Техническое нормирование операций

Техническое нормирование в широком смысле этого понятия представляет собой установление технически обоснованных норм производственных ресурсов (энергии, сырья, материалов, инструмента, рабочего времени и т.д.). Одной из важных задач при проектировании технологического процесса является задача технического нормирования рабочего времени, т.е. нормирование труда.

Технически обоснованной нормой времени называют регламентированное время выполнения технологической операции в определенных организационно-технических условиях, наиболее благоприятных для данного производства.

Нормирование труда осуществляется методами опытно-статистического нормирования и технического нормирования.

Опытно-статистический метод нормирования применяется в условиях единичного и мелкосерийного производства. Норма времени устанавливается на всю операцию путем сравнения с трудоемкостью аналогичных работ. Опытно-статистические нормы, как правило, завышены.

Техническое нормирование труда – это совокупность методов и приемов по выявлению резервов рабочего времени и установлению необходимой меры труда. Технически обоснованная норма устанавливается с учетом наличия рационального технологического процесса, правильной для данных производственных условий организации труда и выполнения работы рабочим соответствующей квалификации с учетом передового производственного опыта.

В условиях массового производства рассчитывается норма штучного времени. Норма штучного времени – это норма времени на выполнение объема работы, равного единице нормирования. Обычно единицей нормирования является операция. Как правило, штучным временем называют отношение времени выполнения технологической операции к числу изделий, одновременно изготавливаемых на одном рабочем месте.

Норма штучного времени Т_шт рассчитывается по формуле

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_обсл + Т_отд , (26)

где Т_о – норма основного (машинного) времени. При сборке основное время учитывает изменение состояния продукта производства в процессе сборки. Оно затрачивается на выполнение соединений, регулирование, пригонку сопрягаемых деталей, подбор и размерную сортировку деталей, подготовку деталей к сборке. При слесарных работах и сборке основное время нормируют по соответствующим нормативам. При механической обработке основное время – это время, в течение которого осуществляется изменение размеров и формы заготовки, внешнего вида и шероховатости поверхности, состояния поверхностного слоя и т.п.;

Т_в – норма вспомогательного времени. Вспомогательное время учитывает действия, которые сопровождают и обеспечивают выполнение основной работы. При сборке оно включает время на установку, закрепление и снятие собираемой части изделия, управление механизмом и оборудования, а также на контроль выдерживаемых при сборке размеров. Вспомогательное время находят суммированием элементов времени на выполнение перечисленных действий по всем переходам операции, устанавливаемых по нормативам вспомогательного времени. Как и основное, вспомогательное время может быть ручным, машинно-ручным и машинным. При механической обработке вспомогательное времени представляет собой норму времени на осуществление действий, создающих возможность выполнения основной работы (установка и снятие изделия, пуск и выключение станка, подвод и отвод инструмента, перемещение стола или суппорта, промеры изделия, смена инструмента или его переустановка, если это производится на каждое изделие или через определенное число изделий и т.д.);

Т_оп = Т_о + Т_в – оперативное время (сумма основного и вспомогательного);

Т_обсл – время обслуживания рабочего места – время, затрачиваемое рабочим на поддержание средств технологического оснащения в работоспособном состоянии и уход за ним и рабочим местом. Оно включает в себя время технического обслуживания (смена затупившегося инструмента, регулировка инструмента, подналадка оборудования, удаление стружки и пр.), определяемое в процентах к основному времени, и время организационного обслуживания (раскладка и уборка инструмента, осмотр и опробование оборудования, смазка оборудования и т.п.), определяемое в процентах к оперативному времени по нормативам (обычно в пределах 0,6-8%).

Т_отд – время на личные надобности – это часть штучного времени, затрачиваемая на личные потребности и при тяжелых условиях труда на дополнительный отдых, определяемое в процентах к оперативному времени (в среднем 2,5%).

В условиях серийного производства, когда изделия изготавливаются партиями, рассчитывается норма штучно-калькуляционного времени Т_шт-к, равная

, (27)

где Т_пз – подготовительно-заключительное время – это время на подготовку рабочих и средств производства к выполнению технологической операции и приведение их в первоначальное состояние после ее окончания (получение материалов, инструментов, приспособлений, технологической документации, наряда на работу; ознакомление с работой, технологической документацией, чертежом; получение инструктажа; установка инструментов, приспособлений; наладка оборудования; снятие приспособлений и инструмента; сдача готовой продукции, остатков материалов, приспособлений, инструмента, технической документации и наряда). Подготовительно-заключительное время затрачивается один раз на всю партию обрабатываемых изделий и не зависит от числа изделий в партии;

n – количество изделий в партии.

При сборке оперативное (основное плюс вспомогательное) и подготовительно-заключительное время определяют по нормативам [21, 22].

В курсовой работе необходимо каждую операцию (вспомним, что операцией называют часть технологического процесса, выполненную на одном рабочем месте) разбить по технологическим переходам и все расчёты занести в таблицу 9 (см. пример 27).

Пример 27.Определить норму времени на запрессовку вала в ротор без вала на гидравлическом прессе. Расчет выполнить для мелкосерийного производства. Исходные данные в Приложениях 4, 5, 6.

В условиях мелкосерийного производства экономически нецелесообразно расчленять операции на дифференцированные элементы для

Таблица 9

определения норм времени. В этом случае определение норм времени производится по укрупнённым нормативам (на технологические переходы) или по типовым нормам, составленным аналитическим методом для типовых технологических процессов.

В нормировочном справочнике для мелкосерийного производства [21] в специальных подразделах («картах») приведены различные операции с разбивкой на технологические переходы. Для каждого перехода приведены возможные варианты их выполнения в зависимости от факторов, влияющих на процесс сборки (масса, диаметр, вид посадки, величина перемещения, способ перемещения, число точек ориентации и пр.). для каждого перехода приведены значения штучного времени, т.е. в этих значениях учтено не только операционное время, но и время на обслуживание рабочего места и время на личные потребности и отдых. Расчёт штучного времени на операцию производится с помощью табл. 9.

При механической обработке основное (машинное время) Т_о определяется расчётом после установления режимов резания по формуле

, (28)

где L_р = L_о+ l₁+ l₂ – расчётная длина рабочего хода инструмента, мм;

i – число рабочих ходов в переходе;

S_м – минутная подача инструмента или заготовки в направлении подачи, мм/мин;

L_о – длина обрабатываемой поверхности в направлении подачи, мм;

l₁ и l₂ – длина врезания и схода инструмента, мм (выбрать из [19, с. 621–625] в зависимости от метода обработки).

Трансформация формулы 28 для различных видов обработки приведена в [19, с. 610–620].

Вспомогательное время состоит из затрат на отдельные приёмы

Т_в = Т_ус+ Т_зо+ Т_уп+ Т_из, (29)

где Т_ус – время на установку и снятия детали, мин;

Т_зо – время на закрепление и открепление детали, мин;

Т_уп – время на приёмы управления, мин;

Т_из – время на измерение детали, мин.

Норму вспомогательного времени для серийного производства можно определить из [20] или из [5, с. 197–212], для массового производства умножив затем на коэффициент 1,85.

Для серийного производства определяют, как правило, сумму времён Т_об.от = Т_обсл + Т_отд в процентах от оперативного по формуле

Т_об.от = Т_оп ·П_об.от / 100, (30)

где П_об.от – определить в процентах от оперативного времени из [5, табл. 6.1, 6.2].

Норму подготовительно-заключительного времени Т_пз для расчёта нормы штучно-калькуляционного определить из [5, табл. 6.3–6.9].

Пример28.Рассчитать штучно-калькуляционное время для чернового точения при обработке на токарном станке поверхности с размером Ø40g6 подшипниковой крышки (Приложение 21).

Определяем составляющие к формуле 28.

L_о = 2 мм – из чертежа.

l₁ = 3 мм для глубины резания 3,08 мм (см. пример 26) и резца с углом в плане 90 из [19, табл. 2, с. 621].

l₂ = 0, так как обработка выполняется отогнутым резцом в упор. Следовательно, L_р = 2+3+0 = 5 мм.

Минутная подача инструмента S_м = s ∙ n_р = 0,624·1000 = 624 м/мин (значения из примера 26).

Число проходов i = 1.

Основное время точения (формула 28) равно:

мин.

Определим вспомогательное время. Для этого определим составляющие.

Т_ус = 0,06 мин [5, табл. 5.1, с. 197] (деталь массой менее 0,25 кг, крепление в самоцентрирующем патроне с пневматическим зажимом).

Т_зо = 0,024 мин [5, табл. 5.7, с. 201] (масса детали меньше 1 кг, крепление рукояткой пневматического зажима).

Т_уп = 0,02 мин [5, табл. 5.8, с. 202] (включить и выключить станок рычагом).

Т_из = 0,03 мин [5, табл. 5.12, с. 207] (измерение скобой односторонней предельной, при точности 12 квалитет и длине поверхности менее 50 мм). Эти данные получены для массового производства. Для серийного производства учтём коэффициент 1,85. Тогда вспомогательное время будет равно

Т_в = 1,85(Т_ус+ Т_зо+ Т_уп+ Т_из) =1,85(0,06+0,024+0,02+0,03)=0,248 мин.

Оперативное время Т_оп = Т_о + Т_в = 0,008+0,248=0,256 мин.

Процент времени на обслуживание и отдых оперативного П_об.от = 7 % для токарного станка при высоте центров до 300 мм [5, табл. 6.1, с. 214].

Время на обслуживание оборудования и отдых

Т_об.от= Т_оп ·П_об.от /100 = 0,256·7 / 100 = 0,018 мин.

Время подготовительно-заключительное Т_пз=14 мин для токарного станка с высотой центров до 300 мм при закреплении заготовки в самоцентрирующем пневматическим патроне [5, табл. 6.3, с. 215].

При серийном производстве изделия, как правило, выпускаются месячными партиями. При заданной годовой программе (см. Приложение 20)

N = 25000 шт., количество изделий в партии n = 2084.

По формуле 27 с учётом формулы 26 определим штучно-калькуля-ционное время.

В курсовой работе припуски и режимы резания рассчитываются только для одной поверхности. Поэтому, чтобы рассчитать штучно-калькуляционное время по всем операциям, необходимо выбрать режимы резания по таблицам в зависимости от метода обработки [16, с. 271–281], [19, с. 627–671], [23], [24]. [39, с. 261–303].

Рекомендуемая литература:[5, с. 101–105, 197–214], [10], [12], [16, с. 271–281, 476–477], [18], [19, с. 609–625], [21], [22]. [32, с. 88–91], [35], [39, 40–46].

Контрольные вопросы:

1. Задачи технического нормирования.

2. Методы нормирования и их особенности.

3. Структура технических норм.

4. Методика определения штучного и штучно-калькуляционного времени.