ЗУБ 10-02 Экономика и социология труда / Учебники ЭТ / econ044 / Экономика и социология труда_Генкин Б.М_Учебник_2007 7-е изд -448с

9.3. Методы установления нормативных зависимостей

241

Сущность планирования многофакторного эксперимента рассмотрим на следующем примере. Допустим, на время выполнения элемента операции влияют два фактора: диаметр D и длина L обрабатываемой поверхности. По каждому фактору установлены диапазоны возможных значений — минимальные и максимальные величины D и L. Если в каждом опыте факторы будут фиксироваться только на двух крайних уровнях, то план эксперимента по установлению двухфакторной зависимости будет иметь следующий вид:

В этой таблице соответствует значениям диаметра, а длины. Знак «—» означает, что данный фактор принимает в опыте минимальное значение, а знак «+» — максимальное. Например, в первом опыте значения диаметра и длины минимальны, а во втором — диаметр принимает максимальное значение, а длина — минимальное. Приведенные четыре опыта исчерпывают все возможные комбинации значений двух факторов, каждый из которых варьирует на двух уровнях. Рассмотренная таблица представляет план полного факторного эксперимента типа 22. Для трех факторов аналогичная таблица имеет следующий вид:

Номер		х2
опыта
1	—	—	-
2	+	-	-
3	-	+	-
4	+	+	-
5	—	-	+
6	+	-	+
7	-	+	+
8	+	4-	+

242	Глава 9. Нормативные материалы для организации труда

Эта таблица является планом полного факторного эксперимента типа 2\ Отметим, что план для трех факторов включает два плана для двух факторов, причем в первом из них (первые четыре строки последней таблицы) третий фактор принимает минимальные значения, а во втором — максимальные.

Аналогично составляются планы для четырех и более факторов. Общее количество возможных опытов при п факторах составляет 2". В теории планирования эксперимента разработаны приемы, позволяющие существенно уменьшить количество опытов по сравнению с их числом в полном факторном эксперименте.

Иногда требуется учитывать не только крайние, но и промежуточные значения факторов. Однако во всех случаях проведение многофакторного эксперимента (т. е. одновременного варьирования всех факторов) обеспечивает получение более достоверных результатов при меньшем числе опытов по сравнению с традиционным однофакторным экспериментом, при котором факторы варьируют последовательно.

Повышение точности и уменьшение числа опытов при многофакторном эксперименте достигаются за счет того, что каждый такой эксперимент можно условно рассматривать как п однофакторных. Важным преимуществом многофакторного эксперимента является также возможность учета взаимодействия факторов при установлении нормативной функции.

После составления плана эксперимента приступают к его реализации, т. е. к определению значений нормативной функции при выбранных значениях факторов. Это может быть осуществлено либо в результате анализа производственного процесса методами хронометража и фотографии рабочего времени с использованием соответствующих технических средств, либо с помощью нормативов, имеющих большую степень дифференциации элементов трудового процесса, чем разрабатываемые.

На основе полученной информации устанавливаются параметры нормативной функции. В практике нормирования труда чаще всего используются линейные и степенные зависимости:

где — параметры эмпирических формул (коэффициенты регрессии).

9.3. Методы установления нормативных зависимостей

243

Рис. 9.3.1. Схема построения нормативной линии

Для установления коэффициентов регрессии при однофакторной или двухфакторной линейной зависимости обычно используется графоаналитический метод. Его сущность рассмотрим с помощью рис. 9.3.1.

Нормативная линия строится таким образом, чтобы алгебраическая сумма отклонений фактических значений времени выполнения элемента трудового процесса от нормативной линии, измеренных по оси ординат, была равна нулю. Для определения координат точек, через которые проводится нормативная линия, рассчитываются среднеарифметические значения фактора х и времени выполнения элемента трудового процесса у:

Чтобы получить координаты других точек, значения фактора делят на две группы. В первую включаются значения х„ меньшие х, во вторую —- большие х. Таким же образом делятся на две группы значения времени выполнения элемента трудового процесса.

Для каждой группы находятся среднеарифметические значения соответствующиеНормативная линия проводится через точки с координатами Тангенс угла наклона нормативной линии к оси абсцисс а, равный коэффициенту b при переменной х, рассчитывается по формуле:

244	Глава 9. Нормативные материалы для организации труда

Отрезок оси ординат от ее начала до точки пересечения с нормативной линией равен параметру ' в уравнении нормативной линии. Если масштабы шкал неодинаковы, величины b необходимо скорректировать на коэффициент, учитывающий соотношение масштабов. Таким образом, зависимость между фактором и временем выполнения трудового процесса устанавливается из графика нормативной линии.

При нелинейном характере зависимости времени от фактора построение нормативной линии может осуществляться в системе координат с логарифмическими шкалами.

Достоинствами графоаналитического метода являются его наглядность и простота. Однако этот метод не учитывает взаимосвязь факторов, влияющих на необходимые затраты труда, и в целом не обеспечивает достаточно строгого обоснования нормативной зависимости.

Для установления параметров многофакторной зависимости целесообразно применить корреляционно-регрессионный анализ. Методика его проведения подробно изложена в руководствах по математической статистике. Поэтому мы ограничимся только общей схемой расчетов.

1. При отборе факторов, влияющих на необходимые затраты труда, прежде всего должны быть исключены те, которые связаны между собой зависимостью, близкой к функциональной. Наличие такой зависимости определяется по величине парных коэффициентов корреляции Гу, измеряющих тесноту связи между каждой парой факторов х, и Х/. Окончательный отбор существенно влияющих факторов производится в процессе построения различных вариантов уравнения регрессии.

2.Коэффициенты регрессии определяются в результате решения системы линейных уравнений, составленной на основе метода наименьших квадратов. Его сущность заключается в нахождении таких коэффициентов регрессии, при которых сумма квадратов отклонений фактических значений времени выполнения элемента трудового процесса от расчетных, получаемых при подстановке в искомое уравнение регрессии, была бы минимальной.

3.Оценка адекватности уравнения регрессии осуществляется с помощью критерия Фишера:

где	— общая дисперсия результатов наблюдений;	— оста-
точная дисперсия результатов наблюдений.

9.4. Дифференцированные и укрупненные нормативы

245

Расчетное значение критерия Фишера сравнивается с табличным. Если расчетное значение не меньше табличного, то уравнение регрессии считается адекватным, т. е. достаточно точно выражающим зависимость времени выполнения элементов трудового процесса от влияющих факторов. В противном случае необходимо изменить вид нормативной функции.

4.Оценка существенности влияния качественных факторов производится с помощью дисперсионного анализа. Цель анализа состоит прежде всего в проверке однородности результатов эксперимента на основе сравнения групповой и общей дисперсий по критерию Бартлета. Если анализируемая совокупность однородна, то затем по критерию Фишера устанавливается существенность влияния качественных факторов на величину нормативных затрат труда.

5.Оценка существенности влияния количественных факторов включает определение:-критерия для коэффициентов регрессии, коэффициента множественной корреляции, остаточной дисперсии, средней относительной ошибки аппроксимации. Эти характеристики устанавливаются для различных видов зависимостей и разного состава факторов, что позволяет на основе статистических критериев выбрать наиболее обоснованную нормативную зависимость.

После выбора этой зависимости рассчитываются доверительные интервалы для коэффициентов регрессии и значений нормативной функции. Установление нормативных зависимостей с помощью корреляционно-регрессионного анализа, как правило, следует выполнять на компьютере по стандартным программам. В результате расчетов выдается вся информация, необходимая для обоснованного выбора нормативных зависимостей, которые могут быть представлены в виде формул или таблиц нормативов.

9.4.Дифференцированные

иукрупненные нормативы1

Дифференцированные нормативы времени устанавливаются на

выполнение трудовых движений, действий и приемов. Наиболее детальный анализ трудовых процессов можно выполнить с помощью микроэлементных нормативов, к которым относят нормати-

1Данный раздел подготовлен на основе публикаций Р. П. Миусковой,

Д.И. Эпштейна и Р. Н. Гордона.

246 Глава 9. Нормативные материалы для организации труда

вы времени на трудовые движения и действия. Эти нормативы используются в условиях массового и крупносерийного производства.

Основные идеи микроэлементного нормирования были разработаны в 30-х гг. XX в. профессором В. М. Иоффе в Ленинграде. В частности, им были обоснованы принципы классификации трудовых движений, показана важность учета их совмещения во времени.

Наиболее известной системой микроэлементных нормативов является система МТМ, разработанная в 1940-х гг. в США. К настоящему времени имеется несколько модификаций этой системы (МТМ-2, МТМ-3 и др.).

За рубежом используется ряд других систем микроэлементных нормативов: Уорк Фактор, МОДАПТС, МОСТ и т. д. На некоторых предприятиях нашей страны применяется система МОДАПТС — модульная система микроэлементных нормативов. Система разработана в 1968—1969 гг. группой австралийских специалистов под руководством Г. Хейде и является производной от американской системы МСД, построенной на основе системы МТМ. Таким образом, МОДАПТС относится к третьему поколению систем микроэлементных нормативов времени. Система предназначена для анализа, проектирования и нормирования работ в серийном производстве. Основная особенность системы — ее простота: число значений нормативов сведено к 21. Все микроэлементы представлены в виде мнемонических (легко запоминающихся) рисунков. Условные обозначения на рисунке включают норматив, выраженный в модах. 1 мод равен 1/7 с со включением надбавки на отдых, равной 10,75%, а без этой надбавки — 0,129 с = 0,00215 мин. Это время соответствует продолжительности движения пальца.

Все движения рук без груза или с предметом небольшого веса охвачены пятью нормативами: 1 мод — норматив движений пальцев, 2 мода — норматив движений кисти и пальцев, 3 мода — норматив движений с участием предплечья, 4 мода — норматив движений с участием плеча, 5 мод — норматив движений рук с участием корпуса. В системе МОДАПТС расстояние как фактор не фигурирует в карте нормативов, а учитывается в виде участвующих мышц пальцев, кисти, предплечья, плеча, корпуса и т. д., так как по мере увеличения расстояния в выполнение микроэлемента вовлекаются мышцы предплечья, корпуса и, соответственно, увеличивается время.

9.4. Дифференцированные и укрупненные нормативы

247

Имеются компьютеризированные варианты систем элементного нормирования, которые существенно ускоряют расчет норм

иповышают их качество.

Внашей стране имеется опыт разработки и применения базовой системы микроэлементных нормативов — БСМ, которая была создана в 1980-х гг. НИИ труда при участии ряда вузов и отраслевых организаций. Как показали результаты сравнительных расчетов, система БСМ лучше МТМ учитывает особенности крупного машиностроения. При нормировании трудоемкости изготовления деталей небольшого веса и габаритов результаты расчетов по БСМ и МТМ не имеют существенных отличий.

Укрупненные нормативы для нормирования времени производст-

венных операций используются в условиях серийного и индивидуального производства.

Укрупненные нормативы времени обычно разрабатываются на: единицу размера обрабатываемой поверхности; технологический переход; поверхность детали, обрабатываемую за несколько переходов.

Типовые нормы разрабатываются на детали, близкие по кон- структивно-технологическим признакам и изготовлзгемые по типовому технологическому процессу.

В настоящее время чаще всего используются нормативы времени на технологический переход. Такие нормативы обычно представляются в виде таблиц и номограмм. В структурном отношении наиболее простыми являются таблицы типа табл. 9.4.1.

В таблице указаны режимы обработки и затраты времени (неполное штучное время) на переход в зависимости от диаметра и длины обработки. Подобные таблицы на каждый переход занимают одну-две страницы, поэтому сборники таких нормативов образуют объемные многостраничные издания, так как составляются отдельно для каждого вида оборудования и его типовых моделей, различных групп обрабатываемых материалов и нескольких типов организации производства — крупносерийного, серийного, мелкосерийного и единичного. Таким образом, при очевидной простоте применения табличных нормативов их использование осложняется громоздкостью нормативного материала, что требует излишних затрат времени у технологов-нор- мировщиков на поиски табличных данных.

248	Глава 9. Нормативные материалы для организации труда
	Таблица9.4.1
	Таблица укрупненных нормативов времени
Переход:	грубое продольное точение;
	материал — сталь конструкционная, а„= 50—70 кг/мм2;
	глубина резания / = 5 мм, резец с пластинкой твердого сплава —
	Т5К10, фо = 90°

Для сокращения числа таблиц и упрощения пользования нормативными материалами профессором Ленинградского инженер- но-экономического института Д. И. Эпштейном в 1960-е гг. был разработан вариант нормативов, в котором трудоемкость каждого технологического перехода представлена только одной строкой. В связи с этим они получили название однострочных (хотя являются функцией двух-трех независимых переменных). Такое сжатие нормативного материала достигнуто благодаря преобразованию табличных нормативов в номографическую форму. В результате в одной таблице (карте) помещены нормативы неполного штучного времени на более чем 25 переходов, т. е. заменены более 25 отдельных таблиц типа табл. 9.4.2.

Однострочные нормативы особенно эффективны при наличии попереходной технологической документации, в которой не указаны технологические режимы работы оборудования. При этих условиях достигается наименьшая трудоемкость расчета норм времени, так как они устанавливаются по нормативам, без выбора режимов резания (последние учтены при разработке нормативов).

9.4. Дифференцированные и укрупненные нормативы

249

Таблица 9.4.2

Пример карты однострочных нормативов (фрагмент)

Примечание. По переходу № 1 время определять по заданному диаметру и наименьшей табличной длине (18 мм).

250	Глава 9. Нормативные материалы для организации труда

Компактные однострочные нормативы создаются для укрупненного нормирования различных производственных работ: слесарных, сборочных, станочных, электромонтажных и др. Методику их разработки можно применить к широкому классу нормативов, величина которых зависит от двух и более факторов.

Наряду с однострочными разработаны так называемые уплот- ненно-строчные нормативы для станочных работ преимущественно в условиях среднесерийного производства. При этом расчет неполного штучного времени ведется в два этапа: сначала находится режим резания, а затем по минутной подаче SM и по длине обработки — неполное штучное время на переход. Для первого этапа используют типовые режимы резания, а время определяется по карте строчного типа, в которой строки отличаются друг от друга только величиной вспомогательного времени на переход. Последнее обстоятельство значительно облегчает разработку карт и уменьшает их число, так как вспомогательное время на переход не зависит от обрабатываемого материала.

Исходя из нормативов времени на технологические переходы могут быть получены нормативы на полную обработку поверхностей, если они формируются за несколько переходов (например, обработка отверстия может потребовать сверления, рассверливания, нарезания резьбы и т. д.).

Нормативы технологической трудоемкости, определяемой по конструктивно-эксплуатационным характеристикам продукции, используются на этапе конструирования изделий для планирования подготовки производства и оценки себестоимости.

При разработке таких нормативов исходят из следующих требований.

1. Для определения трудоемкости необходим только рабочий чертеж (без технологической документации).

2.Факторами, влияющими на трудоемкость, должны быть технические характеристики продукции, установленные для каждого вида работ.

3.Полученные на стадии проектирования материалы о трудоемкости по видам работ в объеме каждого рабочего чертежа должны быть удобны для последующей их обработки на ЭВМ.

Определение технологической трудоемкости в период проектирования изделий базируется на применении укрупненных нормативов, разработка которых в виде эмпирических формул осуществляется на основе всестороннего анализа объемов работ по рабочим чертежам и дифференцированным нормам времени.

Рассмотрим некоторые примеры разработки нормативов для отдельных видов работ.