Установление необходимого числа станков в условиях одностаночного обслуживания

Исходные данные:

Перечень и количество изготавливаемых на участке деталей, их масса, а также данные об основном и вспомогательном времени по каждой детали представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Исходные данные для расчета норм труда

№ детале-операций	Основное время, мин.	Вспомогательное время, мин.	Масса детали, кг	Программа на месяц, шт.
перекрываемое	Не перекрываемое
	5,0	0,25	1,0
	3,0	0,15	0,5
	2,5	0,3	0,5
	6,5	0,15	0,7
	2,7	0,2	0,6
	4,5	0,35	0,3
	6,2	0,24	0,5
	8,3	0,65	0,8
	4,4	0,2	0,8
	5,4	0,2	0,8
	1,3	0,35	0,4
	7,4	0,25	0,5
	2,5	0,2	0,2
	6,0	0,3	0,3
	8,1	0,4	0,5
	1,2	0,3	0,25
	3,2	0,1	0,4
	5,0	0,2	0,6
	4,1	0,2	0,7
	3,5	0,1	0,4
	5,5	0,3	1,5
	9,1	0,5	0,38
	8,4	0,6	0,4
	3,3	0,8	0,5
	1,8	0,6	0,3
	2,7	0,8	0,25
	4,9	0,9	0,6
	6,7	0,7	0,2
	7,6	0,3	0,7
	10,0	0,2	0,6

 

Исключаем из расчетов № детале-операций: 7, 8, 9.

Значение необходимого числа станков для выполнения производственной программы в условиях одностаночного обслуживания (N_н) определяется по формуле:

 

N= Т_Т/ /F₁₌ ∑ Т_штi* Р_i / Д*Т_см * К_см

 

где: Т_Т – технологическая трудоемкость изготовления деталей на участке за месяц, мин;

F₁ – полезный фонд времени работы одного станка за месяц, мин;

Т_штi – норма штучного времени на выполнение i-ой детале-операции в условиях одностаночного обслуживания, мин;

Р_i – месячная программа по операциям (i = 1, 2,..., к), шт;

Д – количество рабочих дней в месяце, дн;

Т_см – длительность времени смены, мин;

К_см – коэффициент сменности работы на участке.

Норма штучного времени выполнения одной детале-операции при работе на одном станке в условиях серийного производства (Тшт_i) определяется по формуле:

 

Т_штi = Т_оni* (1+Коб+Котл/100)

 

где: Т_оп – оперативное время выполнения детале-операций, мин;

К_об – время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, % от оперативного времени (при одностаночном обслуживании оно колеблется в пределах от 3,5 до 5,5 % оперативного времени);

К_отл – время на отдых и личные надобности для рабочего (выбираем по таблице 2), % от оперативного времени.

Таблица 2 - Время на отдых и личные надобности для рабочего (способ установки детали вручную)

Масса детали, кг	Время на отдых и личные надобности, % от оперативного времени
до 10	2,0
свыше 10	4,0

 

Оперативное время выполнения детале-операции (Т_опi) определяется по формуле:

 

Т_оп = Т_{i +} Т_вн

 

где: Т_оi – основное машинное время i-ой операции, мин;

Т_внi – вспомогательное время выполнения i-ой операции, не перекрывае- мое основным машинным временем, мин.

Данные для расчета необходимого числа станков приведены в таблице 3.

 

Таблица 3 - Расчет норм штучного времени и технологической трудоемкости изготовления деталей за месяц на участке в условиях одностаночного обслуживания

№ детали	Топ, мин	Коб, %	Котл, %	1+Коб+Котл/100	Тшт, мин	Р, шт	мин
	6,0	4,0	2,0	1,060	6,36
	3,5	2,0	1,055	3,69
	3,0	4,0	1,075	3,23
	7,2	4,0	1,090	7,85
	3,3	4,0	1,075	3,55
	4,8	4,0	1,075	5,16
	6,2	2,0	1,060	6,57
	1,7	2,0	1,055	1,79
	7,9	4,0	1,090	8,61
	2,7	4,0	1,075	2,90
	6,3	4,0	1,080	6,80
	8,6	4,0	1,090	9,37
	1,45	2,0	1,055	1,53
	3,6	2,0	1,055	3,80
	5,6	4,0	1,075	6,02
	4,8	4,0	1,080	5,18
	3,9	4,0	1,075	4,19
	7,0	4,0	1,080	7,56
	9,48	4,0	1,095	10,38
	8,8	4,0	1,095	9,64
	3,8	2,0	1,055	4,01		601,5
	2,1	2,0	1,055	2,22
	2,95	2,0	1,055	3,11		559,8
	5,5	4,0	1,075	5,91
	6,9	2,0	1,070	7,38
	8,3	2,0	1,060	8,80
	10,6	2,0	1,075	11,40
						Итого:	76589,3

 

По полученным итоговым данным устанавливаем необходимое расчетное число станков для выполнения всей производственной программы (результат расчета округляем до целого числа в большую сторону):

N=76589,3/22*480*1=8(шт.)

При этом количество станков определяет и необходимое количество рабочих-станочников.

1.3 Анализ возможности организации многостаночного обслуживания на участке

 

Для этого сначала устанавливаются основные составные части времени занятости рабочих и времени работы оборудования в расчете на одну деталь и на месячную программу.

Время занятости рабочего по операциям (Т_зi) определяется по формуле:

 

Т_зi= Т_внi+ Т_впi+ Т_анi+ Т_пi

 

где: Т_внi – вспомогательное не перекрываемое время на выполнение i-ой операции, мин;

Т_впi – вспомогательное перекрываемое время на выполнение i-ой операции, мин;

Т_анi – время активного наблюдения за работой оборудования при выполнении i-ой операции (составляет 5 % от основного времени операции), мин;

Т_пi – время на переход от одного станка к другому (средняя величина составляет 0,015 мин на м, в расчетах время на один переход принимаем равным 0,05 мин).

Машинно-свободное время для рабочего при выполнении любой операции (Т_мсi) определяется по формуле:

 

Т_мсi= Т_оi - Т_впi -Т_анi -Т_пi

 

где: Т_оi – основное машинное время i-ой операции, мин.

 

Результаты расчетов представлены в таблице 4.

 

Таблица 4 - Расчет основных частей времени занятости рабочих и времени работы оборудования (на одну деталь; на месячную программу)

№ детали	На одну деталь	На месячную программу
То	Твп	Твн	Тан	Тп	Тз	Тмс	Топ	Р	Тмс	Тз	Топ
	5,0	0,25	1,0	0,25	0,05	1,55	4,45	6,0
	3,0	0,15	0,5	0,15	0,85	2,65	3,5
	2,5	0,3	0,5	0,125	0,975	2,025	3,0
	6,5	0,15	0,7	0,325	1,225	5,975	7,2		2987,5	612,5
	2,7	0,2	0,6	0,135	0,985	2,315	3,3
	4,5	0,35	0,3	0,225	0,925	3,875	4,8		3487,5	832,5
	5,4	0,2	0,8	0,27	1,32	4,88	6,2
	1,3	0,35	0,4	0,065	0,865	0,835	1,7		417,5	432,5
	7,4	0,25	0,5	0,37	1,17	6,73	7,9
	2,5	0,2	0,2	0,125	0,575	2,125	2,7		212,5	57,5
	6,0	0,3	0,3	0,30	0,95	5,35	6,3
	8,1	0,4	0,5	0,405	1,305	7,245	8,6		724,5	130,5
	1,2	0,3	0,25	0,06	0,66	0,79	1,45
	3,2	0,1	0,4	0,16	0,71	2,89	3,6
	5,0	0,2	0,6	0,25	1,10	4,50	5,6
	4,1	0,2	0,7	0,205	1,155	3,645	4,8		546,8	173,3
	3,5	0,1	0,4	0,175	0,725	3,175	3,9
	5,5	0,3	1,5	0,275	2,125	4,875	7,0
	9,1	0,5	0,38	0,455	0,05	1,385	8,095	9,48		5666,5	969,5
	8,4	0,6	0,4	0,42	1,47	7,33	8,8
	3,3	0,8	0,5	0,165	1,515	2,285	3,8		342,8	227,3
	1,8	0,6	0,3	0,09	1,04	1,06	2,1
	2,7	0,8	0,25	0,135	1,235	1,715	2,95		308,7	222,3
	4,9	0,9	0,6	0,245	1,795	3,705	5,5		4075,5	1974,5
	6,7	0,7	0,2	0,335	1,285	5,615	6,9
	7,6	0,3	0,7	0,38	1,43	6,87	8,3
	10,0	0,2	0,6	0,50	1,35	9,25	10,6
Итого:	55933,8	15278,4

 

По результатам расчетов определим возможность организации многостаночного обслуживания на участке. Для этого по данным таблицы 4 установим соотношение между временем занятости и оперативным временем, исходя из норм, рассчитанных для каждой операции. Расчеты представлены в таблице 5.

 

Таблица 5 - Расчет соотношения между временем занятости и оперативным временем

№ детали	Тз	Топ	Тз / Топ
			0,26
			0,24
			0,33
	612,5		0,17
			0,30
	832,5		0,19
			0,21
	432,5		0,51
			0,15
	57,5		0,21
			0,15
	130,5		0,15
			0,46
			0,20
			0,20
	173,3		0,24
			0,19
			0,30
	969,5		0,15
			0,17
	227,3		0,40
			0,50
	222,3		0,42
	1974,5		0,33
			0,19
			0,17
			0,13

 

На участках с переменной номенклатурой обрабатываемых деталей определим среднее значение показателя занятости рабочих (К_з):

где: Т_зi – время занятости рабочего по операциям, выполняемым на данном участке, мин;

Т_опi – оперативное время по операциям, выполняемым на данном участке, мин;

Р_i – месячная программа изготовления деталей на участке, шт.

Среднее значение показателя занятости рабочих равно:

К_з =15278,4/71217=0,21

Коэффициент занятости меньше 1, следовательно, организация многостаночного обслуживания на участке возможна.

Таким образом, из расчетов видно, что введение на участке многостаночного обслуживания не только возможно, но и целесообразно т.к. это позволит уменьшить потери времени в труде рабочих, которые очень высоки – 79%, а следовательно повысить производительность труда.

РАЗДЕЛ 2. ПРОЕКТНО-РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

 

Большое значение для рациональной организации многостаночного обслуживания имеет правильно установленная норма обслуживания, которая является основной для оптимальной расстановки рабочих, нормирования работ и организации оплаты труда многостаночников.

В условиях серийного производства норма обслуживания станков одним рабочим (Н_об) определяется по формуле:

Данные для расчета нормы обслуживания берутся из таблицы 4 (результат расчета округляем до целого числа в меньшую сторону):

Н_об =55933,8/15278,4+1=4

Определим необходимое число станков для выполнения производственной программы в условиях многостаночного обслуживания (N_н.м) по формуле:

Результат расчета округляем до целого числа в большую сторону:

N_н.м =55933,18/22*480*1=6

С учетом принятой нормы обслуживания выбираем группу станков, на которых целесообразно внедрить многостаночное обслуживание (N_м). При этом число станков должно быть не меньше необходимого числа станков для выполнения производственной программы в условиях многостаночной работы и не больше необходимого числа станков для выполнения производственной программы в условиях одностаночного обслуживания. Примем N_м = 6 шт.

Определим численность рабочих-многостаночников (Н_ч) по формуле:

 

Н_ч = N_м / Н_об

 

Н_ч =6/4=2(чел)

Рассчитаем для каждой операции норму штучного времени при многостаночной работе (Т_шт.мi) по формуле:

где: А_тех – время на техническое обслуживание рабочего места, % от оперативного времени;

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

А_отл – время на отдых и личные надобности рабочему, % от оперативного времени (в условиях многостаночного обслуживания время на отдых и личные надобности определяется в том же порядке, как и при работе на одном станке, т.е. А_отл = К_отл);

К_с – коэффициент учитывающий совпадение окончания машинной работы на одном станке со временем занятости рабочего на других станках.

Величина коэффициента совпадения (К_с) определяется по таблице 6 в зависимости от числа обслуживаемых станков и величины коэффициента занятости рабочего при выполнении i-ой детале-операции.

 

Таблица 6 - Определение коэффициента совпадения обслуживания станков для одного рабочего (К_с)

Количество обслуживаемых станков	Коэффициент занятости рабочего при выполнении операции Кз, до
0,10	0,15	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40	0,45	0,50
	1,01	1,02	1,04	1,06	1,09	1,12	1,16	1,20	1,25
	1,01	1,02	1,05	1,09	1,15	1,22	1,29	1,39	1,49
	1,04	1,09	1,16	1,26	1,38	1,52	1,68	1,85	2,03
	1,05	1,13	1,25	1,40	1,59	1,80	2,03	2,27	2,51
	1,07	1,19	1,36	1,58	1,84	2,12	2,41	2,70	-
	1,10	1,26	1,49	1,79	2,12	2,45	2,80	-	-
	1,13	1,34	1,65	2,02	2,41	2,80	-	-	-

 

Коэффициент занятости определяется по формуле:

 

К_зi= Тзi/ Тon

 

Оперативное время выполнения i-ой детале-операции определяется по формуле:

 

Тon= Тмсi+Тзi

 

Время на техническое обслуживание рабочего места в условиях многостаночной работы определяется по формуле:

 

А= К_тех* Н_об

 

Где: К_тех – время на техническое обслуживание рабочего места при одностаночном обслуживании, % от оперативного времени (при одностаночном обслуживании это время колеблется в пределах от 2 до 3 % оперативного времени).

Время на организационное обслуживание рабочего места в условиях многостаночной работы определяется по формуле:

 

Аорг = К_орг* Ноб

 

где: К_орг – время на организационное обслуживание рабочего места при одностаночном обслуживании, % от оперативного времени (при одностаночном обслуживании это время колеблется в пределах от 1,5 до 2,5 % оперативного времени).

Расчет норм штучного времени представлен в таблице 7.

 

Таблица 7 - Расчет норм времени детале-операций для условий многостаночного обслуживания

№ детали	Топ, мин	Атех, %	Аорг, %	Аотл, %		Кз	Кс		Тшт.м, мин
	6,0	10,0	8,0	2,0	1,2	0,26	1,28	0,32	2,30
	3,5	2,0	1,2	0,24	1,24	0,31	1,30
	3,0	4,0	1,22	0,33	1,46	0,37	1,35
	7,2	4,0	1,22	0,17	1,12	0,28	2,46
	3,3	4,0	1,22	0,30	1,38	0,35	1,41
	4,8	4,0	1,22	0,19	1,15	0,29	1,70
	6,2	2,0	1,2	0,21	1,18	0,30	2,23
	1,7	2,0	1,2	0,51	2,05	0,51	1,04
	7,9	4,0	1,22	0,15	1,09	0,27	2,60
	2,7	4,0	1,22	0,21	1,18	0,30	0,99
	6,3	4,0	1,22	0,15	1,09	0,27	2,08
	8,55	4,0	1,22	0,15	1,09	0,27	2,82
	1,45	2,0	1,2	0,46	1,88	0,47	0,82
	3,6	2,0	1,2	0,20	1,16	0,29	1,25
	5,6	4,0	1,22	0,20	1,16	0,29	1,98
	4,8	4,0	1,22	0,24	1,24	0,31	1,82
	3,9	4,0	1,22	0,19	1,15	0,29	1,38
	7,0	4,0	1,22	0,30	1,38	0,35	2,99
	9,48	4,0	1,22	0,15	1,09	0,27	3,12
	8,8	4,0	1,22	0,17	1,12	0,28	3,01
	3,8	2,0	1,2	0,40	1,68	0,42	1,92
	2,1	2,0	1,2	0,50	2,03	0,51	1,29
	2,95	2,0	1,2	0,42	1,72	0,43	1,52
	5,5	4,0	1,22	0,33	1,46	0,37	2,48
	6,9	2,0	1,2	0,19	1,21	0,30	2,48
	8,3	2,0	1,2	0,17	1,12	0,28	2,79
	10,6	2,0	1,2	0,13	1,07	0,27	3,43

 

В соответствии с принятой нормой обслуживания спроектируем график многостаночного обслуживания. Для этого составим перечень детале-операций, которые будут выполняться на этих станках: 1, 17, 27, 30. Для построения графика используем данные о времени занятости рабочего и машинно-свободного времени по выбранным деталям, которые представлены в таблице 8.

 

Таблица 8 - Данные о времени занятости рабочего и машинно-свободного времени по выбранным деталям

№ детали	Тз, мин	Тмс, мин	Топ, мин
	1,55	4,45	6,0
	0,71	2,89	3,6
	1,795	3,705	5,5
	1,35	9,25	10,6
Итого:	5,405	20,345	25,7

 

На основе графика определим:

продолжительность цикла многостаночного обслуживания – 10,6 мин;

величина свободного времени рабочего в течение одного цикла – 5,195 мин;

время простоев оборудования в течение одного цикла – 16,7 мин.

Правильность построения графика и сделанных выводов проверим аналитическим способом.

Определим длительность цикла многостаночной работы (Т_ц). Так как наибольшее машинно-свободное время больше суммарной занятости рабочего на остальных станках, то длительность цикла определяется детале-операцией с наибольшим оперативным временем (Т_опб):

 

Т_ц = Т_опб

 

Т_ц =10,6 мин.

Определим свободное время рабочего в цикле многостаночного обслуживания (Т_св) по формуле:

 

Т_св = Ноб*Т_ц -∑ Т_з

 

Т_св =10,6-5,405=5,195мин.

Определим суммарное время простоев оборудования в цикле многостаночного обслуживания (∑ Т_пр) по формуле:

 

∑ Т_пр = Т_ц ∑ Т_опj

 

где: ∑ Т_опj – суммарное оперативное время выполнения детале-операций в цикле многостаночного обслуживания.

∑ Т_пр= 4*10,6-25,7=16,7мин.

На основе полученных результатов расчетов установим коэффициенты загрузки оборудования, занятости рабочего, выполнения им установленных норм времени.

Занятость рабочего на рабочем месте многостаночника (К_зр) определим по формуле:

Загрузка оборудования рабочего места многостаночника (К_зо) определим по формуле:

Рассчитаем, сколько целых циклов многостаночного обслуживания уложится в сменном времени (результат расчета округлим в меньшую сторону):

Установим процент выполнения норм времени за смену (П_в.н..) рабочим-многостаночником:

РАЗДЕЛ 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА

 

Целью расчета экономической эффективности является:

обоснование лучших проектных решений;

определение возможного прироста производительности труда и годового экономического эффекта от внедрения проектных решений;

определение частных показателей эффективности внедрения проектных решений.

Рассчитаем снижение требуемой численности рабочих (ΔЧ_р) для выполнения производственной программы:

 

ΔЧ_р = Ч_р.о - Ч_р.м

 

где: Ч_р.о и Ч_р.м – необходимая численность рабочих соответственно в условиях одностаночного и многостаночного обслуживания, шт.

ΔЧ_р = 8-2=6 (чел.)

Определим снижение требуемого количества оборудования для выполнения производственной программы (Δ N):

 

Δ N= N_н - N_н.м

 

где: N_н и N_н.м – необходимое количество станков в условиях одностаночного и многостаночного обслуживания, шт.

Δ N =8-6=2шт.

Рассчитаем повышение степени занятости рабочих в течение рабочего дня (Δ К_з):

 

Δ К_з =К_з.м / К_з.о

 

где: К_з.м и К_з.о – коэффициенты занятости рабочих соответственно в условиях многостаночного и одностаночного обслуживания.

Δ К_з =0,51/0,26+0,20+0,33+0,13/4=2,22

Рассчитаем снижение трудоемкости изготовления деталей (ΔТ) в часах:

 

ΔТ= (Т_шт - Т_шт.м )* Р /60

 

где: Т_шт и Т_шт.м – норма штучного времени выполнения детале-операции соответственно в условиях одностаночного и многостаночного обслуживания, мин;

Р – месячная производственная программа изготовления деталей, шт.

Результаты расчета снижения трудоемкости приведены в таблице 9.

 

Таблица 9 - Расчет снижения трудоемкости изготовления деталей

№ детали	Тшт, мин	Тшт.м, мин	Р, шт	Δ Т, ч
	6,36	2,30		33,83
	3,69	1,30		3,98
	3,23	1,35		6,27
	7,85	2,46		44,92
	3,55	1,41		28,53
	5,16	1,70		51,90
	6,57	2,23		21,70
	1,79	1,04		6,25
	8,61	2,60		10,02
	2,90	0,99		3,18
	6,80	2,08		7,87
	9,37	2,82		10,92
	1,53	0,82		1,18
	3,80	1,25		21,25
	6,02	1,98		67,33
	5,18	1,82		8,40
	4,19	1,38		9,37
	7,56	2,99		45,70
	10,38	3,12		84,70
	9,64	3,01		66,30
	4,01	1,92		5,23
	2,22	1,29		3,88
	3,11	1,52		4,77
	5,91	2,48		62,88
	7,38	2,48		81,67
	8,80	2,79		90,15
	11,40	3,43		53,13
			Итого:	835,31

Заключение

 

Таким образом, в ходе выполнения данной работы нами были выполнены следующие задачи:

1. Проведен анализ организационно-технических параметров объекта.

2. Установлены параметры исследуемого трудового процесса и время его выполнения.

3. Выявлены недостатки существующего трудового процесса.

4. Спроектирован рациональный трудовой процесс с установлением необходимого времени его выполнения.

5. Рассчитана экономическая эффективность внедрения рационального трудового процесса.

Проект является эффективным, так как его внедрение позволит снизить:

1. Необходимое число рабочих – до двух человек.

2. Требуемое количество оборудования для выполнения производственной программы – до шести станков.

3. Трудоемкость изготовления деталей – на 835,31 часов.

4. Процент выполнения норм времени за смену рабочим-многостаночником – 96,75

На основе построенного графика мы установили:

продолжительность цикла многостаночного обслуживания – 10,6 мин;

величина свободного времени рабочего в течение одного цикла – 5,195 мин;

время простоев оборудования в течение одного цикла – 16,7 мин.

Внедрение разработанного проекта позволит также повысить занятость рабочих – в 2,22 раза.

Литература

1. К.С. Ремизов Основы экономики труда. Москва, Издательство МГУ, 1990.

2. Нормирование труда и профсоюзы: Учебное пособие. – М., 1985.

3. Основы научной организации труда на предприятии. / Под ред. Полякова И.А. – М.: Профиздат, 1987.

4. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245-71. М, 1972.

5. Смирнов Е.Л. Справочное пособие по НОТ. М., 1986.

6. И.А Поляков, К.С. Ремизов. Справочник экономиста по труду. Москва, Экономика, 1988