動素分析

什麼是動素分析

動素分析是由美國工程師吉爾布雷斯（Frank bunker Gnlbreth）創立的動素分析，所謂動素(Therbligs)就是完成一件工作所需的基本動作。完成的操作雖然千變萬化，但人完成工作的動作，可由17個基本動作構成，這17個基本動作又稱為17個動素。

基本動作要素的基本思想是吉爾布雷斯奠定的。他認為人所進行的作業是由某些基本動作要素(簡稱動素或基本動素)按不同方式、不同順序組合而成的。為了探求從事某項作業的最合理的動作系列，必須把整個作業過程中人的動作，按動作要素加以分解，然後對每一項動素進行分析研究，淘汰其中多餘的動作，發現那些不合理的動作。吉爾布雷斯提出了17個動素，組成人的動作的最基本單元。後來，美機械工程師學會增加了“發現”（Find 這個動素，用F表示，這樣動素分析基本要素就有了18種。

動素分析是對作業進行細微的運作分解與觀察，對每一個連續動作進行分解，將右手、左手、眼睜三種動作分開觀察並進行記錄，進而尋求改善的動作分析方法。

動素分析的用途

1、通過對動作方法及順序的檢討分析，去除不必要的動作，使動作更有效。

2、分析研討最合理的作業配置。

3、作來的工裝化及工裝改善的基本數據。

4、改善前後的方法對比&評價。

5、進行作來方法的詳細說明。

6、設定標準作業。

7、培養作業方法的分析判斷能力。

動素分析的基本動素

1、伸手(Transport Empty，用TE表示)

定義：空手移動，伸向目標，又稱運空。

起點：當手開始伸出的瞬間開始。

終點：當手剛觸及目的物的瞬間終了。

分析：

1)伸手系指空手。

2)此動素前常接“放手”，後跟“握取”。

3)此動素不能取消，但可縮短距離。

4)移動距離是指動素的實際路徑，而非兩點間直線距離。

5)在其他條件不變時，手移動長距離較短距離需要的時間較多。

6)熟練的操作者在重複性工作的連續周程內，其手的移動幾乎經過完全相同的路線。

7)伸手通常包括下列三種過程：

• 由靜止開始，加速達最大。
• 以後即以此速度等速前進。
• 最後減速到完全停止。

8)手移動時，必須以眼引導手，故眼的移動次數及距離長短，常對操作有影響。

改善：

1)有否縮短其距離。

2)能否減少其方向的多變，尤其是突變。

3)能否使工具物件移向手邊。

4)手移動的種類，按其需時的多少，順序如下(應選擇需時較少的移動)：

• 伸手至一固定位置的物件或地點。
• 伸手至每次位置均略有變動的物件(此時需用眼尋找)。
• 伸手至一堆混雜物中選取，或伸手至甚小的物件。

2、移物(Transport Loaded，用TL表示)

定義：手持物從一處移至另一處的動作稱移物，又稱運實。

起點：手有所負荷並開始朝向目的地移動的瞬間開始。

終點：有所負荷的手抵達目的地的瞬間結束。

分析：

1)運送的物件可能為手或手指攜帶，亦可能由一地點滑送、拖送、推送等。

2)此動素所需時間，依其距離、重量及移動種類而定，故可縮短距離、減輕重量及改良移動種類，以達到改善。

3)運實途中常發生“預對”。

4)此動素前常接“握取”，後跟“對準”及“放手”。

改善：

1)能否減少其重量。

2)是否可套用合適的器具，如輸送帶、容器、盛具、鑷子、鉗子及夾具等。

3)是否使用身體的合適部位，如手指、手腕、前臂、肩等。

4)能否用重力來滑運或墜送。

5)搬運設備能否用腳來操縱。

6)是否因物料的搬運或程式的往返，而增加搬動時間。

7)是否可因增加一小具或放搬運物靠近使用點而取消搬運。

8)搬運方向的突變是否可以取消，各種阻礙物能否搬去。

9)常用物料是否己放置於使用點。

10)是否己用合適的手具、小盒子等，且其操作是否按裝配順序排列。

11)是否視搬運物的重量，使用身體最合適的部位，而達到最快的搬運速度。

12)是否有些身體的動作可以取消。

13)雙手的動作能否同時、對稱而又反方向。

14)能否由提送改為滑送。

15)眼的動作能否與手的動作相協調。

3、握取(Grasp，用G表示)

定義：利用手指充分控制物體。

起點：當手指或手掌環繞一物體，欲控制該物體的瞬間開始。

終點：當物體己被充分控制的瞬間結束。

注意：當物體己被充分控制後的握取稱為持住(己不是握取)。

分析：

1)此動素不能取消，只可改善。

2)此動素的定義著重點在以手指圍繞物，如用任何工具夾物，則不能稱為握取。

3)握取常發生在“運空”與“運實”之間，其後常跟“持住”。

改善：

1)是否可一次握取多件或減少握取次數。

2)是否可在容器端開一缺口，以便握取。尤其是較小零件，是否可以改善容器的邊緣，以利握取。

3)工具、物件能否預先放好，以利握取。

4)前一工位的操作者放下工件的位置以及工具等放置的位置，能否使下一位操作者簡化握取。

5)是否能用其他工具代替手的握取。

6)工具、物件能否預先放於迴轉盤內，以利握取。

4、裝配(Assemble，用A表示)

定義：為了兩個以上的物件的組合而做的動作。

起點：兩個物件開始接觸的瞬間。

終點：兩個物件完全配合的瞬間。

分析：

1)此動作的改善多於取消。

2)此動素前常有“對準”或“預對”，後常跟“放手”。

改善：

1)能否用夾具或固定器。

2)能否使用自動設備。

3)能否同時裝配數件。

4)工具是否己達最有效的速度及送進。

5)是否可用動力工具，以減少裝配時間。

5、使用(Use，用U表示)

定義：利用器具或裝置所做的動作，稱使用或套用。

起點：開始控制工具進行工作的瞬間。

終點：工具使用完畢的瞬間。

分析：

1)此動素常可獲得改善，不但可節省時間，更可節省物料。

2)在某種操作內，常可連續發生多次的“使用”。

3)以手代替工具工作時，亦屬此動素，如用手裁紙，即屬手在“套用”。

改善：同“裝配”。

6、拆卸(Disassemble，用DA表示)

定義：對兩個以上組合的物體，作分解動作。

起點：兩個物體開始分離的瞬間。

終點：兩個物體完全分離的瞬間。

注意：儘量使用工具，以減少時間。

分析：

1)此動素常為改善。

2)此動素前常為“握取”，後常跟“運實”或“放手”。

3)此動素所需時間，常與兩物體的連線情況及鬆緊程度有關。

改善：同“裝配”。

7、放手(Release Load，用RL表示)

定義：從手中放掉東西，稱放手或放開。

起點：手指開始脫離物體的瞬間。

終點：手指完全脫離物體的瞬間。

注意：考慮放手的終點是否為下一動素開始的最佳位置。

分析：

1)此動素為所有動素需時最少者。

2)實測時，常與前一動素合併計時。

改善：

1)能否取消此動素？

2)能否就在工作完成處放手，用墜送法收集物件？

3)能否在運送途中放手？

4)是否必須要極小心的放手？能否避免？

5)容器或盛具是否經過特殊設計，以便能接納放手後的物件？

6)放手後，手或運送的位置是否對下一動作或次一移動最為有利？

7)能否一次放手多個物件？

8、檢查(inspect，用I表示)

定義：將產品和所制定的標準作比較的動作，叫檢查或檢驗。

起點：開始檢驗物體的瞬間。

終點：產品質量的優劣被決定的瞬間。

分析：

1)此動素為眼注視一物，而腦正在判斷是否合格。

2)此動索的重點是心理上的反應。．

3)檢驗時，按操作情況需用視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等器官。

4)此動素所需時間常因下列因素而定：

• 個人的反應快慢；
• 標準的精確度；
• 物料的誤差；
• 視力等感官的好壞。

5)如其它條件相同，則人對聲的反應比對光的反應快，而對觸覺的反應比對聲與光的反應更快。人對聲的反應時間為0.185s：人對光的反應時間為0.225s；人對觸覺的反應時間為0.175s。

改善：

1)能否取消或與其他操作合併？

2)能否同時使用多種量具或多用途的量具？

3)增加亮度或改善燈光的布置是否可減少檢驗的時間？

4)檢驗物與檢驗者眼睛的距離是否合適？

5)檢驗物的數量是否足夠採用電動自動檢驗？

9、尋找(Search，用Sh表示)

定義：確定目的物的位置的動作。

起點：眼睛開始致力於尋找的瞬間。

終點：眼睛找到目的物的瞬間。

分析：

1)新手及不熟練者此動素較多，訓練有素及工作熟練者，則費時極少。

2)如工具、零件、物料各有定所，工作現場布置合適，則此動素費時極少。且此亦為取消此動素的最有效的方法。

3)如能取消此動素為好。

4)操作愈複雜，愈需記憶，愈不穩定，或物件愈精細時，此動素費時愈多。

改善：

1)物件給予特別標示(用標籤或塗顏色)。

2)良好的工作場所布置。

3)是否需要特殊的燈光。

4)物件、工具有固定位置，並放置於正常工作範圍內。

5)操作人員應培訓，使之成為習慣性的動作，而取消此動素。

10、選擇(Select，用St表示)

定義：在同類物件中，選取其中一個。

起點：尋找的終點即為選擇的起點。

終點：物件被選出。

分析：

1)實用上常將“尋找”與“選擇”合併來計時。

2)物件愈精細，規格愈嚴格，此動素的時間愈長。

3)物件分類放置，避免混雜在一起，以及有效的現場布置，常可取消此動素。

改善：

1)是否可取消此動素？

2)工具物件能否標準化和互換使用？

3)能否改善安排，而使選擇較容易或可以取消？

4)能否當前一操作完畢時，即將零件(物料)放於下一操作的預放位置？

5)能否塗上顏色，以利選擇？

11、計畫(Plan，用Pn表示)

定義：在操作進行中，為決定下一步驟所做的考慮。

起點：開始考慮的瞬間。

終點：決定行動的瞬間。

分析：

1)此動素完全為心理的思考時間，而非手的動作時間。

2)操作中由於操作者的猶疑，即發生此動素。

3)操作愈熟練，此動素時間愈短。

改善：

1)是否可以改善工作方法，簡化動作？

2)是否可改善工具、設備，使操作簡單容易？

3)操作人員是否己培訓，使其熟練而減少或消除此動素？

12、定位(Position，用P表示)

定義：將物體放置於所需的正確位置為目的而進行的動作，又稱對準。

起點：開始放置物體至一定方位的瞬間。

終點：物體己被安置於正確方位的瞬間。

分析：

1)此動素前常為移動、後常跟“放手”。

2)很多情況此動素常可能發生在“運實”途中。

3)此動素所需時間常按下列情形而定：

• 對稱的物件，或任何方向均可放置的物件，需時最少。
• 半對稱的物件，即能有數個位置可以放置，需時較對稱物件多，較不對稱物件少。
• 不對稱物件，僅有一個位置可以放置，需時最多。

改善：

1)是否必須對準？

2)能否用量具以利對準？

3)鬆緊度能否放寬？

4)手臂能否有依靠，使手能放穩而減少對準的時間？

5)物件的握取是否容易對準？

6)能否利用腳操作的夾具？

13、預定位(Pre-position，用PP表示)

定義：物體定位前，先將物體安置到預定位置。

起點：與定位的起點、終點相同。

分析：

1)此動素常與其他動素混合在一起，最常見的情況是與“運實”一起發生。

2)所謂預對，必須能將物件放置於合適的位置上，方便以後的再行取用。如將用完的筆，放置於傾斜豎起的筆架上，此處宜用“預對”，因為下次從筆架上拿筆時，就能握取使用時的位置。

3)可以利用夾持工具或特設容器，使物件保持套用時的姿勢，以利握取時即己成為使用時的姿勢。

改善：

1)物件能否在運送途中預先對正？

2)工具的設計是否能使放下後的手柄保持向上，以利下次使用？

3)工具能否懸掛起來，以便一伸手即可拿到？

4)物體的設計能否使每一面(邊)均相同？

14、持住(Hold，用H表示)

定義：手握物並保持靜止狀態，又稱拿住。

起點：用手開始將物體定置於某一方位的瞬間。

終點：當物體不必再定置於某一方位上為止的瞬間。

分析：

1)此動素常發生在裝配工作及手動機器的操作中，前為“握取”，後為“放手”。

2)手絕對不是有效的持物工具，而是成本最貴的夾持工具。

3)應設法利用各種夾具來代替手持物。

4)能否於操作中取消此動素？

改善：

1)能否用夾具來持物？

2)能否運用摩擦或粘著力？

3)能否套用磁鐵？

4)如持住不能取消，則是否己設“手靠”、“手墊”以減輕手的疲勞？

15、休息(Rest，用R表示)

定義：因疲勞而停止工作。

起點：停止工作的瞬間。

終點：恢復工作的瞬間。

分析：

1)此動素所需時間的長短，視工作性質及操作者的體力而定。

2)此動素通常都在工作周期中發生。

3)改善工作環境及動作等級可減少或消除此動素。

改善：

1)肌肉的運用及人體動作的等級是否合適？

2)溫度、濕度、通風、噪聲、光線、顏色以及其他工作環境是否合適？

3)工作檯的高度是否合適？

4)操作者是否坐立均可？

5)操作者是否有高度合適的座椅？

6)重物是否用機械裝卸？

7)工作時間長短是否合適？

16、遲延(unavoidable Delay，用UD表示)

定義：不可避免的停頓。

起點：開始等候的瞬間。

終點：連續開始工作的瞬間。

分析：

1)當程式發生故障或中斷時，即為遲延。

2)由於程式的需要，而等待機器或他人的工作，或等待檢驗、待熱、待冷等。

改善：此動素的發生非操作者所能控制，必須在管理及工作方法上作某些改善。

17、故延(Avoidable Delay，用AD表示)

定義：可以避免的停頓。

起點：開始停頓的瞬間。

終點：開始工作的瞬間。

分析：

1)這是由於操作者的疏忽而產生的，可以避免。

2)如能建立一個有工作意願、有紀律、有效率的工作團體，此動素即可避免。

改善：

1)改善管理方法、規章、制度、政策，使操作者毫無抱怨。

2)改善工作環境，提供一個合適、健康、愉快而有效的生產現場。

3)改善工作方法，降低勞動強度等。

18、發現(Find，用F表示。這個動素是美國機械工程師學會增加的)

定義：東西己找到的瞬間動作。

起點：眼睛開始尋找到物體的瞬間。

終點：眼睛己找到物體的瞬間。

動素還可以用形象圖案(符號)、顏色等方法表示，如表1所示。

動素分析

動素分析的動素類型

根據對操作的影響，動素可分為有效動素與無效動素兩大類。

1、有效動素

有效動素指對操作有直接貢獻者。如裝配、拆卸、使用等：伸手、握取、移物及放手為操作中最常用的有效動素。

2、無效動素(或輔助動素)

如尋找、選擇、檢查、持住、定位及預定位等為輔助動素；休息、故延、延遲及計畫為消耗性的動素。

我國台灣的周道教授將這17種動素用4個同心圓表示，如圖1所示。第一圈為中心圈，為核心動素；第二圈為常用動素，是改善對象；第三圈為輔助性動素，操作中愈少愈好；第四圈(最外圈)為消耗性動素，應儘可能予以取消。

動素分析

圖1 動素同心圓

動素分析的套用實例

用動素符號表示的檢查軸長度及裝入套筒的雙手程式圖如圖2所示。

動素分析

圖2 用動素符號表示的檢查軸長度及裝入套筒的雙手程式圖