Техническое нормирование в механосборочном производстве

Техническое нормирование в широком смысле этого понятия представ­ляет собой установление технически обоснованных норм расхода произ­водственных ресурсов (ГОСТ 3.1109-82*). Под производст­венными ресурсами понимают энергию, сырье, матери­алы, инструмент, рабочее время и пр. В этом разделе рассматриваются вопросы, связанные с нормированием труда.

Техническое нормирование труда – это совокупность методов и приёмов по выявлению резервов рабочего време­ни и установлению необходимой меры труда. Раньше отмечалось, что ос­новным расчётным элементом технологического процесса является опера­ция. Именно для выполнения операции устанавливают норму времени.

Норма времени – это регламентированное время выполне­ния технологической операции в определённых организационно-технических условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации (ГОСТ 3.1109-82*). Технически обоснованней нормой вре­мени считают время выполнения технологической операции в наиболее благоприятных для данного производства условиях. Это время, необхо­димое для выполнения единицы роботы, установленное расчётом, исходя из наиболее рационального использования труда рабочих (живого труда) и возможностей действующего оборудования, имеющейся оснастки и дру­гих орудий труда (овеществлённого труда) с учетом достижений науки, техники и передового производственного опыта. На основе технической нормы времени устанавливают расценки для расчёта зарплаты за труд рабочих, определяют производительность и потребное количество обо­рудования, осуществляют календарное планирование работы участка (цеха), выявляют потребность в рабочей силе и др.

Для определения (установления) технически обоснованной нормы времени пользуются следующими способами нормирования.

Метод технического расчёта норм времени по нормативам (аналитический метод), при котором технологическая операция разлагается на элементы машинные, машинно-ручные и ручные, на переходы, ходы, приёмы и движения. При этом каждый элемент анализируют как в отдельности, так и в сочета­нии со смежными элементами. На каждый из них по справочнику устанав­ливают время (продолжительность исполнения). Время всей операции складывается из суммы времён, затрачиваемых на выполнение отдельных её элементов с учётом возможностей параллельного, параллельно-после­довательного их выполнения.

Пример. В условиях единичного производства время выполнения фрезерной операции затрачивается на выполнение следующих технологи­ческих и вспомогательных переходов и ходов; взять заготовку и уста­новить на станок, выверить её положение и закрепить, включить ста­нок, подвести заготовку к инструменту, фрезеровать участок поверхно­сти, отвести заготовку в исходное положение, измерить выполняемый размер, с помощью лимба внести корректировку в расположение заготов­ки относительно фрезы, снова подвести заготовку и включить самоход, фрезеровать поверхность заготовки в заданный размер, по окончании выключить станок, раскрепить и снять заготовку со станка, уложить заготовку в тару, стол станка отнести в исходное положение, очистить от стружки. Продолжительность отдельных элементов операции в зависи­мости от схемы установки, массы и размеров заготовки, применяемого оборудования и оснастки, от точности выполняемого размера и других факторов приводится в общемашиностроительных справочниках для норми­рования станочных работ.

Метод определения нормы времени на основе изучения затрат рабочего вре­мени наблюдением непосредственно в производственных условиях. Различают два основных способа изучения рабочего времени наблюдением: хронометраж и фотографию рабочего дня. С помощью хро­нометража изучают затраты времени на выполнение циклически повторя­ющихся ручных и машинно-ручных элементов операции для установления их нормальной продолжительности, а также для разработки на этой ос­нове нормативов.

Пример. Нормировщик цеха, предупредив токаря, многократно с помощью секундомера фиксирует время установки и снятия со станка заготовок, время подвода и отвода инструмента и т.д. Затем резуль­таты наблюдения обобщает и рассчитывает среднее время для выполне­ния этих вспомогательных переходов (приёмов).

Фотографией рабочего дня называют наблюде­ние с последовательным измерением всех затрат рабочего времени в течение одной или нескольких смен. Основное назначение фотографии рабочего дня – определение потерь рабочего времени (например, про­стои из-за опоздания рабочего на работу, отсутствия заготовок, аварии в электросетях и т.п.), а также установление времени на об­служивание рабочего места и перерывы.

Этот метод имеет особое значение для изучения и обобщения пере­довых приёмов труда, выявления резервов производительности. Он по­зволяет рационально загрузить обслуживающих рабочих и наиболее по­лно использовать оборудование. Его применяют для разработки норма­тивов, необходимых для установления технически обоснованных норм времени расчётным путём.

Метод сравнения и расчёта по типо­вым нормативам. При этом методе норму времени опреде­ляют более приближённо по укрупнённым типовым нормативам, которые разрабатывают на основе сопоставления и расчёта типовых операций и процессов по отдельным видам работ. Методом иногда пользуются при единичном и мелкосерийном изготовлении продукции.

Пример. В таблице нормативов указано время вспомогательных переходов и ходов при точении валика диаметром 50 и длиною 200 мм. Умножая это время на соответствующие коэффициенты, определяют вспомогательное время, необходимое для обработки валика диаметром 40 и длиною 150 мм и т.п.

Кроме перечисленных трёх, существует ещё опытно-статистический метод нормирования. В отличие от рас­смотренных способов он не предполагает аналитического расчёта вре­мени отдельных элементов выполняемой работы и их суммирования. Нор­му времени устанавливают на всю операцию в целом путём сравнения с нормами и тактическим временем выполнения в прошлом аналогичной ра­боты. Статистические данные и данные различных отчётов о фактичес­ком времени выполнения аналогичных операций в прошлом вместе с личным опытом нормировщика (а также мастеров) является основой этого метода нормирования. Этим методом не устанавливают технологически обоснованные нормы времени, но его применяют в ремонтных цехах, при изготов­лении опытных образцов изделий и в прочих условиях, преимущественно единичного и мелкосерийного производства.

Технически обоснованную норму времени устанавливают на каждую операцию, для чего рассчитывают штучное время.

Штучное время – это отношение календарного времени технологической операции к числу изделий, одновременно изготавлива­емых на одном рабочем месте (ГОСТ 3.1109-82*). Для неавтоматизирован­ного производства штучное время

,

где – основное (технологическое) время; - вспомогательное время; – время организационного обслуживания; – время техни­ческого обслуживания; – время перерывов работы.

Основное (технологическое) время представляет собой время, в течение которого непосредственно осуществляется изменение размеров, формы и качества поверхностного слоя заготовки или взаим­ного расположения отдельных частей сборочной единицы и их крепление и т.д.

При обработке на станках основное время для каждого технологиче­ского перехода всегда определяют расчётом

,

где L – расчётная длина перемещения инструмента , мм; – величина врезания инструмента (рис. 6), мм; – длина обраба­тываемой поверхности, мм; – величина перебега (схода) инструмен­та, мм; – суммарная длина пробных рабочих ходов, мм; – число рабочих ходов в данном технологическом переходе; – минутная по­дача, мм/мин, равная ; – частота вращения (шпинделя, фрезы и т.д.), мин^-1; S – подача на один оборот (детали, фрезы и т.д.), мм/об.

Величину определяют из геометрических соотношений. Например, при сверлении (см. рис. 6,б), (где d – диаметр сверла, мм), при фрезеровании паза (см. рис. 6,в), (где d – диаметр фрезы; t – глубина паза, мм). Дли­ну l принимают по чертежу заготовки. Значения n и S берут по нормативам или нахо­дят при расчёте режимов обра­ботки.

Другие формулы для расчё­та основного (машинного) времени применительно к различным видам механической обработки приводятся в технологических справочниках и ру­ководствах по техническому нормированию.

Вспомогательное время опера­ции расходуется на выполнение вспомогательных переходов и ходов: установку и снятие заготовки, управление механизмами станка, осуществление контрольных изме­рений и прочее (см. пример на с. 21). Оно может быть ручным, механизированным (например, ус­тановка и снятие изделия краном) и машинным (например, автоматиче­ский обратный ход суппорта). Вспомогательное время - это время, не­обходимое для осуществления действий, создающих возможность выпол­нения основной работы, являющейся целью технологической операции или перехода. Вспомогательное время операции определяют суммирова­нием его составляющих элементов, приводимых в таблицах нормативов по техническому нормированию.

Сумму основного и вспомогательного времени называют опера­тивным временем технологической операции

.

При определении величины в расчёты вводят ту часть вспомога­тельного времени, которая не перекрывается основным.

Время обслуживания рабочего места представляет собой часть штучного времени, которое предназначено для ухода за рабочим местом и поддержания оборудования и оснастки в работоспособном состоянии.

Время организационного обслужива­ния рабочего места затрачивается исполнителем на уход за рабочим местом в течение смены. Оно складывается из вре­мени на раскладку и уборку инструмента в начале и конце смены, вре­мени на осмотр и опробование оборудования, времени на его очистку и смазку и пр. Время организационного обслуживания исчисляется в про­центах к оперативному времени. По нормативам для условий крупносе­рийного и массового производства .

Время технического обслуживания рабочего места затрачивается исполнителем на уход за рабочим местом (оборудованием) в процессе выполнения работы. В него входят: время на подналадку и регулировку станка в процессе работы , время на заправку инструмента оселком (резца) или алма­зом (шлифовального круга) в процессе работы , время на смену за­тупившегося инструмента , а также время на удаление (сметание) стружки в процессе работы. Время технического обслуживания непосред­ственно зависит от основного (технологического) времени, поэтому его определяют в процентах к основному времени. По нормативам для боль­шинства станков

В крупносерийном и массовом производстве при необходимости в бо­лее точной норме штучного времени целесообразно время на техничес­кое обслуживание определять путем расчёта. При черновой обработке

,

где K – число заготовок, обработанных за время стойкости Т инстру­мента, равное ( основное время).

При чистовой обработке

,

где – число подналадок и заправок инструмента за время его стойкости соответственно.

Пример. Время стойкости резца (табличное) Т = 60 мин, основ­ное время операции = 0,5 мин; время подналадки станка = 0,7 мин, время заправки резца = 0,4 мин, количество подналадок станка за время стойкости резца = 1, количество заправок резца оселком = 2, время смены притупившегося инструмента =1,5 мин.

Для этих условий

мин,

что соответствует 5% .

Время перерывов работы затрачивается че­ловеком на личные физические потребности и на дополнительный отдых. Время перерывов на отдых вводится в состав только в случае фи­зически тяжёлых, особенно утомительных, отличающихся большим грузо­оборотом или производимых ускоренным темпом работ.

Кроме отмеченного, может быть предусмотрено дополнительное вре­мя на перерывы для отдыха. Время перерывов работы исчисляется сум­марно по нормативам в процентах к оперативному времени. В условиях единичного и серийного производства , при крупно­серийном и массовом – , в зависимости от типа оборудования. Обычно это время не превышает 2% от продолжительности рабочей смены.

По величине штучного времени нормируют продолжительность техноло­гических операций в условиях массового и крупносерийного производства. В автоматизированных производствах, обслуживаемых, как пра­вило, наладчиками, при подсчёте штучного времени время на перерывы и организационное обслуживание рабочего места не учиты­вают.

При обработке заготовок партиями (серийное и единичное производ­ство) рабочим самим приходится получать наряды на работу и соответ­ствующую техническую документацию, знакомиться с работой, техноло­гической документацией, чертежами и техническими требованиями, про­ходить необходимый инструктаж; получать материалы, инструменты, приспособления, выполнять подготовку и наладку оборудования, уста­навливать приспособления, инструменты и режим работы, менять прог­раммоносители, снимать со станка и сдавать на склад приспособления и инструмент, сдавать готовую продукцию и полученную ранее докумен­тацию. Для выполнения этой и другой работы дополнительно устанавли­вают подготовительно-заключительное время.

Подготовительно-заключительное время – это время на подготовку рабочих мест и средств производства к выполнению технологической операции и приведение их в первоначальное состояние после её окончания. В серийном производ­стве при периодически повторяющихся операциях, а также на перенала­живаемых групповых и автоматических станочных линиях время исполь­зуется главным образом на наладку оборудования. Подготовительно-за­ключительное время затрачивается один раз на всю партию обрабатыва­емых изделий, изготавливаемых без переналадки по данному рабочему наряду. Его величина зависит от оборудования и оснастки, на которых выполняется работа, характера выполняемой работы, степени сложности наладки и не зависит от размера партии.

С учётом подготовительно-заключительного времени норма времени Т на обработку партии объёмом в n изделий составит

,

а норма штучно-калькуляционного време­ни на обработку одного изделия

.

Штучно-калькуляционным временем пользуются при нормировании времени технологических операций, выполняемых в условиях единичного и серий­ного производства.

Параллельно с определением нормы времени для каждой технологиче­ской операции отдельно устанавливают норму выработки. Норма выработки – это регламентированное количество изделий, ко­торое должно быть обработано или изготовлено в заданную единицу времени в определённых организационно-технических условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации (ГОСТ 3.1109-82*).

Техническая норма выработки N - величина, обратная норме време­ни, определяемая отношением количества изделий к единице времени.

Пример. Норму выработки в смену рассчитывают по формуле

.

Если принять продолжительность рабочей смены = 480 мин, а шту­чное время операции = 2 мин, то норма выработки на этом рабо­чем месте составит шт/см.

При сравнении и оценке эффективности технологических процессов и расчётах производственных мощностей пользуются следующими понятия­ми: трудоёмкостью, станкоёмкостью, производительностью труда и др.

Трудоёмкость – это количество труда в человеко-часах, затрачиваемое на технологический процесс изготовления единицы про­дукции (деталь, узел, изделие).

Пример. По данным проф. Ф.С.Демьянюка, общая трудоёмкость изготовления автомобиля "Волга" (ГАЗ-21) (перед снятием его с про­изводства) составляла на Горьковском автозаводе всего 250 чел-ч (или нормо-часов). Трудоёмкость продукции – показатель экономиче­ский, характеризующий затраты рабочего времени на изготовление еди­ницы продукции или выполнение определённой работы. Чем меньше тру­доёмкость, тем выше производительность труда.

Станкоёмкость – это время работы технологического оборудования (станков) в станко-часах, затрачиваемое на выполнение технологического процесса изготовления единицы продукции (детали). Иногда удобно пользоваться понятием станкоёмкость партии деталей, подразумевая время работы станков, необходимое для обработки всех деталей одной партии.

В условиях автоматизированных производств, трудоёмкость составля­ет часть станкоёмкости. По трудоёмкости определяют необходимое коли­чество рабочих соответствующих квалификаций (сверловщиков, фрезеров­щиков, токарей и других рабочих с необходимыми разрядами); по стан­коёмкости – номенклатуру, и рассчитывают необходимое количество станков.

Одновременно с определением норм времени обычно устанавливают и разряд рабочего нужной квалификации. Разряд и квалификацию устанав­ливает по тарифно-квалификационному справочнику соответствующей отрасли промышленности. В справочниках для каждой рабочей специально­сти приводится (указывается) уровень (перечень) требования к знани­ям, навыкам и умениям рабочих соответствующих разрядов.

До 1991 г. для рабочих машиностроения и металлообработки дейст­вовали следующие тарифные ставки (табл. 2).

Таблица 2

Нормативы заработной платы рабочих-станочников (со всеми начислениями), руб.

Пример. Токарь V разряда обработал за смену партию n = 250 деталей с установленной нормой времени = 2 мин, то его зарпла­та составит

коп. (16,7 руб).