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MODAPTS 模特排时法入门:21 个动作与工时计算

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  • 发布于 2025-07-10
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MODAPTS(Modular Arrangement of Predetermined Time Standards,模特排时法)是**预定时间系统(PTS)**中最好学、也最适合手工装配场景的一种。

它最大的价值在于:在产线还没建起来的时候,就能算出标准工时。这对新产品导入、产线设计、报价核算意义重大。

一、MODAPTS 的核心思想

三条基本假设,理解这三条就理解了一半:

  1. 所有人体动作都由 21 种基本动作组成
  2. 不同人做同一动作所需时间基本相同(差异通过动作等级而非个人差异体现)
  3. 动作时间以"手指动作"为最小单位

1.1 时间单位:MOD

MODAPTS 把手指移动 2.5 cm 的时间定义为 1 MOD。

单位换算 数值
1 MOD 0.129 秒
1 秒 7.75 MOD
1 分钟 465 MOD
1 小时 27900 MOD(实际作业需扣减宽放)

常用速记:1 MOD ≈ 0.13 秒,1 秒 ≈ 7.75 MOD。

换算示例:一个动作 15 MOD → 15 × 0.129 = 1.94 秒

二、21 个基本动作总表

MODAPTS 的动作分为三大类:移动动作、终结动作、其他动作。

2.1 移动动作(5 种)

移动动作是"把手伸向哪里",用距离等级而非具体距离表示。

代码 动作 距离界定 MOD 值
M1 手指动作 手指关节动作,移动约 2.5 cm 1
M2 手腕动作 手腕关节动作,移动约 5 cm 2
M3 前臂动作 肘关节动作,移动约 15 cm 3
M4 上臂动作 肩关节动作,移动约 30 cm 4
M5 伸直手臂动作 身体前倾配合,移动约 45 cm 5

判断技巧:不要量具体距离,而是看身体哪个关节在动:

  • 只有手指在动 → M1
  • 手腕弯曲 → M2
  • 小臂摆动 → M3
  • 大臂抬起 → M4
  • 需要身体前倾或侧身 → M5

2.2 终结动作(6 种)

终结动作是"手到了之后做什么",即抓取与放置。

代码 动作 说明 MOD 值
G0 触及 只碰不抓,如按下按钮 0
G1 简单抓取 抓取单独放置的物件,一次抓握即可 1
G3 复杂抓取 抓取小物件、叠放物件、需手指精细调整 3
P0 简单放置 放置位置宽松,无需对准 0
P2 需要注意力的放置 需要一次调整(约 1 次对准动作) 2
P5 精确放置 需要多次调整,如穿线、精密装配 5

关键规则:

  • 终结动作总是跟在移动动作之后:M3G1 表示"前臂伸出 + 简单抓取"
  • 同一只手的动作写成一串:左手 M3G1M3P2 = 3+1+3+2 = 9 MOD

2.3 身体及其他动作(10 种)

代码 动作 说明 MOD 值
F3 脚踏动作 脚踩踏板 3
W5 步行 每走一步 5
B17 弯腰 弯腰再起身 17
S30 坐下/站起 坐或站起一次 30
E2 眼睛动作 眼球转动(独立视觉动作) 2
R2 校正 重新抓取以改变握持方式 2
D3 判断 简单的检查与判断 3
A4 施加压力 用力按压、拧紧 4
C4 回转动作 旋转手腕(如拧螺丝刀) 4
L1 重量修正 有效重量 > 2 kg 时的附加 1

三、动作分析的基本原则

3.1 记录格式

按身体部位分行记录,左手一行、右手一行,时间对齐。

左手动作        右手动作        MOD
M3G1            M3G1            4     (双手同时伸手抓取)
M3P2            M3P5            8     (取较大值:右手 P5)

重要规则:双手同时动作时,取时间较长的一侧。

这是因为两只手同时做不同动作时,总耗时由较慢(MOD 值较大)的那只手决定。

3.2 时限动作(同时动作的限制)

当两只手的终结动作都需要注意力时(如同时做两个 P5),一般认为难以同时完成,需分开计时或按极限动作处理。

MODAPTS 的处理规则:

  • 可以同时:一只手是移动动作,另一只是需要注意力的终结动作
  • 不能同时:两只手都需要注意力做精确放置

3.3 反射动作

反复重复的简单动作(如锉削、敲击),每次只计移动动作的 1/2:

  • 手指反射(M1 的反射):0.5 MOD
  • 手腕反射(M2 的反射):1 MOD
  • 前臂反射(M3 的反射):1.5 MOD

四、完整分析示例

任务:从桌面的料盒中取一个螺栓(M3G3),装到 30 cm 外的工件孔中(M4P5),然后按下气动扳手(M2G0 + A4)。

动作分解与 MOD 计算:

序号 动作描述 代码 MOD
1 伸手到料盒 M3 3
2 抓取螺栓(小件叠放) G3 3
3 移动到工件孔位 M4 4
4 对准装入(需调整) P5 5
5 伸手到扳手 M2 2
6 按住扳手 G0 0
7 施加压力启动 A4 4
8 气动扳手工作(机动时间,另计) — 单独记录
合计 21 MOD

时间换算:21 × 0.129 = 2.71 秒

加宽放后标准时间(宽放率 15%):2.71 × 1.15 ≈ 3.12 秒

再加上气动扳手的机动时间(假设 1.8 秒,机器时间不加宽放): 标准时间 = 3.12 + 1.8 = 4.92 秒

五、MODAPTS 的适用场景与局限

5.1 最适合的场景

场景 原因
新产品导入(NPI)报价 产线未建成即可估算工时
手工装配作业 动作以手为主,MODAPTS 精度足够
作业方法对比 快速比较两种方法的动作量差异
产线设计与工位平衡 提前测算各工位工时
改善提案的效果预估 减少几个 P5 能省多少,可量化

5.2 局限

  1. 不适用于机器主导的作业:数控机床加工、化学反应时间等需另用设备参数
  2. 精度约 ±5%:不如 MTM-1(精度更高但学习成本高数倍)
  3. 需要培训与校准:不同分析员对 M3/M4 的判定需统一,否则结果不可比
  4. 对长周期作业效率低:周期超过数分钟的作业,建议结合秒表测时或工作抽样

六、学习路径建议

阶段 目标 方法
第 1 周 记住 21 个动作代码与 MOD 值 制作速查卡片,每天默写
第 2 周 能对简单动作做分解 录下自己倒水、写字、开瓶盖的动作,逐帧分析
第 3–4 周 与秒表测时互相校验 同一工序分别用两种方法测,对比偏差
第 2 个月 建立企业级动作标准库 把常见动作组合固化为标准模块,提高分析速度

速记口诀:

移 12345(M1–M5),抓 0 触 1 简 3 复,放 0 松 2 精 5; 脚 3 走 5 弯 17,坐 30,眼 2 校 2 判 3,压 4 转 4 重 1。

七、与秒表测时的配合方式

实务中两者并非替代关系,而是互补:

阶段 推荐方法 理由
产品设计 / 产线规划阶段 MODAPTS 尚无实物可测
试产阶段 MODAPTS 估算 + 少量秒表验证 快速迭代
量产稳定后 秒表测时 / 工作抽样 实测精度更高
作业方法变更 重做 MODAPTS 分析 快速评估变更影响
周期性复核 秒表测时 保持标准与现实的贴合度

一句经验谈:MODAPTS 用来设计标准,秒表用来验证标准。 两者结果偏差超过 10% 时,通常说明作业方法已经发生了变化,需要重新分析。

延伸阅读

  • 《标准工时怎么定?秒表测时 + 评比系数 + 宽放率的完整流程》
  • 《生产线平衡:从节拍、瓶颈到平衡率改善的完整方法》

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