РАЗДЕЛЫ САЙТА
 
РЕКЛАМА
 
Нормирование труда на примере
 
Расчет нормы штучного времени на станочных работах при механической обработке предмета труда в условиях серийного производства производится по формуле:
tшт = tоп х (1 + λоб + λотл + λпт) / 100,
где tшт – норма штучного времени;
      tоп – оперативное время на единицу продукции;
      λоб – процент времени на обслуживание рабочего места;
      λотл – процент времени на отдых и личные надобности;
      λпт – процент времени на перерывы, обусловленные   технологическим процессом.
 
В условиях массового и крупносерийного производства расчет нормы штучного времени на станочных работах производится по формуле:
tшт = (tо + tв) (1 + (λорг + λотл + λпт) / 100) + tо  +  λтех / 100,
где tо – основное технологическое машинное время;
      tв – вспомогательное время, не перекрываемое машинным;
      λорг – процент времени на организационное обслуживание рабочего места;
      λтех – процент времени на техническое обслуживание рабочего места.
Основными видами токарных работ являются наружное продольное обтачивание поверхности заготовки, торцевое обтачивание, отрезка, растачивание внутренних поверхностей деталей.
 
Нормирование каждого вида работ включает определение следующих составных частей нормы штучного времени:
1) основного времени (машинного или машинно-ручного);
2) вспомогательного времени (на установку, измерение, снятие детали);
3) дополнительного времени (на организационно-техническое обслуживание, отдых и личные надобности);
4) подготовительно-заключительного времени.
 
Машинное время является главной составной частью нормы штучного времени. Оно должно рассчитываться на основе наивыгоднейших режимов работы оборудования, т.е. таких режимов, при которых обеспечивается наиболее высокая производительность.
Процесс резания состоит из двух движений: главного движения и движения подачи. Единицей измерения главного движения является число оборотов заготовки. Поскольку заготовка вращается с помощью шпинделя станка, то число оборотов заготовки равно числу оборотов шпинделя. Поэтому при нормировании за основу расчетов принимается число оборотов шпинделя станка в минуту, обозначаемое «n».
Подачей (S) называется величина перемещения режущего инструмента относительно обрабатываемой заготовки.
Толщина слоя металла, снимаемая с заготовки при механической обработке, называется припуском на обработку (h). Припуск на обработку может сниматься с заготовки за один проход или несколько проходов инструмента.
Толщина слоя металла, снимаемого с заготовки за один проход, называется глубиной резания (t). Припуск на обработку может сниматься с равными и неравными глубинами резания. При равных глубинах резания число проходов инструмента определяется по формуле:
i = h / t,
где i – число проходов;
      h – припуск на обработку;
      t – глубина резания.
 
При наружной продольной обточке и внутренней расточке поверхностей припуск на обработку определяется по формуле:
h = (Д н – Д к) / 2,
где Д н – начальный диаметр или диаметр заготовки;
      Д к – конечный диаметр или диаметр детали.
При торцевом обтачивании припуск на обработку определяется по формуле:
h = L н – L к,
где L н – начальный размер длины заготовки;
      L к – конечный размер длины детали.
 
Общая формула для определения машинного времени (tм) выражает собой зависимость продолжительности обработки заготовки от ее размеров, подлежащих обработке, и от технологических режимов работы оборудования
tм = L х i / (n х S),
где L – расчетная длина обработки, то есть путь, проходимый резцом в направлении подачи;
      n – число оборотов заготовки в минуту;
      S – подача инструмента на один оборот заготовки в мм;
      i – число проходов резца.
 
Расчетная длина обрабатываемой заготовки определяется как сумма следующих слагаемых
L = l + l 1 + l 2 + l 3,
где l – длина обрабатываемой детали в направлении подачи в мм (устанавливается по чертежу);
       l 1 и l 2 – соответственно длина врезания и вывода инструмента в мм (от 0,5 до 5 мм);
       l 3 – длина проходов при взятии пробных стружек в мм (от 1 до 2 мм).
Число оборотов детали в минуту находится в следующей зависимости от скорости резания
n = 1000 V / (П х Д),
где V – скорость резания в м/мин;
      П – постоянная величина, равная 3,14;
      Д – диаметр обрабатываемой заготовки в мм;
      1000 – числовой множитель для перевода метров в мм.
 
Подставим в формулу машинного времени параметры, на основе которых определяется число проходов инструмента и число оборотов заготовки
tм = L х i / (n х S), i = h / t,  n = 1000 V / (П х Д)
Тогда получается развернутая формула машинного времени, которая для расчетов не применяется, но важна для понимания условия минимизации машинного времени:
tм = L х П х Д х h / (1000 V х S х t)
 
В числитель последней формулы – объем металла, который необходимо срезать, в знаменателе – минутный объем срезаемого металла. Машинное время (tм) будет минимальным, если минутный объем срезаемого металла, т.е. произведение V х S х t в знаменателе максимально.
 
При оптимизации режимов резания необходимо определить наиболее эффективные V, S, t. Таким образом, набор вариантов V, S, t и будет множеством оптимизируемых параметров. Обозначим множество через «Х»:
Х =  V1, S1, t1; V2, S2, t2 … Vn, Sn, tn
 
Область допустимых значений V, S, t определяет система ограничений. Для станочных работ различаются три вида ограничений:
1) технические ограничения;
2) ограничения по условиям труда работников;
3) ограничения по программе выпуска продукции и использования фонда времени работы оборудования.
 
Технические ограничения заключаются в следующем:
а) усилия, возникающие в процессе резания, не должны разрушить материал заготовки;
б) чистота и точность обработки не должна быть меньше заданных;
в) характеристики станков (осевое усилие, мощность станка, двойной крутящий момент) должны превышать требуемые при резании усилие, мощность и крутящий момент
г) характеристики инструмента (его конструкции, материал, геометрические параметры, допустимый износ) должны удовлетворять допустимым подачам инструмента.
 
Ограничение по условиям труда выражается коэффициентом загрузки рабочих в течение смены (К з):
К з(х)  К н з  = 1 – Т н отл,
где К н з  - нормативный коэффициент загрузки рабочих в течение смены;
      Т н отл – нормативное время на отдых и личные надобности рабочих в течение смены;
     Т см – длительность смены.
 
Третье ограничение – ограничение по программе выпуска продукции и использованию фонда времени работы оборудования.
На каждом станке можно выделить три состояния:
1) машинная работы (осуществляется процесс резания);
2) станок простаивает во время смены инструмента и в ожидании смены инструмента;
3) станок простаивает по всем остальным причинам.
 
Тогда сменное время станочника можно выразить формулой:
К м + К и + К п = 1,
где К м – коэффициент машинного времени или удельный вес машинного времени в Фонде времени станка в течение смены;
         К и – доля времени простоя станка при замене инструмента в течение смены;
       К п – доля времени простоев станка в течение смены по остальным причинам.
 
Чтобы производственная программа выпуска продукции была выполнена, надо определить необходимый коэффициент машинного времени при использовании различных вариантов режимов работы оборудования (К н м (Х))
К н м (Х) = Σ Р к х t м к (Х) / (F 1 х  N),
где Р к – программа выпуска деталей к-го вида в планируемом периоде;
       К н м  - машинное время на единицу продукции к-го вида;
       F 1  – фонд времени одного станка в планируемом периоде;
       N – количество используемых станков;
       n - количество видов деталей;
       Х – вариант режимов работы оборудования, т.е. вариант V, S, t.
 
Отметим, что для каждого варианта V, S, t соответствует свое машинное время (t м (Х)) и свой коэффициент простоев станка, связанный с заменой инструмента, т.е. К и (Х). Его можно определить по формуле:
К и (Х) = R (Х) х t и (Х) / (F 1 х  N),
где R (Х) – среднее количество простоев оборудования из-за инструмента за период F 1  при вариантах V, S, t;
       t и (Х) – среднее время на одну замену инструмента при вариантах V, S, t.
 
Коэффициент простоев станка из-за других причин (К п) обычно не зависит от режимов работы оборудования (V, S, t) и может быть определен по ранее проведенным фотографиям рабочего времени.
Таким образом, можно рассчитать реальный коэффициент машинного времени, который будет получен при использовании того или иного варианта режимов работы оборудования К р м  (Х):
К р м  (Х) = 1 – К п - R (Х) х t н (Х) / (F 1 х  N).
 
Причем каждому варианту V, S, t и каждой системе организации обслуживания рабочих мест соответствуют свои К н м  (Х) и К р м  (Х). Для выполнения производственной программы выпуска продукции необходимо, чтобы соблюдалось ограничение:
К р м  (Х)   К н м  (Х).
 
Третье условие оптимизации – это указание критерия оптимальности. В условиях действующего производства варианты режимов работы оборудования (V, S, t) будут различаться расходами на рабочих, инструмент и электроэнергию. Тогда в качестве критерия оптимальности будет выступать минимум данных затрат:
S (Х) = S р (Х) + S и (Х) + S э (Х) → min
где S (Х) – сумма затрат по вариантам V, S, t;
      S р (Х) – расходы на оплату труда рабочих по вариантам V, S, t;
      S и (Х) – расходы, связанные с заменой инструмента по вариантам V, S, t;
      S э (Х) – расходы на электроэнергию по вариантам V, S, t.
 
Вариант режимов работы оборудования, при которых обеспечиваются наименьшие расходы денежных средств для достижения необходимого результата, считается наиболее эффективным или оптимальным.