模特法(MOD法)
Modular Arrangement of Predetermined Time Standard
第一节 模特法的基本概念
一、模特法的原理
模特法的基本原理基于人机工程学的实验,归纳如下:
① 所有人力操作时的动作,均包括一些基本动作。通过大量的试验研究,模特法把生产实际中操作的动作归纳为21种 。
② 不同的人做同一动作(在条件相同时)所需的时间值基本相等。
③ 使用身体不同部位动作时,其动作所用的时间值互成比例(如模特法中,手的动作是手指动作的2倍,小臂的动作是手指动作的3倍),因此可以根据手指一次动
作时间单位的量值,直接计算其他不同身体部位动作的时间值。
二、模特法的时间单位
模特法根据人的动作级次(见动作经济原则第二条),选择以一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指动作的时间消耗值,作为它的时间单位,即
1 MOD= s
模特法的21种动作都以手指动一次(移动约)的时间消耗值为基准进行试验、比较,来确定各动作的时间值。
三、模特法的特点
1.易懂、易学、易记
(1)模特法将动作归纳为21种 。
(2)模特法把动作符号与时间值融为一体。
如G3表示复杂的抓取动作,而且也同时表示了3 MOD = 3× s = s。
如果是移动小臂去抓放在零件箱中的一个小螺钉(抓时 要同时扒开周围的其他零件),在模特法中用M3G3表示,其中M3表示小臂的移动,G3表示复杂的抓取,M3G3时间值是6MOD(其中M3为3 MOD,G3为3 MOD)。因此,只要知道动作的符号,也就知道了时间值,所以,“一看就会了”。
(3)在模特法的21种动作中,不同的时间值只有0,1,2, 3,4,5,17,30共7个,而且都是整数。这样,只要有了动作表达式,就能用心算很快计算出动作的时间值。所以,“一记就牢”。
2.实用
①采用模特法不需测时,亦不要进行评比,就能根据其动作决定正常时间。因此,使用它来分析动作、评价工作方法、制定标准时间、平整流水线,都比其他PTS法容易,且见效快。
PTS法:预定时间系统(Predetermind Time System)简称PTS,是国际公认 的制定时间标准的先进技术。它利用预先为各种动作制定的时间标准来确定进行各种操作所需要的时间,而不是通过直接观察和测定。
②在实际使用中,还可以根据企业的实际情况,决定MOD的单位时间值的大小。如:
1 MOD = s = min 正常值,能量 消耗最小动作时间
1 MOD = s 高效值,熟练工人的高水平动作时间值
1 MOD = s 包括恢复疲劳时间的%在内的动 和时间
1 MOD= s 快速值,比正常值快7%左右
第二节 模特法的动作分析
一、基本动作——上肢动作
1.移动动作
在模特法中,根据使用的身体部位的不同,时间值分为五等:
备注:下述的移动距离均为参考值
(1)手指的动作M1 时间值为1 MOD,移动距离为
动作举例:把开关拨到on(off)的位置;回转小旋钮;抓
住空气传动器的旋钮;用手指拧螺母;
(2)手腕的动作M2 时间值为2MOD,移动距离为5cm
动作举例有:转动调谐旋钮;将电阻插在印刷电路板上;
(3)小臂的动作M3 时间值为3 MOD,移动距离为15cm
注意:在M3的移动动作范围内,其可能的作业区域称为正常
的作业范围。设计作业区要尽可能地设计得狭窄些。
在设计生产设备的操作部分时,尽量使操作动作用M3
的移动动作来完成。
( 4 )大臂的动作M4 时间值为4 MOD,移动距离为30 cm
动作举例有:把手伸向放在桌子前方的零件;把左手伸向放在
桌子左端的工具;把手伸向放在略高于操作者头
部的工具。
(5)大臂直的动作M5 时间值为5 MOD,移动距离为45 cm
动作举例有:尽量伸直胳膊取高架上的东西;把手尽量伸向桌子
的侧面;坐在椅子上抓放在地上的物体;
注意:从劳动生理的角度看,连续做M5的动作是不可取的,应
尽量减少M5的动作。
2.终结动作
终结动作是移动动作进行到最后时,要达到目的的动作。如触及或抓住物体,把拿着的物体移到目的地,放入、装置、配合等动作。目的不同,其难易程度不同,因而决定了不同的动作种类。
终结动作的种类有:触及、抓,用G来表示;放置、配合,用P来表示。
(1)触摸动作G0 用手指或手去接触目的物的动作。这个 动作没有要抓住目的的物的意图只是触及而已。它是瞬间发生的动作,所以没有动作时间,因此时间值为0 MOD。
动作举例有:用手去按计算器的按键是,必须伸手去接触按键,
然后再按数字键。
(2)抓的动作G1 用手指、手简单地抓的动作。用手或手指抓一次物体的动作,非常自然,而没有一点踌躇现象,在被抓物体的附近也没有障碍物。时间值为1 MOD。
动作举例有:抓单独放置的一个零件;抓螺丝刀;
(3)抓的动作G3(需要注意力)用G0和G1的动作不能完成的复杂抓的动作。其时间值为3 MOD。这个动作的特点是需要注意力。
动作举例有:抓放在桌子上的平垫圈(先用指甲抠起来再
抓);抓放在零件箱中的一个小螺钉(抓时
要同时扒开周围的其他零件);
(4)放置、放下动作P0 这个动作是指拿着的东西送到目的地后,直接放下的动作。放置的场所没有特殊的规定,一般不需要注意看,没有时间值,即时间值为0 MOD。
动作举例有:将拿着的螺丝刀放到桌子的旁边;将传送
来的零件放在自己面前;将用完的辅助支架
放到传送带上;将要检查的零件抓起,堆
放在面前。
(5)放置动作P2(需要注意力)往目的地放东西的动作,并需要用眼睛盯着进行一次修正的动作。其时间值为2MOD。
动作举例有:将垫圈套在螺栓上;向轴上涂油;把烙铁放
在烙铁架上;
(6)放置动作P5(需要注意力) 将物体正确地放在所规定的位置或进行配合的动作,它是比P2更复杂的动作。P5需要伴有2次以上的修正动作,自始至终需要用眼睛观察,动作中产生犹豫,时间值为5MOD。
动作举例有:将螺丝刀的头放入螺钉头的沟槽中;将螺母套在
螺钉上略拧;把导线焊到印刷线路板上;
3.移动动作与终结动作的结合
无论什么动作,移动动作之后,必定伴随着终结动作。例如:伸手拿螺丝刀的动作,其移动动作M3,终结动作为G1,其动作符号的标记为M3G1,时间值为
3MOD + 1MOD = 4MOD
4.同时动作
用不同的身体部位,同时进行一样或不一样的两个以上 的动作叫同时动作。一般以两手的同时动作为佳(排除一个手闲着的情况)。这样,可以提高工作效率。
动作举例有:桌上放着橡皮和削尖的铅笔,两手同时伸出,用左手抓
橡皮(G1),用右手抓笔(G1),然后放到自己身前。
二、基本动作——下肢和腰的动作
(1)蹬踏动作F3 将脚跟踏在板上,作足颈动
作,其时间值为3MOD。
(2)步行动作W5(身体水平移动)步行时,每一步用
W5表示,时间值为5 MOD。
注意:搬运重物时,有时步行到目的地的步数与运重物返回 的
步数不同,这是因为重物的影响,使得每步的步幅大小
不同,其时间值要用下述的搬运重量因素L1加以修正。
(3)身体弯曲动作B17 从站立状态到弯曲身体,蹲下, 单膝触地,然后再返回原来的状态的整个过程。其时间值为17MOD。
(4)站起来再坐下的动作S30 坐在椅子上站起来,再坐下的一个周期动作。站起来时两手将椅子向后面推和坐下时把椅子向前拉的动作时间也包括在里面。其时间值为30MOD。
三、辅助动作
(1)搬运动作的重量因素L1 搬运重物体时,物体的重量影响动作的速度,并且随时物体的轻重而影响时间值。因此,应按下列原因考虑:
有效重量小于2千克的,不考虑;有效重量为2 ~ 6千克的,重量因素为L1,时间值为1MOD;有效重量为6~10千克的,重量因素为L1 × 2,时间值为2MOD;以后每增加4千克,时间值增加1MOD。
(2)眼睛的运作E2(独立动作) 眼睛的运作分为眼睛的移动(向一个新的位置移动视线)和调整眼睛的焦距两种。每种动作用E2表示,时间值为2MOD。
注意:一般作业中,独立地使用眼睛的频率不多。在生产线装
配工序和包装工序中,进行包含某种检查因素的作业,
一般都是同其他的动作同时进行的,所以要很好地进行
观察分析,不能乱用E2。
(3)矫正动作R2(独立动作) 矫正抓零件和工具的动作,或将其回转,或改变方向而进行的动作。这种复杂的手指和手的连续动作,用R2表示。在一只手的手指和手掌中进行的动作时间值为2 MOD。
注意:只限于用R2进行的动作,才给予时间值。其动作举例 有:抓螺丝刀,很容易地转为握住;抓垫圈,握在手中;把有极性的零件(如二极管、电解电容等)拿住,并矫正好方向;把握在手中的几个螺钉,一个一个地送到手指;在操作过程中,操作熟练者为了缩短动作时间,在进行前一个动作时,已经使用身体其他部位着手下一个动作的准备,这一个矫正准备动作,不给予时间值。如用M4的动作抓零件或工具,运到手前。在其移动过程中,矫正成为最容易进行下一个动作的状态(改变其位置或方向)。这种状况,只记移动和抓的时间值,不记矫正时间值。
(4)判断动作D3(独立动作) 动作与动作之间出现的瞬时判定。这个判断动作及其反应的动作,用D3表示,时间值3MOD。
动作举例有:检查时的单纯判断动作;判断计量器具类的指针、刻度;判断颜色种类;对声音的瞬时判断;判断灯泡灯丝是否断掉。
(5)加压动作A4(独立动作) 在操作动作中,需要推、拉以克服阻力的动作,用A4表示,时间值为4MOD。A4是一独立动作,当加压在2kg以上,且其他动作停止时,才给予A4时间值。
上述动作举例中,加力时伴有少许移动动作,此移动动作不用分析,不给时间值。
(6)旋转动作C4 为使目的物作圆周运动,而回转手或
手臂的动作,即以手或肘关节为轴心,
旋转一周的动作,如搅拌液体、旋转机
器手柄等。
第三节 动作的改进
根据应用模特排时法的实践经验,对改善各种动作的着眼点归纳整理如下:
1.替代、合并移动动作M
(1)应用滑槽、传送带、弹簧、压缩空气等替代移动动作。
(2)用手或脚的移动动作替代身体其他部分的移动动作。
(3)应用抓器、工夹具等自动化、机械化装置替代人体的移动动作。
(4)将移动动作尽量组合成为结合动作。
(5)尽量使移动动作和其他动作同时动作。
(6)尽可能改进急速变换方向的移动动作。
2.减少移动动作M的次数
(1)一次运输的物品数量越多越好。
(2)采用运载量多的运输工具和容器。
(3)两手同时搬运物品。
(4)用一个复合零件替代几个零件的功能,减少移动动作次数。
3.用时间值小的移动动作替代时间值大的移动动作
(1)应用滑槽、输送带、弹簧、压缩空气等,简化移动动作,降低动作时间值。
(2)设计时尽量采用短距离的移动动作。
(3)改进操作台、工作椅的高度。
(4)将上下移动动作改为水平、前后移动动作。
(5)将前后移动动作改为水平移动动作。
(6)用简单的身体动作替代复杂的身体动作。
(7)设计成有节奏的动作作业。
4.替代、合并抓的动作G
(1)用磁铁、真空技术等抓取物品。
(2)抓的动作与其他动作结合,变成同时动作。
(3)即使是同时动作,还应改进成为更简单的同时动作。
(4)设计成能抓取两种物品以上的工具。
5.简化抓的动作G
(1)工件涂以不同颜色,便于分辨抓取物。
(2)物品做成容易抓取的形状。
(3)使用导轨或限位器。
(4)使用送料(工件)器,如装上、落下送进装置,滑动、滚动运送装置等。
6.简化放置动作P
(1)使用导轨。
(3)固定物品堆放场所。
(4)同移动动作结合成为结合动作。
(5)工具用弹簧自动拉回放置处。
(6)一只手做放置动作时,另一只手给予辅助。
(7)工具的长度尽可能在7cm以上,以求放置的稳定性。
7.尽量不使用眼睛动作E2
(1)尽量与移动动作M、抓的动作G和放置动作P结合成为同时动作。
(2)作业范围控制在正常视野范围内。
(3)作业范围应光亮、舒适。
(4)以声音或触觉进行判断。
(5)使用制动装置。
8.尽量不做校正动作R2
(1)同移动动作M组合成为结合动作。
(2)使用不用校正动作R而用放置动作P就可完成操作动作的工夹具。
(3)改进移动动作M和放置动作P,从而去掉校正动作R2。
9.尽量不做判断动作D3
(1)与移动动作M、抓的动作G和放置动作P组合成同时动作。
(2)两个或两个以上的判断动作尽量合并成为一个判断动作。
(3)设计成没有正反面或方向性的零件。
(4)运输工具和容器涂上识别标记。
10.尽量减少脚踏动作F3
(1)与移动动作M、抓的动作G和放置动作P尽量组合成为同时动作。
(2)用手、肘等的动作替代脚踏动作。
11.尽量减少按、压动作A4
(1)利用反作用力和冲力。
(2)使用手、肘的加压动作代替手指的加压动作。
(3)改进加压操作机构。
12.尽量减少行走动动作W5、身体弯曲动作B17、站起来动作S30
(1)设计使工人一直坐着操作的椅子。
(2)改进作业台的高度。
(3)使用零件、材料搬运装置。
(4)使用成品搬运装置。
(5)前后作业相连接。
第四节 分析要点
(1)同时动作的条件:
a.当两只手的终结动作都是不需要注意力的时候.
b.当一只手的终结动作是需要注意力的,而另一只手的终结动作是不需要注意力的时候.
(2)时限动作和两手同时动作的时间值:两手可以同时动作时,时间值大的动作叫时限动作,用时限动作的时间值来表示;
No
左手动作
右手动作
标记符号
MOD
1
抓橡皮M3G1
抓笔 M4G1
M4G1
5
(3)两手都需要注意力是的分析方法:
a.首先分析两手是否可以同时动作,可以,则看哪只手为时限动作,时间按时限动作取;
b.如果两只手均需要注意力的,则看哪只手是先做,哪只手后做,后做的那只手在等待先做的那只手做完后,做一个M2的动作,再做终结动作.
左手先动作:
No
左手动作
右手动作
标记符号
MOD
伸手抓零件A M3G3
伸手抓零件B M4G3
M3G3M2G3
11
右手先动作:
No
左手动作
右手动作
标记符号
MOD
伸手抓零件A M3G3
伸手抓零件B M4G3
M4G3M2G3
12
第五节 动作举例
站 别
左 手
右 手
MOD
动作
分析
动作
分析
插件
(小颗/无极性)
取零件-
插零件
M3G3M3P5
取零件-
插零件
M3G3M3P5
M3G3M2G3M3P5M2P5
插件
(小颗/有极性)
取零件-调整方向-
插零件
M3G3R2M3P5
取零件-调整方向-
插零件
M3G3R2M3P5
M3G3M2G3R2R2 M3P5M2P5
锁付螺丝
取螺丝
M3G3M3P0
取电锁
M3G1M3P5
M3G3M3P5
将电锁对准螺丝孔
M2P5
M2P5
锁付
UT
站 别
左 手
右 手
MOD
动作
分析
动作
分析
锁付螺丝
放下电锁
M3P0
M3P0