Имя материала: Организация и планирование производства

Автор: Новицкий Николай Илларионович

Краткие теоретические сведения

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. Время ручных приемов перемежается со временем машинной работы этого же станка, которое рабочий может использовать для выполнения ручных приемов на других станках.

В заводской практике применяются 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:

станки-дублеры, на которых выполняются операции равной длительности, а время занятости рабочего на одном станке равно времени машинной работы данного станка (рис. 10.1, а);

станки-дублеры, на которых выполняются операции равной длительности, но время занятости рабочего на одном станке меньше, чем машинное время данного станка в кратное число раз (рис. 10.1, б);

станки-дублеры, на которых выполняются операции равной длительности, но время занятости рабочего несколько больше, чем машинное время данного станка (рис. 10.1, в);

/йс. /Л /. Некоторые варианты многостаночного обслуживания (окончание см. на с. 201):

t3 — время занятости рабочего на обслуживаемом станке, мин; ^ — машинное время автоматической работы станка, мин; ton — операционное время обслуживаемого станка, мин; /пр ^ — время простоя станков за цикл обслуживания, мин; ц р — свободное от работы время многостаночника за цикл обслуживания, мин; ^ — время занятости многостаночника за цикл обслуживания, мин

 

 

Номер станка

Время, мин

 

 

Цикл работы многостаночника

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

9

12

 

 

W////A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'пр. р '

V

 

 

2

5

7

12

 

 

W/////M

WM

 

 

 

ж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

9

12

 

v/жж.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—W

щ           

 

 

 

 

 

Рабочий

1

llllllllllll

IIIIIIIIIINI IIIIIIIIII

1

1

Ml

различные станки, на которых выполняются операции равной длительности, но время занятости рабочего на каждом станке различное и меньше, чем машинное время на каждом из обслуживаемых станков (рис. 10.1, г);

различные станки, на которых выполняются операции неравной длительности и время занятости рабочего на каждом станке различное и меньше, чем машинное время, в некратное число раз (рис. 10.1, д).

На рис. 10.1 видно, что в первом и во втором случаях имеется полная загрузка и рабочего, и оборудования, в третьем случае частично простаивают станки, в четвертом случае имеется некоторый запас времени у рабочего, а в пятом случае 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 необходимым является: расчет числа возможно обслуживаемых станков; построение графиков обслуживания оборудования; расчет длительности цикла многостаночного обслуживания; расчет коэффициента загрузки оборудования; расчет 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:

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

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.);

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

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

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.

Расчет числа станков (я), обслуживаемых рабочим-оператором, ведется по формуле

/1=^ + 1, (10.1)

 

где tM — машинное время работы станка, мин; t3 — время занятости рабочего на обслуживаемом станке, оно состоит из следующих элементов:

t3 = IfB +1гн +1гпер, (10.2)

где £гв — суммарное время, необходимое для выполнения всех ручных приемов на станке (установка, снятие детали, включение станка, подвод резца и т.д.), мин; £гн — суммарное время активного наблюдения за работой станка, требующее присутствия рабочего-многостаночника, мин; Егпер — время, затрачиваемое рабочим на переход от одного станка к другому, согласно установленному маршруту движения, мин.

Однако следует иметь в виду, что при расчете количества станков, на которых должен будет работать рабочий, не всегда получается целое число. Поэтому, если число станков получилось целое, можно считать, что получен наиболее желательный вариант многостаночной работы, а если получилось дробное число, то его необходимо округлить в большую или меньшую сторону.

Если принятое число станков (Пщ) меньше, чем расчетное (zip), тогда (п- Ї) ■ t3< tM. При этом рабочий имеет свободное время (ґпр р) в цикле обслуживания, величина которого может быть рассчитана по следующей формуле:

'пр.Р = 'м-("-О'з-         . (Ю.З)

Если принятое число станков (Пщ,) больше, чем расчетное (zip), тогда (и - 1) t3 > tu. При этом рабочий не успевает за время цикла обслужить все станки и они будут определенное время простаивать (/пр Qg). Это время можно определить по формуле

'пр.об = 'м - (" - 1) 'з- (Ю.4)

После расчета количества станков и времени простоя оборудования или рабочего-станочника строятся графики многостаночного обслуживания по выбранным вариантам (см. рис. 10.1). Далее рассчитывается длительность цикла многостаночного обслуживания.

Длительность цикла многостаночного обслуживания — это время от начала обслуживания первого по маршруту станка до момента возвращения рабочего к этому же станку.

Определяется длительность цикла многостаночного обслуживания по формуле

tn = max ton + tnp об (10.5)

или

 

/=1

где max ґоп — максимальная продолжительность одной из выполняемых операций при многостаночном обслуживании. Сточки зрения структуры затрат времени

'оп='з+'м- (Ю.7)

Коэффициент загрузки оборудования рассчитывается по формуле

л

S'on

'З.Об

к3.об=1=і— <ад

n-tn

Коэффициент загрузки рабочего-многостаночника рассчитывается по формуле

л

 

К3.Р=Щ— 4 (10.9) 'ц

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 обслуживаемого оборудования. При этом в качестве целевой функции, соответствующей критерию минимума затрат на единицу продукции, используется функция

Ф = л Сг + Ї, (10.10)

где С — коэффициент, показывающий отношение затрат, связанных с простоем оборудования, к затратам на содержание одного рабочего; /— среднее количество работающих станков в течение цикла многостаночного обслуживания.

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

Среднее количество работающих станков в течение цикла определяется исходя из графика многостаночной работы.

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

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

имеет место недостаток оборудования.

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

 

Типовая задача с решением

Задача 10.1.

Определить количество станков-дублеров, которое может обслуживать один многостаночник при условии, что машинное время работы ґм = 5 мин, а время занятости рабочего t3 = 2 мин. Рассчитать время простоя оборудования и время простоя рабочего-многостаночника при обслуживании рабочим nnv < nv или Лпр > «р. Построить графики многостаночной работы по вариантам, рассчитать длительность цикла многостаночного обслуживания по вариантам, коэффициенты загрузки оборудования и рабочего, определить оптимальное число обслуживаемых станков.

Решение

Расчет числа станков, на которых может одновременно работать многостаночник, ведется по формуле (10.1)

л=- + 1 =ЗД 2

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

Расчет времени простоя рабочего-многостаночника и времени простоя оборудования (станков-дублеров) при обслуживании рабочим 3 и 4 станков:

'пр.Р1 = 'м-("-1)'з = 5-(3-1)2=1.

Машинное время на первом станке больше на 1 мин, чем время занятости рабочего на всех остальных обслуживаемых станках, следовательно, tnp р1 = 1 мин, a tnp ^ = 0 мин:

'пр.р2 = 5-(4- D2= -1-

Машинное время на первом станке (-1) оказалось меньше, чем время занятости рабочего на всех остальных обслуживаемых станках, следовательно, tnp р2 = 0 мин, a tnp об2 = 1 мин.

Построение графиков многостаночной работы по первому и второму вариантам (рис. 10.2 и 10.3) при = 3 и п2 = 4 станка.

Номер станка

Время, мин

Цикл работы многостаночника

ШИШ.

1

1

і

t = 8

<ц = 8

Рабочий

Л/с. 10.3. График многостаночной работы при л = 4

Расчет длительности цикла многостаночного обслуживания по обоим вариантам:

з

'ці = Е'з/ + 'пр. р=2+2 + 2 + 1 = 7 мин; /=1

4

'їй = Л 'з/ + 'пр. р = 2 + 2 + 2 + 2 + 0 = 8 мин. /=1

Расчет коэффициента загрузки оборудования по обоим вариантам:

Занятых станков (7) 3232323   2323 2 3 2 3 2

 

К

 

3.061

2l/on     _    _ _

ы               7 + 7+ 7

и • Гц 3-7

 

= 1;

 

к

 

з.об2 ~

2j^on      _     _     _ _

4-8

/=i     _ 7 + 7 + 7 + 7

и-Л,

 

= 0,87.

10.1.6. Расчет коэффициента загрузки рабочего-многостаночника по обоим вариантам:

к     _ /=1      2 + 2+2

з

 

0,86;

-з. pi

v        Я 2+2+2+2,

Кз-р2="           8          =1-

10.1.7. Определение оптимального количества обслуживаемых станков. Для этого предварительно находится значение /.

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

при и = 3

,_2+2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 3_15_ 2J/].

7

при и = 4

7_3 + 2 + 3+2 + 3 + 2 + 3 + 2_20_25

" 8 " ' '

Определяем значение ср при различных значениях С. При С= 1,0

3 1 + 1   ,0-

Ф<-3>=-2Д4-=1'87'

41+1 оп Ф(п=4)=^- = 2,0.

При С= 0,5

3-         05 + 1

^=3)=-2Д4-=1Д7'

4-         05 + 1   , 0

2y- = U

При С= 0,2

3 - 0,2 +1 . Ф(п=з) =    2Д4 =0.75,

4-0,2 + 1 Ф(п=4)=-^—= 0,72.

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

Наряду с выбором оптимального количества обслуживаемых станков (и), важным параметром многостаночного обслуживания является расчет нормы штучного времени.

Рассчитаем норму штучного времени (t^) при организации многостаночного обслуживания исходя из заданных процентов от времени цикла на организационное (A^j.) и техническое (ех) обслуживание рабочих мест (станков) и времени, затрачиваемого на отдых и личные надобности (А^).

t -Ь,

'шті

7 Л   3 + 7 + 5N,

— 1 +              = 2,7 мин:

ЗІ       100 1

При расчете можно принять Аорг = 3 \%, = 7 \%, Аотд = 5 \%, тогда

1 +

(     А     + А 4-А

100

3+7 + 5

"■орт т "тех т "отд

Лііт2 = — 1 +             = 23 мин.

ш2   4{       100 J

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 (ton) берется время цикла многостаночного обслуживания, разделенное на число обслуживаемых станков.

 

Задачи для решения

Задача 10.2.

Рассчитать количество станков-дублеров, которое может обслужить один многостаночник при условии, что *м = 10,5 мин, 8/3= 1,7 мин. Определить величину простоя станков в цикле, если рабочему дать для обслуживания на один станок больше рассчитанного (Пщ, > «р).

Задача 10.3.

Определить аналитически и графически свободное время рабочего в течение цикла многостаночного обслуживания станков-дублеров, если tnp = 25 мин, t3 = 5,9 мин.

Задача 10.4.

Определить норму обслуживания станков, длительность цикла многостаночного обслуживания, степень занятости рабочего, коэффициент загрузки оборудования и норму выработки за смену, если tu = 20 мин, /3 = 9 мин. Время на обслуживание рабочего места и личные надобности составляет 7 \% от времени смены.

Тема 11. Организация обслуживания технологического оборудования промышленным роботом

 

Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |