Б.И. Коган Определение состава и числа работающих

Министерство образования Российской Федерации Государственное учреждение

Кузбасский государственный технический университет

Кафедра технологии машиностроения

Определение состава и числа работающих

Методические указания к практическому занятию по курсу “ Проектирование производственных и ремонтных участков меха-

носборочных цехов машиностроительных заводов” для студентов специальности 120100 ”Технология машиностроения”

Составитель Б. И. Коган

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 5 от 05.11.01 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 120100 Протокол №9 от 19.11.01

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2002

1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА И ЧИСЛА РАБОТАЮЩИХ

1. Цель работы - приобретение навыков определения численности работающих всех категорий.

2.Расчеты числа работающих

Кпроизводственным рабочим механических и сборочных цехов относят станочников и наладчиков оборудования, слесарей для выполнения ручных и механизированных операций обработки, пригонки и сборки, мойщиков деталей и других рабочих, непосредственно занятых выполнением операций технологического процесса обработки деталей

исборки машин.

Число производственных рабочих, непосредственно занятых выполнением операций технологического процесса, определяют по трудоемкости или станкоемкости выполняемого объема работ. Так, численность слесарей на операциях разметки, шабрения, ручного удаления заусенцев и острых кромок, а также сборщиков определяют по формуле

Р =Т/Фр,

(1)

где Т – трудоемкость соответствующего вида работ в человеко-часах; Фр – эффективный годовой фонд времени рабочего.

Число станочников при укрупненных расчетах определяют по станкоемкости годового объема работ или по принятому числу станков

цеха (участка). В первом случае:
Рст= ТΣ/(ФрКм),	(2)

где ТΣ – суммарная станкоемкость изготовления деталей на станках данного типа, на участке или в цехе в станко-часах; Км – коэффициент многостаночного обслуживания – среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим.

Коэффициент Км зависит от вида оборудования. Для универсальных станков с ручным управлением, как правило, Км = 1. Исключения составляют тяжелые токарные, токарно-карусельные станки, предназначенные для изготовления деталей большого диаметра или длины, где Км = 0,33…0,5. Для прутковых токарных и токарно-револьверных автоматов Км=3…8; для многошпиндельных полуавтоматов Км=1…4;

2

для зубообрабатывающих полуавтоматов Км=2…4; для агрегатносверлильных, агрегатно-расточных станков Км=1…3; для станков с программным управлением Км=2…3. Диапазон рекомендуемых значений коэффициентов многостаночного обслуживания для одного и того же вида оборудования определяют соотношением машинного времени и времени ручного обслуживания для загрузки станков при изготовлении конкретных деталей, причем меньшие значения принимают для мелкосерийного производства. Указанные нормы даны для работ с наладчиками.

При определении числа производственных рабочих цеха пользуются усредненными значениями Км, полученными на основе анализа действующих цехов: для мелкосерийного и единичного производства Км=1,1…1,35, для среднесерийного Км = 1,3…1,5, для крупносерийного и массового Км = 1,9…2,2.

Средний коэффициент многостаночного обслуживания по цеху определяют по формуле

Км = Сп / Σ Спi / Kмi ,

(3)

где Сп – принятое число станков цеха; Спi и Кмi – соответственно число станков цеха i-й группы и число станков данной группы, обслуживаемых одним рабочим.

Число станочников можно определить также по числу станков Сп цеха или участка:

Рст=(СпФоКзКи /ФрКм) ,

(4)

где Фо - эффективный годовой фонд времени работы оборудования; Кз и Ки – коэффициенты соответственно загрузки и использования оборудования. При укрупненных расчетах для единичного, мелко - и среднесерийного производства следует принимать Кз Ки = 0,85, для крупносерийного и массового Кз Ки = 0,8. Число сборщиков по числу рабочих мест Мсб определяют по формуле

Рсб=(МсбФр.мКиП/Фр) , (5)

где Фр.м – эффективный годовой фонд времени рабочего места; П – плотность работы ( среднее число рабочих, одновременно работающих на одном рабочем месте). Для сборки принимают Ки =0,8.

3

При поточной сборке необходимо предусматривать до 5 % «скользящих» рабочих (для замены временно отсутствующих) по отношению

кобщему числу производственных рабочих.

Вусловиях крупносерийного и массового производства для обслуживания станков в составе производственных рабочих предусматривают наладчиков, число которых определяют по нормам обслуживания, установленным для каждого типа оборудования. Так, например, в зависимости от точности и сложности обработки один наладчик обслуживает разное число станков: токарных 11-18; агрегатносверлильных 5-12; универсально-шлифовальных 8-18; токарных с ЧПУ 4-10; сверлильных и фрезерных с ЧПУ 8-16; многоцелевых станков и роботизированных технологических комплексов 3-6; сборочных автоматов и полуавтоматов 5-8; сборочных ГПМ 4-6. При определении числа наладчиков следует иметь в виду целесообразность обслуживания наладчиком нескольких групп оборудования.

Вусловиях мелко и среднесерийного производства использовать наладчиков на универсальном оборудовании не рекомендуется. Здесь, как правило, рабочие имеют высокую квалификацию и наладку универсального оборудования выполняют сами.

Вавтоматизированном производстве к числу производственных рабочих относят операторов и наладчиков автоматических линий массового производства и операторов-наладчиков ГПМ. Для установки заготовок и снятия обработанных деталей для обслуживания одной автоматической линии механической обработки принимают одного или двух операторов в зависимости от условий ее обслуживания.

На автоматических линиях механической обработки один наладчик в зависимости от сложности наладки (числа инструментов и достигаемого квалитета) обслуживает 3-10 позиций автоматической линии.

Меньшие значения норм принимают при точности обработки, соответствующей 6 – 7-му квалитетам, и применении специального инструмента, а также для автоматических линий шлифования колес подшипников. Большие значения принимают для линий, состоящих из универсальных агрегатных станков с применением простой оснастки и центрового инструмента.

Для автоматических сборочных линий нормы обслуживания позиций одним наладчиком установлены в зависимости от сложности применяемого оборудования и составляют 6-12 позиций. Меньшие значе-

4

ния принимают для линий, состоящих из полуавтоматов с применением промышленных роботов, большие – для линий с применением механизированного сборочного инструмента.

Число операторов-наладчиков ГПС также рассчитывают по нормам обслуживания в зависимости от числа ГПМ в их составе. Один оператор-наладчик обслуживает следующее число ГПМ: токарных 3-4, карусельных 2; сверлильно-фрезерно-расточных 2-3, шлифовальных 2- 3; зубообрабатывающих 3-4, электрофизикохимических 3-4; сборочных 2-3. Меньшие значения даны при пяти ГПМ в составе ГПС, большие – при ГПМ более пяти.

Все приведенные выше нормативы даны в расчете на одну смену. При детальных расчетах число производственных рабочихстаночников уточняют с учетом размещения оборудования и анализа условий многостаночного обслуживания. Такой анализ проводят на основе разработанных планировок. При этом рассматривают возможности обслуживания одним рабочим нескольких станков одной либо смежных линий. Особенно тщательно анализ проводят при проектировании участков и линий крупносерийного и массового производства. Основное условие для использования многостаночного обслуживания заключается в том, чтобы за время автоматической работы одного станка рабочий смог выполнить работу по обслуживанию дру-

m −1

гих станков, т.е. tм ≥ ∑t pi , где tм – время работы станка без участия

i=1

рабочего, когда рабочий свободен от обслуживания станка и активного

m −1

наблюдения за его работой: ∑t pi - суммарное время обслуживания и

i=1

активного наблюдения за работой других станков с учетом времени на переход рабочего от одного станка к другому. При обслуживании станков-дублеров, выполняющих одинаковую операцию, число станков, обслуживаемых одним рабочим:

m = tм / tр + 1.

(6)

В этом случае несколько станков, обслуживаемых одним рабочим, образуют зону обслуживания. Циклограмма работы многостаночника, обслуживающего станки-дублеры, показана на (рис. 1).

5

Рис. 1. Циклограмма работы станочника при обслуживании станков-дублеров:

а – время автоматической работы станков; б – время обслуживания, активного наблюдения за работой станка и перехода к следующему

Для станков с различной продолжительностью операций при определении длительности цикла сопоставляют время ручного обслуживания каждого станка с наибольшим оперативным временем обработки на станке, входящем в предполагаемую зону обслуживания. Если суммарное время обслуживания станков больше максимального оператив-

m

ного времени работы данного станка, т.е. ∑t p tоп. max , то время цикла

i=1
принимают равным суммарному времени обслуживания станков:
m
T ц = ∑ t p ,	(7)

i =1

Если суммарное время обслуживания станков меньше максимального оперативного времени работы станка, т.е. ∑t p ≤tоп. max , то

длительность цикла принимается равной максимальному оператив-

ному времени Тц = tоп.max .

В то же время длительность цикла обслуживания должна быть равна или кратна действительному такту выпуска, если обработку ведут на непрерывно-поточной линии. Действительный такт выпуска определяют по номинальному такту τ:

6

	τд	=		τ		,	(8)
			(1	+ β	/100)

где β – потери времени, % оперативного времени, на организационное и техническое обслуживание рабочего места и регламентированные перерывы; β = 6…8 %.

Для оценки занятости рабочего обслуживанием каждого станка используют коэффициент занятости:

Кзi = tpi / Tц ,

(9)

Общий коэффициент занятости рабочего по всем станкам не должен

превышать единицы: Кз.о = ∑Кзi ≤1.

В практике проектирования общий коэффициент занятости принимают не выше 0,7-0,8, оставляя резерв на случаи возможного совпадения времени обслуживания станков с длительностью выполнения операций.

На рис. 2 дана циклограмма многостаночного обслуживания участка поточной линии, состоящего из пяти станков, на которых выполняют три операции.

Рис. 2. Циклограмма обслуживания станков поточной линии:

а − время автоматической работы станков; б − время обслуживания, активного наблюдения за работой станка и перехода к следующему

Такт выпуска на данной линии принят 3,7 мин. Данные о структуре оперативного времени операций, приведенные на правой части рисунка, показывают, что наибольшее оперативное время затрачивается на операции 1, где предусмотрены два станка.

7

По формуле (5) определим действительный такт выпуска на линии, он будет равен 3,5 мин.

На основе сопоставления наибольшего оперативного времени и такта выпуска можно принять длительность цикла многостаночного обслуживания равной 7 мин. Затраты времени на обслуживание двух станков, занятых на первой операции, составляют 5 мин, т. е. у рабочего остается 2 мин свободного времени. Этого достаточно для обслуживания станка на операции 3. Однако время работы этого станка без участия рабочего меньше, чем остальных станков, что определяет необходимость подключить для обслуживания этого станка второго рабочего. При этом цикл работы второго станочника включает обслуживание ДВУХ станков, выполняющих операцию 3, и поочередное с первым рабочим обслуживание станка, занятого на операции 2. Таким образом, пять станков, на которых два рабочих выполняют три операции, можно разбить на две зоны обслуживания. Подобные приемы совместного обслуживания несколькими рабочими одного станка являются эффективным средством повышения коэффициента многостаночного обслуживания и сокращения численности производственных рабочих, особенно при использовании бригадных форм труда.

В соответствии с операционными картами, определяющими характер выполняемых операций, устанавливают разряд рабочего при выполнении операций и средний разряд производственных рабочих цеха или участка. В заключение расчета составляют сводную ведомость производственных рабочих с указанием числа рабочих каждого разряда по всем специальностям и разбивкой общего числа производственных рабочих по сменам. В настоящее время при двухсменном режиме работы численность производственных рабочих в первой смене (% общего числа производственных рабочих) рекомендуется принимать:

вединичном и мелкосерийном производстве 60, в среднесерийном 55,

вкрупносерийном и массовом производстве 50.

При укрупненных расчетах численность операторов-наладчиков, обслуживающих ГПМ в ГПС по сменам (% общего числа рабочих), следует распределять следующим образом: в первую смену 50, во вторую 30 и в третью смену 20.

К вспомогательным относятся рабочие, выполняющие техническое обслуживание производственных участков и линий: рабочие ремонтных и инструментальных служб, транспортные и подсобные рабочие, уборщики производственных помещений, рабочие скла-дов и кладовых и др.

Численность вспомогательных рабочих при укрупненном проектировании определяют общим числом в зависимости от числа производственных рабочих. При детальном проектировании вспомогатель-

8

ных служб число вспомогательных рабочих определяют либо по нормам обслуживания, либо в зависимости от трудоемко-сти выполняемого объема работ.

В табл. 1 приведены данные о соотношении (%) числа вспомогательных рабочих цехового подчинения в зависимости от числа производственных рабочих цеха.

Таблица 1

Численность вспомогательных рабочих механических и сборочных цехов (% числа производственных рабочих)

Цехи и линии		Производство
	единичное и	средне-	крупно-
	мелкосерий-	серийное	серийное	массовое
	ное
Механические цехи	20-25	20-25	20-25	20-25
	40-45*
Автоматные цехи	---	---	30-35	30-35
Автоматические ли-	---	---	---	30-40
нии	20-25	20-25	20-25	20-25
Сборочные цехи	40-45*

* Нормы приведены для цехов тяжелого машиностроения с массой собираемых изделий более 50 т

Указанные соотношения даны с учетом централизации всех вспомогательных служб и не учитывают ремонтных рабочих по текущему ремонту и межремонтному обслуживанию технологического, подъем- но-транспортного и электрооборудования, слесарей-инструмен- тальщиков, заточников, наладчиков контрольно-измерительных приборов, рабочих по приготовлению смазочно-охлаждающих жидкостей, водителей электрокаров и контролеров ОТК. Если рабочиеремонтники, заточники и слесари-инструмента-льщики входят в состав цеха, то указанные нормы необходимо увеличить на 4-5%.

Необходимо также иметь в виду, что приведенные данные являются ориентировочными, так как состав и число вспомогательных рабочих как по абсолютной величине, так и в процентах от числа производственных рабочих существенно зависят от уровня автоматизации производственных процессов. При распределении общей численности вспомогательных рабочих по сменам можно принимать, что в первую смену работают в цехах единичного и мелкосерийного производства 65%, среднесерийного 60%, крупносерийного и массового 55% вспомогательных рабочих.

К категории инженерно-технических работников (ИТР) относятся лица, осуществляющие руководство цехом и его структурными под-

9

разделениями (начальник цеха, его заместители, начальники отделений, участков, лабораторий, мастера), а также инженеры-технологи, техники, экономисты и т.д.

При укрупненном проектировании численность ИТР механических цехов определяют по нормам в зависимости от числа основных станков цеха, а ИТР сборочных цехов в зависимости от числа производственных рабочих. В табл. 2 приведены нормы для расчета численности ИТР механических и сборочных цехов с учетом разработки технологических процессов, их нормирования и разработки управляющих программ на ЭВМ, а также проектирования специальных приспособлений и инструментов в ОГТ и ОТИЗ.

Таблица 2

Нормы определения численности ИТР механических и сборочных цехов

	Число ИТР (% числа основных станков механиче-
	ского цеха или числа производственных рабочих
	сборочного цеха) при производстве
Цехи	единичном и	средне-	крупно-	массовом
	мелкосерий-	серийном	серийном
	ном
Механические	24-18	22-16	21-15	20-15
Сборочные	12-9	11-8	10-8	10-7

Большие значения норм соответствуют числу основных производственных станков механического цеха до 50 или числу производственных рабочих сборочного цеха до 75, меньшие значения числу станков более 400 и числу производственных рабочих более 700.

Промежуточные значения для конкретных условий могут быть получены интерполяцией.

При детальных расчетах численность ИТР уточняют в соответствии с разработанной структурой цеха и схемой его управления. Предполагается, что 70% общей численности ИТР работает в первую смену. К категории служащих относится персонал, выполняющий работы по счету, отчетности, снабжению, оформлению: бухгалтеры, кассиры, секретари, учетчики, заведующие складов и кладовых. Использование ЭВМ для бухгалтерского отчета и расчета заработной платы позволяет централизовать эту работы в масштабе завода.

Число служащих механических и сборочных цехов определяют по нормам в зависимости от числа производственных рабочих. Для механических цехов единичного и мелкосерийного производства в зависимости от числа производственных рабочих число служащих составляет 1,2-2,2%, среднесерийного производства 0,9-1,9%, крупносерийного производства 0,6-1,6, массового производства 0,1-1,4%. Меньшие значения соответствуют численности производственных рабочих цеха бо-