Структура нормы времени

    1 Структура нормы  времени 

    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 рассчитывают по формуле: 

    Т = Т_о + Т_в + Т_обс + Т_отл + Т_пт + Т_пз , 

где: Т_пт – время неустранимых перерывов, предусмотренных технологией и организацией производственного процесса.

    В зависимости от формирования затрат времени на выполнение технологической  операции норма времени (Т) имеет три разновидности: норма штучного времени (Т_шт), норма оперативного времени (Т_оп), норма неполного штучного времени (Т_ншт): 

    Т_шт = Т_ом + Т_вн + Т_обс + Т_отд , 

где: Т_ом – основное (машинное) время на операцию;

       Т_вн – вспомогательное время, неперекрываемое основным, мин;

       Т_обс – время организационного и технического обслуживания рабочего места, неперекрываемое основным, мин;

       Т_отд – время на отдых и личные надобности рабочего.

    Неполное  штучное время складывается из времени  основной работы и не перекрываемых основным временем вспомогательного времени и времени на обслуживание рабочего места: 

    Т_ншт = Т_ом + Т_вн +Т_обс 

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

    Т_оп = Т_о + Т_вн (или = Т_м-с + Т_з), 

где: Т_м-с – свободное машинное время, то естьвремя, в течении которого станок (аппарат) может работать без какого либо участия рабочих;

         Т_з – время занятости рабочего-оператора, включающее время машинно-ручной работы, вспомогательное (перекрываемое и неперекрываемое основным), время переходов и время активного наблюдения за ходом технологического процесса.

    Длительность  операции определяется режимами технологического процесса (Т_о), приемами труда (Т_в), системой обслуживания рабочих мест (Т_обс), режимами труда и отдыха (Т_отд). При этом в составе Т_в и Т_оп имеются слагаемые (Т_обс Т_пт Т_пз), величина кторых зависит от норм обслуживания и численности.

    В частности, время нормируемых перерывов (Т_пт) 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 соответствует определенные значения длительности операции, норм времени и норм выработки.

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

    В соответствии с этим 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.

    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: 

    Т_о = Т_ах + Т_м , 

где: Т_ах – время автоматического холостого хода, связанное с подводами, отводами инструмента или детали, поворотами детали и т.д.;

    Т_м – собственно машинное время.

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

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

    х = {V, S, t}. 

    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 (Х) 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  Т_шт 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. 
 
 
 

    2 Определение машинного  времени 

    Определение машинного времени (Т_маш) – самый важный элемент расчета норм. По данным о материале, точности и чистоте обработки, станке, режущем инструменте и его стойкости наиболее выгодным режимам резания (Т_маш) устанавливаются в следующей последовательности:

    Во-первых, в зависимости от общего припуска на обработку, её условий и характера (чистая или черновая) определяют глубину резания (t) и количество проходов (i). Глубину резания определяют по формуле: 

t = (D –  d)/2,

где: D – диаметр заготовки, мм;

        d – диаметр детали после обработки, мм.

        На равных глубинах резания число проходов определяется из соотношения

i=h/t

где: h – припуск на обработку.

    Во-вторых, устанавливают по нормативам максимальную технологически допустимую подачу (S). 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 (S) 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 P_y;

г) по прочности  механизма (станка), согласна паспортным данным, то есть усилие, которое он допускает P_z.

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

    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 (n_p) по формуле: 

    n_p= 1000*V_p(πD), 

где: V – скорость резания, м/мин;

    D – диаметр заготовки, мм.

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

    В-пятых, определяет фактическую скорость резания  в зависимости от числа оборотов по паспорту станка и диаметра заготовки и мощность, потребную на резине. 

    V_ср=( πD * n_{паспорт})/1000 

    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: 

    T_м=(L*h)/(n*S*t)=i*(L+l₁+l₂+l₃)/h*S 

где: L – длина обрабатываемой поверхности по чертежу и направлению подачи резца, мм;

      l₁ – величина врезания резца для обеспечения свободного его подхода к обрабатываемой поверхности с рабочей подачей, мм;

    l₂ – величина перебега резца, мм;

    l₃ – дополнительная длина на взятие пробной стружки или 

    t_м = πD*(L+l₁+l₂+l₃)/1000VS 

    Если  S задана в мм/мин, то есть S_м=n*S(мм/об); 

    t_м=(L/S_м)*i. 

    С учетом холостого хода 

    t_М=L_x/S_x+[(L+l₁+l₂+l₃)/n*S]*i 

где: L_x – общая сумма пути подвода и отвода инструмента к детали в автоматическом холостом режиме, мм;

    S_x – ускоренная подача подвода и отвода инструмента или детали в автоматическом холостом режиме, мм/мин. 
 

    3 Вспомогательное  время 

    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 хронометражных наблюдений.

    В состав норм времени включается только вспомогательное время неперекрываемое основным (Т_вн).

    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 её 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 функции 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 приложений 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 определить величину времени на отдых, но и рационально распределить перерывы на отдых с учетом возможных микропауз в течении 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. 

    4 Норма штучного  времени 

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

    Т_шт=Т_оп*(1+(А_обс+А_отл/100)), 

и на операциях  с преобладанием машинного времени 

Т_шт=(Т_о+Т_е)*( 1+(А_орг+А_отл/100))*Т_о*в_тех/100, 

где: А_обс – время на обслуживание рабочего места, в % от оперативного;

    А_отл – время на отдых и личные надобности рабочего, в % от опративного;

    А_орг – время на организационное обслуживание рабочего места, в % от оперативного времени;

    в_тех – время на техническое обслуживание рабочего места, в % от оновного времени.

    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 Т_рп, 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 (Т_рн). 
 
 
 
 
 
 
 
 

5 Расчетная часть 

     Пример   1

     Условие.

     Определить  хроноряды проведенного сплошного  Хронометража. Использовать данные таблица 1

Таблица 1

     Решение.

     Для построения хронорядов определим продолжительность  каждого элемента операция.

По первому  наблюдению:

1.    24 - 0 = 24;

2.    37 - 24 = 12; 
3.    1 - 12 - 37 = 35;

4.    1 - 20 - 1 - 12 = 8;

5.    1 - 42 - 1 - 20 = 22

 По  второму наблюдению:

1.    2 - 05 - 1 - 42 = 23;

2.    2 - 21 - 2 - 05 = 16;

3.    2 - 59 - 2 - 21 = 38;

4.    3 - 07 - 2 - 59 = 8;

5.    3 - 22 -  3 - 07 = 15.

И так далее,

Обработка и анализ хронометражных наблюдений предполагает:

• расчет коэффициента устойчивости хронометража;
• исключение из хронорядов дефектных (ошибочных) замеров;
• расчет средней величины продолжительности выполнения каждого элемента операции при условии устойчивости хронорядов.

     Коэффициент устойчивости хроноряда — это отношение максимальном продолжительности элемента операции к минимальной:

где   К_уст — коэффициент устойчивости хроноряда; Т_max — максимальное время продолжительности операции; T_min — минимальное время продолжительности операции.

     Хроноряд  считается устойчивым, если фактический  коэффициент устойчивости меньше или  равен нормативному. В случае если коэффициент устойчивости выше нормативного, то проводится «чистка» хроноряда (исключается минимальный или максимальный замер) и вновь определяется фактический коэффициент устойчивости, который сравнивается с нормативным. Следует учитывать, что нормативный коэффициент устойчивости определяется в зависимости от уровня механизации работ, длительности элемента операции и типа производства.

     После проверки устойчивости хроноряда рассчитывается суммарная продолжительность по замерам и определяется средняя продолжительность каждого элемента операции. Эти данные в сумме и дадут длительность производственной операции.  
 

      Пример 2

     Условие.

       По данным табл. 1 определить фактический коэффициент устойчивости хронорядов, если нормативный коэффициент для данных видов работ равен 1,3. Провести «чистку» хронорядов, если это необходимо. Определить продолжительность каждого элемента и операции в целом.

     Решение.

     По  первому элементу операции получен  хроноряд. 24, 23, 23, 24, 26, 38, 25, 25. Фактический  коэффициент устойчивости составляет: 38:23 = 1,65 > 1,3. Следовательно, необходимо Исключить дефектный замер (минимальный или максимальный). Исключим из хроноряда замер № 6 (38 с), тогда хроноряд будет Иметь вид: 24, 23, 23, 24, 26, 25, 25. Фактический коэффициент устойчивости: 26 : 23 = 1,13 < 1,3. Хроноряд является устойчивым. значит, можем определять среднюю продолжительность данного элемента операции:

       По второму элементу операции  получен хроноряд: 12,16,10, 13, 14, 15, 12, 14. Фактический коэффициент устойчивости  составляет: 16:10 = 1,6 > 1,3. Исключим из  хроноряда замер № 3 (10 с). Тогда  фактический коэффициент устойчивости: 16:12  = 1,3 =1,3 . Хроноряд является устойчивым, можем определять среднюю продолжительность данного элемента операции:

     По  третьему элементу операции имеет место  хроноряд: 35,38, 35, 37, 37, 35, 48, 39. Фактический  коэффициент устойчивости составляет: 47:35 = 1,37 > 1,3. Исключаем замер №7 (48 с) и определяем для нового хроноряда (35, 38, 35, 37, 37, 35, 39) коэффициент устойчивости: 39:35 = 1,1< 1,3. Хроноряд устойчивый, вычисляем продолжительность третьего элемента:

     Полученный  для четвертого элемента хроноряд: 8, 8, 7, 9, 10, 8, 10, 10. Фактический коэффициент  устойчивости: 10:7 = 1,4 > 1,3. Исключаем  замер № 3 (7 с) и рассчитываем новый  коэффициент устойчивости: 10:8 = 1,25 < 1,3. Хроноряд устойчивый, вычисляем продолжительность четвертого элемента:

     По  пятому элементу получек следующий  хроноряд: 22, 15, 21, 21, 28, 22, 25, 23. Фактический  коэффициент устойчивости составляет: 28:15 = 1,87 > 1,3. Исключаем замер № 2 (15 с) и определяем для нового хроноряда (22, 21, 21, 28, 22, 25, 23) коэффициент устойчивости: 28:21 = 1,3 = 1,3. Хроноряд устойчивый, вычисляем продолжительность пятого элемента:

     Суммарная продолжительность операции составит: 24,28 + 13,71 + 36,57 + 9 + 23,14 = 106,7 с = 1,78 Мин.