觀察隨機性 是要有足夠抽樣觀察次數(shù)第7頁工作抽樣方法 觀察結(jié)果可信程度，也就是樣本符合總體狀態(tài)程度 依據(jù)概率定理，用工作抽樣法處理現(xiàn)象靠近于正態(tài)分布曲線范圍.07611.96234概率（）50.0 68.2795.095.4599.7399.99可靠度第8頁工作抽樣方法 允許誤差，分為絕對精度和相對精度兩種 當(dāng)可靠度定為95%時，絕對精度為 相對精度為P 觀察事項發(fā)生率（開始為預(yù)計值）n 抽樣觀察次數(shù)（即樣本數(shù)）精度第9頁精度工作抽樣方法 對普通工作抽樣來說，通常取絕對誤差E為2%

5、3%，相對誤差S為5%10%。對于絕對誤差依據(jù)經(jīng)驗要求，按工作抽樣目標(biāo)不一樣可在表中查出允許絕對誤差值大小。目 E 值調(diào)查停工，等候時間等管理上問題作業(yè)改進(jìn)決定工作地布置等寬放率制訂標(biāo)按時間不一樣抽樣目標(biāo)允許絕對誤差E值3.64.52.43.51.21.41.62.4第10頁工作抽樣方法觀察參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)：在滿足可靠度及觀察精度前提下，確定合理抽樣次數(shù)。 方法：圖表法和計算法。圖表法：在作業(yè)率（工作率）已知條件下，根據(jù)觀測目、觀測誤差（相對誤差或絕對誤差）確定觀測次數(shù)可利用表8-5來確定。第11頁工作抽樣方法計算法：當(dāng)可靠度設(shè)定為95%時n =4P(1-P)/ E2 n=4(1-P)/S2P 式中

6、，E為絕對精度，S為相對精度，P為觀察事件發(fā)生率，n為需觀察次數(shù)。 確定P值有兩種方法，一是依據(jù)以往經(jīng)驗統(tǒng)計數(shù)，先大致選定一個P值；另一個方法是可預(yù)先進(jìn)行100次左右試觀察來求P。注意，預(yù)觀察次數(shù)并非僅僅為了計算用，可作為整個觀察次數(shù)一部分，計入總觀察次數(shù)中。第12頁例：經(jīng)過100次觀察，求得某設(shè)備開動率（或作業(yè)率、工作率）為75%，若取絕對誤差為3%，求觀察次數(shù)？解： n=4P(1-P)/E2=40.75(1-0.75)/(0.03)2=833(次) 已經(jīng)觀察了100次，尚需追加（833-100）次=733次。工作抽樣方法第13頁工作抽樣步驟確定調(diào)查目與范圍 調(diào)查目標(biāo)不一樣，則觀察項目及分類

7、，觀察次數(shù)，觀察表格設(shè)計，觀察時間及數(shù)據(jù)處理方法也不一樣。 如以設(shè)備開動情況為調(diào)查目標(biāo)，則還需明確調(diào)查范圍，是一臺設(shè)備、幾臺設(shè)備，還是車間、全廠全部設(shè)備； 如以科室、庫房工作人員工作比率為觀察對象，則還需確定是某個科室、庫房，還是全廠科室、庫房 如確定某科室為調(diào)查觀察對象，則還需深入明確調(diào)查范圍是該科室一部份工作人員還是全部等第14頁工作抽樣步驟 可靠度：普通取2范圍，即確定95.45%（普通表示為95%） 可靠度； 允許誤差范圍通常取絕對誤差E為2%3%，相對誤差S為5%10%。對于絕對誤差也可依據(jù)工作抽樣目標(biāo)不一樣選擇誤差值大小。確定可靠度/允許誤差第15頁工作抽樣步驟調(diào)查項目分類 依據(jù)調(diào)

8、查目標(biāo)和范圍，就可對調(diào)查對象進(jìn)行分類。如只是單純調(diào)查機器設(shè)備開動率，則觀察項目可分為“工作（既開動）、停工（停機）、閑置”三項。假如深入了解停工和閑置原因，則應(yīng)將可能發(fā)生原因詳細(xì)分類，方便深入了解。 圖8-3是對設(shè)備觀察項目分類圖。 圖8-4是操作人員觀察項目分類圖。 第16頁工作抽樣步驟確定觀察路徑 在觀察前，首先繪制被觀察者設(shè)備及操作者平面位置圖和巡回觀察路線圖，并注明觀察位置。工時測定人員按事先要求好巡回路線在指定觀察點上作瞬間觀察，判定操作者或機器設(shè)備活動屬于哪一類事項，并統(tǒng)計在調(diào)查表上。圖8-5為某工廠機器與操作者配置平面圖。第17頁設(shè)計工作抽樣觀察表 為了使抽查工作準(zhǔn)確、高效，應(yīng)依

9、據(jù)企業(yè)實際問題事先設(shè)計好表格。表格普通包含觀察項目、觀察者姓名及日期、被觀察對象情況、觀察時刻等內(nèi)容,依據(jù)內(nèi)容和目標(biāo)而定。正正正正工作抽樣步驟第18頁工作抽樣步驟確定觀察次數(shù) 正式觀察前，需要進(jìn)行一定次數(shù)試觀察。經(jīng)過試觀察求得該觀察事項發(fā)生率（作業(yè)率或空閑率），然后依據(jù)前面所述公式?jīng)Q定正式觀察次數(shù)。 例：觀察某加工車間10人作業(yè)狀態(tài)，試觀察一天，觀察20次，則一天得到了1020=200個觀察數(shù)據(jù)，對觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計后有150次作業(yè)，50次空閑，則操作者作業(yè)率為P=150/200100%=75%，當(dāng)可靠度（置信度）要求為95%，相對誤差為5%時，則求得觀察次數(shù)為:第19頁工作抽樣步驟 考慮到調(diào)查

10、目標(biāo)，觀察對象工作狀態(tài)，確定觀察期間顯得很主要。在上述例子中，一天做了200次觀察，即使再準(zhǔn)確也難以此來推斷其一周，一個月工作狀態(tài)，因為工作效率會伴隨日期不一樣而發(fā)生改變，含有一定周期性等，還有因生產(chǎn)計劃和條件不一樣而發(fā)生很大改變。在此例中，因為是10人作業(yè)，假設(shè)天天觀察20次，則求得觀察期間為： 顯然一天觀察次數(shù)為：確定觀察期間及一天觀察次數(shù) 第20頁工作抽樣步驟 以找出問題進(jìn)行改進(jìn)和推斷作業(yè)率為目標(biāo)場所，若工作穩(wěn)定，天天觀察20-40次較適當(dāng)；而工作內(nèi)容在一天中有較大改變時，應(yīng)取發(fā)生改變時刻。 假如作業(yè)改變含有周期性，決定觀察時刻必需取改變周期整數(shù)倍，或取與最小、最大周期相同時刻。 在觀察

11、時，若作業(yè)內(nèi)容穩(wěn)定而均勻，可確定較短觀察期間，如裝配線上作業(yè)。而對非周期性作業(yè)，觀察期間應(yīng)延長，天天觀察次數(shù)也應(yīng)增多，如機器設(shè)備維修工作內(nèi)容不均勻等，要了解各種時間改變就需要確定較長觀察期間。 研究寬放率（疲勞寬放除外）或作業(yè)內(nèi)容變動大場所，最好觀察期間稍長些。 觀察期間應(yīng)避開非正常作業(yè)時間。決定觀察次數(shù)和觀察期間應(yīng)考慮以下幾點： 第21頁工作抽樣步驟說明調(diào)查目 為使工作抽樣取得成功，必須將抽樣目標(biāo)、意義與方法向被觀察對象講清楚，方便消除無須要疑慮，并要求操作者按平時狀態(tài)工作，防止擔(dān)心或做作。第22頁工作抽樣步驟正式觀察 （1）決定每日觀察時刻 觀察時刻必須是隨機，以免觀察結(jié)果產(chǎn)生誤差。隨機決

12、定觀察時刻方法主要有以下三種方法： 1）利用隨機數(shù)表決定觀察時刻 2）利用系統(tǒng)抽樣原理確定觀察時刻 3）利用分層隨機抽樣原理決定觀察時刻第23頁工作抽樣步驟利用隨機數(shù)表決定觀察時刻 例：觀察天數(shù)5天，天天觀察20次，觀察期間是：天天8：00-17：30，其中12：00-12：45 為中午休息時間。 依據(jù)隨機時刻表進(jìn)行換算觀察時間。因為作業(yè)開始時間為8：00，所以隨機時刻表列上時間全部加上8個小時。即（19）0：05+8=8：05即8時05分。 決定觀察時刻。因為一天觀察20次，先將列中括號內(nèi)大于20（如21、22、23、24、25）相對應(yīng)時刻剔除；又因為12:0012:45為中午休息時間，從而

13、12：00、12：10、12：35也需剔除。這種觀察次數(shù)只有17次，不能滿足20次。因而要追加3次觀察時刻：（21）3：45、（22）1：10、（23）6：20（見表）。其它天數(shù)應(yīng)以一樣方法確定。 第24頁工作抽樣步驟利用分層隨機抽樣原理決定觀察時刻例：某工作單位工作時間安排以下：早晨 8: 00-8 :30 30min 正式工作前準(zhǔn)備 8 :3011:45 195min 工作 11:45-12:00 15min 收拾 下午 1:00-1:15 15min 下午正式工作前準(zhǔn)備 1:15-4:30 195min 工作 4:305:00 30min 一天工作結(jié)束后進(jìn)行整理、整理、清潔、清掃工作。第

14、25頁工作抽樣步驟 假設(shè)天天需觀察總次數(shù)n=150次，天天工作8h。其觀察次數(shù)以下： 早晨 8:00-8:30 中午 11:45-12:00 下午 1:00-1:15 4:30-5:00 早晨與下午工作時間 第26頁工作抽樣步驟（2）實地觀察 觀察人員按照既定觀察時刻及觀察路線，依據(jù)預(yù)定抽樣項目，逐一觀察并將觀察活動狀態(tài)準(zhǔn)確地統(tǒng)計在設(shè)計表格上。第27頁工作抽樣步驟（2）觀察關(guān)鍵點 假如錯過觀察時刻，不要勉強預(yù)計，先空下，在補測； 抵達(dá)觀察地點就及時進(jìn)行瞬間觀察； 觀察者不能主觀行動，應(yīng)按設(shè)計好觀察時刻進(jìn)行觀察； 作業(yè)者不在場時應(yīng)向他人了解或過后問其本人； 觀察中有不明白地方應(yīng)向觀察對象問詢清楚

15、； 如發(fā)覺問題點、改進(jìn)點，應(yīng)及時統(tǒng)計 第28頁觀察數(shù)據(jù)整理與分析工作抽樣步驟 全部觀察結(jié)束后，就要對觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、整理及分析。其處理過程以下： 統(tǒng)計觀察數(shù)據(jù)。天天（或每個班次）結(jié)束了，應(yīng)將一天 （或一個班次）觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，并查對各個時刻 統(tǒng)計有沒有差錯。 計算項目標(biāo)發(fā)生率。計算出每一個分類項目標(biāo)發(fā)生次數(shù)并計算各個項目標(biāo)發(fā)生率，即 剔除異常值。在完成全部觀察之后，需檢驗觀察數(shù)據(jù)是否正常，如發(fā)覺異常數(shù)值應(yīng)給予剔除。3 P （1-P ）/N 剔除異常值 （N 平均每日觀察次數(shù)） 某項目發(fā)生率P= 100% 第29頁工作抽樣步驟日期觀察次數(shù)n設(shè)備開動數(shù)設(shè)備開動率p6月9日20016080.0%

16、6月10日20016683.0%6月11日20016281.0%6月12日20013266.0%6月13日20016281.0%6月16日20015678.0%6月17日20014482.0%6月18日20016683.0%6月19日20016281.0%6月20日20015683.0%累計159679.8%例：對某工廠某車間設(shè)備自6月9日至6月20日期間進(jìn)行了10天（休息日除外）現(xiàn)場巡回觀察，得到觀察結(jié)果列在下表中。依據(jù)表中統(tǒng)計數(shù)據(jù)繪制管理圖來進(jìn)行分析。第30頁工作抽樣步驟解：表8-12已求出10天平均開動率（作業(yè)率）=79.8%，則:管理界限=P3=0.79830.0284 UCL=0.7

17、98+30.0284=0.8832 LCL=0.798-30.0284=0.7128由管理界限及設(shè)備開動率可繪制管理圖，詳見圖8-6。從管理圖中能夠看出，6月12日點在界外，能夠判斷66%開動率為異常值，應(yīng)剔除。第31頁工作抽樣步驟管理圖第32頁工作抽樣步驟 重新計算設(shè)備開動率（作業(yè)率），求絕對誤差及相對誤差，剔除異常值后設(shè)備平均開動率為： 由事先確定E=3%，可靠度為95%,計算出總觀察次數(shù)為： 1800次觀察數(shù)據(jù)遠(yuǎn)大于所需觀察次數(shù)，足以確保精度要求。此時絕對精度為：第33頁工作抽樣步驟 相對精度為： 原選擇絕對精度為3%，相對精度為5%，說明此觀 測也是有效。 若剔除異常值后實際觀察次數(shù)沒

18、有到達(dá)所需觀察數(shù)，則需繼續(xù)補測。第34頁工作抽樣步驟結(jié)果確認(rèn)及改進(jìn)對策 經(jīng)過上述步驟，確認(rèn)結(jié)果可信之后，就可得出與設(shè)計目標(biāo)對應(yīng)結(jié)論，如作業(yè)率（發(fā)生率）是否適當(dāng)，設(shè)備負(fù)荷怎樣，工人工作狀態(tài)，各種作業(yè)活動時間組成比是否適當(dāng)?shù)?。并分析其原因，提出詳?xì)改進(jìn)辦法等。到達(dá)工作抽樣能充分發(fā)掘人員與設(shè)備潛力，提升企業(yè)經(jīng)濟效益目標(biāo)。第35頁案例分享 某企業(yè)運輸部林主任向課長提出增加產(chǎn)品輸送用小型卡車申請書。小型卡車當(dāng)前雖有15臺，但似乎已經(jīng)不夠用了，所以希望企業(yè)再購置幾臺。假如你是課長，應(yīng)怎樣處理這個問題呢？ 請說出你解題思緒與步驟第36頁案例分享 一、對問題下定義 1、對汽車工作情況進(jìn)行檢討：用車比率高，還是

19、 不工作比率高； 2、假如用車比率高，則同意；不然不予同意； 3、假如不工作比率高，應(yīng)深入提出改進(jìn)方向 二、取得研究對象部門管理人員認(rèn)可 1、通知被研究對象管理人員此行目標(biāo)； 2、了解是否有車輛管理相關(guān)統(tǒng)計，以取經(jīng)驗數(shù)據(jù)； 3、請管理人員幫助此次調(diào)查 第37頁案例分享結(jié)論去除異常值，補測正式觀察試觀察第38頁案例分享 三、決定對結(jié)果所期待可靠度、允許誤差 1、可靠度普通使用95%； 2、允許誤差范圍定為+/-3%； 四、估算要測定現(xiàn)象發(fā)生率 對15臺汽車，進(jìn)行10次抽樣，取得150個樣本。不工作 樣本65個，所以推定汽車未使用發(fā)生率： P=65 150 100%=43.3% 汽車使用發(fā)生率為：

20、P=56.7% 第39頁案例分享 五、確定實施計劃 1、決定抽樣數(shù)：P=0.567；E=0.03； N=T2P(1-P)/E2=40.567(1-0.567) (0.030.03) =1092(次) 2、已抽樣150個樣本，再增加抽取1092-150=942個樣本； 3、因為有15臺車，必須巡查63(942/15)次； 4、因為想在10天內(nèi)完成調(diào)查，所以天天巡回次數(shù) =942 (1510)=7(次) 第40頁案例分享結(jié)論去除異常值，補測正式觀察試觀察第41頁案例分享 六、按計劃進(jìn)行抽樣第42頁案例分享結(jié)論去除異常值，補測正式觀察試觀察第43頁案例分享 1、利用P3P( 1-P)/N來剔除異常值

21、 P3P( 1-P)/N =0.448 0.448(1-0.448)/109 =0.448 30.048 UCL=0.448+30.048=0.592 LCL=0.448-30.048=0.304 觀察表不工作比率在0.448 0.144范圍內(nèi)為正常值 七、數(shù)據(jù)驗證第44頁案例分享 2、驗證容差E=2 P(1-P)/N是否在最初決定范圍內(nèi) E=2 P(1-P)/N=2 0.448(1-0.448)/1200 =0.0287=2.87% 故絕對精度為E=2.87%，在最初決定 3范圍內(nèi) 第45頁案例分享結(jié)論去除異常值，補測正式觀察試觀察第46頁案例分享2、從上述抽樣結(jié)果能夠看出，汽車不工作率太高

22、能夠經(jīng)過IE其它手法來進(jìn)行改進(jìn)，不需要增加車輛。1、不工作原因以下表所述：等候裝貨17.8%故障與維修11.3%產(chǎn)品運輸以外用途7.9%司機不在4.5%其它原因3.3%累計44.8%第47頁 Q&A第48頁 n nP（%）絕對誤差相對誤差P（）絕對誤差相對誤差51155115123456789101112131415161718192021222324252627281632476276921021181311441571691811932052162662362462562662752842923003083163233967841 1641 5361 9002 2562 6042 9443

23、 2763 6003 9164 2244 5244 8165 1005 3765 6445 9046 1566 4006 6366 9167 0847 2967 5007 6967 8848 0643 960 0001 960 0001 293 000960 000760 000626 667531 429460 000404 444360 000323 636293 333267 692245 714226 667210 000195 294182 222170 526160 000150 476143 636133 913126 667120 000113 846108 148102 85

24、7158 40078 40051 72038 40030 43325 06721 25718 40016 17836 00012 94511 73310 7089 8299 0678 4007 8127 2896 8216 4006 0195 6735 3575 0674 8004 5544 3264 114515253545556575859606162636465666768697071727374757677784004003993983973953923904003843813773733693653603543493433373303233163083002922842759 996

25、9 9849 9649 9369 9009 8569 8049 7449 9969 6009 5169 4249 3239 2169 1008 9768 8448 7048 5568 4008 2368 0647 8847 6967 5007 2967 0846 86438 43136 92335 47234 07432 72731 42930 17528 96641 63326 66725 57424 51623 49222 50021 53820 60619 70118 82417 97117 14316 33815 55614 99514 05413 33312 63211 94811

26、2821 5371 4771 4191 3631 3091 2571 2071 1591 6651 0671 023 981 940 900 862 824 788 753 719 686 654 622 592 562 533 505 478 451表8-5 不一樣作業(yè)率（P）下觀察次數(shù)n（可靠度為95%）觀察參數(shù)確定-圖表法第49頁觀察參數(shù)確定-圖表法 nnP（%）絕對誤差相對誤差P（）絕對誤差相對誤差15151515293031323334353637383940414243444546474849503303373433493543603653693733773813843873903

27、923953973983994004004008 2368 4008 5568 7048 8448 9769 1009 2169 3249 4249 5169 6009 6769 7449 8049 8569 9009 9369 9649 9849 9961000097 93193 33389 03285 00081 21277 64774 28671 11168 10865 26362 56460 00057 56155 23853 02350 90948 88946 95745 10643 33341 63340 0003 9173 7333 5613 4003 2493 1062 9172 8442 7242 6112 5032 4002 3022 2102 1212 0361 9561 8781 8041