8.2. Структура нормы времени и расчет ее элементов

Под структурой нормы времени понимается состав затрат рабочего времени, необходимого для выполнения единицы работы. Состав нормы времени на ручные, машинно-ручные и машинные операции на практике обычно рассчитываются по формуле:

В зависимости от формирования затрат времени на выполнение технологической операции норма времени (7) имеет три разновидности: норма штучного времени (Tmm), норма оперативного времени (То„), норма неполного штучного времени (T,mm):

Норма оперативного времени равна сумме основного (машинного) времени и вспомогательного не перекрываемого времени:

где: Тм-с — свободное машинное время, то есть время, в течение которого станок (аппарат) может работать без какого-либо участия рабочих; Т; — время занятости рабочего-оператора, включающее время машинно-ручной работы, вспомогательное время (перекрываемое и непере-крываемое основным), время переходов и время активного наблюдения за ходом технологического процесса.

Итак, длительность операции определяется режимами технологического процесса (Г„), приемами труда (Т„), системой обслуживания рабочих мест (Т,юс), режимами труда и отдыха (Тотя). При этом в составе Т„ и Т„„ имеются слагаемые (Тойс, Т1Ю„ Тпэ), величина которых зависит от норм обслуживания и численности.

В частности, время нормируемых перерывов (Тш„) будет снижаться с увеличением норм численности нормативов слесарей и других групп рабочих, обслуживающих оборудование данного участка.

Таким образом, при расчете норм труда должно быть установлено множество вариантов, которые должны использоваться при выборе оптимального значения нормы. Общее количество сравниваемых вариантов определяется произведением количества возможных вариантов режимов обработки, трудовых приемов, форм разделения и кооперации труда, регламента обслуживания. Каждому из этих вариантов соответствуют определенные значения длительности операции, норм времени и норм выработки.

В 1980 г. введен в действие ГОСТ ЕСТД Правила формирования документов, применяемых при нормировании технологических процессов (операций) — Технико-нормировочная карта.

В соответствии с эти ГОСТом при нормировании технологических операций должны применяться комплекты технологических документов и технико-нормировочные карты.

Технико-нормировочная карта (ТНК) — документ, разрабатываемый совместно с другими технологическими документами к операции и содержащий расчетные данные по элементам нормы времени (выработки) и описание выполняемых приемов. Эти карты должны применяться при нормировании операций и трудовых процессов в массовом и серийном производстве независимо от видов работ и технологических методов обработки, изготовления, контроля и ремонта изделий. 186

В условиях современного производства основной частью нормы штучного времени (от 60 до 85%) является машинное (аппаратурное) время, величина которого определяется режимами работы оборудования.

Это время (машинно-автоматическое) определяется двумя способами:

где: Тах — время автоматического холостого хода, связанное с подводами, отводами инструмента или детали, поворотами детали и т.д.; Тм — собственно машинное время.

При механической обработке основное (машинное) время рассчитываться на основе соотношений между длиной (L) и скоростью перемещения инструментов (V). Эти величины, в свою очередь, устанавливаются исходя из параметров режимов обработки: глубины резания (/), подачи (S) и скорости резания (V,,).

При организации режимов резания определяются наиболее эффективные значения скорости резания V, подачи S и глубины резания t, то есть.

Область допустимых значений V, S, t определяет система ограничений. Прежде всего должны соблюдаться технические ограничения, обусловленные характеристиками предметов труда, инструментов, приспособлений и оборудования. К числу этих характеристик относятся свойства обрабатываемого материала, требуемая точность обработки детали, статистические и динамические характеристики станка, конструкции, материалы, геометрические параметры, допустимый износ инструмента, жесткость системы «станок — приспособление-инструмент — деталь» (СПИД) и т.д.

Наряду с рассмотренными ограничениями должны соблюдаться ограничения, обусловленные паспортными данными применяемого оборудования. В частности, выбранное число оборотов шпинделя (X) должно соответствовать допустимому числу оборотов, указанному в паспорте станка.

Из группы ограничений по условиям труда следует учитывать требования, обусловленные необходимостью удобного и безопасного отвода стружки от зоны резания. Это должно обеспечиваться выбором соответствующей геометрии инструмента, параметров режима резания, защитными приспособлениями.

Психофизиологические ограничения, обусловленные конструкцией оборудования, должны учитываться в процессе его проектирования.

При выборе режима резания существенное значение имеют ограничения по программе выпуска продукции и использованию фонда времени оборудования.

При выборе режима резания существенная зависимость объема выпуска продукции от режима резания характеризуется двумя обстоятельствами. Увеличение скорости, подачи и глубины резания приводит к уменьшению машинного времени на единицу продукции, с одной стороны, с другой — вызывает существенное уменьшение стойкости инструмента, увеличение числа его переточек и, как следствие, увеличение времени простоев оборудования, вызванных заменой инструментов.

Оптимальный вариант, соответствующий рассмотренным ограничениям, должен определяться по критерию минимума суммарных затрат на заданную программу выпуска продукции.

Рассмотрим существующий порядок расчета Тшт по его элементам основного времени.

Основное время затрачивается непосредственно на изменение предметов труда. Для ручных элементов операции оно определяется по нормативам времени, а при их отсутствии — по результатам хронометражных наблюдений.

Расчет основного времени выполнения машинно-ручных и машинных элементов операций производится по соответствующим формулам на основе нормативов технологических режимов и паспорту оборудования. С этой целью следует установить по нормативам исходные данные, необходимые для расчета режимов резания.

Определение машинного времени (Гцаш) — самый важный элемент расчета норм. По данным о материале, точности и чистоте обработки, станке, режущем инструменте и его стойкости наиболее выгодным режимам резания (Тмаш) устанавливаются в следующей последовательности: • во первых, в зависимости от общего припуска на обработку, ее условий и характера (чистая или черновая) определяют глубину резания (?) и количество проходов (/). Глубину резания определяют по формуле:

•       во вторых, устанавливают по нормативам максимальную технологически допустимую подачу (S)1. При ее выборе исходят из того, что лучше работать с большей глубиной резания за счет снижения подачи, так как глубина резания оказывает на стойкость резца и допустимую им скорость резания меньше влияния, чем величина подачи.

Выбранная по нормативам подача (5) проверяется по следующим лимитирующим факторам. Черновое точение:

а)     по точности державки (крепления) резца;

б)     по прочности резца;

в)     по прогибу детали, возникающему вследствие радиального усилия режима Ру,

г)      по прочности механизма (станка), согласно паспортным данным, то есть усилие, которое он допускает Р~.

Получистовое и чистовое точение (t = 1мм) при обработке длинных деталей малых диаметров (типа валов): по прогибу детали, возникающему вследствие радиального усилия резания.

•       в третьих, по принятым глубине режима и подачи определяют допустимую скорость, усилие резания и необходимую на резание мощность станка. Все эти величины рассчитывают по соответствующим формулам, приведенным в справочниках режимов резания. При отсутствии в справочниках необходимых данных они определяются путем экстраполяции двух соседних табличных данных;

•       в-четвертых, устанавливают, исходя из рекомендованной нормативами скорости резания и диаметра заготовки число оборотов шпинделя или инструмента (пр) по формуле:

Полученное значение сравнивается по паспорту станка и выбирается ближайшее меньшее число оборотов (по паспорту станка). При этом проверяется режим по мощности станка;

•       в-пятых, определяют фактическую скорость резания в зависимости от числа оборотов по паспорту станка и диаметра заготовки и мощность, потребную на резание.

После выбора таким образом оптимального варианта режима обработки машинное время на операцию однозначно определяют в соответствии с установленными значениями технологических параметров; • в-шестых, для большинства станочных операций, выполняемых на станках с главным вращательным движением, расчетное значение машинного времени вычисляется по формуле:

Вспомогательное время затрачивается на выполнение действий, обеспечивающих осуществление основной работы, повторяющихся либо с каждой обрабатываемой деталью, либо через определенное их число. Продолжительность вспомогательных элементов операции определяется по нормативам времени, а при их отсутствии — на основании результатов хрономет-ражных наблюдений.

В состав норм времени включается только вспомогательное время непе-рекрываемое основным (Тв„).

Степень расчленения и детализации вспомогательных элементов операции зависит от объема выпуска продукции, повторяемости операций и требуемой точности рассчитываемых норм. В условиях массового производства вспомогательное время нормируется по отдельным приемам или даже по трудовым действиям и движениям. В единичном и мелкосерийном — по переходам и операциям.

Время на установку и снятие деталей в специальных приспособлениях приводится в нормативах независимо от типа станков.

Главным фактором длительности приемов выступает масса детали, а не ее сложность. Вспомогательное время на проход включает выполнение следующего комплекса приемов: подвод режущего инструмента к детали, включение и выключение подачи, измерение детали, отвод инструмента в исходное положение.

После расчета по нормативам всех составляющих частей вспомогательного времени анализируются затраты времени с целью их возможного сокращения. Выбирается экономически оптимальный вариант с точки зрения целесообразного числа измерений режимов резания, смен инструмента и т.д.

Время на обслуживание рабочего места включает затраты времени, необходимые для ухода за рабочим местом на протяжении смены, для поддержания его в рабочем состоянии.

При определении времени на обслуживание рабочего места необходимо предусмотреть возможность его сокращения за счет выполнения части этой работы в течение автоматического времени работы оборудования; передачи части функций вспомогательным рабочим.

Время на отдых и личные надобности дано для устранения утомления и поддержки нормальной работоспособности. Его продолжительность определяется по специальным нормативам в % от оперативного времени.

Нормативы учитывают влияние на утомляемость рабочих физических усилий (по массе перемещаемых грузов и времени приложения усилий), нервного напряжения (по степени влияния, опасности и др.), темпа работы (ускоренный, высокий и др.), монотонность работы, рабочего положения исполнителя, санитарно-гигиенических условий труда (температура, влажность, освещенность, запыленность и др.).

Время, в течение которого рабочий не наблюдает за работой станка, считается временем отдыха и исключается из общей продолжительности, установленной по всем факторам. НОТ требует не только определить величину времени на отдых, но и рационально распределять перерывы на отдых с учетом возможных микропауз в течение времени работы и перерывов на обед. Планомерное проведение регламентированного отдыха достигается при внедрении карт организации труда. В нормативах время на личные надобности предусматривается для всех видов работ в размере 2% оперативного времени.

Норма штучного времени рассчитывается на операциях с незначительным удельным весом машинного времени по формуле:

Итак, признавая необходимость комплексного обоснования норм затрат труда, на практике нормы времени обосновываются главным образом со стороны технологического процесса, лежащего в их основе. Это нашло отражение в терминологии — ТОН. При обосновании норм не учитывается тот момент, что некоторые из ручных элементов операции могут выполняться в течение периода работы оборудования в автоматическом режиме Трт а другие — только при остановленном оборудовании, тогда как в состав нормы должны включаться лишь только те элементы, которые выполняются при неработающем оборудовании, то есть неперекрываемое время (Тр).