Главная » Кроссовки » Нормирование работ выполняемых на станках с чпу. Особенности нормирования работ на станках с чпу Особенности нормирование для станков с чпу

Нормирование работ выполняемых на станках с чпу. Особенности нормирования работ на станках с чпу Особенности нормирование для станков с чпу

Норма времени на выполнение операций на станках с ЧПУ при работе на одном станке (Н ВР) состоит из нормы подготовительно-заключительного времени (Т ПЗ) и нормы штучного времени (Т Ш)

где: Т ЦА - время цикла автоматической работы станка по программе, мин;

T В - вспомогательное время на выполнение операции, мин;

а тех, а орг, а отл - время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, на отдых и личные потребности при одностаночном обслуживании, % от оперативного времени;

К t в - поправочный коэффициент на время выполнения ручной вспомогательной работы в зависимости от партии обрабатываемых деталей.

Время цикла автоматической работы станка по программе определяется по формуле:

где: Т О - основное (технологическое) время на обработку одной детали, мин;

Т МВ - машинно-вспомогательное время обработки по программе (на подвод и отвод детали или инструмента от исходных точек в зоны обработки; установку инструмента на размер, смену инструмента, изменения величины и направления подачи, время технологических пауз и т.п.), мин.

Основное время обработки равно:

где: L i - длина пути, проходимого инструментом или деталью в направлении подачи при обработке i -го технологического участка (с учетом врезания и перебега), мм;

S mi - минутная подача на данном технологическом участке, мм/мин.

Вспомогательное время на операцию определяется как сумма времен:

где: Т В.У - время на установку и снятие детали вручную или подъемником,мин;

Т В.ОП - вспомогательное время, связанное с операцией (не вошедшее в управляющую программу), мин;

Т В.ИЗМ - вспомогательное неперекрываемое время на измерения, мин;

Машинно-вспомогательное время, связанное с переходом, включенное в программу и относящееся к автоматической вспомогательной работе станка, предусматривающее подвод детали или инструмента от исходной точки в зону обработки и отвод; установку инструмента на размер обработки; автоматическую смену инструмента; включение и выключение подачи; холостые ходы при переходе от обработки одних поверхностей к другим; технологические паузы, предусмотренные при резком изменении направления подачи, проверке размеров, для осмотра инструмента и переустановки или перезакрепления детали, входит в качестве составляющих элементов во время автоматической работы станка и отдельно не учитывается.

Нормативы подготовительно-заключительного времени рассчитаны на наладку станков с ЧПУ для обработки деталей по внедренным управляющим программам и не включают действий по дополнительному программированию непосредственно на рабочем месте (кроме станков, оснащенных оперативными системами программного управления).

Норма времени на наладку станка представляется как время на приёмы подготовительно-заключительной работы на обработку партии одинаковых деталей независимо от партии и определяется по формуле:

где: Т ПЗ - норма времени на наладку и настройку станка, мин;

Т ПЗ 1 - норма времени на организационную подготовку, мин;

Т ПЗ 2 - норма времени на наладку станка, приспособления, инструмента, программных устройств и т.п., мин;

Т ПР.ОБР - норма времени на пробную обработку.

Время на приемы подготовительно-заключительной работы устанавливается в зависимости от вида и размерной группы оборудования, а также с учетом особенностей системы программного управления и подразделяется на время на организационную подготовку; на наладку станка, приспособлений инструмента, программных устройств; на пробный проход по программе или пробную обработку детали.

Состав работы на организационную подготовку является общим для всех станков с ЧПУ независимо от их группы и модели. Время на организационную подготовку предусматривает:

получение наряда, чертежа, технологической документации, программоносителя, режущего, вспомогательного и контрольно-измерительного инструмента, приспособлений, заготовок до начала и сдачу их после окончания обработки партии деталей на рабочем месте или в инструментальной кладовой;

ознакомление с работой, чертежом, технологической документацией, осмотр заготовки;

инструктаж мастера.

В состав работы на наладку станка, инструмента и приспособлений включаются приемы работы наладочного характера, зависящие от назначения станка и его конструктивных особенностей:

установка и снятие крепёжного приспособления;

установка и снятие блока или отдельных режущих инструментов;

установка исходных режимов работы станка;

установка программоносителя в считывающее устройство и снятие его;

настройка нулевого положения и др.

На операцию, выполняемую на станке с ЧПУ (015) нормы времени рассчитаем по методике, приведенной в литературе ч.1, а на остальные операции по укрупненной методике, приведенной в литературе .

Штучное время определяют по формуле:

где Т ц.а. - время цикла автоматической работы станка по программе, мин. Включает в себя основное время Т о работы станка по заданной программе и Т м.в. машинно-вспомогательное время.

Т ца = УТ мв + УТ о (1.68)

Вспомогательное время определяется, как сумма времени на установку и снятие детали, времени на закрепление и открепление детали, времени на измерение детали и времени на управление станком.

Т в =Т ус +Т в.оп. +Т в.изм (1.69)

где Т ус - время на установку и снятие детали, мин;

Т в.оп. - вспомогательное время, связанное с операцией. Включает в себя время на управление, установку и снятие щитка, предохраняющего от разбрызгивания эмульсией при обработке, проверка возврата инструмента в заданную точку после обработки, мин;

Т из - время на измерение детали. Данное время исключается из расчета, так как перекрывается обработкой станка по программе для станков с ЧПУ, мин.

Время на обслуживание рабочего места слагается из времени отдых, на организационное обслуживание и времени на техническое обслуживание рабочего места.

Т тех - время на техническое обслуживание рабочего места.

Состоит из: времени на подналадку и регулировку станка во время работы; времени на смену затупившегося инструмента; времени на удаление стружки в процессе работы. Находится в процентном соотношении от оперативного времени.

Т орг - организационное обслуживание рабочего мест.

Состоит из: времени на раскладку инструмента в начале работы и уборку его по окончанию смены; время на осмотр и опробование станка в начале смены; время на чистку и смазывание станка.

Т отд - время на отдых и личные потребности.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле:

где N - программа запуска деталей в год, шт.; N=2400 шт.,

S - число запусков в год;

Т п.з. - подготовительно-заключительное время;

Т п.з. =Т п.з.1 +Т п.з.2 +Т п.з.3, (1.72)

где Т п.з.1 - время на организационную подготовку, мин;

Т п.з.2 - время на наладку станка, приспособления, УЧПУ, мин;

Т п.з.3 - время на пробную обработку, мин:

Т п.з.3 =Т п.обр. +Т ц.а. (1.73)

Рисунок 1.10 - Циклограмма для определения времени работы станка по программе на токарной операции с ЧПУ 015

Станок 16К20Т1:

Время фиксации револьверной головки Т иф =0,017 мин;

Время поворота револьверной головки на одну позицию Т ип =0,017 мин

Для определения времени автоматической работы станка по программе составим таблицу 1.9.

Таблица 1.9 - Время автоматической работы станка по программе. Операция 015

Участок траектории или номера позиции предыдущего и рабочего положений	Приращения по оси Z Z, мм	Приращения по оси Х Х, мм	Длина i-го участка траектории	Минутная подача на i-м участке траектории, мм/мин	Основное время автоматической работы станка Т о, мин	Машинно-вспомогательное время Т мв, мин

Суммарное время цикла автоматической работы станка по программе при обработке детали на операции 015:

Т ц.а. =5,16+0,71=5,87 мин.

Время на установку и снятие детали, Т ус =0,24 мин

Вспомогательное время, связанное с операцией, Т в.оп =0,15+0,03+0,05=0,23мин;

Время на измерение детали, Т в изм =0 ? время перекрывается обработкой детали на станке по программе.

Вспомогательное время:

Т в =0,24+0,23+0=0,47мин;

Оперативное время:

Т оп =5,06+0,47=5,53мин;

а тех +а орг +а отд =8%

Определяем штучное время на операцию 015:

Определяем штучно-калькуляционное время:

Время на организационную подготовку:

Т п.з.1 =13 мин;

Время на наладку станка, приспособления, инструмента, УЧПУ:

Т п.з.2 =19,4 мин;

Время на пробную обработку:

Тп.з.3=3,54+5,06=8,6 мин;

Суммарное подготовительно-заключительное время:

Т п.з. =13+19,4+8,6=41 мин;

Размер партии деталей:

S=12 ? ( т.1 стр.604)

Таблица 1.10 - Результаты вычислений норм времени

Рассмотрим, что же представляет из себя процесс нормирования наладочных работ на станках с ЧПУ и для чего он нужен.

Выполняя разработку сложных процессов обработки заготовок для станков с ЧПУ и программ, которые ним управляют, главным критерием считается норма времени для изготовления деталей. Без неё невозможно рассчитать зарплату для операторов станка, выполнить расчет такого показателя, как производительность труда и коэффициента загрузки техники.

Начало процесса

Обычно рабочим нужно дополнительно тратить время на процедуру подвода и отвода, изменения режима, смену инструмента. Поэтому в составе временных затрат на обработку деталей учитывается и длительность наладочного периода. Нормирование труда начинается с хронометража в условиях эксплуатируемого станка. С помощью секундомера фиксируют временные затраты, чтобы установить на станке одну деталь, затем её снять.

Тратятся минуты на техобслуживание места работы, насущные нужды оператора. При работе на станке токарно-карусельном (одностоечном), затрачивается на это 14 мин, а на двухстоечных – 16 мин.

Что входит в обслуживание рабочих мест

Процесс обслуживания станка включает в себя:

организационные мероприятия – осмотр станка, его разогрев, опробование оборудования: обкатка гидросистемы и ЧПУ. Какое-то время уходит, чтобы вместе заданием (наряд, чертеж, программоноситель), получить от мастера инструктаж и инструменты; предъявить первый полученный образец детали в ОТК, смазать и очистить станок в период смены, убрать место работы после ее завершения. Постоянные временные затраты на выполнение комплекса оргработ на токарно-карусельном оборудовании, соответственно с нормами, становят 12 мин. Когда же потребуются усилия по дополнительному обслуживанию, вводится соответствующая поправка;
технические мероприятия – замена инструмента, который затупился; регулировка станков на протяжении смены и наладка. Есть и другие обязательные труды: в ходе рабочего процесса из зон резания или точения надо постоянно удалять стружку.

Затраченное время на наладку станка

В документах, где отражаются нормы труда, определено время на наладку оборудования, зависящее от его конструкции. Если обработка выполняется на , за основу расчета принимают нормативы установки и снятия режущего инструмента.

Когда надо выполнить коррекцию положений инструментов, обрабатывающих пробные детали, период обработки детали входит в длительность подготовительного этапа.

Нормы для наладки и техобслуживания токарных автоматов – важный типовой норматив. Их закладывают в суммарное время на производство одной детали и, соответственно, они формируют экономические показатели работника и производства в целом.

Сборники нормативных документов

Нормировщики заводов и фабрик, где применяются станки с числовым и программным управлением, используют в расчете рабочего времени нормативы, заложенные в документах:

Едином тарифно-квалификационном справочнике работ;
Общероссийском классификаторе профессий рабочих;
Едином квалификационном справочнике должностей руководителей и специалистов;
Сборниках норм труда по работам, которые выполняются для наладки программируемого оборудования.

ВАЖНО! Вся эта нормативная литература – базовая для руководителей всех звеньев и кадровых структур.

Без неё невозможно определение времени для выполнения определённых объёмов работ, количества специалистов, которые нужно задействовать, и норм времени, используемых при разработке карт для технологических процессов.

Карты наладки

Под станок определённого типа выполняется разработка строго нормированной длительности производственных наладочных операций и за ним закрепляется карта наладки. Занимаясь разработкой, учитывают многие факторы ради получения заключительной картины.

Норма времени, выделяемая станочнику, предусматривает:

специфику порядка диагностики станочного парка;
наличие нескольких вариантов режима наладки;
соблюдение требований к обслуживанию.

С целью определения нормы трудоемкости (единица измерения – человеко-часы или человеко-минуты) любой работы, учитывают время, на протяжении которого одна деталь обрабатывается на данном станке. Нормировщик также оперирует понятием штучной нормы времени, определяющей суммарное время в соответствии с видами работ.

Соответственно ему, общее время разбивается на основные и вспомогательные отрезки, мероприятия оргтехобслуживания; переходы между станками при многостаночном обслуживании; наблюдения за рабочим процессом; паузы, обусловленные эксплуатацией оборудования.

Институт труда располагает результатами нормирования для оборудования фрезерной и сверлильно-расточной групп, нормативами обеспечены токарные станки и автоматические линии.

ВАЖНО! Зная нормативы, руководители определяют степень занятости рабочего (вычисляется его интенсивность труда), распределяют зоны труда и устанавливают оптимальный рабочий темп.

Многостаночное обслуживание – подходы к расчету времени

На заводах с высокой степенью автоматизации, практикуется многостаночное обслуживание станков с чпу (формы организации труда – в бригадах, звеньях и индивидуально). Соответственно, закрепляются и зоны обслуживания.

Многостаночным обслуживанием предусмотрены затраты времени на:

предварительный нагрев оборудования при холостом ходе, если это предусмотрено инструкцией по эксплуатации токарной техники;
работу по программе управления станка с обслуживанием рабочего места;
установку заготовок, снятие деталей и контроль их качества;
восполнение личных нужд оператора;
потери запланированного плана;
выполнение подготовительно-заключительного этапа работы;

Классификацию многостаночного труда осуществляют по работам; зонам, видам и системам; функциям, выполняемым многостаночником.

Системы и методы обслуживания станков

На предприятиях практикуется циклическая система обслуживания – на рабочих местах и поточных линиях для станков, имеющих равную или близкую по величине протяженность времени, за которое осуществляется обработка детали. Ей характерен постоянный поток требований. Нециклическое состоит в том, что оператор сразу идёт обслуживать станок, где завершился автоматический режим работы. Ему характерны случайные требования на обслуживание.

Возможны и другие методы:

сторожевой, – рабочий ведет наблюдение за всем станочным парком, закреплённым за ним, попутно определяя потребность в обслуживании. При приоритетном –очередность в обслуживании определяется оператором, исходя из стоимости обрабатываемых деталей.
маршрутный, он заключается в обходе группы станков по заранее установленному маршруту.

Обслуживание нескольких станков, имеющих одинаковую или разную продолжительность операций по обработке заготовок, имеет свои нюансы. Однако все они подлежат нормированию в ходе тщательной разработки производственного процесса.

Заключение

На станках с ЧПУ для нормирования наладочных работ, нужно учесть много нюансов при расчете длительности выполнения различных операций.

Определяя заключительное время обработки детали на одном станке (речь идёт про токарную или ), нормы рассчитывают и для всего станочного парка.

2.2 Нормирование труда основного персонала организации

Рассмотрим нормирование труда основного персонала на конкретных примерах.
1. Организация, нормирование и оплата труда станочных работ.
Многостаночное обслуживание - это такой вид обслуживания, при котором одним рабочим обслуживается несколько станков. Многостаночное обслуживание может быть индивидуальными и бригадным. Разделение труда в многостаночных бригадах бывает квалификационным или функциональным; в ряде случаев применяется так называемое парное обслуживание, когда, например, двое рабочих одинаковой профессии и квалификации обслуживают несколько машин. Наиболее выгодно многостаночное обслуживание, если неперекрываемое машинное время больше времени ручных операций, активного наблюдения и переходов. Однако нередко многостаночное обслуживание экономически целесообразно и при нарушении этого баланса времени, в частности при дефиците рабочей силы, когда имеется свободное оборудование.
Для установления норм времени по каждому элементу производственной операции, независимо от формы организации труда, отдельно проводится аналитическая и расчетная работа. При этом руководствуются положением, что норма времени на операцию должна удовлетворять следующим основным условиям:
1) технологический процесс предусматривает рациональное и полное использование технических средств: оборудования, приспособлений, инструмента и механизмов, участвующих в работе;
2) режим обработки устанавливается на основе передового опыта;
3) предусматривается полная загрузка рабочего дня производительной работой.
Рассмотрим порядок нормирования основного и вспомогательного времени.
Режимы обработки на станке выбираются технологом в зависимости от материала, инструмента и оборудования. Основное время определяется по формулам в зависимости от вида работ (токарные, фрезерные) на каждый переход в отдельности.
При работе на металлообрабатывающих станках норма затрат основного машинного времени может быть определена по формуле (9):

to = li / n * S, (9)

где to- норма основного времени, мин;l- расчетная длина обработки, мм;i- число проходов;n- число оборотов или двойных ходов, имеющихся на станке, за одну минуту;S- величина подачи режущего инструмента за один оборот или двойной ход, мм.
Нормирование вспомогательного времени производится с помощью нормативов, которые устанавливаются в зависимости от типа производства: более дифференциальные - в массовом производстве, наиболее укрупненные - в единичном. При этом сначала определяются комплексы трудовых вспомогательных приемов. Так, в серийном производстве вспомогательное время на операцию нормируют по следующим комплексам приемов:
1) Время на установку и снятие детали. Нормативы времени на установку и снятие детали в общемашиностроительных нормативах вспомогательного времени даны на типовые способы установки и крепления с учетом расположения их при установке вручную на расстоянии 0,5-1 м от станка.
2) Время, связанное с переходом, состоит из времени на подвод инструмента к заготовке или обрабатываемой поверхности, установку инструмента на размер, включение подачи и вращение шпинделя для взятия пробной стружки, измерение при взятии пробной стружки, включение вращения шпинделя и подачи, отвод инструмента и т. д.
3) Время, связанное с изменением режима работы станка и сменой инструмента, состоит из времени приемов на изменение частоты вращения шпинделя или ходов стола, величины подачи, смены инструмента, перемещение частей станка и приспособлений.
4) Время на контрольные операции включает затраты времени на контрольные измерения, которые производятся после окончания обработки поверхности.
Особенности оплаты труда многостаночника определяются, прежде всего, необходимостью учета степени его занятости в течение рабочей смены и установления соответствующих доплат к тарифным ставкам. Они устанавливаются в зависимости от соотношения между нормативной и проектной занятостью рабочего. Максимальный уровень доплат, как правило, не должен превышать 30 % тарифной ставки. Этот уровень соответствует равенству проектного и нормативного уровней занятости, то есть доплаты повышаются по мере увеличения проектной занятости, но лишь до тех пор, пока у рабочего остается время на отдых в течение смены.
2. Организация, нормирование штамповочных и литейных работ.
При нормировании кузнечно-штамповочных работ, к которым относятся горячая штамповка под молотами и прессами, высадка на горизонтально-ковочных машинах и свободная ковка, следует учитывать следующие особенности данного вида обработки металла:
1) Наличие двух параллельно происходящих процессов - нагрев заготовок, деформация металла и необходимость раздельного определения времени на нагрев заготовок, штамповку (ковку) и обрезку деталей.
2) Бригадный характер работ и необходимость обеспечения равномерной нагрузки каждого члена бригады.
3) Незначительный удельный вес времени деформации металла в норме штучного времени.
4) Необходимость определения вспомогательного времени по отдельным операциям и приемам.
5) Необходимость применения дифференцированного метода нормирования для расчета ручного и машинного времени.
6) Установление нормы времени на кузнечно-штамповочные работы по наибольшему оперативному времени из всех членов бригады, так как при параллельном ведении процесса нагрева заготовок с процессом деформации металла работа организуется таким образом, чтобы время нагрева заготовок перекрывалось временем ковки и частично временем обслуживания рабочего места, поэтому время нагрева в состав норм обычно не включается.
Норма штучного времени на ковку на молотах и прессах в зависимости от масштаба выпуска заготовок рассчитывается по формуле (10):

tшт = (∑(to * Ky+ tв) * (1 + (αобс + αотл) / 100) * Км + tнштв) * Кn, (10)

где to- основное время одного удара молота;Ky- число ударов, необходимых для деформации металла;Км- поправочный коэффициент на ковку различных марок сталей;tнштв- вспомогательное время на свободную ковку, связанное с изделием;Кn- поправочный коэффициент, учитывающий изменение темпа работы в зависимости от размера партии.
Значения поправочного коэффициента даны в таблице 28.

Таблица 28

Значения поправочного коэффициента К n

В «Общемашиностроительных нормативах времени на ковку на молотах и прессах» вспомогательное время дается с учетом времени перерывов на отдых и личные надобности и времени перерывов, связанных с организацией технологического процесса.
3. Организация, нормирование слесарно-сборочных и сварочных работ.
Слесарные работы по обработке заготовок представляют собой холодную обработку металлов резанием, выполняемую ручным или механизированным инструментом. Такая обработка имеет целью придать детали требуемую форму, размеры и шероховатость поверхности путем обрезания ножовкой, обрубания, опиливания, шабрения, сверления, нарезания резьб и снятия фасок, заусенцев
и т. п.
Технологические особенности перечисленных процессов характеризуются применяемым для данной работы инструментом и оборудованием. В сборочных работах операции могут производиться непосредственно на сборочных местах без установки изделия в тиски или на верстак.
Нормирование слесарно-сборочных работ осуществляется в следующей последовательности:
1) установление объекта, цели и метода нормирования;
2) анализ фактических операций слесарной обработки и сборки, выявление соответствия организации труда на рабочем месте требованиям НОТ, выбор рационального варианта ее технологического содержания, обеспечивающего наименьшие затраты рабочего времени при соблюдении предъявленных к обработке технических требований;
3) выбор нормативов для нормирования в соответствии с типом производства, характером работы;
4) проектирование содержания работы по приемам работы и выявление соответствия фактических условий труда нормативным;
5) расчет оперативного времени на операцию на основе определения продолжительности отдельных элементов работы по нормативным материалам. Оперативное время определяется по формуле (11):

Tоп = ∑tопi * k, (11)

где tопi- оперативное время выполнения i-го расчетного комплекса работ, мин;k- суммарный поправочный коэффициент на изменение условий работы при выполнении i-го расчетного комплекса.
В условиях мелосерийного и единичного производства оперативное время не выделяется при нормировании слесарно-сборочных работ, и расчет осуществляется укрупненно по штучному времени для каждого i-го расчетного комплекса.
6) Расчет времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности.
Слесарно-сборочные работы в основном являются ручными, поэтому трудно выделить вспомогательное время. В сборниках нормативов для слесарно-сборочных работ (при нормировании по оперативному времени) имеются два вида таблиц.
В первом виде таблиц в норму времени укрупненно включено основное и вспомогательное время, кроме подготовительно-заключительного времени, времени на обслуживание рабочего места и времени на отдых и личные надобности. Норма времени устанавливается на единицу измерения.
Во втором виде таблиц оперативное время дается с включением вспомогательного времени, относящегося только к инструменту или обрабатываемому материалу, но не включено время, связанное со всей деталью или узлом.
Что касается нормирования сварочных работ, то можно сказать, что в машиностроении применяют электросварку, газовую, контактную и электронно-лучевую сварку.
Здесь основное время - это время, в течение которого происходит образование сварного шва путем расплавления основного и присадочного материала (электрода, электродной или присадочной проводки).
Основное время на сварку 1 м шва определяется по формуле (12):

to1I = (60 * F * Þ) / (J * αн), (12)

где F- площадь поперечного сечения шва, мм2; Þ - удельный вес наплавленного металла, г/см3;J- сварочный ток, а;αн - коэффициент наплавки, г/а * ч.
К наиболее распространенным элементам вспомогательного времени, зависящим от изделия и типа оборудования для всех видов дуговой сварки относится время на установку, поворот, снятие изделия, закрепление и открепление деталей, перемещение сварщика. Для всех видов дуговой сварки его устанавливают по нормативам.
При автоматической и полуавтоматической (кассетной) сварке отдельно выделяются затраты времени на заправки одной кассеты. Перечень затрат приведен в таблице 29.

Таблица 29

Время на одну заправку кассеты

Способ заправки	Характеристика кассеты		Время на одну заправку кассеты, мин.
		масса, кг
	Закрытый

Механизированный	Открытый
	Закрытый

4. Особенности нормирования операций автоматизированного производства.
Автоматизированный производственный процесс показывает, что при организации труда на ее формы влияют присутствие автоматических систем и аппаратов.
Основным путем автоматизации процессов механической обработки деталей мелкосерийного и единичного производ-ства является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ представляют собой полу-автоматы или автоматы, все подвижные органы которых со-вершают рабочие и вспомогательные движения автоматиче-ски по заранее установленной программе. В состав такой программы входят технологические команды и численные значения перемещений рабочих органов станка. Переналадка станка с ЧПУ, включая смену программы, требует незначи-тельного времени, поэтому эти станки наиболее пригодны для автоматизации мелкосерийного производства.
Особенностью нормирования операций механической об-работки деталей на станках с ЧПУ является то, что основное время (машинное) и время, связанное с переходом, состав-ляют единую величину Та- время автоматической работы станка по программе, составленной технологом-программи-стом, которое складывается из основного времени автоматической работы станка Тоа и вспомогательного времени работы станка по программеТва, то есть(13), (14), (15):

Та = Тоа + Тва, (13)

Тоа = ∑ (Li / sмi), (14)

Тва = Твха + Тост, (15)
где Li- длина пути, проходимого инструментом или де-талью в направлении подачи при обработке i-го технологи-ческого участка (с учетом врезания и перебега); sмi- ми-нутная подача на данном участке;i = 1, 2, ..., n- число технологических участков обработки; Твха- время на выполнение автоматических вспомогательных ходов (под-вод детали или инструментов от исходных точек в зоны об-работки и отвод, установка инструмента на размер, изме-нение численного значения и направления подачи); Тост- время технологических пауз-остановок подачи и вращения шпинделя для проверки размеров, осмотра или смены инструмента.
Гибкая автоматизированная система (ГПС) - это система станков и механизмов, предназначенных для обработки различных конструктивно и технологически сходных деталей небольшими партиями поштучно без непосредственного участия человека. Составными частями ГПС являются подсистемы: технологическая, транспортная, накопительная, инструментального обслуживания и автоматизированного управ-ления с помощью ЭВМ.
Центральным элементом ГПС является гибкая технологическая система (ГТС), которая представляет собой совокупность многооперационных станков с ЧПУ (типа обрабатывающего центра), непосред-ственно осуществляющих обработку предметов.
В зависимости от количества станков в ГПС различают: гибкий производственный модуль (ГПМ); гибкую производственную линию (ГПЛ); гибкий производственный участок (ГПУ); гибкое производство цеха (ГПЦ) и завода (ГПЗ).
Гибкий производственный модуль - это технологическая единица оборудования (станок с ЧПУ), оснащенная манипуляторами или роботами для загрузки - выгрузки деталей и магазином для инструмента. Главная особенность ГПМ - возможность работы без участия челове-ка и способность встраиваться в систему более высокого ранга. Гибкая линия состоит из нескольких модулей, оборудованных транспортной и инструментальной системами и управляемых микроЭВМ. Гибкий участок - разновидность ГПЛ; он отличается составом и взаимозаменяе-мостью технологического оборудования и видом транспорта.
Транспортно-накопитепьная подсистема представляет со-бой совокупность автоматизированных складов заготовок и деталей, накопителей у станков с автоматической загрузкой - выгрузкой и автоматических транспортных средств, служащих для перемещения обраба-тываемых предметов со склада к станкам и обратно (роботы-тележки, конвейеры, рольганги и т.д.).
Подсистема инструментального обслуживания включает склады инструментов и приспособлений, отделение подготовки инст-румента к работе (заточки, сборки, комплектации магазинов и т.д.) и гибкую автоматизированную систему установки, снятия и перемеще-ния инструмента со складов и обратно.
Подсистема автоматизированного управления - это ком-плекс технологических средств с ЭВМ, способных воспринимать инфор-мацию от автоматизированных систем предприятия: АСУП (календарные планы-графики), САПР (чертеж детали), АСТПП (технологический процесс обработки и контроля детали), преобразовывать ее с помощью управляющих программ, передавать команды непосредственно исполнительным органам оборудования всех подсистем ГПС.
Таким образом, в ГПС функционируют два потока ресурсов: материальный и информационный. Материальный поток обеспечива-ет выполнение всех основных и вспомогательных операций процесса обработки предметов: подачу заготовок, инструмента и установку их на станках; механическую обработку деталей; снятие готовых деталей и перемещение их на склад; замену инструмента и его перемещение; контроль обработки и состояния инструмента; уборку стружки и пода-чу смазочно-охлаждающей жидкости. Информационный поток обеспечивает: очередность, сроки и количество обрабатываемых пред-метов, предусмотренные планами работы ГПС; передачу программ об-работки непосредственно исполнительным органам станков, программ работы роботов, установочных и перекладочных механизмов, программ обеспечения заготовками, инструментом, вспомогательными материа-лами, программ управления всем комплексом и учета его работы, а также групповое управление станками, транспортно-накопительными механизмами, системой инструментального обслуживания.
Основные особенности гибких производственных систем состоят в следующем:
1) Работники ГПС непосредственно не участвуют в воздей-ствии на предмет труда. Их основная задача состоит в том, что-бы обеспечить эффективную эксплуатацию оборудования. С из-менением функций работников изменяется структура затрат их рабочего времени. Основная его часть затрачивается на наладку, профилактическое обслуживание и ремонт оборудования.
2) Количество единиц технологического оборудования ГПС превышает численность работников каждой группы: наладчи-ков, слесарей-ремонтников, электронщиков и т. д. Поэтому необходимо установить оптимальные соотношения между количеством единиц оборудования и численностью работников каж-дой группы, нормировать затраты времени в двух разрезах: по отношению к оборудованию и к работникам.
3) Чтобы повысить, уровень надежности функционирования ГПС, следует создавать комплексные сквозные бригады с опла-той труда по конечной продукции. При этом надо учитывать, что простои оборудования во время и в ожидании обслужива-ния тем меньше, чем шире профиль каждого работника в отно-шении выполняемых функций и зон обслуживания оборудова-ния.
Теория и опыт эксплуатации действующих ГПС показывают, что в настоящее время наибольшее практическое значение име-ют нормы длительности операций по отношению к оборудова-нию (нормы станкоемкости операций), нормы трудоемкости, нормы численности и обслуживания.
Для практических расчетов норм длительности необходимо исходить из деления нормированных затрат времени на прямые и косвенные. Первые могут быть достаточно точно рассчитаны непосредственно на единицу продукции данного вида. Вторые относятся ко всей продукции, изготовляемой на данном рабо-чем месте или участке, и поэтому включаются в нормируемую длительность операции пропорционально величине прямых за-трат.
Порядок расчета норм труда в ГПС следующий:
1) находится коэффициент использования оборудования по времени автоматической работы, необходимый для выполнения производственной программы;
2) определяются нормативы коэффициента занятости работников каждой группы;
3) исходя из соответствующих нормативов, рассчитывается предварительный вариант трудоемкости работ каждого вида и норм численности для каждой группы работников;
4) определяются коэффициенты загрузки работников каждой группы, соответствующие принятому варианту норм численности;
5) устанавливается коэффициент времени автоматической работы, соответствующей принятому варианту норм численности;
6) коэффициенты загрузки работников каждой группы и времени автоматической работы сравниваются с их заданными значениями;
7) определяется сумма затрат на работников всех групп;
8) для варианта норм численности, признанного оптимальным находятся величины норм длительности выполнения технологических операций по каждой детали;
9) исходя из норм численности и длительности, устанавливаются нормы трудоемкости (времени) для каждой детали, каждой группы работников и в целом для бригады.
В условиях автоматизированных производств, в том числе гибких производственных систем, к прямым, как правило, от-носятся лишь затраты времени автоматической работы оборудо-вания. Косвенные затраты времени целесообразно включать в состав нормы длительности выполнения операций,исходя из следующей формулы (16):

Нд = tа * (Тпл / (Тпл - Тнп)), (16)

где tа- время работы станка в автоматическом режиме при изготовлении единицы продукции на данной операции;Тпл- плановый суточный фонд времени работы ГПС;Тнп- длительность нормированных перерывов в работе технологического оборудования, связанных с обслуживанием и ожиданием обслуживания рабочими всех групп в течение Тпл.
Величина Тнп должна включать только те реальные перерывы в работе оборудования, которые объективно неизбежны в условиях конкретной ГПС, исходя из оптимального регламента об-служивания оборудования, установленного режима труда и от-дыха работников. Состав Тнп определяется конструктивными осо-бенностями анализируемой системы и условиями эксплуатации. Как правило, величина Тнп включает неперекрыва-емую машинным временем длительность наладочных, регулиро-вочных, проверочных работ, время простоев оборудования, свя-занных с регламентированным обслуживанием механических, электрических, электронных и других подсистем, время изготов-ления и контроля пробных деталей и т. д. При установлении со-става Тип следует стремиться к тому, чтобы максимально возмож-но перекрыть одни работы другими, выполнять их параллельно, совмещать функции работников ГПС, использовать преимуще-ства бригадной организации труда, коллективного подряда.
Во всех ГПС оборудование не выключается во время отдыха рабочих, которое должно устанавливаться по скользящему гра-фику. Поэтому время на отдых и личные надобности в состав Тнп не включается. Оно учитывается при расчете оптимальных норм обслуживания и численности, которые устанавлива-ются на уровне, позволяющем реализовать нормативное время на отдых за счет взаимных подмен рабочих.
Второй сомножитель можно выразить че-рез коэффициент использования оборудования по времени ав-томатической работы (17):

Тпл / (Тпл - Тнп) = Тпл / Та = 1 / Ка, (17)

где Та- время автоматической работы оборудования за плановый период его эксплуатации Тпл.
Среднее нормированное время изготовления продукции (норма длительности) определяется формулой (18):

Нд = tа / Кап, (18)

где Кап- планируемый коэффициент использования оборудования по времени автоматической работы.
Формула (18) наиболее удобна для практического нормирования длительности операций, так как включает два параметра, используемых во всех основных технологических и организационно-плановых расчетах ГПС.
Для практических расчетов удобна следующая формула трудоемкости операций (19):

Нт = (Нч / N * C * Kи) * Нд, (19)

где N- общее количество модулей ГПС;С - количество смен работы оборудования;Ки- плановый коэффициент использования оборудования.
При расчете суммарной занятости работников ГПС целесообразно отдельно учитывать их занятость основными функциями - выполнение продукционных работ и дополнительными - выполнение обеспечивающих работ (20):

Кз (Х) = Кп (Х) + Ко (Х), (20)

где Кп(Х) и Ко(Х) - коэффициент занятости работников данной группы выполнением соответствующих продукционных и обеспечивающих работ.
Оптимальная численность персонала ГПС устанавливается на основе соотношений (21), (22):

Кз (Х) ≤ Кзн, (21)

Ка (Х) ≥ Кан, (22)

Коэффициент Ка(Х) определяется для каждого варианта норм численности работников по формуле (23):

Ка (Нч) = Тпл - Тнп (Нч), (23)

где Тнп (Нч) - длительность нормированных перерывов в работе оборудования в зависимости от принятого варианта численности работников, формы разделения и кооперации труда, регламента обслуживания оборудования, режима труда и отдыха.

В условиях автоматических линий (в том числе роторных и роторно-конвейерных) для нормирования труда используются: нормы численности персонала; нормы длительности выполне-ния производственных операций; нормы времени (трудоемкос-ти операций) для отдельных групп рабочих и в целом по брига-де, обслуживающей линию; нормы выработки; нормированные задания.
Основную роль играют нормы численности персонала (наладчиков, слесарей-ремонтников, электромонтеров, электрон-щиков), обслуживающего линию в соответствии с установлен-ным регламентом и обеспечивающего выполнение производ-ственной программы.
Основой расчета нормы времени и выработки в условиях автоматических линий является техническая (паспортная) производительность линии rm,определяющая количество единиц продукции, которое может быть получено с данного оборудования в час или в другую единицу времени при работе в автоматичес-ком режиме.
Норма выработки устанавливается исходя из технической производительности агрегата и коэффициента использования линии по времени автоматической работы (24):

Нв = rm * Kaн, (24)
После определения нормы выработки находится норма трудоемкости (времени) для i-й группы (профессии) рабочих (25):

Нтi = Тпл * (Нчi / Нв), (25)

На основе нормы численности, времени и выработки устанав-ливают нормированное задание. В нем указывается состав работ по регламентированному обслуживанию линии в плановом пе-риоде, время на выполнение этих работ, нормативная числен-ность рабочих, плановый объем продукции линии.
Если на автоматической линии изготавливаются изделия нескольких наименований, то расчеты норм времени и выра-ботки могут проводиться по комплектам изделий. Наряду с этим для многопредметных линий может оказаться более целесооб-разным расчет норм длительности Нд и трудоемкости Нт по методике для ГПС. В этом случае расчеты выполняются по формулам (26), (27):

Ндк = tак / Кан, (26)

Нтk = Нч * (Ндк / Но), (27)

где tак- время автоматической работы оборудования при изготовлении деталей k-го вида.

Лекция 6. Нормирование работ, выполняемых на станках с числовым программным управлением

Нормирование работ, выполняемых на станках с числовым программным управлением

Применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ) является одним из главных направлений автоматизации обработки металлов резанием, позволяет высвободить большое число универсального оборудования, а также улучшить качество продукции и условия труда станочников. Принципиальное отличие этих станков от обычных заключается в задании программы обработки в математической форме на специальном программоносителе.

Норма времени на операции, выполняемые на станках с ЧПУ при работе на одном станке, состоит из нормы подготовительно-заключительного времени и нормы штучного времени:

Подготовительно-заключительное время определяется по формуле:

где Т пз - время на наладку и настройку станка, мин.;

Т пз1 - время на организационную подготовку, мин.;

Т пз2 - время на наладку станка, приспособления, инструмента, программных устройств, мин.;

Т пр.обр - время на пробную обработку.

Норма штучного времени рассчитывается по формуле:

Т ц.а - время цикла автоматической работы станка по программе, мин.;

К t в поправочный коэффициент на время выполнения ручной вспомогательной работы в зависимости от партии обрабатываемых деталей.

где Т о - основное (технологическое) время на обработку одной детали, мин.;

Т мв - машинно-вспомогательное время по программе (на подвод детали или инструмента от исходных точек в зоны обработки и отвод; установка детали на размер, смену инструмента, изменение величины и направления подачи, время технологических пауз и т.п.), мин.

L i - длина пути, проходимого инструментом или деталью в направлении подачи при обработке i-ro технологического участка (с учетом времени врезания и перебега), мм;

S mi - минутная подача на данном технологическом участке, мм/мин.;

i=1,2…n - число технологических участков обработки.

Основное (технологическое) время рассчитывается исходя из режимов резания, которые определяются по Общемашиностроительным нормативам времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Согласно этим нормативам конструкцию и материал режущей части инструмента выбирают в зависимости от конфигурации обрабатываемой детали, стадии обработки, характера снимаемого припуска, обрабатываемого материала и др. Предпочтительно применение инструмента, оснащенного пластинками из твердого сплава (если нет технологических или других ограничений по их применению). К таким ограничениям относятся, например, прерывистая обработка жаропрочных сталей, обработка отверстий малых диаметров, недостаточная скорость вращения детали и др.

Глубина резания для каждой стадии обработки выбирается таким образом, чтобы обеспечить устранение погрешностей обработки и дефектов поверхности, появившихся на предыдущих стадиях обработки, а также компенсировать погрешности, возникающие на выполняемой стадии обработки.

Подача для каждой стадии обработки назначается с учетом размеров обрабатываемой поверхности, заданной точности и шероховатости обрабатываемого материала и выбранной на предыдущем этапе глубины резания. Выбранная для черновой и получистовой стадии обработки подача проверяется по прочности механизма станка. Если она не удовлетворяет этим условиям, ее снижают до величины, допустимой прочностью механизма станка. Подача, выбранная для чистовой и отделочной стадий обработки, проверяется по условию получения требуемой шероховатости. Окончательно выбирается меньшая из подач.

Скорость и мощность резания выбираются в соответствии с ранее определенными параметрами инструмента, глубиной резания и подачей.

Режим резания на черновых и получистовых стадиях проверяется по мощности и крутящему моменту станка с учетом его конструктивных особенностей. Выбранный режим резания должен удовлетворять условиям:

где N - мощность, требуемая при резании, кВт;

N э - эффективная мощность станка, кВт;

2М - двойной крутящий момент при резании, Нм;

2М ст - двойной крутящий момент на шпинделе станка, допустимый станком по прочности механизма или мощности электродвигателя, Нм.

Двойной крутящий момент при резании определяется по формуле:

P z - главная составляющая силы резания, Н;

D - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Если выбранный режим не отвечает указанным условиям, необходимо установленную скорость резания снизить соответственно величине, допустимой мощности или крутящим моментом станка.

Вспомогательное время, связанное с выполнением операции на станках с ЧПУ, предусматривает выполнение комплекса работ:

а) связанных с установкой и снятием детали: «взять и установить деталь», «выверить и закрепить»; «включить и выключить станок»; «открепить, снять деталь и уложить в тару»; «очистить приспособление от стружки», «протереть базовые поверхности салфеткой»;

б) связанных с выполнением операций, не вошедших во время цикла автоматической работы станка по программе: «включить и выключить лентопротяжный механизм»; «установить заданное взаимное положение детали и инструмента по координатам X, Y, Z в случае необходимости произвести подналадку»; «проверить приход инструмента или детали в заданную после обработки точку»; «продвинуть перфоленту в исходное положение».

В общем виде вспомогательное время определяется по формуле:

где Т в.у - время на установку и снятие детали вручную или подъемником, мин.;

Т в.оп - вспомогательное время, связанное с операцией (не вошедшей в управляющую программу), мин.;

Т в.изм - вспомогательное неперекрываемое время на измерения, мин.

Вспомогательное время на контрольные измерения включается в норму штучного времени только в том случае, если это предусмотрено технологическим процессом, и только тогда, когда оно не может быть перекрыто временем цикла автоматической работы станка.

Поправочный коэффициент (К t в) на время выполнения ручной вспомогательной работы в зависимости от партии обрабатываемых деталей определяется из табл. 4.7.

Таблица 4.7

Поправочные коэффициенты на вспомогательное время в зависимости от размера партии обрабатываемых деталей в серийном производстве

Поправочные коэффициенты на вспомогательное время в зависимости Карта №1

от размера партиии обрабатываемых деталей в серийном производстве

№ позиции	Оперативное время(Тца+Тв),мин.,до	Тип производства
Мелкосерийное	Среднесерийное
Количество деталей в партии, шт.

		1,52	1,40	1,32	1,23	1,15	1,07	1,00	0,93	0,87
		1,40	1,32	1,23	1,15	1,07	1,00	0,93	0,87	0,81
	30 и более	1,32	1,23	1,15	1,07	1,00	0,93	0,87	0,81	0,76
Индекс		а	б	в	г	д	е	ж	з	и