כיצד להשתמש ב- Video Analysis כדי לשפר את יעילות המחקר של זמן בהנדסת משימות

מה זה וידאו ניתוח בזמן?

ניתוח וידאו עבור מחקרים בזמן כרוך להקליט משימה הנדסית עם מצלמה ולאחר מכן באמצעות התצלום כדי לפרק ולתעד כל אלמנט של העבודה. במקום להסתמך רק על שעון עצירה ולוחם, המהנדס לוכד תיעוד חזותי קבוע שניתן להאט, לעצור, להתעכב, ו replayed כמה פעמים נדרש.זה הופך את הזמן ללמוד מהתבוננות תמונה לתוך בדיקה מפורטת, עבור בדיקה רגשית של אינטראקציה אנושית ותגובה אנושית.

מחקרים מסורתיים של זמן - שבוצעו לעתים קרובות שיטות כמו התבוננות ישירה או מערכות זמן שנקבע מראש - יכול לסבול מדעות משקיף, עייפות, והעובדה הפשוטה כי העין האנושית לא יכולה לתפוס כל מיקרו-תנועה, כל יד מגיעה, איסוף חלק, שימוש בכלי, וצעד תחבורה הופך למדידה.המהנדס יכול ליישם טכניקות כמו ניתוח אלמנטרי מופרך ביותר, שבו תנועה שנייה אחת יכול להיות שבור ערך רב כל פעם מקבל ערך מדויק.

בפועל, מהנדסים להגדיר אחד או יותר מצלמות כדי ללכוד את אזור העבודה מזווית אופטימלית.הזין וידאו הוא מיובא לתוך תוכנת ניתוח מיוחדת המספקת משחק מסגרת-על-ידי מסגרת מסגרת. על ידי מתן מספר מסגרת וידאו בתחילת וסוף כל אלמנט, המהנדס מחשב את משך עם החלטה של 1/30 או 1 / 60 של שנייה (בהתאם לקצב).

כיצד ניתוח וידאו מתפרע משיטות לימוד מסורתיות

• (FLT:0)Observer עצמאות: FLT:1, ניתן לנתח את הסרטון המתועד על ידי אנשים רבים מאוחר יותר, להפחית את הסיכון של פרשנות של צופה אחד לחדד את הנתונים.
• (FLT:0) Replayability: 1.10 משימות ניתן לבדוק מאות פעמים ללא העובד מרגיש לחץ, המוביל לדירוג ביצועים ייצוגיים יותר.
• (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0)שילוב עם נתונים אחרים:FLT:1 Video) ניתן לסנכרן עם לכידת תנועה, חיישנים כוח, או לוחות נתונים פריון עבור נתונים עשירים יותר.

מכיוון שוידיאו תופס לא רק את התזמון אלא גם את השיטה, היציבה והגורמים ארגונומיים, הנתונים תומכים הן בניתוח זמן והן בשיפור תהליכים בו זמנית.

היתרונות של שימוש ב- Video Analysis for Time Studies

היתרונות של מחקרים מבוססי וידאו מבוסס זמן להרחיב הרבה מעבר לשיפורי תזמון פשוטים.כאשר ייושמו כראוי, ניתוח וידאו מספק יתרונות על פני דיוק, הכשרה, תיעוד, וחשיפה כללית של תהליך.

יעילות ודעה קדומה

צפייה חוזרת מבטלת את הצורך באנליסט לקבל החלטות מפוצלות על כאשר אלמנט מתחיל או מסתיים.לדוגמה, כאשר מפעיל אוסף את המברג, ברגע המדויק את הידות סביב היד יכול להיות מזוהה למסגרת אחת.במחקרי הפסקת שעונים, מעברים כאלה מעוגלים לעתים קרובות לעשירית השנייה הקרובה ביותר, ומציגים שגיאות מצטברות.

תצפית מפורטת של תנועה ושיטות

מעבר לתזמון, וידאו מגלה את ה-FLT:0 (איכותיות: 1) של התנועה.האם המפעיל מגיע רחוק ללא צורך? האם יש היסוסים? האם יש נסיעות מבוזבזות בשל פריסת עבודה גרועה? תצפיות איכותיות אלה לעתים קרובות מפספסות במהלך מחקר חי כי האנליסט מתמקד בשעון עצירה.עם וידאו, מהנדס יכול למזג נתונים עם ניתוח תנועה, החל עקרונות תנועה כגון צמצום יעיל של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה, כמו גם שיפור ידני של מערכת ההפעלה הטובה ביותר של מערכת ההפעלה.

אימון וסטנדרטיזציה

קטעי וידאו רשומים משמשים כחומר הדרכה בעבודה.עובדים חדשים יכולים לצפות בשיטה האופטימלית כפי שנקבע על ידי לימוד זמן, להשלים עם חלק של זמן מחזור שהוקצה לכל רכיב.מפקחים יכולים להצביע על מסגרות ספציפיות כדי להוכיח מדוע רצף מסוים הוא יעיל יותר. יתר על כן, כאשר תהליך שינוי מוצע, "לפני" ו"לאחר"צד" וידאו בצד מספק הוכחה חזותית של שיפור, מה שהופך אותו קל יותר לרכוש ממארגני ניהול.

מסלול המסמכים הקבוע ו-Audit Trail

מחקר של זמן וידאו הוא תיעוד ביקורתי.בתעשיות מוסדרות (ייצור מכשירים רפואיים, חלל, רכב), שיש לו תיעוד וידאו של איך תקני זמן נגזר יכול לספק דרישות תאימות.אם מחלוקת עולה על ההוגנות של תקן, ניתן לבדוק את הסרטון על ידי צד שלישי.הצילומים גם מגן על המהנדס: זה מראה כי המחקר נערך בתנאים עבודה בפועל, לא בסביבה מלאכותית.

צעדים ליישום ניתוח וידאו ב-Time Study Workflow

אימוץ ניתוח וידאו דורש יותר מאשר רק הגדרת מצלמה.תהליך מובנה מבטיח את התוצאות הם אמין ואת ההשקעה בציוד ותוכנה לשלם.

שלב 1: הכינו את אזור העבודה והציוד

בחר מצלמה שרשמה לפחות 30 מסגרות לשנייה (60 fps עדיף על תנועות ידיים מהירות) A Tripod או clamp הר שומר על הירי קבוע.מקם את המצלמה כדי ללכוד את המעטפה המלאה של המפעיל ללא מכשולים.זה עשוי להיות מועיל להשתמש בשתי מצלמות: אחד עבור תצוגה רחבה של תא העבודה, ועוד עבור קרוב של הידיים או מערכת הבקרה.

כמו כן להכין את הנושא: להסביר את מטרת המחקר, הדגשת כי אתה מודד את התהליך, לא האדם.רשם מספר ריצות ניסיון כך המפעיל הופך נוח ומבצע בקצב רגיל ללא "אפקט המצפה" במהירות מלאכותית או להאט.

שלב 2: תיעוד של מספר רב של מעגלים

במינימום, להקליט 10 עד 15 מחזורים למשימה חוזרת. מחזורים נוספים לשפר את האמון הסטטיסטי.להבטיח שההקלטות יכסו פעמים שונות של היום, מפעילי שונים (אם מספר מבצעים את אותה עבודה), וגרסאות שונות של מוצרים.קונסטינסיון חשוב - לשמור על הגדרות המצלמה, מרחק, וזווית אותה הקלטות על פני השוואות כאלה תקפים.

שלב 3: ייבוא Footage into Analysis Software

השתמש בתוכנה המאפשרת לסמן התחלה וסיום נקודות עם דיוק ברמת מסגרת.כלים רבים (כגון FLT:0KinoveaFLT:1) מציעים על לוח זמנים המעודכן כפי שאתה מראש מסגרות. אפשרויות אחרות כוללות חבילות הנדסה תעשייתית המשלבות עם מערכות זמן מוגדר מראש (כמו MOST או MTM) אם אתה על תקציב, אפילו וידאו כי יכול להתקדם מסגרת זמן אחת איטית יותר (כגון VLC) עם זמן עבודה עם זמן עבודה עם זמן הפעלה איטי יותר.

שלב 4: Define Elements ו-זיהוי נקודות

לשבור את המשימה לאלמנטים לוגיים.כל אלמנט צריך להיות התחלה ברורה, בולטת ואירוע קצה.לדוגמה, "לחיצת מברג" עשוי להתחיל כאשר היד עוזבת את ההרכבה ולסיים כאשר האצבעות הראשונות נוגעות ברצועה. השתמש בסרטון כדי לזהות את המסגרת המדויקת עבור כל נקודת הפסקה. לרשום את המספר (או את קוד הזמן) עבור כל התחלה וסיום.

שלב 5: מדד ותיעוד תזמון

חישוב זמן האלמנט על ידי subtracing מספר מסגרת ההתחלה ממספר מסגרת קצה, ולאחר מכן חלוקת קצב המסגרת. חזור על זה עבור כל אלמנט בכל מחזור.אם יש לך הקלטות מרובות, ממוצע פעמים האלמנט, אבל גם לציין את המדפים - הם עשויים להכיל מידע יקר על שיטות, בעיות איכות, או הפעלה עייפות.

שלב 6: ביצוע ניתוח נתונים וזמן סטנדרטי של Determine

מן הפעמים הממוצע הגולמי, החל דירוג ביצועים (דירוגpace) כדי לנרמל את הזמנים הנצפים בקצב "נורמלי" ולאחר מכן להוסיף קצבאות לזמן אישי, עייפות, ועיכוב.הזמן האחרון = (זמן רגיל) × (1 + גורם קצבה) וידאו עוזר לעגן את הדירוג ביצועים כי אתה יכול להשוות את המהירות הנצפה ההתייחסות לסרטונים של קצב סטנדרטי.

בחירת הכלים הנכונים ותוכנה למחקרי וידאו

השוק מציע מגוון של פתרונות, מתכניות קוד פתוח חינם לסוויטות תעשייתיות הכוללות מחקר זמן, ניתוח תנועה והערכה ארגונומית. בחר בהתבסס על התקציב שלך, דיוק נדרש ושילוב עם נתונים אחרים.

אפשרויות חופשיות ונמוכות

• (FLT:0KinoveaFLT:1) - כלי ניתוח וידאו פתוח קוד המיועד לניתוח תנועה.It מספק ניגוד מסגרת, שעון עצירה, ואת היכולת לעכב גרפיקה וסמן. אידיאלי עבור קבוצות קטנות או הגדרות חינוכיות.
• (ב) ,0) ,TrackerveFLT:1 - שפותח במקור עבור חינוך לפיזיקה, Tracker יכול לשמש למחקרי זמן-מודעות על ידי מעקב אחר נקודה על הסרטון.הוא פלט מיקום ונתונים בזמן.
• (FLT:0)VLC + SpreadsheetFLT:1 - גישה דלת-טק אבל יעילה: לשחק את הסרטון ב-VLC, לקדם מסגרת-על-ידי מסגרת, ותזמון שיא ידני בגליון מבוזר.

תוכנה מקצועית ותעשייתית

• (FLT:0MOST Analysis Software (על ידי Maynard)cioFLT:1) - נבנה סביב Maynard מבצע Sequenceטכניקה, זה לעתים קרובות כולל שילוב וידאו כך שתוכל לקשר אלמנטים זמן לחלקים ספציפיים של וידאו.
• (FLT:0)iDecct (Integrated Data Catch & Computer Timing)FLT:1 - כלי מיוחד המשמש בייצור ומלחמה המשלב הקלטה עם זמן איסוף נתונים.
• (FLT:0SPSS או MinitabFLT:1) - לניתוח סטטיסטי של נתוני זמן, אלה יכולים להיות יחד עם תזמון וידאו-דרדרטיבי כדי לחשב מרווחי ביטחון, מגבלות שליטה וחלוקות ביצועים.

שיקולים קשים

מערכת מצלמה אמינה חשובה יותר מתוכנה יקרה.חפש מצלמה עם לפחות 1080p רזולוציה ו 60 fps. GoPro-style מצלמות הם פופולריים כי הם קטנים, הרים בקלות, ויש להם עדשות סבך רחב. עבור טבלאות לוחיות, מצלמת אינטרנט USB עם קצב מסגרת גבוהה יכול מספיק. הקפד להיות מספיק כרטיסי זיכרון וסוללות עבור הקלטות ממושכות.

Best Practices for Accurate Video Time Studies

גם עם כלים גדולים, התוצאות תלויות באיזו זהירות המחקר נערך.עקוב אחר שיטות הטובות ביותר בתעשייה כדי למקסם את הדיוק ולצמצם את ההטיה.

השתמש במספר הקלטות ואופרות

הקלטה אחת יכולה להיות יוצאת דופן בשל הסחת הדעת של המפעיל, מברשת מכונה, או וריאציות חד פעמיות.רשם לפחות שלושה מפעילים שונים המבצעים את אותה משימה (אם אפשר) לפחות 10 מחזורים למפעיל.זה מספק מדגם נציג ומסייע לזהות אלמנטים שיש להם רגישות טבעית גבוהה.

שמירה על תנאים עקביים

רשומות תחת אותה תאורה, תצורה של עבודה, וכלי כי המפעיל משתמש בכל יום.אל תנקה את סביבת העבודה או "במה" אותה למצלמה - אתה רוצה ייצוג אמיתי.אם המפעיל בדרך כלל צריך להגיע לחלקים בבן, אל תזיז את בן קרוב יותר רק להקלטה.תנאים לא עקביים הורסים את תוקף הנתונים.

ציוד ותוכנות

אם המצלמה שלך משתמשת קצב מסגרת משתנה (common בסמארטפונים), להמיר אותו לשיעור מסגרת קבוע לפני הניתוח כדי למנוע שגיאות תזמון.בדוק את הדלפק המסגרת של התוכנה נגד מקור זמן ידוע (למשל, שעון גלוי בסרטון) כדי לאשר דיוק.עבור תוכנה מעקב אחר תנועה, מרחקים calibrate על ידי הצבת אובייקט ידוע בתחום הראייה.

אנליסטים

בעוד ניתוח וידאו מקטין את רוב השגיאה האנושית, האנליסט עדיין צריך הכשרה בהתמוטטות אלמנטרית, דירוג ביצועים, ואת יסודות של מחקר זמן. אנליסט מאומן יודע כיצד לזהות ביצועים פגומים (למשל, מפעיל ממהר להופיע מהר יותר) וכיצד להקצות דירוג הוגן.אם אתה חדש כדי ללמוד זמן, לשקול לקחת קורס הסמכה מהמכון של מהנדסי תעשייה ומערכות (ISE) או גוף דומה.

כל החלטה

שמור יומן של אילו קבצי וידאו שימשו, את הגדרות היסוד, מספרי המסגרת עבור נקודות קצה, וכל הערות על תצפיות חריגות.תיעוד זה הופך את המחקר לזמין והגנתי.אם שישה חודשים מאוחר יותר מישהו שואל תקן, אתה יכול לחזור למסגרות המדויקות לאמת את הנתונים.

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

אפילו מהנדסים מנוסים עושים טעויות בעת ניתוח וידאו.כאן שגיאות ואסטרטגיות תכופות ביותר כדי להימנע מהם.

מקום מצלמות

אם זווית המצלמה מטשטשת תנועת יד מרכזית, ייתכן שיהיה עליך להשליך את כל ההקלטה.פתרון: השתמש לפחות שתי מצלמות מזווית אחרת.כאשר אתה מגדיר, לעבור את הניתוח בעצמך ולבדוק כי כל אזורי ההגעה גלויים.

שימוש ב- Variable Frame

מצלמות צרכנים רבות (במיוחד בטלפונים) מתעדות את קצב המסגרת המשתנה כדי לחסוך מקום, אבל לוח הזמנים הופך לא אמין. להמיר קטעי וידאו כאלה ל-30 או 60 ps באמצעות תוכנה כמו HandBrake לפני הניתוח.

תוצאות חיפוש > Incorrect Element Breakpoints

מהנדסים לעתים קרובות מגדירים אלמנטים המבוססים על תוכן עבודה ולא רמזים נצפים.לדוגמה, "בריונים" עשויים לכלול את תנועת היד כדי להרים את המברג, אבל ההתחלה של אלמנט זה היא למעשה הרגע שבו היד מתחילה לנוע.תמיד להגדיר את ההתחלה כאירוע חזותי (ידי משאיר עמדה קודמת) ולא כוונה נפשית.

ניתוח יסודות לא חשובים

זה מפתה לשבור את המשימה למאות שלדים כאשר יש לך יכולת מסגרת-על-ידי מסגרת. אבל אם אלמנט לוקח רק 0.1 שניות והוא בלתי צפוי, טעות המדידה עשויה להיות גדולה יותר מהזמן האמיתי. להתמקד באלמנטים שצורכים מחזור משמעותי (למשל, יותר מ-0.5 שניות) או שהם ידועים כדי לשנות.

נכשלת בחשבונית ובלמידה

אם אתה מתעד רק את המחזורים הראשונים לאחר שינוי התקנה, המפעיל עשוי עדיין ללמוד, וכתוצאה מכך זמנים שאינם מייצגים את המצב היציב.תמיד לאפשר תקופת "הרגע" באופן דומה, אם אתה מתעד בסוף שינוי ארוך, עייפות עלולה לנפח את הזמן הממוצע מעבר לשינויים במידת האפשר.

יישומים אמיתיים ו Case Studies

מחקרים של זמן וידאו משמשים בתחומים הנדסיים מרובים.כאן שתי דוגמאות הממחישות את ההשפעה.

חברת הרכב: Reducing Line Imמאזן

צמח הרכבה מנוע הבחין כי תחנה אחת גורמת באופן עקבי לצוואר בקבוק.מחקרים מסורתיים של שעון התחנה הראו שהמפעיל לוקח 58 שניות למנוע, אבל המטרה הייתה 52 שניות.שימוש בניתוח וידאו, מהנדסים גילו כי המפעיל עושה תור נוסף של היד עבור ממריץ - הוספת 1.2 שניות להתרחשות, וזה קרה כל מנוע.ה גם היה ללכת צעד נוסף כדי להשיג כלי בדיקה, כי הקודם אפשר להחזיר את כלי ההפעלה לאחור של 50 שניות לאחר הפעלת כלי רכב.

קו אריזה: זיהוי מיקרו-עיכובים

במתקן אריזה מזון, מהירות הקו הייתה מוגבלת על ידי תחנת קרטון-החקור.מחקרי Stopwatch הראו את זמן המחזור הממוצע של הקרטון היה 3.2 שניות.ניתוח וידאו, שיחק במחצית המהירות, גילה כי המפעיל הגיע לסלע ריק רק לאחר שהקרטון הקודם עזב את המכונה, יצירת פער 0.4 שניות כל מחזור.על ידי הפעלת המפעילה להכין את הריקה הבאה במהלך המחזור, ה- נזלת זמן ההזמנתק של 12%, הייתה מוגבלת ל-ה, כדי להפחתת מהירות הנקה באופן כללי, ו-ה, הייתה אמורה להיות מופעלת של לוחצת וידאו.

Integrating Video Analysis with other Engineeringמתודולוגיות

לימודי זמן וידאו הופכים אפילו יותר חזקים כאשר משולבים עם טכניקות משלימים.

כלכלה ויצירה

השתמש בסרטון כדי ליישם את עקרונות הכלכלה התנועה.לנגן את התמונות ואת המפה של נתיבי היד של המפעיל.חפש: שתי הידיים לא עובדות בו-זמנית, עיניים נודדות למרחקים ארוכים, גוף מיותר פונה. Redesign את המיומנות המבוססת על ראיות וידאו, ואז להקליט מחדש כדי למדוד את השיפור.זה יוצר מחזור שיפור פעמוני סגור.

הערכה ארגונומית

וידאו מסגרת-by-frame מאפשר ניתוח יציבה באמצעות כלים כמו הערכה לימב העליון (RULA) או המכון הלאומי לבטיחות ובריאות הכיבוש (NIOSH) משוואה על ידי overlay זוויות משותפות על הסרטון, אתה יכול לכמת תנודות מביכות שגורמות עייפות ופציעה. הקטנת מתחים ארגונומיים לעתים קרובות משפר את הזמן כאפקט צדדי, כי עובדים יכולים לנוע בחופשיות יותר.

סימבול ומודל

נתונים של זמן מופקים מוידאו יכול להאכיל מודלים סימולציה דיסקרטית-אפילוט.לדוגמה, אם נרשמת פעמים מחזור עבור עובד ורובוט בתא, אתה יכול להשתמש בנתונים כדי לדמות פריסות שונות או גדלים אצווה.הוידאו מספק את ההפצה של פעמים (לא רק את המשמעות), המוביל לסימולציות מדויקות יותר.

Lean Manufacturing ו- Six Sigma

מחקרים של זמן וידאו הם מרכיב ליבה של מיפוי תהליכים ב- Value Stream Mapping (VSM) והקמה של ביצועי בסיס ב DMAIC (Define, Measure, Analyze, שיפור, בקרה) פרויקטים. בשלב המדידה, וידאו מספק את נתוני הזמן "as-is" בשלב שיפור, וידאו משמש כדי לאמת את התהליך החדש.

מסקנה: מדוע ניתוח וידאו הוא חובה עבור מחקרים מודרניים

מחקרים זמניים מדויקים הם הבסיס של ניהול הנדסי יעיל - הם מודיעים לסטנדרטים של עבודה, תכנון ייצור, עלות ושיפור מתמשך. שיטות שעון מסורתיות שימשו בתעשייה במשך מאה שנים, אבל הם כבר לא מספיקים עבור המהירות והמורכבות של ייצור מודרני.ניתוח וידאו מציע שדרוג בעלות נמוכה, גבוה-פעמי שמשפר באופן דרמטי את הדיוק, מספק ראיות בלתי ניתנות לערעור, ויוצר נכס אימון ניתן לאימון מחדש.

על ידי ביצוע גישה מובנית - הכנת אזור העבודה, להקליט כראוי, באמצעות הכלים הנכונים, וליישם שיטות הטובות ביותר - כל צוות הנדסי יכול לשלב וידאו לתוך זרימת העבודה שלהם בתוך שבוע.החזרה על ההשקעה היא מיידית: פחות מחלוקות על פני סטנדרטים, זיהוי מהיר יותר של פסולת, ונקודת נתונים עשירה יותר עבור ניתוח שורש-כיסבת-הכיוכן- כמו טכנולוגיית המצלמה וניתוח התוכנה להמשיך לשפר, המחסום לכניסת זה נמוך יותר מאי פעם.

לקריאה נוספת, חקרו משאבים מה-FLT:0 (Institute of Industrial and Systems Engineers) (IISE)BuildFLT:1 ו-FLT:2 American Society for Measurement and ControlcioFLT 3: for Practical Guide on time studyמתודולוגיות, בדקו את המאמר הקשור ל-FLT:4 בטכניקות מחקר מודרניות של הזמן:5