3531

3.6. Методы определения трудоемкости

Трудоемкость изготовления объектов производства является одним из важнейших исходных показателей для проектирования современного машиностроительного завода и его цехов. Для определения трудоемкости, являющейся функцией многих параметров и строго расчетной величиной, проще всего было бы использовать формулы классического нормирования.

Однако применение этого метода, расчета на стадии разработки технического проекта в реальных условиях практически невозможно, так как подробные и длительные расчеты весьма трудоемки, требуют значительного количества техно- логов-проектировщиков, а результаты получаются с большим опозданием, когда необходимость в них фактически уже отпала. Процесс получения исходных данных по трудовым затратам значительно ускоряется, если для разработки и нахождения оптимальных технологических процессов и их нормирования использовать ЭВМ.

Разработка методов прогнозирования и определения затрат труда на изготовление нового изделия, запускаемого в опытное или серийное производство, без лишних и громоздких расчетов является одной из основных задач проектирования заводов и цехов. Трудоемкость изготовления новых типов изделий надо определять быстро, надежно, с учетом внедрения в производство новых прогрессивных технологических процессов, применения высокопроизводительного оборудования и передовых форм организация производства.

При проектировании предприятий обычно исходят из технологической трудоемкости, т.е. затрат труда основных (производственных) рабочих, непосредственно осуществляющих технологический процесс по выпуску продукции.

Технологическую трудоемкость рекомендуется прогнозировать и рассчитывать различными методами, из которых в качестве базовых, при этом принципиально отличных друг от друга, выделяют три: эмпирический, экспертный и технологический расчетный.

70

Эмпирический метод расчета трудоемкости нового изделия основан на использовании опыта заводов (прошлых периодов производства) и выявлении закономерностей формирования удельной и абсолютной величин трудоемкости. Эмпирические закономерности, являющиеся в данном случае нормативами, применяются для нового изделия без каких-либо коррективов и устанавливаются на основе математической обработки статистических данных о фактической трудоемкости изготовления изделий-аналогов одного вида и класса за достаточно длительный период их производства.

К недостаткам всех разновидностей базового эмпирического метода прогнозирования трудоемкости изготовления изделия относятся неизбежное отставание эмпирических данных по трудоемкости аналогов, бывших в прошлом производстве, от перспективной трудоемкости изготовления новых изделий, так как при этом не учитываются качественные изменения, происшедшие в конструкциях новых изделий, в технологии, технике и организации производства. Изменение технического уровня производства и конструктивно-технологическое совершенство новых изделий ограничивают применение эмпирического метода прогнозирования. Использование его возможно лишь в том случае, если характеристики старого и нового изделий достаточно близки, а завод имеет опыт производства продукции данного типа.

Преимуществом эмпирического метода является возможность быстро определить предполагаемую трудоемкость изготовления новых изделий для всех периодов их промышленного производства, причем даже при отсутствии серийных чертежей. При этом трудоемкость устанавливается лишь в зависимости от принадлежности изделия к определенному классу, типу и его конструктивной массы или же от других конструктивных и эксплуатационных параметров.

Экспертный метод расчета трудоемкости производства нового изделия основан на экспертной оценке трудоемкости изготовления входящих в него сборочных единиц и деталей. Трудоемкость определяется на каждую деталь, узел и агрегат

71

непосредственно или в сравнении с такими же конструктивными элементами изделий-аналогов, ранее выпускавшихся предприятием. Используются также эмпирические закономерности формирования трудоемкости изготовления изделийаналогов с обязательным внесением поправок на новые конст- руктивно-технологические характеристики и повышение орга- низационно-технического уровня производства.

Существуют две разновидности экспертного метода: экспертный безаналоговый и экспертный аналоговый методы.

Экспертный безаналоговый метод применяется для расчета трудоемкости, когда новое изделие не имеет аналога или в конструкции нового изделия имеются агрегаты (сборочные единицы, детали), резко отличающиеся по своим конструктив- но-технологическим характеристикам от аналога.

Расчет общей трудоемкости производится подетально и ведется в такой последовательности:

1)выделяются крупные сборочные единицы и агрегаты, по которым в дальнейшем будет определяться трудоемкость; выбор сборочных единиц и агрегатов производится в соответствии со схемой конструктивно-технологических членений двигателя, причем общая трудоемкость расчетных сборочных единиц (из числа наиболее трудоемких) должна составлять примерно 70 - 80% от общей трудоемкости изготовления изделия;

2)экспертной оценкой устанавливается укрупненная комплексная трудоемкость по всем видам работ изготовления каждой детали и сборочной единицы в целом (при рассмотрении чертежей нового изделия специалист-технолог определяет норму времени на операции, руководствуясь личным опытом и исходя из технологии производства);

3)по каждой расчетной сборочной единице и агрегату устанавливается суммарная трудоемкость и определяется общая трудоемкость изготовления нового изделия.

Экспертный аналоговый метод расчета позволяет определить трудоемкость изготовления нового изделия Тн по следующей формуле:

72

где Gн - масса нового изделия в кг; tн - удельная трудоемкость на 1 кг массы изделия; Kп - коэффициент, учитывающий рост производительности труда; Kс - коэффициент, учитывающий конструктивно-технологическую сложность нового изделия по сравнению с изделием-аналогом.

Коэффициент Кн < 1.0 учитывает рост производительности труда рабочих при изготовлении нового изделия по сравнению со старым изделием-аналогом. Благодаря техническому прогрессу производства, улучшению технологичности конструкции изделия и повышению квалификации рабочих растет производительность труда, а следовательно, снижается удельная трудоемкость на один килограмм массы изделия.

Степень сложности изготовления нового изделия по сравнению с изделием-аналогом определяется коэффициентом сложности Кс, который в данном случае есть отношение трудовых затрат на изготовление отдельных элементов конструкции нового изделия к трудовым затратам на изготовление аналогичных элементов конструкции старого изделия. Коэффициент сложности устанавливается экспертным путем при сопоставлении чертежей нового изделия и изделия-аналога.

Субъективная оценка трудоемкости изготовления новых изделий – главный недостаток экспертного метода, который в отдельных случаях может привести к ошибкам. Вместе с тем он является пока единственным методом прогнозирования трудоемкости изготовления новых оригинальных изделий.

Технологический расчетный метод требует разработки технологии производства нового изделия. Технология производства может разрабатываться либо подетально, т.е. на каждую деталь или сборочную единицу, либо на типовой представитель однородной конструктивно-технологической группы деталей и сборочных единиц, для чего должна быть проведена классификация всей номенклатуры деталей изделия.

Конструктивно-технологическая группа должна формироваться из деталей и сборочных единиц, родственных по назначению и конструктивным характеристикам, однородных по технологическому процессу и близких по величинам трудоемкости изготовления.

73

Подетальная технология и технология на типовые представители могут разрабатываться с различной степенью детализации:

1) операционная – в виде операционных технологических

карт;

2)укрупненная – в виде сводных технологических карт на обработку всей детали или узла;

3)маршрутная – только с указанием последовательности прохождения деталей или узлов по стадиям обработки или сборки.

Технологическим расчетным методом устанавливают величину трудоемкости изготовления изделия лишь на определенный масштаб выпуска.

3.7. Фонды времени работы оборудования и рабочих

При проектировании машиностроительных заводов, учитывают три вида годовых фондов времени: календарный, номинальный (режимный) и действительный (расчетный).

Полный календарный годовой фонд времени единицы оборудования равен произведению числа часов в сутки на число дней в году, т.е. 24 х 365 = 8760 ч.

Номинальный (режимный) годовой фонд времени есть время (в часах), в течение которого могла бы выполняться работа рабочим и могло работать оборудование при заданном режиме работы, если бы не было неизбежных потерь.

Номинальный годовой фонд времени работы рабочих является постоянным, независимо от принятого графика работы, и составляет: для производств с 41часовой рабочей неделей - 2070 ч; для производств с 36-часовой рабочей неделей -1830ч.

При определении номинального годового фонда времени работы оборудования из полного календарного фонда времени исключаются часы, приходящиеся на выходные и предпраздничные дни, на нерабочие смены, обеденные и межсменные перерывы, на сокращенные смены в предпраздничные дни.

74

Номинальные годовые фонды времени работы не могут быть полностью использованы, так как существуют неизбежные непроизводственные затраты времени. Поэтому при определении потребного количества оборудования и численности рабочих используют действительные (расчетные) фонды времени, выражающие время, которое в проектных расчетах может быть полностью использовано для загрузки оборудования и рабочих производственной работой.

Действительный (расчетный) годовой фонд времени получают путем исключения из номинального фонда непроизводственных затрат времени, неизбежных для нормально организованного производства.

Для определения действительного (расчетного) годового фонда времени работы оборудования из номинального фонда времени исключают затраты времени на плановопредупредительный ремонт в соответствии с утвержденными нормами. Часть среднего ремонта, малые ремонты, профилактические работы по осмотру и проверке оборудования следует выполнять в выходные дни, а при двухсменном режиме работы – в третью смену. Простои оборудования, вызванные недостатками в организации производства, при расчете действительного фонда времени работы оборудования при проектировании цехов не учитываются.

Действительный годовой фонд времени использования рабочих мест без станочного оборудования (верстаков, стендов и т.д.) принимают равным номинальному фонду времени (2070ч – при одной смене, 4140 ч – при двух сменах и 6210 ч – при трех сменах работы).

При определении действительного фонда времени работы рабочих учитывают очередной и профессиональный отпуска, учебные отпуска, болезни, отпуска по беременности и родам, время на кормление грудных детей, сокращенную продолжительность рабочего дня подростков (в возрасте от 16 до 18 лет), выполнение государственных обязанностей. Невыходы на работу по другим причинам в расчет не принимаются. Регламентированные перерывы для отдыха, устанавливаемые

75

в конвейерных и других производствах, при расчетах действительных фондов времени не учитываются. Они вводятся дополнительно при определении количества оборудования и численности рабочих конкретного предприятия.

3.8. Методы расчета количества оборудования, инвентаря и рабочих мест

Оборудование цеха подразделяется на производственное, вспомогательное, подъемно-транспортное и энергетическое.

Кпроизводственному оборудованию относятся металлорежущие станки, прессы, печи, моечные машины, специальные стенды и установки, на которых выполняются все основные технологические операции по обработке, окраске, сборке, испытанию и упаковке деталей, сборочных единиц и изделий, выпускаемых цехом.

Квспомогательному относится оборудование, на котором выполняется ремонт инструментов, прессформ, штампов, приспособлений, производственного оборудования, изготовление запасных частей, заточка инструментов; к вспомогательному относится также и лабораторное оборудование.

Кподъемно-транспортному относится оборудование, обеспечивающее механизированную погрузку, разгрузку, подъем и перемещение материалов, деталей, полуфабрикатов, изделий и всех других грузов.

Кэнергетическому оборудованию относятся отдельно стоящие источники преобразования тока, насосы, трансформаторы, генераторы. Энергетическое оборудование обеспечивает работу всех других видов оборудования.

Рабочее место – это отдельный производственный участок, закрепленный за рабочим или бригадой рабочих и предназначенный для выполнения определенных технологических операций. Сборочный, испытательный или измерительный стенд, позиция сборочного конвейера и т. п., обслуживаемые группой рабочих, считаются одним рабочим местом.

При многостаночном обслуживании, т.е. когда один ра-

76

бочий обслуживает несколько станков, каждый станок считается одним рабочим местом. Многоместный верстак, на котором одновременно работают несколько рабочих, выполняющих отдельные операции, имеет несколько рабочих мест, количество которых зависит от числа работающих на данном верстаке рабочих.

Рабочие места делятся на механизированные и немеханизированные. К механизированным относятся рабочие места, обеспеченные оборудованием, а к немеханизированным – рабочие места, на которых выполняются ручные работы, хотя и с эпизодическим использованием какого-либо оборудования или специальных приспособлений (слесарные верстаки, рабочие монтажные столы и т.д.). Инвентарь цеха подразделяется на производственный и хозяйственный.

Кпроизводственному инвентарю относятся предметы производственного обихода: столы для установки мелкого оборудования (настольные сверлильные станки, ручные прессы и пр.), ограждения машин, стеллажи, резервуары непроизводственного назначения, тара для укладки и хранения материалов, перевозки заготовок, деталей, полуфабрикатов и изделий.

Кхозяйственному инвентарю относятся: конторская обстановка, диваны, шкафы, стулья, счетные, пишущие, множительные машины и аппараты, вешалки, гардеробы, противопожарное оборудование и др.

Расчет вспомогательного оборудования ведется главным образом по процентному отношению количества единиц вспомогательного оборудования к количеству единиц обслуживаемого оборудования.

Определение видов, мощности и количества энергетического оборудования производится в зависимости от установленной мощности электродвигателей, потребностей цеха в сжатом воздухе, паре, газе, воде и др.

Потребное количество производственного оборудования

ирабочих мест определяется в зависимости от трудоемкости выполняемого объема работ и фонда времени оборудования и рабочих мест.

77

Потребное количество производственного оборудования можно определить одним из следующих методов:

1)по штучной технически обоснованной норме времени tшт или по штучно-калькуляционному времени tшт-к;

2)по суммарной трудоемкости на виды работ, полученной вышеизложенным методом;

3)по часовой производительности оборудования;

4)по цикловому времени изготовления изделия;

5)по удельным показателям (например, по количеству оборудования на тонну обрабатываемых деталей).

В зависимости от типа производства, стадии проектирования и требуемой точности расчет может вестись точно или укрупнено.

Расчет потребного оборудования точным способом ведется при разработке технического проекта цехов серийного и массового производства, когда трудоемкость определяется по подробно разработанным технологическим процессам. В этом случае для обычного серийного (непоточного) производства расчет ведется по каждому типоразмеру станков, а для поточ- но-массового и поточно-серийного – для каждой операции.

Укрупненный способ расчета потребного оборудования применяется в тех случаях, когда данных для точного расчета недостаточно или его проведение невозможно из-за особо кратких сроков проектирования. Последнее часто имеет место при проектировании цехов единичного и мелкосерийного производства, когда производственная программа цеха настолько разнообразна, что заранее точно установить ее номенклатуру затруднительно. Укрупненным способом пользуются также в начальном периоде проектирования цехов всех типов производств. При укрупненном способе расчет потребного оборудования ведется одним из рассмотренных выше методов укрупненного расчета трудоемкости с привлечением техникоэкономических показателей, взятых из ранее выполненных проектов.

Расчет потребного оборудования для серийного производства наиболее точно может быть выполнен по технически обос-

78

нованному штучному или штучно-калькуляционному времени. При этом расчет по штучно-калькуляционному времени необходим, если доля подготовительно-заключительного времени, входящая в состав нормы, относительно велика и может повлиять на количество рассчитываемого оборудования.

Для расчета потребного оборудования в соответствии с разработанным технологическим процессом и нормой времени, полученной для каждой операции и типоразмера оборудования, определяют годовой объем станко-часов, необходимых для производства годового количества деталей и изготовления запасных частей, и делят полученные данные на действительный расчетный годовой фонд работы оборудования. Такой способ расчета оборудования применим и для единичного производства, если имеются данные о времени обработки деталей, закрепленных за каждым типоразмером станка.

Потребное количество оборудования определяется по формуле:

где Т k – суммарное нормированное время, необходимое для

обработки годового количества деталей на станках данного типа, в станко-часах;

Фд - действительный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования в часах.

данным технологического процесса и в общем случае составляет:

где Тшт-к1, Тшт.-к2, …, Тшт.-кn – штучно-калькуляционное время соответственно 1,2, … n-ой детале-операции на оборудовании данного типоразмера в мин; П1,П2, … ,

Пn – соответственно годовая производственная программа изготовления деталей на станках данного типа.

79