丰田生产模式TPS学习：工业工程之抽查法-2002.8-44页_1mb

IE七大手法总结

核心内容

IE（工业工程）七大手法是用于改善工作方法、提高工作效率的一套系统工具，主要包括以下内容：

1. 防呆法/防错法：防止错误发生，确保操作正确性。
2. 动作改善法：基于动作经济原则，优化操作动作，减少无效动作。
3. 流程程序法：分析工作流程，识别并消除不必要的步骤。
4. 五五法：通过5×5的分析框架，系统地分析工作内容与时间分配。
5. 人机配合法：优化人机协作，提高整体效率。
6. 双手操作法：改善操作者双手的使用方式，减少动作浪费。
7. 抽查法：通过随机抽样调查，估算整体工作状态。

其中，抽查法是本总结的核心内容，它是一种基于统计学原理的工作观察方法，通过随机抽取样本数据，推断整体工作状态。

抽查法详解

简介

抽查法，又称工作抽样或瞬时观测法，是在较长时间内随机对调查对象进行间断观测，以样本数据推断整体情况。其核心理念是“以偏概全、以点带面”，即通过少量样本数据来估计整体的工作状态。

优点

• 节省时间与成本：一般为全部观测记录方式的5%至50%的成本。
• 操作简单：不需要高深技术，适合普通工作人员执行。
• 结果客观可靠：调查时间较长，可消除短期波动的影响。
• 干扰少：对被观测对象的干扰次数和时间较少。

应用范围

抽查法适用于多种场合，包括但不限于：

• 工厂：机器设备的运转率、操作者的作业率等
• 办公室：人员工作时间的使用情况
• 商店：顾客消费行为的分布比例
• 医院、银行、政府机构等：人员或设备的使用效率分析

原理

抽查法基于统计抽样理论，从一个大群体中随机抽取样本，通过样本数据推断群体整体状态。关键概念包括：

• 样本：抽取的观测数据
• 群体：需要调查的全部对象
• 抽样：从群体中抽取样本的过程

抽样调查的可靠性取决于样本数量与发生率，通常采用正态分布下的置信区间来衡量结果的精确度。

观测精度

观测精度分为绝对精度和相对精度，其计算公式如下：

• 绝对精度（E）：
  $$
  E = Z \sqrt{\frac{P(1 - P)}{n}}
  $$
• 相对精度（S）：
  $$
  S = \frac{E}{P} = Z \sqrt{\frac{1 - P}{n P}}
  $$

其中：

• $P$：观测事件发生率
• $n$：观测次数
• $Z$：正态分布下的Z值（如95%置信度对应Z=1.96）

观测次数的计算

观测次数由精度要求决定，常用公式为：

• 绝对精度公式：
  $$
  n = \frac{P(1 - P)Z^2}{E^2}
  $$
• 相对精度公式：
  $$
  n = \frac{(1 - P)Z^2}{P S^2}
  $$

观测时刻的决定

观测时刻需保证随机性，常用方法包括：

• 系统随机抽样法：随机抽取时间点，计算时间间隔进行观测。
• 连续分层随机抽样法：将一天的工作时间划分为若干层，按比例分配观测次数。

异常值处理

通过计算置信区间（$P \pm 3\sigma$）来判断观测值是否异常。若观测值超出该范围，则视为异常值，需剔除。

• 置信区间计算公式：
  $$
  \overline{P} \pm 3 \sqrt{\frac{P(1 - P)}{n}}
  $$

抽查法实施步骤

1. 确立调查目的与范围：明确调查对象和目标。
2. 调查项目分类：根据目的对操作者或机器进行分类，如“操作”、“停止”、“空闲”等。
3. 决定观测方法：绘制分布图与路线图，确定观测位置。
4. 向有关人员说明：确保被观测者理解调查目的，避免影响正常工作。
5. 设计调查表格：根据调查目的设计表格，便于数据整理与分析。
6. 试观测，决定观测次数：通过试观测得出发生率，计算正式观测次数。
7. 决定观测时刻：采用随机数或系统方法确定观测时间点。
8. 检查异常值作出结论：剔除超出置信区间的异常值，确保结果可靠。

案例详解：计算装配作业标准时间

某工厂对10名工人进行3天的抽查法观测，记录其工作时间与生产数量，用于计算标准时间。

数据汇总

• 总使用时间：14400分钟（来自时间卡）
• 总生产数量：16314件（来自检验部门）
• 工作比率：98.7%（来自工作抽样）
• 空闲比率：1.3%
• 平均绩效指针：123.6%（来自工作抽样）

标准时间计算公式

$$
\text{每件标准时间} = \frac{\text{总时间} \times \text{工作比率} \times \text{平均绩效指针}}{\text{总生产量}} \times (1 + \text{宽放率})
$$

代入数据得：

$$
\text{每件标准时间} = \frac{14400 \times 0.987 \times 1.236}{16314} \times 1.15 = 1.15 \text{分钟}
$$

抽查法的精髓

抽查法的核心在于通过可靠抽样的结果，判断调查对象的整体情况。其精髓是：

• 以小推大：通过少量样本数据推断整体状态。
• 随机性与统计性：保证观测的随机性和统计可靠性。
• 经济高效：在有限时间内获得高精度数据，适用于广泛场景。