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# System prepended metadata

title: 工作研究(上)
tags: [學習筆記, 統計, 上課用, 函數, 繪圖]

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# 工作研究(上)
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## 壹、導論(Intoduction)
**Scientific management, pursuit of efficiency, better, and continuos improvement.**

**工業工程的基礎(Fundamentals of IE)：**
```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
flowchart TB
	A[Work Study]-->B[Method Study]
	B-->BA[Motion Study]
	BA-->E[Increasing in
	Productivity]
	A-->C[Work Measuremnt]
	C-->CA[Time Study]
	CA-->E
```
### 一、Time Study Development

#### 1. 標準設定：
**工作效率化的概念**
* **Jean Rodolphe Perronet** 設標準為 **six-guage needle** 要有**494 pieces per hour**.
* Charles W. Babbage 設標準為 **eleven-guage needle** 要有**7682 pieces per hour**.

#### 2. Taylor的貢獻：
* **工作態度(Work Attitude)**：不斷**質疑**，尋找**更有效率**的方法。
* **科學管理法(Scientific Method)**：
	1. 工具要**配合工作**用途。
	2. 工作內容**分工明確**。
	3. 每人只要**負責份內的事**，不是包山包海。
#### 3. Shoveling Experiment(1898，鏟煤實驗)：
* 原始狀況：大約 400–600 人在礦場移動材料，每人使用自備鏟子。
* 問題：鏟子大小不一、工作效率不佳。
* 實驗方式：
	1. 派人觀察**不同場域和鏟子**下的效率。
	2. 發現鏟子重量在 **21.5 磅** 時效率最高。
	3. 改良後效率提升，**每種物料配專屬鏟子**，還改善了供料工具與空間規劃。
* 合作制度(Cooperative Arrandgement)：
	1. **預先安排**現場工作。
	2. **老手帶新手**。
	3. **績效制度**。
* 效果驗證：
	1. 人數只需140人。
	2. 搬運成本從每噸8美分降至3-4美分。
	3. 一年節省$78000


#### 4. Taylor 時間研究的應用目的:
* **提升工廠效率**
* **增加工人收入**
* **降低生產成本**
* **降低產品售價**
* **不是壓榨勞工**

#### 5. 副作用(Side Effects)：
* 改進者缺乏對**公平效率**的認識，過於**急躁**。
* 自稱效率專家的人**標準訂定過高**。
* **標準隨主管而異**，造成**不一致**與**混亂**。
* **工資**與**獎金**被打折，使員工不滿與**士氣低落**。
* 1913-1947與**政府決策衝突**。


```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
classDiagram
    class 泰勒時間研究 {
        <<主題>>
    }
    
    class 歷史標準設定 {
        Perronet: six-gauge 494 pieces/hr
        Babbage: eleven-gauge 7682 pieces/hr
    }
    
    class 泰勒核心貢獻 {
        工作態度: 持續質疑尋找更有效率方法
        科學管理: 工具配合用途
        分工: 工作內容明確分工
        責任: 個人只負責份內事務
    }
    
    class 鏟煤實驗 {
        時間: 1898年
        問題: 400-600人使用自備鏟子效率不一
        發現: 21.5磅是最佳重量
        解決: 為不同物料設計專屬鏟子
    }
    
    class 合作制度 {
        預先安排: 現場工作規劃
        指導: 老手帶新手
        獎勵: 超標績效獎金
    }
    
    class 實驗成效 {
        人力: 減至140人
        成本: 搬運成本降低50%
        節省: 年省$78,000
    }
    
    class 應用目的 {
        效率: 提升工廠效率
        收入: 增加工人收入
        成本: 降低生產與售價
        宗旨: 非為壓榨勞工
    }
    
    class 副作用 {
        認知: 管理者效率認知不足且急躁
        標準: 設定過高且不一致
        關係: 工資獎金打折導致士氣低落
        衝突: 1913-1947與政府決策衝突
    }
    
    泰勒時間研究 --> 泰勒核心貢獻
    泰勒核心貢獻 --> 歷史標準設定
    泰勒核心貢獻 --> 鏟煤實驗
    鏟煤實驗 --> 合作制度
    鏟煤實驗 --> 實驗成效
    泰勒時間研究 --> 應用目的
    泰勒時間研究 --> 副作用
	

```
 
### 二、Motion Study Development：

#### 1. Gilbreths研究：
* Frank Gilbreth and Lillian Gilbreth were founders of modern motion-study technique.
* Goal：
	1. 分析執行**一項工作**所需要的**身體動作**。
	2. **Improve** the operation by **elimination unnecessary motions**. 
* Background：
	1. Frank is **an engineer** and Lillian is **a psychologist**.
	2. Frank 特別關注「人員、工具、材料與設備」間的**合作與效率提升**。
	3. Frank 發現在建築工地中，不同工人進行砌磚工作的**方式各異**，尋找 **「最佳工作方法」** 的興趣。
#### 2. Gilbreth's Bricklaying experiment：
* 實驗目的：**分析**與**改進**砌磚工人的動作，以提升效率。
* 原始方法：彎腰撿磚塊、轉他看哪一面朝外、挑選適合的面向、拿取水泥、開始砌磚。
* 實驗過程：
	1. 用**影片與慢動作**攝影紀錄工人的所有動作。 
	2. 將流程**細分**並**優化**。
#### 3. 優化建議與新流程設計：
* **動作與工具配置的改善**：
	1. 較低工資的工人負責「**事前分類**」，將磚塊按照面向事先排好。
	2. 放置於約 3 英呎（約 90 公分）高的掛架上（每個90磅），便於主工人取用。
	3. **減少**主工人挑選磚塊的時間，因為磚塊已被**預先對齊**。
	4. **磚塊排列清晰**，不需要用鏟子敲打調整位置。
* **水泥與磚架的位置設計**：
	1. 水泥與磚架放置於**方便取得**的位置，**動線更順暢**。
	2. 若需調整距離，**掛架高度可調**，以**配合工人**的操作習慣與姿勢。

#### 4. 實驗成效與成果：
* **流程簡化**：砌磚動作從原本的**18個**減少為**4.5個**。
* **生產力提升**：每位工人每小時砌磚數量從**120塊**提升至**350塊**，效率接近**3倍成長**。

#### 5. 影片分析技術的應用：
* Gilbreths 夫婦**使用影片**並加入**計時裝置（timing device）** 來分析動作的**時間精度**，讓**每一個動作的耗時**可以被**準確分析與量化**。
* 動素的發明(Therbligs)：發展出的 **「基本動作單位」**，共有17種。

#### 6. 進階動作分析技術：
* **Cyclographic analysis（動作軌跡分析）**：
	1. **光源裝置**與**長時間曝光攝影**，**追蹤**工人身體部位（如手部）的**移動軌跡**。
	2. 觀察動作是否**重複**、**繞路**，從而提出**優化建議**。 
* **Chrono-cyclographic analysis（動作時間軌跡分析）**：
	1. 在 **cyclographic 的基礎上**，加上間歇性閃光燈，產生節點，記錄 **「每一段距離所需時間」**。
	2. **可視化速度快慢**與**動作節奏**，進一步提升訓練與改善的精準度。 

```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
classDiagram
    class MotionStudy {
        +起源與背景
        +砌磚實驗
        +實驗成效
        +進階技術
        +動作軌跡分析
    }

    class 起源與背景 {
        -創始人: Frank (工程師), Lillian (心理學家)
        -動機: 分析工作動作、提高效率
        -目標: 消除不必要的動作
    }

    class 砌磚實驗 {
        -原始流程: 彎腰取磚、拿水泥、砌磚
        -紀錄方式: 攝影、影片分析
        -優化方法: 磚塊預排、器材擺放
    }

    class 優化方法 {
        -磚塊預處理：分類、架高
        -工具配置：架子可調整、材料近手
    }

    class 實驗成效 {
        -動作減少: 18 → 4.5
        -效率提升: 120塊 → 350塊 / 小時
    }

    class 進階技術 {
        -影片與計時分析: 加入 timing device
        -Therbligs: 17 種基本動作（尋找、拿取、等待等）
    }

    class 動作軌跡分析 {
        -Cyclographic: 光源追蹤軌跡
        -Chrono-cyclographic: 閃光顯示節奏與速度
    }

    MotionStudy --> 起源與背景
    MotionStudy --> 砌磚實驗
    MotionStudy --> 進階技術
    進階技術 --> 動作軌跡分析
    砌磚實驗 --> 優化方法
	優化方法 --> 實驗成效
```
## 貳、解決問題的工具(Problem-Solving Tools)
### 一、工作研究的目標(Two Primary Direct Aims)
#### 1. Work Design
* Do it **well**, you don't need to do **work improvement**.
* **標準作業方法(Standard Work Method)**：要建立一套標準作業方法，包含**產品或服務(Products of Services)**、**人員資格(Personnel Qualifications)**、**工具與設備(Tools and Equipment)**、**工作空間(Work Space)**、**工作程序(Work Procedure)**、**工時(Work Hour)**。
#### 2. Work Improvement
* **Poor work design**, extra work generated.
* The improvement of working methods aim to **improve efficiency**.

```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
flowchart TB
	A[Two Primary Direct Aims]---->B[Work Design];
	A-->C[Work Improvement]
	
	B-->D[Standard Work Method];
	D---->E[Products of Services,
	Personnel Qualifications,
	Tools and Equipment,
	Work Space, Work Procedure,
	Work Hour ,and etc.]
	
	B---->|If done not well|C;
	C-->F[improve efficiency]
	
```
### 二、解決問題(Problem Solving)
```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
flowchart TB
	A[Determine The Problem]-->B[Observe and Record Status]
	B-->C[Review and Analyze the Current Situation]
	C-->D[Desing Improving Plans]
	D-->E[Select New Proposals]
	E-->F[Implement New Solution]
	F--> G[Evaluate and review the effectiveness]
```

#### 1. Determine The Problem：
* **Pareto's Law**：80-20 Rule
* **ABC Analysis**：根據重要性或價值將項目分成三個等級。

| 分類 | 說明                       | 比例                    |
| ---- | -------------------------- | ----------------------- |
| A類  | 最重要、最有價值的少數項目 | 佔10~20%，但貢獻 70~80% |
| B類  | 中等重要性或價值的項目     | 佔30%，貢獻 15~25%      |
| C類  | 大量但價值較低的項目       | 佔50~60%，只貢獻5%      |

#### 2. Observe and Record Status：
Operation Process chart, Flow chart, etc.

#### 3. Review and Analyze the Current Situation：
* **客觀分析**現在情況的起因與問題
* 訂定**評估指標(the Evaluation Criteria)**，如：**最低成本(Minimum Cost)**、**最少工時(Shortest man-hours)**等。
* 找到**瓶頸(Constraints)**。
* 如有需要可以再進一步分析。
#### 4. Desing Improving Plans：
Be creative, Brainstorm.
#### 5&6. Select New Proposals：
* Only the **best fit** option.
* Both **quantitive and qualitive methods** are used.
#### 7. Implement New Solution：
Set as a standard and implement.
#### 8. Evaluate and review the effectiveness：
* The results of the implementation are compared with **the predetermined goals**.
* If there is a difference, redefine the problem and **repeat the cycle**.

### 三、Exploratory Tools(探索性工具)：
#### 1. 怕列多分析(Pareto Analysis)：
* **80-20法則**：
![image](https://hackmd.io/_uploads/SyTVAs101e.png)
* **MES(Manufacturing Execution System)**：
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJ-h7QxAye.png)

#### 2. 魚骨圖(Fish Diagrams)：
Cause-and-effect diagrams：
* Effect(結果)：Fish head
* Causes(原因)：Fish bones
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJRDwp1RJg.png)


#### 3. 甘特圖(Gant Chart)：
顯示所有工作的工作日期與時長。
![image](https://hackmd.io/_uploads/HkemrynJRkg.png)

#### 4. 計畫評核術(Program Evaluation and Review Technique, PERT)：
* Time has **uncertainty**.
* **Minimizing time** is main goal.
* **Three time estimations**：**Optimistic**, **Most likely**, **Pessimistic**.

* **Critcal Path**
	1. Difinition： **The minimum time** needed to compete the entire project corresponds to **the longest path** from the initial node to the final node.
	2. The advantage：**Indentifies the Most Important Task, Help Reduce Timelines, Compares Planned with Actual**.
* Basic Principle of Pert Chart 
	1. 合理安排，再考慮資源限制。
	2. 保持單一時間單位，不要混用小時與分鐘。
	3. Types of Activities：
		* **Predecessors(先行作業)**：某工作開始前，必須**先完成的工作** 。
		* **Successors(後續作業)**：某工作完成後，**才能開始**的工作。
		* **Parallel Activity(並行作業)**：可**同時進行**的工作，彼此之間沒有限制條件。
		* **Dummy Activity(虛作業)**：僅表示**任務之間的邏輯順序**，實際上**不需要耗費時間或資源**。
* **Rules/Procedure**
	![image](https://hackmd.io/_uploads/B17tDQeC1l.png)
	1. **Duration**為作業項目需**完成所需的時間**$(D_{ij})$
	2. **Earliest start time(ES)** 為作業項目可以開始的**最早開始時間。**
	3. **Earliest finish(EF)** 為在最早開始的情況下的**最早完成時間。**$(EF_{ij}=ES_{ij}+D_{ij})$
	4. **Latest start time(LS)**為作業項目在最晚完成時間下，**最晚必須開工的時間。**$(LS_{ij}=LF_{ij}-D_{ij})$
	5. **Latest finish(LF)** 不影響預定工期下，一項作業**最晚必完工時間。**
	6. **Float(浮時)** 為在不影響整個工程之完工期限下，能**允許延誤之最長時間**。$(Float=LS_{ij}-ES_{ij})$
	7. **Critical Path為最長的路徑(浮時為0)**
![image](https://hackmd.io/_uploads/ByTh5meAyx.png)


#### 5. 工作及工作現場分析指引(Job/worksite analysis guide)：
* 分析前準備：實地踏查、與主管及工會會面、保持中立、填寫Job/WorkSite Analysis Guide 表格。
* 範例表格：包含工作名稱、部門、觀察日期、工作任務與流程描述、可能風險與改進建議等。
* 目的：找出流程瓶頸、安全問題或效率不彰的部分，實際走訪現場並觀察實際操作是最佳方式。

### 四、Recoding and analysis tools(重編碼與分析工具)：

#### 1. Operation Process Chart(操作程序圖)：
* **Process(程序) analysis**：主要**完成工作的過程**。
* **Operation(作業) analysis**：完成**作業的詳細工程**。
* Symbols：
	1. 圖形
		![image](https://hackmd.io/_uploads/rkdayaeAJe.png)
	2. Lines
		* **Vertical lines**: the general flow of the process.
		* **Horizontal lines**: **feeding** into the vertical flow lines.
			![image](https://hackmd.io/_uploads/BkNofTxC1l.png)
* **Efficency**：at the **right time**, by the **right people**, in the **right place**, Do the **right thing** in the **right way**.

#### 2. Flow process chart(流程程序圖)：
* **實況紀錄、改善法寶。**
* Symbol：
	 ![image](https://hackmd.io/_uploads/Bkk2QTx0ke.png)
* 釐清研究對象是「人員」還是「物料」：
	1. 標題、識別資訊、其他資訊。
	2. 記錄符號、描述、時間、距離、工具。
	3. 使用**特定符號來編碼**記錄內容。
	4. 整理**摘要**報告。
* 非表準符號說明：
	![image](https://hackmd.io/_uploads/H1fsI6xRJl.png)
* 範例：
	![image](https://hackmd.io/_uploads/rkmtu6gR1l.png)
* 改善流程的**思考方向**：
	1. 減少**非產性程序**(如搬運、延遲、儲存)。
	2. 檢討重點：運輸距離、工廠佈局、延遲時間、儲存時間。
	3. **Toughts of improvement**:**Delete**, **Merge**, **Reorganize**, **Simplify**.

#### 3. Flow Diagram(動線圖)：
顯示現場動線的流程程序圖。
* 功能：
	1. 將流程圖步驟畫在**現場地圖**上(如工廠配置圖)，並**線條**來顯示各步驟間的移動路徑(moving lines)。
	2. 改善運輸、延遲與儲存的問題。
	3. **簡化流程**複雜程度，**檢視優化**運輸路線、距離、交叉點、迴轉區、壅塞點。
* 定義：在工廠佈局圖上，將**所有活動依其對應**位置，以**動線標示**在流程圖上。
	![image](https://hackmd.io/_uploads/HJwVQ1Z0yl.png)
	![image](https://hackmd.io/_uploads/B1wvQ1-0kl.png)

#### 4. Worker and Machine Process Chart(人機程序圖)：
* 用途：
	1. 用來研究與**改善單一工作站(Workstattion)** 的作業。
	2. 顯示**操作員與機器**之間的工作循環**關係**。
* 繪圖前置作業：
	1. 準備操作員的標準作業資訊。
	2. 考量工時中的**Allowance(容許時間)**
	3. 應考慮**機器閒置**、**人力成本**、**精神壓力**與工作負荷。
* 流程圖：**實心**區塊為**作業時間** 、**空白**區塊為**閒置時間** 。
![image](https://hackmd.io/_uploads/SycZAdWRJe.png)

* 工作效率與效率計算方式：
	1. **Operation working Rate**：
		$Operator Working Rate=\dfrac{(Cycle time-Waiting time)}{Cycle time}$
	2. **Machine Working Rate**：
		$Machine Working Rate=\dfrac{(Cycle time-Waiting time)}{Cycle time}$
	3. **Effectiveness**：
		$Effectiveness=\dfrac{(Original Cycle time-Improve Cycle time)}{Original cycle time}$
* 適用時機：
	1. 作業員**工作週期比機器短**。
	2. 一名作業員可同時**負責多台機器**。
	3. 可利用**空檔時間**做**其他手工作業**。

#### 5. Gang Process Chart(組作業程序圖)：
![image](https://hackmd.io/_uploads/BkboGFZRJe.png)
* 整體作業時間是由**所有步驟串接而成**，機器與人員交替工作。
* 有大量的人員 **等待（Idle）** 時間，表示可能有**人力過剩**或**機器效率**影響人力安排。
* 透過圖表可以明確看到哪個工序是**瓶頸**（如 **Extrude**、**Open furnace**）、哪個**角色有長時間等待**（如 **Assistant Dummy Knocker**）。
* 最下方標註了：$$Idle time = 2.50 Man-Minutes per Cycle = 1.84 Man-Hours per Eight-Hour Day$$ 表示**一天 8 小時**內，總共閒置了**1.84 個人小時**，這是可以優化的空間。 

### 五、Quantitative tools(計量工具)
Work and Machine Relationship
#### 1. 同步服務作業(Synchronous Servicing)：
![image](https://hackmd.io/_uploads/rkwnHKbAkl.png)
* 可以被指派操作機器的人數：
	$n_1 \le \dfrac{l+m}{l+w}$
	$n_1=\text{lowest whole number}$**(操作員應負責機器數)**
	$l=\text{total operator loading and unloading (servicing) time per machine}$**(每部機器的總人工作業時間)**
	$m=\text{= total machine running time (automatic power feed)}$**(總機器運轉時間)**
	$w=\text{total worker time}$**(操作員在機器間移動的總時間)**
* **總預期成本(Total expect cost,TEC)**：
	$TEC_{n}=\dfrac{操作員總成本+機器總成本}{操作員負責機器數量}=\dfrac{K_1(l+m)+n_1K_2(l+m)}{n}$
	$K_1=\text{Operator Rate}$
	$K_2=\text{Machine Cost}$
		
#### 2. 完全隨機服務作業(Random Servicing)：
* **n 部機器中有 m 部故障的機率：**
$P=\dfrac{m!}{m!(n-m)!}p^m q^{n-m}$
* **總預期成本(Total expect cost,TEC)**：
	$TEC=\dfrac{K_1+nK_2}{R}$
	$R=\text{the production rate per hour}$**(生產率)**
* 設置不同人數的作業員：	
	![image](https://hackmd.io/_uploads/ryWKM5WR1l.png)

#### 3. 產線平衡(Line Balance)：
* 目標：所有工作站的**負擔平均分配**及**減少瓶頸與等待時間**。
* 生產效率：
	$E=\dfrac{\sum SM}{\sum AM}\times 100\%$
	$SM=\text{standard minutes per operation}$**（各項作業實際操作的標準時間）**
	$AM=\text{allowed standard minutes per operation}$（各項作業允許的標準時間）
* 所需的作業員：
	$N=R \times \sum AM=R \times \dfrac{\sum SM}{E}$
* **位置權重(Position Weights)**：其自身時間加上所有後續工作的時間總和，**優先分配位置權重高**的工作項目。
	![image](https://hackmd.io/_uploads/HJdUB9-Cke.png)
	![image](https://hackmd.io/_uploads/SkbtU5-CJx.png)
	
### 六、整理圖表

```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
classDiagram
    class ExploratoryTools {
        +ParetoAnalysis
        +FishboneDiagram
        +GanttChart
        +PERT
        +JobWorksiteAnalysis
    }

    class ParetoAnalysis {
        +80_20法則
        +MES系統
    }

    class FishboneDiagram {
        +Effect(Fish Head)
        +Causes(Fish Bones)
    }

    class GanttChart {
        +工作排程
        +開始/結束時間
    }

    class PERT {
        +三種時間估計(樂觀/可能/悲觀)
        +Critical Path
        +活動分類
        +時間計算規則
    }

    class JobWorksiteAnalysis {
        +實地踏查
        +填表觀察
        +風險改善建議
    }

    ExploratoryTools --> ParetoAnalysis
    ExploratoryTools --> FishboneDiagram
    ExploratoryTools --> GanttChart
    ExploratoryTools --> PERT
    ExploratoryTools --> JobWorksiteAnalysis

```

```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
classDiagram
    class RecodingTools {
        +OperationProcessChart
        +FlowProcessChart
        +FlowDiagram
        +WorkerMachineChart
        +GangProcessChart
    }

    class OperationProcessChart {
        +程序分析
        +操作分析
        +流程線條
    }

    class FlowProcessChart {
        +符號記錄
        +人或物為對象
        +流程改善建議
    }

    class FlowDiagram {
        +場地地圖
        +動線路徑
        +優化複雜度
    }

    class WorkerMachineChart {
        +作業與等待時間
        +效率公式
        +多機操作考量
    }

    class GangProcessChart {
        +人機交錯
        +閒置與瓶頸顯示
        +Idle時間換算
    }

    RecodingTools --> OperationProcessChart
    RecodingTools --> FlowProcessChart
    RecodingTools --> FlowDiagram
    RecodingTools --> WorkerMachineChart
    RecodingTools --> GangProcessChart

```

```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
classDiagram
    class QuantitativeTools {
        +SynchronousServicing
        +RandomServicing
        +LineBalance
    }

    class SynchronousServicing {
        +操作人數公式
        +總成本TEC
    }

    class RandomServicing {
        +機器故障機率
        +預期成本TEC
        +配置策略
    }

    class LineBalance {
        +效率計算E
        +所需作業員數N
        +位置權重排序
    }

    QuantitativeTools --> SynchronousServicing
    QuantitativeTools --> RandomServicing
    QuantitativeTools --> LineBalance
```

## 參、操作分析(Operation Analysis)
* Methods to improve work:Elimination(E)、Combination\(C)、Rearragement\(R)、Simplification(S)。
::: danger
:warning: 與[流程程序圖](https://hackmd.io/ipWKbPjUTLug2rKxWzJD4Q?both#2-Flow-process-chart%E6%B5%81%E7%A8%8B%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E5%9C%96%EF%BC%9A)的Delete, Merge, Reorganize, Simplify不一樣。
:::
* Nine Points of Operation Analysis：
	1. Operation purpose 操作目的
	2. Part design 零件設計
	3. Tolerances and specifications 公差與規格
	4. Material 物料
	5. Manufacture sequence and process 製造順序與製程
	6. Setup and tools 設置與工具
	7. Material handling 物料搬運
	8. Plant layout 工廠佈置
	9. Work design 工作設計
### 一、操作目的(Operation Purpose)：
最重要的一項，改善作業前先**明確**該作業的目的性。
#### 1. 優先考慮的改善策略：
* **E(Elimination)**:能否直接**消除**。
* **C(Combination)**:能否與其他作業**合併**。
#### 2. 冗餘作業出現原因：
* **規劃不當(Improper Planing)**
* **前一階段工作表現不佳(Poor performance in previous assignment）**

### 二、零件設計(Part Design)：
#### 1. 設計原則：
* **簡化設計**可減少零件數量。
* 使用更好的**零件組合方式**。
* 選用更優質的材料。
* 放寬**尺寸容差**，聚焦在**關鍵製程**以提升精度。
* 設計時需同時考慮可**製造性**與**組裝性**。
#### 2. Eliminate Three Steps:
* 用四點步驟折彎零件至目標形狀。
* 效率低、材料受壓。
* 改用一次**擠壓成型**，之後再切割為所需長度。
![image](https://hackmd.io/_uploads/BkCelsbAkx.png)

#### 3. Eliminate Multiple Pieces:
* 零件需設計為**三個部分並組裝**。
* 使用**單一一體式設計**，可直接**機械加工成型**。

### 三、Tolerance and Specification(公差和規格)

#### 1. 定義:
* **最大尺寸(Maxmum Size)與最小尺寸(Minimum Size)之間的允許誤差範圍**。
* 法律或產業標準中允許的誤差範圍也稱為 tolerance。
#### 2. 與成本關係:
* 公差越小，加工成本越高(**負相關**)。
* 分級：
	1. Fine machining (±0.001)
	2. Standard machining (±0.005)
	3. Rough machining (±0.030) 
#### 3. 檢驗程序(Inspection Procedure):
* Spot Inspection(抽查)：**定期檢查**以確保標準有被執行。
* Lot-by-Lot Inspection(分批抽驗)：批次中抽樣**檢查部分產品**，評估**整體價值**。
* 100% Inspection(全面檢查)：**每個產品**都經過檢查。

### 四、Material(物料)
#### 1. Finding a less expensive and lighter
#### 2. Finding materials that are easier to  process.
#### 3. Using material more economically.
#### 4. Using salvage materials(廢物利用)
#### 5. Using supplies and tool more economically.
#### 6. Standardizing materials.
* 大量採購節省成本。
* 庫存精簡化。
* 管理簡化。
* 空間需求減少。
* 抽樣檢驗。
#### 7. Finding the best vendor from the standpoint of price and vendor stocking.(最合適的供應商) 

### 五、Manufacture sequence and process(製造順序與製程)
#### 1. Rearranging Operation.
#### 2. Mechanizing manual operations:
* **Program controlled（可程式控制）**
* **Numerically controlled, NC（數值控制）**
* **Computerized numerical controlled, CNC（電腦數值控制）**
#### 3. Utilizing more efficient mechanical facilities
#### 4. Operating mechanical facilities more efficiently
#### 5. Manufacturing near the net shape: such as forming parts with powder metals （粉末冶金）
#### 6. Considering the use of robots.

### 六、Setup and Tools(設置與工具):

#### 1. 決定是否進行的因素：
設置評估問卷
* 生產數量（Production quantity）
* 重複訂單（Repeat business）
* 勞動力（Labor）
* 交貨需求（Delivery requirements）
* 資金需求（Required capital）
#### 2. 群組技術(Group Technology System)
* 概念核心：對公司產品的零組件進行分類，將 **「形狀相似」、「加工順序相似」** 的零件歸類，以減少設定時間。僅對**新的部分重新設置**即可，不需全新設置。
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJGEuo-Ayl.png)
*  有效群組
	根據Askin & Standridge, 1993，成功群組的七個特徵：
	![image](https://hackmd.io/_uploads/BJBwOs-0yx.png)
#### 3. 編碼系統(Coding Schemes):
* 夠靈活，能應對**現在與未來的事件**。
* 能**辨識**零件形狀、材料、容差、加工方式、所需機器等**關鍵屬性**。
* **Opitz Code**:
	![image](https://hackmd.io/_uploads/HJ3QFi-A1x.png)
#### 4. Reduced setup time:
* Just-in-Time(JIT，適時生產)
	1. 在**正確的時間，提供正確的材料，以正確的數量**。
	2. 起源於1950年代的Toyota生產系統(TPS)。
	3. **看板**是一種經常與JIT一起使用的排程方法，用以防止**過度生產**。
	4. 有效性：
		* 穩定的生產
		* 高品質的工作
		* 沒有機器故障
		* 可靠的供應商
* **Single minute exchange of die, SMED（快速換模系統）:**
	1. 一種快速有效的模具更換方法。
	2. SMED的概念是**所有換模(及啟動)**可在**少於20分鐘**內完成。 
	3. 好處:
		* **降低製造成本**：更快的換模導致設備停機時間減少。
		* **縮短前置時間**：更快的換模允許更頻繁的產品轉換。
		* **提高對客戶需求的回應能力**：更小的批次有助於更靈活的排程。
		* **降低庫存水平**：較小的批次規模導致庫存減少。
		* **更平穩的啟動**：標準化的換模流程提高一致性和品質。

### 七、Material Handling(物料搬運):
#### 1. 減少取料時間
![image](https://hackmd.io/_uploads/HJUiasZ0kl.png)
#### 2. 使用機械化設備
* 自動導引車（AGVs）可以在無人操作的情況下運輸物料
#### 3. 更有效利用現有處理設施
#### 4. 更加小心地處理物料
#### 5. 考慮使用條碼進行庫存應用
* 通用**產品碼（UPC）標準化產品識別**
* **RFID（無線射頻辨識系統）** 提供的優勢包括：
	1. **準確性**：典型的代表性表現是每340萬個字符中出錯率不到1次。
	2. **效率**：條碼掃描器輸入數據的速度比典型的鍵盤輸入快3至4倍。
	3. **接受度**：大多數員工喜歡使用掃描棒。
	4. **低成本**：因為條碼直接印在包裝和容器上。
	5. **便攜性**：操作員可以攜帶條碼掃描器到工廠的任何區域，以確定庫存、訂單狀態等信息。
### 八、Plan Layout(工廠佈置):
**The arragement of Equipment, Material, Man-Power.**
#### 1. Product or straight-line layouts（產品或直線型佈置）:
* 根據相鄰工序之間的**工時最小化**來決定的，常見於**大量生產製造業**，在生產線上依序經過各工作站。
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJ5wQNfRyx.png)
* 優點：
	1. **空間使用效率高**
	2. **材料搬運減少**
	3. **生產規劃與控制更容易**
* 缺點：
	1. 產品**規格限制佈局**，一旦產品變動，整體需大幅度改動，**佈局彈性不高**。 
	2. 生產速率受限於**最慢的機台(瓶頸)**。  

#### 2. Process or Functional Layout(流程或功能性佈置):
* 定義：
	1. 依**功能性**分類
	2. **小批量**或**多樣化**生產。
	3. **生產路徑不固定**
![image](https://hackmd.io/_uploads/H1t6E4fAkx.png)

* 優點:
	1. 提升**設備使用率**。
	2. 員工可以**專精操作單一類型**機器。
	3. 各區塊相對**獨立**。
* 缺點:
	1. **佔地空間大**。
	2. 流程不固定，**自動化困難**。
	3. 物料**搬運路徑長**。
#### 3. Fixed position or Location layout(固定位置型佈置):
* 定義：產品體積大、數量少、不易搬動，故**所有資源（人力、設備、材料）需移動到產品所在地進行作業**，如：飛機組裝。
![image](https://hackmd.io/_uploads/r1ngUEfCJe.png)
* 優點：
	1. 可安排熟練工人從頭到尾參與，確保作業**連續性**。
	2. **最小化材料移動**，適合大型產品製造。
	3. 可用**相同佈置處理多種不同的項目**。
* 缺點：
	1. 工作進行中的**物料（WIP）含量低**。
	2. **設備搬運成本高**。
#### 4. Useful tool
* **Travel chart：** 協助解決物料搬運及工廠佈置問題，依據生產流程圖樣分析。
	1. 各機器間**每單位時間運送的項目數量**。
	2. 每班次的**生產量（噸數）**。
	![image](https://hackmd.io/_uploads/SkzeuEGRke.png)

* **Muther's Systematic Layout Planning, SLP(系統性佈置規劃):** 知道兩塊區域的**關聯性**。
	1. **Relationship Chart or From-To Chart（繪製關係圖）**
	2. **Understand space requirements （了解空間需求）**
	3. **Activity relationship diagram（活動關係圖）**
	4. **Space relationship layout（空間關係佈置）**
	5. **Evaluation of different plans （不同方案間的評估）**
	6. **Implementation of the layout plan （佈置方案的實行）** 

* **Relationship chart(關係圖) & SLP relationship ratings:**
	![image](https://hackmd.io/_uploads/BJRTF4MRyg.png)
	![image](https://hackmd.io/_uploads/By5kcEMA1g.png)
	1. 活動關係圖：
		![image](https://hackmd.io/_uploads/rytG9VzAkl.png)
	2. 空間關係佈置圖：
		![image](https://hackmd.io/_uploads/Hy27cEGC1x.png)
		
* **Floor Plan:**
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJ_NipMA1g.png)
* **Computer-aided layout(電腦輔助佈局)**：
	1. **Craft(電腦化相對位置設備程式):**計算**部門間物料移動的總成本**，作為選擇不同佈局方案的基礎。
	2. **CORELAP:**將**高度相關**的部門安排得更靠近。
	3. **SPIRAL:**通過在相鄰區域中對**正負關係進行求和和相減來優化相鄰關係**。
	4. **ALDEP(自動化佈局設計程式):**
		* 首先隨機選擇一個部門並放置在佈局中
		* 然後放置與該部門高度相關的部門
		* 重複此過程直到所有部門都被放置
		* 重複以上步驟獲得不同的佈局方案
		* 選擇相鄰性評價最高的佈局方案作為最終方案
		範例：![image](https://hackmd.io/_uploads/Bk-5hNz0Jl.png)
		解法：
		* 因為**最低相關要求是E**，故相鄰的兩個設施得是A或E。
		* 然後排出大致的**規劃向量(Layout Vector)**：4-2-1-6-5-7-3。
		* 然後排出來計算**Total adjacency score**，並與不同排法比較。
		![image](https://hackmd.io/_uploads/rko5VHGCye.png)
### 九、畫圖
```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
graph LR
    NP[九點分析法 Nine Points]
    
    %% ECRS方法
    ECRS --> E[消除 Elimination]
    ECRS --> C[合併 Combination]
    ECRS --> R[重新排列 Rearrangement]
    ECRS --> S[簡化 Simplification]
    
    %% 九點分析法
    NP --> P1[操作目的]
    NP --> P2[零件設計]
    NP --> P3[公差與規格]
    NP --> P4[物料]
    NP --> P5[製造順序與製程]
    NP --> P6[設置與工具]
    NP --> P7[物料搬運]
    NP --> P8[工廠佈置]
    NP --> P9[工作設計]
    
    %% 操作目的細節
    P1 --> P1_1[消除冗餘作業]
    P1 --> P1_2[合併相關作業]
    
    %% 公差與規格細節
    P3 --> T1[檢驗程序]
    T1 --> T1_1[抽查 Spot]
    T1 --> T1_2[分批抽驗 Lot-by-Lot]
    T1 --> T1_3[全面檢查 100%]
    
    %% 設置與工具細節
    P6 --> S1[群組技術]
    P6 --> S2[JIT適時生產]
    P6 --> S3[SMED快速換模]
    
    %% 物料搬運細節
    P7 --> M1[機械化設備]
    P7 --> M2[條碼/RFID系統]
    
    %% 工廠佈置細節
    P8 --> L1[佈置類型]
    L1 --> L1_1[產品型佈置]
    L1 --> L1_2[流程型佈置]
    L1 --> L1_3[固定位置型佈置]
    
    P8 --> L2[SLP系統佈置規劃]
    P8 --> L3[電腦輔助佈局]
    L3 --> L3_1[CRAFT]
    L3 --> L3_2[CORELAP]
    L3 --> L3_3[SPIRAL]
    L3 --> L3_4[ALDEP]
```

## 肆、Manual Work Design(手動設計):

### 一、Human capabilities and motion economy:
#### 1. 設計可以優化強度人類的力量能力:
* 在關節活動的**中間範圍(midrange)**最大化肌肉力量。
* 以緩慢動作最大化肌肉量。
* 利用慣性來協助工作者。
* 設計可以優化人體力量能力的任務:
	1. 力量類型
	2. 所使用的肌肉或關節
	3. 姿勢
* 對需要力量的任務應使用大肌肉群。
#### 2. 工作設計:
* 肌肉收縮力量維持:超過**15%的最大自主收縮力**會導致肌肉疲勞增加
* 工作/休息週期:
	1. 建議使用**短、頻繁、間歇性**的**工作/休息週期**
	2. 間歇性收縮**比連續靜態收縮**能**維持更大的力量**
	3. 圖表顯示**間歇性工作**能**減緩**疲勞程度 
* 工作設計考量:
	1. 設計任務時**應確保大多數工作者都能完成**
	2. 肌肉力**量高峰約在26歲**
	3. 60歲時，男性肌肉力量比25歲時減少約20%
	4. 60歲時，女性肌肉力量比25歲時減少約25% 
#### 3. 動作
* 精確動作指引：
	1. **精確移動**或**精細動作**控制應使用**低力量**
	2. **肌電圖(EMG)**是測量肌肉活動的有效方法
	3. 不要在進行**重體力工作**後立即嘗試精確的精細控制動作 
* 速度動作的建議：
	1. Reciprocal inhibition (交互牽制):**主動肌**被激活而**拮抗肌**被抑制。
	2. Speed-accuracy trade-off (速度－精準度取捨 )
#### 4. 實用等級的動作分類:
Use **the lowest practical** classification of movement.
* **The first-class**:Finger motions
* **The second-class**: Finger and wrist motions (**forearm and upper arm are 固定stationary**)
* **The third-class**: Finger, wrist and forearm motions (elbow motion)(**upper arm is kept stationary**):
	1. The forearm includes relatively **strong** and **non-fatiguing** muscles
	2. Repetitive work involving force with the arms **extended can induce injury**
:::danger
**The workstation should be designed**:
* Utilize these third-class motions, **rather than** fourth-class motions.
* The elbows can be **kept at 90o** while work is being done. 
:::
* **The fourth-class**: Finger, wrist, forearm and upper arm motions (shoulder motion):
	1. Require considerably **more time** for **a given distance**
	2. Require to perform transport motions for parts that cannot be reached **without extending the arm** 
:::danger
**The workstation should be designed**:The elbow **is not elevated** while the work is being performed
:::
* **The fifth-class**: include body motions (such as trunk)

#### 5. 其他重點
* 同時使用雙手與雙腳進行作業(**手離開危險點時，腳才可動作**)。
* 最小化眼睛的凝視次數:**視角最佳化配置**
	1. **正負15度**的錐形區域
	2. **不須轉動頭部**，可**減少眼睛疲勞**。
### 二、Motion study:
* 用來**消除低效率的動作**，並**促進和加速有效的動作**。
* **Micromotion studies（細微動作研究）**:
	1. The Gilbreths developed basic laws of motion study
	2. **Therbligs（動素）**
	3. **The two-hand process chart （雙手程序圖）** 

#### 1.Therbligs(動素):

* 有效動素:
**直接推進**工作進展，雖然**可以縮短**，但**很難完全消除**。

| 符號 | 描述 |
|---|---|
| **Reach (RE)** | 空手到物體或從物體移動；時間取決於移動距離；通常在**Release**後，接著**Grasp** |
| **Move (M)** | 手持物品的移動；時間取決於距離、重量和移動方式；通常在**Grasp**後，接著**Release**或**Position** |
| **Grasp (G)** | 手指圍繞物體；從手指接觸物體開始，到獲得控制結束；取決於抓取方式；通常在**Reach**後，接著**Move** |
| **Release (RL)** | 放開控制物體，通常是最短的 Therblig |
| **Preposition (PP)** | 將物體放置於預定位置以備後用；通常與**Move**一起發生，例如將筆定位以便寫字 |
| **Use (U)** | 操作工具以達到預定用途；容易檢測，因為它推進了工作進展 |
| **Assemble (A)** | 將兩個配對部件組合在一起；通常在**Position**或**Move**後，接著**Release** |
| **Disassemble (DA)** | 組件分離，與**Assemble**相反；通常在**Grasp**後，接著**Move**或**Release** |

* 無效動素：

| 符號 | 描述 |
|---|---|
| **Search (S)** | 眼睛隨手移動尋找物體；從眼睛開始移動來定位物體 |
| **Select (SE)** | 從多個項目中選擇一個；通常在**Search**後 |
| **Position \(P)** | 在工作過程中對物體進行定位；通常在**Move**後，接著**Release**（與**Preposition**不同，後者是工作前進行定位） |
| **Inspect (I)** | 比較物體與標準；通常使用視覺，也可使用其他感官 |
| **Plan (PL)** | 停下來決定下一步動作；通常在**Motion**前的猶豫 |
| **Delay (UD)** | 操作無法控制的延遲，因為操作性質的原因，例如左手等待右手完成較長的**Reach** |
| **Avoidable Delay (AD)** | 操作者對閒置時間負有完全責任，例如咳嗽 |
| **Rest to Overcome Fatigue \(R)** | 會間歇性出現，不是每個循環都出現，取決於身體負荷 |
| **Hold (H)** | 一隻手支持物體，而另一隻手進行有用的工作 |

#### 2. Two-hand Process Chart(雙手程序圖)：
* 目標：檢視並記錄所有操作的動作，調查任何給定操作所需時間的實質變異後，確定有效率的方法，**找出並消除遲疑和無效的動作**，尋找使循環和位置能以最短時間完成的方法
	**優先順序：使用移除(刪減)→修改→重新安排→簡化**
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJtumPzC1g.png)

### 三、Manual work and design guidelines
#### 1. 適當的休息：
The acceptable energy expenditure is **5.33-kcal/min** for average U.S. **male** and **4.0-kcal/min for female**.
$R = \frac{(W - 5.33)}{(W - 1.33)}$
$R=\text{time required for rest, as percent of total time}$
$W=\text{average energy expenditure during work, kcal/min
The 1.33 kcal/min is the energy expenditure during rest}$
#### 2. 評估:
* 主觀評估的體力消耗感知
* **Borg Rating of Perceived Exertion, RPE（柏格自覺施力量表）**:The ratings **6 through 20**

#### 3. Notional Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH):
用來**評估手動搬運（如提舉）工作對工人身體造成的風險**，特別是背部肌肉骨骼損傷的風險
* Lifting Index（LI）＝實際搬運重量/RWL
	1. LI < 1.0 → 低風險
	2. LI > 1.0 → 存在潛在風險
* **Decision tree for coupling quality**:
![image](https://hackmd.io/_uploads/BkvSdDGAkx.png)
#### 4. Safety lifting procedure
* 規劃此項抬舉
* 決定最佳抬舉技巧
* 穩固地握持
* 將重物拉近你的身體
* 輪換進行抬舉作業與較不費力之工作
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJt5uPfA1x.png)

```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
classDiagram
    class ManualWorkDesign {
        +Human能力與動作經濟
        +Motion Study動作研究
        +設計Guideline
    }

    class Human能力與動作經濟 {
        +Midrange出力佳
        +慢速→強力
        +用慣性幫忙
        +大肌群優先
        +肌肉疲勞>15% MVC
        +短暫頻繁休息佳
        +EMG測肌肉
        +Class 1~5 動作分級
        +視角 ±15° 最佳
    }

    class MotionStudy動作研究 {
        +刪除無效動作
        +Therbligs 動素
        +Two-hand chart 雙手圖
    }

    class Therbligs {
        +有效: Reach, Move, Grasp, Release, Use
        +無效: Search, Delay, Plan, Inspect
    }

    class 設計Guideline {
        +男5.33 / 女4.0 kcal/min
        +Rest公式: R = (W-5.33)/(W-1.33)
        +Borg RPE 6~20
        +NIOSH提舉指引
        +安全Lifting步驟
    }

    class NIOSH提舉指引 {
        +LI = W / RWL
        +LI < 1：安全
        +LI > 1：高風險
        +握持品質Decision Tree
    }

    class 安全Lifting步驟 {
        +事前規劃
        +選好技巧
        +靠近物體
        +穩定握持
        +輪流工作
    }

    ManualWorkDesign --> Human能力與動作經濟
    ManualWorkDesign --> MotionStudy動作研究
    ManualWorkDesign --> 設計Guideline
    MotionStudy動作研究 --> Therbligs
    設計Guideline --> NIOSH提舉指引
    設計Guideline --> 安全Lifting步驟
```

## 伍、Workplace, Equipment and Tool Design

### 一、Anthropometry and design:
The science of measuring the human body
#### 1. Design approaches:
* Design for extremes（極端設計）
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJ1RKdG0kl.png)
* Design for adjustability（可調設計）
![image](https://hackmd.io/_uploads/ByaRYdMRkl.png)
* Design for the average（平均設計）
![image](https://hackmd.io/_uploads/By919uMRyg.png)

#### 2. Anthropometry
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJ09KOMAJe.png)

### 二、Basic principles of workstation design
#### 1. Workplace Design:
* Clarify tools/materials relationships
* Position by importance/order of use
* Important/common items → placed at convenient spots
* Others → by function and logical flow
#### 2. Normal and maximum working areas for women:
![image](https://hackmd.io/_uploads/S1-Ij_zAyl.png)
#### 3. Work in the Power/Comfort Zone:
![image](https://hackmd.io/_uploads/r1StsdfCkx.png)
#### 4. Machines and equipment–controller:
* **Size（大小）**：需適合操作
* **Control-response ratio（控制反應比）**： 數值**越小**，越**靈敏**
* **Impedance（阻抗）**：操作者感受到的操作阻力應平衡：**太低不穩定，太高費力**
* **Compatibility（相容性）**：控制器方向/功能與**預期一致**，例如：右轉＝增加音量（直覺一致）
### 三 Cumulative Trauma Disorders (累積性傷害)
#### 1. Repetitive Motion Injuries (重複性動作傷害)
* **Excessive force （過度施力）**
* **Awkward or extreme joint motions（不自然或極端的關節動作）**
* **High repetition（高重複性的動作）**
* **Duration of work（長時間的工作）**
#### 2. 職業安全衛生法第六條（第二項）2013-07-03
![image](https://hackmd.io/_uploads/B1So2uzCJl.png)

## 陸、Work EnvironmentDesign(工作環境設計)
創造一個安全、舒適、效率高的工作場所，降低疲勞與風險。
### 一、 Illumination and Visibility:
#### 1. Illumination:
![image](https://hackmd.io/_uploads/Hk9r-tGC1l.png)
#### 2. Critical factors:
* Visual angle（視角）：
$\text{Visual angle}=2{tan}^{-1}(\dfrac{h(or s)}{2d})$
$h=\text{the height of the object or s=size of the object}$
$d=\text{distance from the target to the eye}$
* Contrast（對比）：The difference in luminance or colour 
* Illuminance（照明）:
	1. Type:
	![image](https://hackmd.io/_uploads/H1ilQFGCJg.png)
	2. Reflected light:
	![image](https://hackmd.io/_uploads/HkaSXFM0Jg.png)
	3. Reflected recommendation:
	![Uploading file..._exbxmwq15]()
	4. Glare:
	![image](https://hackmd.io/_uploads/BkzFXFfC1l.png)
	5. Colors:
	![image](https://hackmd.io/_uploads/HyB9QtGCJx.png)
### 二、Noise:
#### 1. Frequency(音頻)：
* 人類的耳朵一般只能聽到約在**20Hz至20,000 Hz（20kHz）**範圍內的聲音，其上限會隨年齡增加而降低
![image](https://hackmd.io/_uploads/S1nudYGA1g.png)
#### 2. Volume(響度)：
![image](https://hackmd.io/_uploads/rkhK_KGRJx.png)
#### 3. Noise Control(噪音控制)：
* Vibration insulation（振動隔離）
* Enclosure of acoustic absorbing material（吸音材包覆）
* Rigid, sealed enclosure（密封剛性包覆）
#### 4. Thermal and Humid(溫濕度)：
維持舒適（如 20°C-26°C，濕度40\%-60\%），防止中暑或寒冷相關問題。
![image](https://hackmd.io/_uploads/r1J-ttz01l.png)
#### 5. Vibration（振動）：
![image](https://hackmd.io/_uploads/HyEVttGCyx.png)
#### 6. Shiftwork and working hours(輪班和工時)：
* Shift work (輪班)
* Overtime(加班)
* Job rotation(工作輪換)
* Flextime(彈性工時)
* Compressed workweek
* Total work hours per week
#### 7. Safety(安全)：
* Intrinsically Safe（本質安全設計）
* Engineering Improvement（工程改善）
* Personal Protective Equipment（個人防護具）

## 柒、Design of cognitive work（認知作業設計）:
### 一、Human information processing model:
#### 1. Imformation:
* It is knowledge received regarding a particular fact.
* 頻寬（Bandwidth）或頻道容量（Channel capacity）：某個溝通管道處理訊息時最大的可能速度
#### 2. Cognitive:
![image](https://hackmd.io/_uploads/B1PQgqfCJg.png)

#### 3. Signal Detection:
![image](https://hackmd.io/_uploads/S1RIlqGCkg.png)
![image](https://hackmd.io/_uploads/HkHde9fCyl.png)

#### 4. Memory:
* **Sensory（短期感覺暫存）**
* **Working memory（工作記憶）或Short-term memory（短期記憶）**
* **Long-term memory（長期記憶）**
#### 5. Decision making and response selection 決策與反應選擇：
* **Hick-Hyman Law**
![image](https://hackmd.io/_uploads/HJNrWcfRJx.png)

#### 6. Attentional resources:
* Focused attention (專注注意): processing only one input at a time
* Divided attention (分割注意): processing multiple inputs
### 二、Coding of information:
#### 1. Type of information to be presented:
* Quantitative （數量資訊）:presenting specific numerical values (20OC)
* Qualitative（定性資訊）: indicating general values or trends (up, down…)
* Status（狀態資訊）:reflecting one of a limited number of conditions(on/off)
* Warning （警告資訊）:indicating emergencies or unsafe conditions (fire
* alarm)
* Alphanumeric（文數字資訊）:using letters and numbers (signs)
* Representational （表徵資訊）: using pictures, symbols, and color to code
* information ( “wastebasket” for deleted files)
* Time-phased （時相資訊）:using pulsed signs, varing in duration and intersignal interval (Mose code)
#### 2. Display Modality：
系統與人之間「溝通的感官方式」
* **Compatibility**：刺激和反應關係與人們對其**預期**的**一致程度**
* **Conceptual（概念）**：符碼所**具意義的程度**。
* **Movement（動作）**：控制**動作與顯示結果之間的關係**
* **Spatial（空間）**：控制器與顯示器在**排列上的一致性**

### 三、Display of visual information：
#### 1. 類別：
* Analog Display（類比顯示）
* Numerical Display（數字顯示）
#### 2. 設計原則（Design Principles）：
* Minimize informational loading（減少資訊負荷）
* Use of indicator lights（指示燈）
### 四、Display of auditory information
#### 1. 目的：
* 吸引注意力（alert / warning）
* 傳遞狀態或變化（如溫度過高、電池電量低）
* 當視覺被佔用或限制時使用（如開車、手術中）
#### 2. 設計原則（Design Principles）：
* Distinctive（清楚易辨）：不同情況的聲音應有明顯差異
* Not Annoying（不惱人）：不造成使用者反感或疲勞
* Limited Usage（適度使用）：避免資訊過載或聲音干擾
* Redundancy（冗餘提醒）：可與視覺提示搭配使用
### 五、Human-Computer Interaction: hardware considerations&software considerations:
一堆Checklist，去翻課本。

## 捌、Workplace and system safety(工作環境與系統安全)
**Basic philosophies of accident causation(事故成因的基本理論)**：
* **Accident prevention process(事故預防)**
* **Safety management(安全管理)**
### 一、Accident prevention process(災難預防)：
#### 1. Process:
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJDLLjfR1x.png)
#### 2. Domino theory of an accident sequence:
accident causation and the sequence of steps **in an accident itself**.（根本原因仍是缺乏控制或適當管理）
```mermaid
%%{init: {'theme': 'forest'} }%%
flowchart TD
    A[Lack of Control<br>（缺乏控制或管理不當）] --> B[Basic Causes（基本原因）<br>如：知識不足、技能缺乏、工作條件差]
    B --> C[Immediate Causes<br>（直接原因）<br>如：不安全行為、不安全環境]
    C --> D[Accident（事故）]
    D --> E[Injury（傷害）<br>如：工業傷害、能量釋放所造成的接觸傷害]
```
* Multiple causation:這些因子通常是**以隨機的方式組合在一起**，以致於很難確定究竟哪一個因子才是導致意外的**主要起因**
#### 3. Heinrich accident-ratio triangle(事故比率三角形):
* (a) 經典比例：
	* 1 起 重大傷害（Major injury）
	* 29 起 輕微傷害（Minor injuries）
	* 300 起 無傷害事故（Accidents / Near misses）
	* 以及無數的不安全行為（Unsafe acts）（未畫出） 
* (b)為擴展版
![image](https://hackmd.io/_uploads/B1fxdif0Jl.png)
#### 4. Behavior-based safety models:
* **Life change units, LCU**:事件影響生活的單位。
![image](https://hackmd.io/_uploads/rkl7_oGCke.png)
* **Motivation-reward-satisfaction model(動機－獎勵－滿意模型)**：
![image](https://hackmd.io/_uploads/rkjIOoMAkg.png)
#### ５. Job safety analysis (JSA):
事故預防的**第二到第三步**。
* 四個主要因素：
	1. **Worker**:操作員、主管或與此元素相關的任何個人。
	2. **Method**:在特定過程中使用的工作程序。
	3. **Machine**:使用的設備和工具。
	4. **Material**:使用或組裝的原材料、零件、組件、緊固件等。 

#### 6. Select a remedyrisk analysis and decision making:
危險事件發生的**可能性**或**機率提高**、對危險情境的**暴露程度增加**、危險事件可能導致的後果**更加嚴重**。
* **Risk analysis calculation**:The fourth step in the accident prevention process
	![image](https://hackmd.io/_uploads/Hyy9ajGAJg.png)
* **Risk analysis and cost effectiveness**:The fifth step in the accident prevention process
	![image](https://hackmd.io/_uploads/rywT6szAJl.png)

#### 7. Monitoring and accident statistics:
The sixth and final step in the accident prevention process。
* **Incidence rate (IR, 意外發生率)**：$IR=200000 \times I/H$
	$I=\text{number of injuries in given time period}$在某既定時期內的受傷數
	$H=\text{employee hours worked in same time period}$在同一時期內的總工作時數
* **Severity rate (SR, 嚴重率) monitors the number of lost-time (LT, 工時損失)**:$days：SR=200,000 × LT/H$
### 二. Safety management(安全管理)：
#### 1. Probability methods: 
* AND
* OR
* NOT
#### 2. Reliability (可靠度):
用來定義系統成功的機率，它取決於系統內各個組件的**可靠度或成功機率**。
![image](https://hackmd.io/_uploads/BywXJ3fR1x.png)
![image](https://hackmd.io/_uploads/B1BE1nMRyl.png)
**串聯用乘、並聯用加。**
#### 3. Fault tree analysis of a fire:
![image](https://hackmd.io/_uploads/By7dZ3GR1x.png)
* **從頂層事件(不希望發生的事件)向下延伸**。
* **邏輯閘**:**AND閘、OR閘**
![image](https://hackmd.io/_uploads/HkRUG3GAye.png)
#### 4. Workers’ compensation:
* 工人申請賠償的三個主要要求：
	1. 傷害必須由事故導致
	2. 傷害必須源於工作
	3. 傷害必須在工作過程中發生
* 殘疾分類：
	1. 暫時部分殘疾
	2. 暫時完全殘疾
	3. 永久部分殘疾
	4. 永久完全殘疾
#### 5. Human Factors/ Ergonomics Program
* 管理層承諾和員工參與
* 工作現場分析
* 建議的危害預防和控制
* 醫療管理
* 培訓和教育 