Решение

1. Рост производительности труда за счет снижения брака:

2. Рост производительности труда за счет уменьшения потерь рабочего времени:

3. Рост производительности труда за счет совершенствования технологии, процентов:

4. Рост производительности труда за счет сокращение аппарата управления:

5. В целом по цеху рост производительности труда (процентов) составит:

Термины и понятия

Система обслуживания	Стандартное обслуживание
Функции обслуживания Виды обслуживания	Децентрализованная система обслуживания
Планово-предупредительное обслуживание	Централизованная система обслуживания
Дежурное обслуживание	Комбинированная система обслуживания

Вопросы для повторения и обсуждения

1. Применяется ли стандартное обслуживание в мелкосерийном производстве? Почему?

2. Какие особенности характеризуют стандартное обслуживание?

3. В чем сущность планово-предупредительного обслуживания?

4. В чем сущность принципа предупредительности процесса обслуживания?

8. Расчет показателей многостаночного обслуживания

Одной из прогрессивных форм организации труда является многостаночное обслуживание. Многостаночным называется такой вид обслуживания, при котором один человек работает одновременно на нескольких станках, выполняя ручные приемы на каждом из них в период автоматической работы всех остальных станков. Одним из основных условий организации многостаночного обслуживания является большая продолжительность свободного машинного времени (Т_мС) работы оборудования ( ).

В основе многостаночного обслуживания лежит использование свободного машинного времени работы одних машин для выполнения ручных и машинно-ручных работ на других обслуживаемых машинах и для переходов от одной машины к другой. При этом время свободное машинное время Т_мС, в течение которого станок работает без участия рабочего, должно быть значительно больше времени занятости рабочего обслуживанием с учетом переходов от машины к машине (Т_З):

В заводской практике применяют различные варианты многостаночного обслуживания. В зависимости от степени технологической однородности или взаимной связи операций осуществляется многостаночное обслуживание станков-дублеров, выполняющих одинаковые операции над одной деталью; станков, занятых последовательными операциями по обработке одной и той же детали; однотипных или разнотипных станков, загруженных различными деталеоперациями.

Массовое производство, характеризующееся постоянно повторяющимися операциями, применением специального, автоматизированного и автоматического оборудования, открывает наибольшие возможности для организации многостаночного обслуживания, поскольку программные задания столь велики, что появляется возможность и целесообразность организации обработки (сборки, сварки) детали (узла) на однопредметных поточных линиях.

При организации многостаночного обслуживания очень важен правильный подбор деталей и операций по их обработке. Критерием рациональной организации многостаночного обслуживания можно считать такой подбор операций, при котором обеспечивается полная загрузка оборудования и полная занятость рабочего-многостаночника.

Производительность станков, включенных в рабочее место многостаночника в условиях поточной обработки, должна согласовываться с тактом поточной линии. Время такта работы поточной линии (время запуска-выпуска изделия в обработку):

(8.1)

где – действительный годовой, квартальный или месячный фонд времени работы линии, мин;

– соответствующая фонду времени программа выпуска изделий, шт.

Циклом многостаночного обслуживания (Т_Ц) называется период времени, в течение которого на обслуживаемых станках полностью повторяются все элементы оперативной работы (установка и снятие деталей, подвод режущего инструмента, измерения деталей и т.д.).

Простейшим вариантом многостаночной работы является такая организация многостаночного обслуживания, при которой время занятости многостаночника кратно свободному машинному времени. График циклов для такого варианта (рис.7) отражает работу многостаночника на полностью синхронизированной поточной линии при кратности свободного машинного времени на одном станке времени занятости многостаночника на каждом станке.

Для такого варианта количество станков, обслуживаемых одним многостаночником, определяется формулой:

(8.2)

где – свободное машинное время, мин;

– время занятости рабочего на одном станке, мин.

Рис. 7. График циклов многостаночника на синхронизированной поточной линии

– вспомогательное время на установку, снятие детали и управление станком;

– активное наблюдение за работой станка;

– время на подход к станку;

– машинное время.

В данном случае имеет место полное использование рабочего времени многостаночника и времени работы станков. Из графика следует, что в таком случае

(8.3)

где – оперативное время при работе на одном станке, мин,

– машинное время;

– вспомогательное время;

– время занятости рабочего на многостаночном рабочем месте, минут (определяется как суммарное время занятости по всем станкам, входящим в многостаночный комплект).

Производственная программа на поточных линиях, как правило, требует выполнения разных по технологическому содержанию и не полностью синхронизированных операций. В таких случаях при возможности в первую очередь выделяют операции (синхронизируют работу станков) с кратной продолжительностью свободного машинного времени. График циклов многостаночника для такого варианта представлен на рис. 8.

При проектировании многостаночного обслуживания несинхронизированных станков могут возникнуть следующие два варианта.

Вариант 1. Работа на несинхронизированных станках при условии:

где – наибольшее оперативное время при работе на одном станке, мин;

Вариант 2. Работа на несинхронизированных станках при условии:

На рис. 9 приведен график работы многостаночника на поточной линии при различном времени обработки деталей (табл. 8.1) на станках при условии, что время занятости рабочего на многостаночном рабочем месте меньше наибольшего оперативного времени одного станка ( ).

Таблица 8.1

Составляющие времени цикла многостаночного обслуживания при

соотношении

Номер станка	ТМС + ТЗ	ТМС	ТЗ	ТСВ	ТП
1	40	30	10	8	0
2	35	22	13	0	5
3	37	28	9	0	3

Рис. 8. График циклов многостаночного обслуживания с кратной продолжительностью свободного машинного времени (Т_{МС 2} = Т_{МС 3} = 3Т_{МС 1}).

– вспомогательное время на установку, снятие детали и управление станком;

– активное наблюдение за работой станка;

– время на подход к станку;

– машинное время.

В данном случае время цикла равно наибольшему оперативному времени, то есть и внутри цикла могут иметь место как перерывы в работе станков, так и свободное время рабочего.

Рис. 9. График циклов многостаночного обслуживания при не синхронизированной работе станков ( ).

– вспомогательное время на установку, снятие детали и управление станком;

– активное наблюдение за работой станка;

– время на подход к станку;

– машинное время;

– перерыв в работе станка (Т_П);

– свободное время рабочего.

На рис. 10 приведен график работы многостаночника на поточной линии при различном времени обработки деталей (табл. 8.2) на станках при условии, что время занятости рабочего на многостаночном рабочем месте больше наибольшего оперативного времени одного станка ( ).

Рис. 10. График циклов многостаночного обслуживания при не синхронизированной работе станков ( ).

– вспомогательное время на установку, снятие детали и управление станком;

– активное наблюдение за работой станка;

– время на подход к станку;

– машинное время;

– перерыв в работе станка.

В данном случае время цикла равно сумме времени занятости рабочего на всех обслуживаемых станках и внутри цикла имеются перерывы станков. Работать по этой схеме можно при плановой недогрузке поточной линии.

Таблица 8.2

Составляющие времени цикла многостаночного обслуживания при

соотношении

Номер станка	ТМС + ТЗ	ТМС	ТЗ	ТП
1	47	36	11	3
2	40	26	14	10
3	41	28	13	9
4	45	33	12	5

В состав времени занятости внутри цикла включается как неперекрываемое, так и перекрываемое ручное и машинно–ручное время, в том числе:

• время на установку и снятие деталей;

• время на управление станками;

• время на смену инструментов, если смена производится после обработки каждой детали или нескольких одновременно обрабатываемых деталей;

• время на пробные и контрольные измерения деталей;

• основное машинно-ручное время;

• время активного наблюдения за обработкой;

• время на подходы к станку и на транспортировку деталей в пределах рабочего места;

• основное время кратковременных операций, если оно меньше вспомогательного времени на следующем станке, включая время переходов.

Нормирование труда и расчет количества станков, обслуживаемых одним рабочим на поточной линии, производится в следующем порядке.

1. Определяется основное (технологическое) время по всем операциям технологического процесса ( , мин.) с разделением его на машинное и машинно-ручное.

2. Находится вспомогательное время по всем операциям технологического процесса ( , мин.) с разделением его на неперекрываемое и перекрываемое.

При определении основного и вспомогательного времени рекомендуется пользоваться Общемашиностроительными нормативами на режимы резания и времени для технического нормирования работ на различных станках. Эти нормативные материалы составлены для различных типов производств.

3. Составляется планировка поточной линии.

4. Рассчитывается время активного наблюдения за работой станка по всем операциям технологического процесса.

В массовом производстве время активного наблюдения принимается равным машинному времени от момента пуска станка до начала резания. В первом приближении с достаточной точностью можно принимать его равным 5% от основного времени для всех станков, кроме многошпиндельных автоматов, для которых это время может доходить до 17%.

5. Определяется время на подходы от одного станка к другому. Это время устанавливается с учетом норматива 0,015 мин. на 1 метр пути в зависимости от планировок рабочих мест и выбранного маршрута.

6. Рассчитывается оперативное время ( ) в минутах по всем операциям технологического процесса:

7. Рассчитывается свободное машинное время (Т_МС, мин.) и время занятости (Т_З, мин.) по всем операциям техпроцесса. Состав времени занятости Т_З описан выше.

8. Предварительно поточная линия разбивается на многостаночные рабочие места, строятся графики многостаночной работы. Разрабатываются и осуществляются мероприятия (табл. 8.3) по организационно-технологической синхронизации процесса обработки.

9. Определяется время цикла многостаночного обслуживания (Т_Ц, мин.).

Из представленного выше материала следует, что длительность цикла многостаночного обслуживания зависит от принятого варианта обслуживания.

Таблица 8.3

Комплекс организационно–технологических мероприятий по организации многостаночного обслуживания и синхронизации процесса обработки

Автоматизация вспомогательных операций подачи, управления станком, контроля	Механизация вспомогательных операций, применение подъемно-транспортных средств, облегчающих труд, рациональная организация рабочего места	Рационализация обслуживания рабочего места, освобождение станочника от операций обслуживания, заблаговременная подготовка очередной смены	Обеспечение условий устойчивости работы, закрепление деталей и операций за станками, создание условий для ритмичной работы
Установка магазинной подачи и загрузочных приспособлений (питающих и загрузочных устройств). Установка упоров, остановов и блокирующих устройств. Введение автоматических контрольных измерительных приборов. Автоматизация возвратного хода станка	Внедрение быстродействующих зажимных устройств, пневматических патронов. Улучшение конструкции управления станков. Внедрение дополнительных резцедержателей и поворотных столов. Введение подручных рабочих, а также применение специальной тары и подъемно–установочных механизмов. Оснащение станков средствами автоматического останова и сигнализацией. Рациональная планировка оборудования.	Перепланировка оборудования с учетом маршрута многостаночника. Централизация подачи эмульсии и смазки. Комплексное обеспечение инструментом и выдача запасного комплекта рабочим. Внедрение унифицированных наладок и безналадочной работы на станках. Принудительная смена и переточка инструмента. Упорядочение уборки стружки. Введение подготовительных смен.	Пересмотр технологического процесса загрузки станков с учетом их совмещенного обслуживания. Установление нормативных заделов и графиков работы.

При работе многостаночника на синхронизированной поточной линии при несинхронизированных станках и условии время цикла при время цикла .

10. Находится время занятости рабочего на многостаночном рабочем месте в течение цикла многостаночного обслуживания:

где п – количество станков в многостаночном комплекте, то есть время занятости многостаночника в течение цикла многостаночного обслуживания равно сумме времени занятости многостаночника на всех станках многостаночного рабочего места за время цикла Т_Ц.

Далее, как отношение приведенной занятости рабочего на многостаночном рабочем месте ко времени цикла, определяется коэффициент занятости многостаночника:

При этом коэффициент занятости не должен превышать величины, приведенной в табл. 8.4 [18].

Таблица 8.4

Значения коэффициента занятости в зависимости от веса обрабатываемой детали и расстояния ее перемещения

Вес обрабатываемой детали, кг	Расстояние перемещения деталей вручную в течение смены, км
	до 1	3	5	7	9	11	13
1	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
3	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
5	1,00	1,00	1,00	1,00	0,97	0,93	0,89
7	1,00	0,99	0,95	0,91	0,87	0,83	0,79
9	0,89	0,86	0,83	0,80	0,77	0,74	0,71
11	0,80	0,76	0,72	0,68	0,64	0,60	0,56
13	0,71	0,67	0,63	0,59	0,55	–	–
15	0,60	0,56	0,52	–	–	–	–

При пользовании таблицей предварительно необходимо для каждого многостаночного рабочего места определить величины веса и расстояния перемещения деталей в течение смены. В табл. 8.5 приведен пример расчета среднего веса и расстояния перемещения деталей в течение смены на многостаночном рабочем месте поточной линии.

Так как в процессе обработки вес детали меняется, то на первых операциях принимается вес, близкий к черновому, а на последних – близкий к чистовому.

Если рабочий перемещает деталь вместе с оправкой, то вес оправки прибавляется к весу детали. Если на оправке несколько деталей, то прибавляется вес оправки, деленный на количество деталей.

Таблица 8.5

Расчет среднего веса и расстояния перемещения деталей в течение смены на многостаночном рабочем месте

Рабочее место	Номер операции	Вес, кг		Количество деталей на оправке	Вес детали с оправкой, кг	Расстояние перемещения одной детали, м.		Сменная программа выпуска деталей, шт.	Средневзвешенный вес детали, кг.	Расстояние перемещения деталей в течение смены, км.
		детали	оправки
						Соответствующим весом	суммарное
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	1	10,9	4	1	14,9	6,7	9,7	232	13,66	2,25
	2	10,9	–	–	10,9	3,0

Средневзвешенный вес детали определяется по расстоянию (табл. 8.5, графа 10):

где G – вес детали с оправкой, кг (табл. 8.5, графа 6);

Р – расстояние перемещения одной детали в соответствии с перемещенным весом, м. (табл. 8.5, графа 7);

– суммарное расстояние перемещения одной детали, м (табл. 8.5, графа 8).

При подсчете расстояния перемещения деталей в течение смены (табл. 8.5, графа 11) суммарное расстояние перемещения одной детали (табл. 8.5, графа 8) перемножается на сменную программу (табл. 8.5, графа 9) и делится на 1000. Для использования табл. 8.4 необходимы данные графы 10 и графы 11 табл. 8.5.

11. Уточняется время цикла Т_Ц с учетом значения коэффициента занятости К_З.

12. Определяется количество деталей, обрабатываемых на многостаночном рабочем месте за время цикла Т_Ц.

Следует помнить, что на поточных линиях с регламентированным тактом соблюдается условие: за время такта с каждой операции процесса должна сойти обработанная деталь. Ритмичность и пропорциональность в работе линии не нарушается, если на какой-либо операции занято два станка, каждый из которых обрабатывает одну деталь за два такта, либо на операции занят один станок, обрабатывающий сразу две детали за два такта.

13. Определяется время цикла в расчете на одну обработанную деталь (данные п. 11 делятся на данные п.12).

14. Определяется штучное время ( ) обработки детали для условий многостаночного обслуживания:

где - основное время при многостаночном обслуживании, мин;

– вспомогательное время при многостаночном обслуживании, мин;

– время организационного обслуживания станков при многостаночном обслуживании, мин;

– время на техническое обслуживание станков при многостаночном обслуживании, мин;

– время на отдых и личные надобности, мин.

Сумма основного времени и вспомогательного времени составляет оперативное время. Для условий многостаночной работы за оперативное время принимается время цикла многостаночного обслуживания в расчете на одну обработанную деталь (данные п.13).

Время организационного обслуживания многостаночного рабочего места (минут) рассчитывается по формуле:

где – время цикла многостаночного обслуживания (или приведенное время цикла) в расчете на одну обработанную деталь (данные п.13);

– время организационного обслуживания рабочего места в процентах от оперативного времени.

Время организационного обслуживания рабочего места обычно определяется в зависимости от типа обслуживаемых станков, от их количества и принимается в пределах

Время технического обслуживания многостаночного рабочего места рассчитывается по формуле:

где – время технического обслуживания рабочего места в процентах от оперативного времени.

Время технического обслуживания рабочего места определяется также в зависимости от типа обслуживаемых станков, их количества. При проектировании многостаночного обслуживания его величина принимается в пределах

Время на отдых и личные надобности рассчитывается по формуле:

где – время на отдых и личные надобности в процентах от оперативного времени (табл. 8.6) [18].

Таблица 8.6

Время на отдых и личные надобности в зависимости от способа установки детали, ее веса, коэффициента занятости и оперативного времени

Способ установки детали	Вес детали, кг	Коэффициент занятости многостаночника3	Оперативное время операции, мин
			3	5	10	свыше 10
			время на отдых и личные надобности в процентах от оперативного времени
Ручной	1	0,2	7	6	5	5
		0,4	7	6	6	5
		0,8	7	6	6	6
		1,0	8	7	7	6
	5	0,2	7	6	6	5
		0,4	7	6	6	6
		0,8	7	6	6	6
		1,0	8	7	7	7
	10	0,2	7	6	6	5
		0,4	7	6	6	6
		0,8	8	6	6	6
		1,0	9	7	7	7
	20	0,2	–	7	7	6
		0,4	–	8	8	7
		0,8	–	8	8	7
		1,0	–	9	9	8
Подъемником	Свыше 20	–	–	5	–	–

Если многостаночное обслуживание входит в состав поточной линии, то должно быть выдержано соотношение:

где – штучное время при многостаночном обслуживании, мин.;

– такт линии, мин.

Норма выработки деталей в смену по каждому станку многостаночного комплекта (шт.):

где – продолжительность рабочей смены, минут;

– норма штучного времени для условий многостаночной работы, мин./деталь.

Для установления расценки за деталь необходимо часовую тарифную ставку рабочего-многостаночника распределить пропорционально нормам выработки деталей в час с каждого станка многостаночного комплекта:

где р – расценка за деталь;

– часовая тарифная ставка рабочего-сдельщика;

п – количество станков многостаночного комплекта;

– норма выработки деталей в час по одному станку многостаночного комплекта.

Для обоснования нормы обслуживания с учетом вероятностного характера времени занятости рабочего и правильного выбора метода обслуживания при проектировании многостаночного обслуживания применяют теорию массового обслуживания.

Пусть один рабочий обслуживает i станков; каждый станок – источник заявок; остановка станка – подача заявки на обслуживание; интенсивность потока заявок, порождаемых каждым источником ; интенсивность потока обслуживаний:

(8.5)

Заявка, пришедшая от станка (источника) в момент, когда рабочий (канал) занят, становится в очередь и ждет обслуживания. При этом станок может подать следующую заявку только в том случае, если поданная им предыдущая заявка уже обслужена.

Поскольку по окончании обслуживания станки не покидают систему, а остаются в ней и через некоторое время вновь подают заявку, то имеем замкнутую одноканальную систему массового обслуживания (СМО), содержащую конечное число станков (источников заявок), каждый из которых может находиться в одном из двух состояний: активном или пассивном.

Активное состояние источника — это такое состояние, при котором уже обслужена поданная им последняя заявка. Пассивное состояние характеризуется тем, что поданная источником последняя заявка еще не обслужена, т. е. либо стоит в очереди, либо находится под обслуживанием.

Параметры и показатели многостаночного обслуживания при индивидуальной работе рабочего – многостаночника приведены в табл. 8.7 и 8.8.

Таблица 8.7.