3. "Общемашиностроительные нормативы времени для нормирования многостаночных работ на металлорежущих станках" (утв. Постановлением Госкомтруда СССР, Секретариатом ВЦСПС от 19.11.1987 N 695/30-49)
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОСТАНОЧНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОСТАНОЧНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ 
3.1. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ МНОГОСТАНОЧНОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ
ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТИ
Для определения возможностей организации многостаночного обслуживания прежде всего устанавливается соотношение между временем занятости и оперативным временем исходя из норм, рассчитанных для каждой операции в отдельности с учетом мероприятий, направленных на обеспечение необходимых организационно-технических условий. На участках с переменной номенклатурой обрабатываемых деталей определяются средние значения показателей для участка:
к
SUM Т x а
i=1 з i
_ i
К = --------------, (3.1)
з к
SUM Т x а
i=1 оп i
к
_ SUM Т x а
Т i=1 мс i
мс i
------ = ---------------, (3.2)
Т к
з SUM Т x а
i=1 з i
i
где Т - время занятости рабочего по операциям, выполняемым на
з
i
данном участке, мин.;
Т - оперативное время по операциям, выполняемым на данном
оп
участке, мин.;
Т - свободное машинное время по операциям, выполняемым на данном
мс
i
участке, мин.;
а - квартальная (или месячная) программа соответственно по операциям
i
(i = 1, 2, ..., к).
При большой номенклатуре обрабатываемых деталей можно ограничиться
выборочным расчетом по некоторой их части с охватом основных типоразмеров.
На станочных поточных линиях по каждой операции определяется
коэффициент занятости рабочего при работе на одном станке (К )
з
i
Т
з
i
К = -----, (3.3)
з t
i в
где Т - время занятости рабочего активной работой на одном станке в
з
i
течение такта работы поточной линии, мин.;
t - такт работы поточной линии, мин.
в
Ф
р
t = ----, (3.4)
в а
где Ф - годовой, квартальный или месячный фонд времени одного рабочего,
р
мин.;
а - соответствующая фонду (Ф ) программа выпуска деталей, шт.
р
3.2. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ФОРМ ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА
Оптимальные формы организации труда и зоны обслуживания выбираются с учетом психофизиологических и экономических факторов. Преимущество следует отдавать такой организации труда, которая обеспечивает:
расширение трудовых функций, возможности для роста квалификации, устранение монотонности труда;
ритмичность трудовых процессов;
уменьшение расстояний переходов рабочих;
снижение нервного напряжения у рабочих.
Экономическая оптимизация многостаночного обслуживания заключается в выборе таких форм организации труда и зон обслуживания, при которых достигаются наименьшие суммарные затраты на производство продукции.
При отсутствии ограничений исходя из наличных трудовых ресурсов и оборудования такому условию соответствуют наименьшие суммарные затраты на выполнение технологических операций на данном рабочем месте многостаночника.
При дефиците рабочей силы наиболее выгодными, как правило, будут организация труда и зоны обслуживания, обеспечивающие наиболее высокую производительность труда.
При дефиците оборудования, входящего в состав рабочих мест многостаночников, преимущество следует отдавать организации труда и зонам обслуживания, обеспечивающим более полное использование оборудования.
Возможные варианты разделения и кооперации труда представлены в табл. 3.1.
Таблица 3.1
───────────┬───────────────┬───────────────────────────────────────────────
Номера │ Форма │ Осуществление функций
вариантов │многостаночного├──────────────────┬────────────┬───────────────
│ обслуживания │ оперативные │ подналадка │ наладка
│ │ работы │оборудования│ оборудования
───────────┼───────────────┼──────────────────┼────────────┼───────────────
1 │ │ М │ Н │ Н
2 │Индивидуальная │ М │ М │ Н
3 │ │ М │ М │ М
───────────┼───────────────┼──────────────────┼────────────┼───────────────
4 │ Бригадная, │ М │ Н │ Н
5 │ звеньевая │ МН │ Н │ Н
6 │ │ МН │ МН │ Н
7 │ │ МН │ МН │ МН
───────────┴───────────────┴──────────────────┴────────────┴───────────────
Условные обозначения: М - рабочий-многостаночник; Н - наладчик; МН - рабочий-многостаночник и наладчик.
Рассматривая приведенные варианты разделения и кооперации труда, следует отметить следующие их достоинства и недостатки. При осуществлении функции наладки и подналадки оборудования наладчиками (варианты 1 и 2) обеспечивается лучшее использование оборудования, чем при осуществлении этих функций рабочими-многостаночниками. Кроме того, при такой организации труда лучше используется рабочая сила по квалификации: на высококвалифицированных рабочих, подготовленных для выполнения наладочных работ, не возлагается выполнение оперативной работы, не требующей высокой квалификации.
Вместе с тем при таком разделении труда функции рабочих-операторов ограничиваются выполнением простых элементов и не создаются предпосылки для роста квалификации этих рабочих.
Лучшим следует считать разделение труда, при котором многостаночник и наладчик имеют наряду с раздельными часть общих функций. Возможности выполнения одних и тех же функций двумя рабочими позволяют уменьшить простои оборудования вследствие совпадения необходимости обслуживания и улучшить использование рабочего времени. Вместе с тем освоение многостаночниками функций подналадки повышает содержательность их труда, создает возможности для роста квалификации.
При индивидуальной работе многостаночника неизбежны значительные простои станков, связанные с совпадением необходимости обслуживания одновременно нескольких станков. Коллективная форма многостаночного обслуживания позволяет в значительной мере снизить простои оборудования при совпадении необходимости обслуживания.
Индивидуальная организация труда рабочих-многостаночников может оказаться целесообразной при циклическом обслуживании станков, а также при нециклическом обслуживании, если наличный парк оборудования не позволяет создать зону обслуживания, достаточную для организации рабочего места бригады. В последнем случае целесообразно, чтобы один рабочий выполнял все функции оперативной работы, наладки и подналадки оборудования.
В остальных случаях преимущество имеет коллективная форма организации труда.
3.3. ВЫБОР СИСТЕМЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ
Основным критерием рациональности системы многостаночного обслуживания служат затраты времени на обработку деталей, которые могут быть определены путем расчета по соответствующим нормативам.
В условиях когда на всех станках в течение длительного периода времени выполняется одна и та же технологическая операция по обработке определенной детали, лучшие результаты дает циклическое обслуживание.
Если в условиях массового производства имеется группа станков и на каждом из них в течение длительного периода времени выполняется одна технологическая операция, но продолжительность операций на разных станках неодинакова, то возможно применение как циклической, так и нециклической системы обслуживания. Из трех возможных систем обслуживания - циклическая с простым циклом, циклическая со сложным циклом и циклическая (сторожевая) - оптимальный вариант выбирается на основе расчетов, проведенных методами технического нормирования.
Если время обработки деталей на станках имеет существенные различия Т max (------ > 2), то при циклическом обслуживании применяются сложные циклы: к Т min одним станкам за один цикл делается один подход, а к другим - два-три.
При определении оптимальности той или иной системы многостаночного обслуживания следует учитывать факторы, которые трудно поддаются расчету, но при прочих равных условиях могут рассматриваться как преимущества циклического обслуживания.
Во-первых, циклическое обслуживание создает предпосылки для ритмичности работы многостаночника и снижения нервного напряжения, что, в свою очередь, способствует росту производительности труда и снижению утомляемости.
Во-вторых, при циклическом обслуживании могут быть эффективно использованы замкнутые (кольцевые) маршруты многостаночника, сокращающие расстояние переходов.
В-третьих, регулярные микропаузы в работе многостаночника создают лучшие условия для его отдыха.
Повышение эффективности производства в условиях нециклического обслуживания может быть достигнуто путем установления определенной последовательности подходов к станкам.
Если все станки по стоимости и загрузке равноценны, то первым обслуживается тот станок, на котором раньше закончилась машинная работа.
При различной стоимости или загрузке оборудования регламентация труда многостаночников в условиях нециклической работы заключается в установлении системы приоритетов в обслуживании станков.
Поскольку нециклическое обслуживание относится к станкам, не связанным общим ритмом работы, приоритеты в обслуживании целесообразно устанавливать с учетом отношения времени обслуживания к потерям, связанным с простоем станка в ожидании обслуживания:
Т
в.н.
К = -------, (3.5)
ож С
ож
где Т - вспомогательное неперекрываемое время, мин.;
в.н.
С - потери, связанные с простоем станка в ожидании обслуживания, в
ож
расчете на 1 мин.
Чем меньше величина К , тем выше приоритет данного станка.
ож
В условиях серийного и мелкосерийного производства величина Т
в.н.
рассчитывается как средняя величина по группе операций, преобладающих на
данном станке.
Если в рабочее место многостаночника входят однотипные станки, то приоритет в обслуживании отдается более дорогим.
Пример. В табл. 3.2 приведены исходные данные для установления приоритетов по группе зуборезных станков, обслуживаемых одним рабочим.
Таблица 3.2
────┬────────────────┬────────┬───────────┬──────────────┬─────┬───────────
N │ Наименование │ Модель │Вспомога- │ Потери, │ К │ Группа
п/п│ станка │ станка │тельное │ связанные с │ ож │приоритета
│ │ │непере- │ простоем │ │
│ │ │крываемое │ станка │ │
│ │ │время │ в ожидании │ │
│ │ │Т , мин.│обслуживания, │ │
│ │ │ в.н. │ в расчете на │ │
│ │ │ │ 1 мин., коп. │ │
────┼────────────────┼────────┼───────────┼──────────────┼─────┼───────────
1 │ Зубофрезерный │ 5303П │ 0,4 │ 0,48 │0,83 │ 2
2 │ -"- │ 5303П │ 0,7 │ 0,48 │1,46 │ 3
3 │ -"- │ 5303П │ 0,5 │ 0,48 │1,04 │ 3
4 │Зубострогальный │ 5С276П │ 0,8 │ 3,09 │0,26 │ 1
5 │Зубошлифовальный│ 5В833 │ 0,7 │ 1,91 │0,37 │ 1
────┴────────────────┴────────┴───────────┴──────────────┴─────┴───────────
В рассматриваемом примере станки в зависимости от величины К могут
ож
быть разделены на три группы по приоритету. К первой группе относятся
станки N 4 и 5, ко второй - станок N 1, к третьей - N 2 и 3.
Если в состав рабочего места включены недогруженные станки, то величину потерь, связанных с их простоем, можно принимать равной нулю. Такие станки по приоритету относятся к последней группе и составляют резервный фронт работы, который используется, когда рабочий свободен от обслуживания станков с более высоким приоритетом.
В практике работы машиностроительных предприятий часто встречается ситуация, когда в многостаночное рабочее место включены крупное (уникальное) оборудование с большим удельным весом свободного машинного времени в оперативном и дополнительный универсальный или полуавтоматический станок, позволяющий использовать свободное время рабочего в перерывах между обслуживанием основного оборудования. Загрузка дополнительного оборудования может быть достаточно полной, однако основной задачей при организации многостаночного рабочего места является обеспечение в первую очередь бесперебойной работы основного оборудования. В этих случаях организуется циклическая, со сложными циклами, система обслуживания.
Число циклов на дополнительном оборудовании за один цикл многостаночного обслуживания определяется расчетным путем.
3.4. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧИХ МЕСТ МНОГОСТАНОЧНИКОВ И ВЫБОР
МАРШРУТА ОБСЛУЖИВАНИЯ
Эффективность многостаночного обслуживания в значительной мере зависит от планировки рабочих мест многостаночников. Время, затрачиваемое многостаночником на перемещение от станка к станку, при неправильном расположении оборудования может достигать значительных размеров. Уменьшение времени, затрачиваемого многостаночником на переходы, достигается за счет такого расположения оборудования, при котором маршрут рабочего будет оптимальным.
Оптимальный план размещения оборудования рабочего места многостаночника должен обеспечивать:
хорошую обозреваемость рабочего места, возможность одновременного наблюдения за всеми приборами и подвижными частями оборудования с любой точки маршрута;
свободную транспортировку к рабочему месту заготовок и полуфабрикатов;
максимальные удобства управления каждым станком многостаночного комплекса, замены инструмента;
благоприятные условия для уборки рабочих мест;
свободный доступ к зонам, требующим профилактических осмотров, ремонта, технического обслуживания.
Наиболее распространенные варианты расположения оборудования и маршруты движения рабочего при многостаночном обслуживании приведены на рис. 3.1.
Рисунок Рис. 3.1. Варианты расположения
(не приводится) оборудования и маршруты движения
рабочего при многостаночном
обслуживании
При циклическом обслуживании станков, расположенных линейно (I вариант планировки), рабочий-многостаночник по окончании цикла обслуживания всех станков совершает возвратный переход к первому станку.
При циклическом обслуживании и кольцевом расположении станков возвратные переходы отсутствуют. Следовательно, при количестве станков Н >= 3 и циклическом обслуживании очевидно преимущество кольцевых маршрутов.
При обслуживании двух станков следует располагать оборудование по III варианту планировки, так как в этом случае переходы рабочего от станка к станку отсутствуют.
Если рабочий обслуживает три станка, удобнее располагать оборудование в виде буквы П, так как переходы в этом случае будут наиболее краткими.
При нециклическом обслуживании рабочий по окончании работы на одном из
станков переходит к другому станку, включенному в рабочее место
многостаночника. Среднее расстояние перехода многостаночника от одного
станка к другому (А , м) можно определить по формуле:
ср
Н - 2
А = а x (1 + -------), (3.6)
ср ср 3
где а - среднее расстояние между двумя соседними станками, м;
ср
Н - число обслуживаемых станков.
В табл. 3.3 приведены затраты времени на перемещение рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании за один цикл по усредненным данным, рассчитанные исходя из следующих условий: среднее расстояние между станками - 2 м, за один цикл рабочий один раз подходит к каждому станку.
Таблица 3.3
───────────────┬──────────────┬────────────────────────────────────────────
Система │ Варианты │ Число обслуживаемых станков
обслуживания │ расположения ├─────┬─────┬──────┬─────┬──────┬─────┬──────
│ оборудования │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8
│ ├─────┴─────┴──────┴─────┴──────┴─────┴──────
│ │ время, мин.
───────────────┼──────────────┼─────┬─────┬──────┬─────┬──────┬─────┬──────
Циклическая │ I │0,13 │0,22 │ 0,31 │0,40 │ 0,49 │0,52 │0,67
│ II │ - │0,15 │ 0,21 │0,25 │ - │ - │ -
│ III │0,07 │ - │ - │ - │ - │ - │ -
│ IV, V, VI │0,13 │0,19 │ 0,25 │0,32 │ 0,38 │0,45 │0,51
Нециклическая │ I - VI │0,13 │0,22 │ 0,33 │0,47 │ 0,62 │0,80 │0,99
───────────────┴──────────────┴─────┴─────┴──────┴─────┴──────┴─────┴──────
В условиях поточно-массового производства расположение станков в порядке последовательности технологического процесса затрудняет установление оптимального состава станков на рабочем месте многостаночника. Лучшие возможности для рациональной организации многостаночного обслуживания создаются на поточных линиях со свободным ритмом и непрерывно движущимся подвесным конвейером. Такие системы, применяемые на станочных поточных линиях, имеют ряд преимуществ при организации многостаночного обслуживания:
во-первых, имеется возможность подобрать для рабочего места такой комплект оборудования, при котором обеспечивается оптимальная загрузка рабочего активной работой;
во-вторых, расположение межоперационных заделов на конвейере устраняет необходимость их хранения на рабочем месте, облегчает передвижение многостаночника, рабочие места становятся компактней;
в-третьих, устраняется неблагоприятное влияние принудительного ритма на рабочего.
В настоящее время в результате роста фондовооруженности труда и дефицита рабочей силы распространение получает многостаночное обслуживание не только автоматического и полуавтоматического, но и универсального оборудования.
При организации многостаночного обслуживания на универсальных станках желательны следующие варианты сочетания оборудования на рабочем месте:
крупный (основной) станок с длительным машинным временем сочетается с небольшим (дополнительным) станком, на котором штучное время значительно меньше машинного времени на основном станке;
универсальный станок сочетается с автоматическими или полуавтоматическими;
несколько крупных станков обслуживаются бригадой, в состав которой входят рабочие-станочники.
3.5. РАСШИРЕНИЕ ЗОН ОБСЛУЖИВАНИЯ
Расширение зон обслуживания предполагает увеличение количества одновременно обслуживаемого оборудования, во-первых, за счет мероприятий, направленных на снижение затрат времени на активное наблюдение за работой оборудования, ходом технологического процесса, времени переходов в зоне обслуживания и т.д., т.е. удельного веса времени занятости активной работой в оперативном времени; во-вторых, в результате организации коллективного (бригадного, звеньевого, группового) обслуживания, совмещения профессий и решения других вопросов организации труда в условиях многостаночного обслуживания.
За счет расширения зоны обслуживания повышается производительность труда рабочих, улучшается использование оборудования. Однако увеличение зоны обслуживания возможно в определенных пределах, до тех пор, пока дальнейшее увеличение норм обслуживания не приведет к значительному снижению коэффициента использования оборудования и увеличению суммарных затрат на выполнение операций.