Практическое занятие №12. Организация многостаночного обслуживания

 

Одной из эффективных форм организации труда, способствующей значительному повышению его производительности, является многостаночное обслуживание.

Многостаночное обслуживание - это такая форма организации труда, при которой один рабо­чий или бригада исполнителей работают одновременно на нескольких станках (машинах, агрега­тах), выполняя ручные приемы на каждом из них в период автоматической работы всех осталь­ных*. Возможность многостаночного обслуживания основывается на том, что рабочий практичес­ки занят только во время выполнения ручных приемов. Это время совмещается со временем машинной работы этого же станка, которое рабочий может использовать для выполнения ручных приемов на других станках.

В заводской практике применяют различные варианты многостаночного обслуживания: обслуживание станков-дублеров, выполняющих одинаковые операции; обслуживание станков, занятых последовательными операциями по обработке одной и той же детали; обслуживание однотипных и разнотипных станков, загруженных различными деталеоперациями.

В зависимости от соотношения длительности совмещаемых операций возможны различные сочетания работы станков, в частности:

станков-дублеров, на которых выполняются операции равной длительности, а время занятости рабочего на одном станке равно времени машинной работы данного станка (рис. 11.1, а);

станков-дублеров, на которых выполняются операции равной длительности, но время занятос­ти рабочего на одном станке меньше машинного времени данного станка в кратное число раз (рис. 11.1,6);

станков-дублеров, на которых выполняются операции равной длительности, но время занятос­ти рабочего несколько больше машинного времени данного станка (рис. 11.1, в);

различных станков, на которых выполняются операции равной длительности, но время занято­сти рабочего на каждом станке различное и меньше машинного времени на каждом из обслужива­емых станков (рис. 11.1, г);

различных станков, на которых выполняются операции неравной длительности и время заня­тости рабочего на каждом станке различное и меньше машинного времени в некратное число раз (рис. 11.1, д).

Из рис. 11.1 видно, что в первом и во втором случаях рабочий и оборудование полностью загру­жены, в третьем случае частично простаивают станки, в четвертом случае имеется некоторый запас времени у рабочего, а в пятом частично простаивает и оборудование, и рабочий-многостаночник.

Рациональное построение многостаночного обслуживания заключается в таком подборе опера­ций, при котором обеспечивается наиболее полная загрузка оборудования при полной занятости рабочего-многостаночника.

В этой связи необходимы расчет возможного числа обслуживаемых станков; построение гра­фиков обслуживания оборудования; расчеты длительности цикла многостаночного обслуживания, коэффициента загрузки оборудования и коэффициента загрузки рабочего-многостаночника; опре­деление расходов на единицу оперативного времени работы станка при различных вариантах чис­ла обслуживаемого оборудования.

Кроме того, организация многостаночного обслуживания требует решения следующих задач:

создание организационных условий для его внедрения;

установление норм времени на выполнение технологических операций с выделением времени на выполнение всех ручных приемов и активное наблюдение за работой станка;

установление маршрута движения для многостаночника и определение времени на переход рабочего от одного станка к другому.

Исходя из этого основными организационными условиями развития многостаночного обслу­живания являются:

1) рациональная планировка участка, обеспечивающая хороший обзор станков и кратчайшие маршруты перехода рабочего от одного станка к другому;

2) совершенствование форм разделения и кооперации труда (передача ряда обслуживающих функций вспомогательным рабочим и введение регламентированного обслуживания, переход к коллективным формам организации труда и т.д.);

3) рациональный подбор деталей, подлежащих обработке на многостаночном комплексе, с точ­ки зрения конструктивных форм и размеров, общности технологических операций и переходов;

4) увеличение размеров партий обрабатываемых деталей на основе специализации рабочих мест многостаночников;

5) совершенствование структуры затрат времени на выполнение операции путем автоматиза­ции технологического процесса, изменение режимов обработки и т.д.

Не рассматривая классификацию вариантов многостаночного обслуживания, следует отметить, что для его организации наиболее существенную роль играют структура, длительность и повторя­емость операций.

Данная лабораторная работа построена для классического и наиболее распространенного вари­анта многостаночной работы - обслуживания станков-дублеров, когда длительность и структура операций на обслуживаемых станках являются относительно постоянными.

В этом случае число станков (и), на которых может одновременно работать исполнитель, в общем виде определяется по формуле

 

 

где t_м - машинное время работы станка, мин;

t₃ - время занятости рабочего на обслуживаемом станке, оно состоит из следующих элементов:

 

 

где åtв - суммарное время, необходимое для выполнения всех ручных приемов на станке (установка, снятие

детали, включение станка, подвод резца и т.д.), мин;

åt_H - суммарное время активного наблюдения за работой станка, требующего присутствия рабочего-многостаночника, мин;

åtnep - время, затрачиваемое рабочим на переход от одного станка к другому, согласно установленному маршруту движения, мин.

Однако следует иметь в виду, что число станков, которые должен обслуживать рабочий, при расчетах не всегда получается целым. Поэтому, если число станков получилось целое, можно счи­тать, что достигнут наиболее желательный вариант многостаночной работы, а если число станков дробное, то его необходимо округлить в большую или меньшую сторону.

 

Если принятое число станков (n_пр) меньше расчетного (n_расч), то (п - 1) tз < t_м. При этом рабочий имеет свободное время (t_пр.р) в цикле обслуживания, величина которого может быть рассчитана по формуле

 

Если принятое число станков (n_пр) больше расчетного (n_расч), то (п - 1) tз > t_м. При этом рабочий не успевает за время цикла обслужить все станки и они будут определенное время простаивать (t_пр._об) - Это время можно определить по формуле

 

 

После расчета числа станков и времени простоя оборудования или рабочего-станочника строят графики многостаночного обслуживания по выбранным вариантам (см. рис. 11.1). Далее рассчи­тывают длительность цикла многостаночного обслуживания.

Длительность цикла многостаночного обслуживания - это период времени от начала обслужи­вания первого по маршруту станка до момента возвращения рабочего к этому же станку. Она опре­деляется по формуле

 

 

или

 

 

где max t_on - максимальная продолжительность одной из выполняемых операций при многостаночном об­служивании; с точки зрения структуры затрат времени

 

 

Коэффициент загрузки оборудования рассчитывается по формуле

 

 

Коэффициент загрузки рабочего-многостаночника определяется по формуле

 

Выбор первого или второго варианта обслуживания станков определяется конкретными организа­ционно-техническими условиями и затратами, связанными с простоями рабочего и станков. Оптималь­ное число станков можно определить, сравнивая расходы на единицу оперативного времени работы станка при различных вариантах числа обслуживаемых станков. При этом в качестве целевой функ­ции, соответствующей критерию минимума затрат на единицу продукции, используется функция:

где С - коэффициент, показывающий отношение затрат, связанных с простоем оборудования, к затратам на

содержание одного рабочего; I - среднее число работающих станков в течение цикла многостаночного обслуживания.

 

При определении коэффициента С в расходах на эксплуатацию станка учитывают затраты, которые меняются с изменением числа станков, необходимых для выпуска одинакового объема продукции. К ним в основном относятся амортизационные отчисления, расходы на текущий ремонт станков, электроэнер­гию, эксплуатацию производственных помещений и т.д. Эти затраты рассчитывают или устанавливают по таблицам, разрабатываемым отраслевыми институтами. Расходы на заработную плату определяют по данным предприятия с учетом квалификации рабочего, обслуживающего данные станки.

 

Среднее число работающих станков в течение цикла определяют исходя из графика многоста­ночной работы.

Вариант числа обслуживаемых станков, при котором значение функции j минимально, является оптимальным. При установлении же нормы обслуживания необходимо учитывать по­требности и возможности производства. Здесь возможны два вида отклонений от нормальных условий:

количество рабочих данной специальности и квалификации меньше необходимого для выпол­нения плана;

число станков меньше потребного.

В первом случае норма обслуживания устанавливается с учетом более полной занятости рабо­чего, во втором - с учетом более полной загрузки оборудования.

Рассмотрим данные теоретические положения на конкретном примере. Пусть i-я операция выполняется на станках-дублерах, при этом t_M = 5 мин, а t₃ = 2 мин. При определении оптимально­го значения n и t_ш принимаем С₁ = 1, С₂ = 0,5 и Сз = 0,2.

 

1. Рассчитаем число станков, на которых может одновременно работать многостаночник, по формуле (11.1):

 

 

Получили дробное число, которое необходимо округлить до целого, т.е. п₁ = 3 станка или п₂ = 4 станка.

 

2. Определяем время простоя рабочего-многостаночника и время простоя оборудования (стан­ков-дублеров) при обслуживании рабочим трех и четырех станков по формуле

 

 

Машинное время на первом станке больше, чем время занятости рабочего на всех остальных обслуживаемых станках, на 1 мин, следовательно, t_пр.р1= 1 мин, a t_пр.об1= 0 мин. При обслуживании четырех станков

 

 

Машинное время на первом станке оказалось меньше, чем время занятости рабочего на всех остальных обслуживаемых станках, на 1 мин, следовательно, t_{np р2} = 0 мин, а t_пр.об1= 1 мин.

 

3. Построим графики многостаночной работы по первому и второму вариантам (рис. 11.2 и 11.3) при n₁ = 3 и n₂ = 4 станка.

 

 

 

4. Рассчитаем длительность цикла многостаночного обслуживания для двух вариантов по фор­муле (11.6):

 

 

5. Рассчитаем коэффициент загрузки оборудования для обоих вариантов по формуле (11.8):

6. Рассчитаем коэффициент загрузки рабочего-многостаночника для обоих вариантов по формуле

 

 

7. Определим оптимальное число обслуживаемых станков. Для этого предварительно найдем значение I.

В нижней части рисунков приведены числа действующих станков в первую, вторую, тре­тью и последующие минуты цикла многостаночной работы. Среднее значение / за цикл будет равно:

 

 

Определяем значение ф при различных значениях С.

 

Таким образом, если исходить из критерия минимума затрат на единицу продукции, то при С = 1 и С=0,5 следует принять п равным 3, а при С = 0,2 следует принять и равным 4.

Наряду с оптимальным числом обслуживаемых станков (n) важным параметром многостаноч­ного обслуживания является норма штучного времени (t_шт).

Рассчитаем этот параметр при организации многостаночного обслуживания исходя из задан­ных долей от времени на организационное (Л_орг) и техническое (А_тех) обслуживание рабочих мест (станков) и времени, затрачиваемого на отдых и личные надобности (А_отд), от продолжительности цикла.

При расчете t_ш можно принять А_орг = 3 %, А_тех = 7% и А_отд = 5%. Тогда

 

 

Как видно из формулы расчета, структура нормы времени при многостаночной работе отлича­ется от нормы штучного времени в условиях работы на одном станке тем, что здесь вместо опера­тивного времени (t_оп) берется время цикла многостаночного обслуживания, деленное на число об­служиваемых станков.

 

Содержание и порядок выполнения практической работы

Лабораторная работа выполняется в два этапа. На первом этапе студенты знакомятся с основными теоретическими положениями. На втором в соответствии с вариантом задания (табл. 11.1) определяют оптимальное число станков и нормы штучного времени, а также выполняют необходимые вспомогательные расчеты и построение графиков многостаночного обслуживания.

Защита работы осуществляется студентами индивидуально и включает ответы на контрольные вопросы и обоснование конечных и вспомогательных расчетов по выбору оптимального числа п и расчету t_шт.

Контрольные вопросы

1. Поясните понятие «многостаночное обслуживание» и условия его организации.

2. Какие элементы затрат труда включаются во время занятости рабочего (t₃) при организации многостаночного обслуживания?

3. Каковы условия развития многостаночного обслуживания?

4. Как определяется расчетное число станков при работе на станках-дублерах?

5. Как производится выбор оптимального числа обслуживаемых станков?

6. Как определяется длительность цикла многостаночного обслуживания при работе на стан­ках-дублерах, различных станках, загруженных разными деталеоперациями?

7. Как определяется коэффициент загрузки оборудования при организации многостаночного обслуживания?

8. Как определяется коэффициент загрузки рабочего-многостаночника?

9. Как определяется время простоя (свободное время) рабочего-многостаночника?

10. Как определяется время простоя оборудования при организации многостаночного обслужи­вания?

11. Какие элементы затрат включаются в расходы по эксплуатации станка при расчете коэффи­циента С?

12. Как определяется среднее число работающих станков в течение цикла многостаночного обслуживания? Где используется этот показатель?

13. Напишите формулу расчета t_шт при многостаночном обслуживании.