1.2. Организация рабочих мест

Рациональная организация рабочего места пред­усматривает его оснащение основным и вспомогательным оборудованием в соответствии с требованиями технологи­ческого процесса, организационной оснасткой, ин­вентарем и т. п., их рациональное взаимное расположение на рабочем месте. При этом требуется обеспечить высокую производительность труда рабочего, соблюдение требо­ваний технологии, снижение утомляемости рабочего и безопасность его труда.

Оснащение рабочих мест основным и вспомогательным оборудованием следует выполнять на основе типовых про­ектов организации рабочих мест и типовых перечней оснастки на рабочих местах для предприятий машино­строительной промышленности.

Количество быстроизнашиваемой оснастки, режущих и измерительных инструментов, размещаемых на рабочем месте, определяется с учетом их стойкости и периодично­сти доставки на рабочее место по формуле

N_о = Т_о N_см К_п К_стр / Тn_см,

где N_о – количество оснастки или инструмента на рабочем месте, шт.; Т₀ – основное (технологическое) время на операцию, мин; N_см – сменная программа запуска дета­лей, шт.; К_п – коэффициент применяемости данного ин­струмента, показывающий удельный вес времени работы инструмента в основном времени на операцию; К_стр – коэффициент, учитывающий необходимый страховой запас инструмента на рабочем месте, обычно принимается в пределах 1,02–1,05; Т – стойкость инструмента, мин; n_см – количество поставок инструмента в смену.

Пример 1. Определить размер комплекта сверл на рабо­чем месте сверловщика при выполнении одноинструментной операции при условии, что норма времени на операцию Т_ш = 4,5 мин, удельный вес основного времени составляет 50 % Т_ш, страховой запас инструмента на рабочем месте составляет 3 % общего числа инструментов, стой­кость сверл 40 мин, а доставка их осуществляется 1 раз в сутки при двухсменной работе.

1. Определим норму выработки на операцию:

N_см = = 480/4,5 = 106,7 ≈ 107 шт.

2. Определим величину основного (технологического) времени на операцию:

Т_о = 0,5 Т_ш = 0,5×4,5 = 2,25 мин.

При одноинструментной обработке К_п = 1.

Величина комплекта сверл на рабочем месте

N_о = T_о N_см К_п К_стр / Тn_см = 2,25×107×1×1,03 / 40×0,5 = 12,3 ≈ 13 шт.

Тара для размещения заготовок и обработанных деталей должна обеспечить сохранность изделий, быть по возможности мерной и удобной в эксплуатации. Подбор тары выполняется на основании расчета потребности в за­готовках, их конфигурации, размеров, массы и периодич­ности доставки на рабочее место. При проектировании тары определяется объем тарного устройства для размещения заданного числа деталей. Необходимый объем тары V_T (кубические единицы) для рабочих мест с различным уровнем специализации опре­деляется:

а) в условиях массового производства, где за каждым рабочим местом закреплено изготовление только одной детали, по формуле

V_т = Т_см V_д / Т_ш К_т n_см или V_т = t_п V_д / Т_ш Кт ,

где Т_см – продолжительность рабочей смены, мин; V_д – объем одной детали, кубические единицы; К_т – коэффициент заполнения тары, зависящий от конфигура­ции деталей и способа их размещения в таре (принимается в пределах 0,5–0,7 при хранении деталей навалом и 0,7–0,8 при упорядоченном хранении деталей); Т_ш – норма времени на операцию, мин; n_см – число поставок партий заготовок в смену, определяется как n_см = Т_см / t_п (здесь t_п – период поставки, т. е. продолжительность времени между поставками двух смежных партий дета­лей, мин);

б) в условиях крупносерийного производства для специализированных рабочих мест по формуле

V_т = N_смV_д / n_см К_т ,

где N_см – сменная программа запуска деталей, шт;

в) в условиях серийного и мелкосерийного производ­ства для рабочих мест с учетом средней повторяемости отдельных операции и средних размеров обрабатываемых деталей по формуле

V_т = N_ср × V_ср / К_т ,

где N_ср – средняя программа запуска по всей номенкла­туре деталей, обрабатываемых на рабочем месте, опре­деляется как средняя арифметическая величина из программ запуска по каждой номенклатурной позиции – (здесь n – номенклатура деталей, обрабатываемых на рабочем месте, шт.); V_ср – средний объем обрабатыва­емых деталей, определяется как средневзвешенная величина по формуле

^,

где V_i – объем детали i-й номенклатурной позиции; N_i – программа по i-й номенклатурной позиции, шт.

Общую массу деталей P₀, находящихся в таре, рассчи­тывают по формуле

P₀ = V_тγК_т,

где γ – плотность материала детали.

Тогда полная масса тары с деталями Р_п составит

Р_п = Р₀ + Рк или Р_п = К_к Р₀ ,

где Р_к – масса конструктивных элементов тары; К_к – эмпирический коэффициент, выражающий массу конструк­тивных элементов тары через массу хранимых в ней дета­лей, принимается равным 1,1 для пластмассовой тары и 1,2 – для металлической.

Для определения линейных размеров тарного устрой­ства необходимо из объема тары V_т извлечь кубический корень и получить размер ребра куба. Если, исходя из удобства работы, размещения тары на рабочем месте или эстетических требований, тара должна иметь вид параллелепипеда, то необходимо уменьшить одно из ребер куба и пропорционально увеличить другое ребро.

Необходимо различать внешнюю и внутреннюю планировки рабочего места. Внешняя планировка – это схема расположения на производственной площади оборудова­ния и инвентаря; внутренняя планировка – это размеще­ние организационной, технологической оснастки и инструмента на рабочем месте, в инструментальных шка­фах и тумбочках. Как внешняя, так и внутренняя пла­нировки должны обеспечивать минимальные траектории перемещения рабочего и предметов труда на рабочем месте в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Пример 2. На рис. 1 показаны два варианта внешней планировки рабочего места токаря-универсала. При ва­рианте планировки а) путь, проходимый рабочим за время выполнения операции, составляет 11,1 м; при сменной норме выработки Н_см = 500 шт. длина перемещения ра­бочего за смену на рабочем месте составляет 5,5 км. Опре­делить эффективность внедрения планировки б).

Применение варианта планировки б) сокращает траекторию пере­мещения рабочего при выполнении операции до 5,3 м. Тогда длина пути, проходимого рабочим за смену, составит 500 × 5,3 = 2,7 км. С учетом средней скорости движения рабочего, равной 5,5 км/ч, этот вариант планировки обес­печивает экономию рабочего времени Э = (5,5–2,7)/5,0 = = 0,56 ч = 33,6 мин, что позволяет увеличить сменную норму выработки за счет интенсивного исполь­зования резервов рабочего времени. Увеличение нормы выработки составит

Н ^'_см = (Т_см + Э) Н_см / Т_см – Н_см = (480+33,6) – 500 = 35 шт.

Рис. 1. Варианты планировки рабочего места токаря

При проектировании планировки многостаночных (мно­гоагре­гатных) рабочих мест необходимо обеспечить удоб­ные и короткие подходы к каждому станку, а взаимное расположение группы обслуживаемых станков должно обеспечить экономное использование производственной площади.

Задача 8. Определить необходимое число сверл и мет­чиков на рабочем месте сверловщика, если основное (тех­нологическое) время в смену составляет 320 мин, стой­кость сверл – 1 ч, метчиков – 2 ч, трудоемкость перехода свер­ления – 0,4 мин, нарезания резьбы – 1,2 мин, доставка инстру­ментов на рабочее место – 1 раз в смену.

Задача 9. Определить объем тары для хранения гаек М20 (h = 22 мм; D_cp = 35 мм) россыпью. Расход гаек 1000 шт/смену, периодичность поставки на рабочее место – 1 раз в смену. Коэффициент заполнения тары КТ = 0,7.

Задача 10. Определить объем тары для хранения на рабочем месте цилиндрических заготовок Ø 30 мм и длиной 350 мм. Норма выработки Н_см = 1000 шт/смену. Периодичность поставки заготовок на рабочее место – 1 раз в две смены. Коэффициент заполнения тары К_Т = 0,8.

Задача 11. Определить размеры тары и массу деталей, находящихся в таре, для хранения на рабочем месте сле­саря-сборщика цилиндрических пружин Ø 20 мм и дли­ной 40 мм. Масса 1 м пружины – 1 кг. Норма штучного времени на операцию Т_шт = 1,45. Период поставки – 2 раза в смену. Коэффициент заполнения тары К_Т = 0,85. Тара должна иметь вид прямоугольного основания с двумя рядами штырей. Расстояние между осями штырей – 1,5 диаметра пружины.

Задача 12. Определить размеры тары для хранения деталей на рабочем месте токаря-универсала. Программа запуска деталей – 360 шт/смену, объем одной детали – 28,3 см³. Коэффициент заполнения тары К_Т = 0,7. Тара должна иметь вид параллелепипеда с соотношением сторон 1:2:4.

Задача 13. На рабочем месте фрезеровщика (мелкосе­рийное производство) величина сменного задания харак­теризуется данными табл. 8. Определить объем хранимых на рабочем месте деталей, размеры тары и массу хранимых деталей. Тара должна иметь вид параллелепипеда с соотноше­нием сторон 1:2:3. Коэффициент заполнения тары К_Т = 0,6.

Таблица 8

Исходные данные

Детали	Сменная выработка, шт/смену	Объем детали, см3
А Б В	50 30 80	120 250 400

З адача 14. Выбрать и обосновать рациональный вариант планировки многостаночного рабочего места, осна­щенного плоскошлифовальными станками. Схема вариантов планировки рабочего места показана на рис. 2. Варианты планировки характеризуются следующими данными. Вариант а: расстояние перемещения рабочего за операцию – 12 м; занимаемая производственная площадь – 32 м²; норма времени на операцию Т_ш = 1,6 мин. Ва­риант б: расстояние перемещения рабочего за операцию – 6 м; площадь рабочего места – 40 м². Норматив амортиза­ционных отчислений за используемую производственную площадь а = 4 %, стоимость 1 м² производственной площади S_n = 120 руб/м². Годовой эффективный фонд времени работы оборудования при двухсменном режиме работы Ф_эф = 3950 ч. Тарифная ставка рабочего-сдельщика 3-го разряда 0,606 руб/ч. В процессе анализа вариантов планировок рабочего места определить возможное сокращение нормы времени и рост производительности труда для варианта б за счет сокращения времени на перемещения рабочего при выполнении операции. Выбор рационального варианта при выполнении операции. Выбор рационального варианта планировки рабочего места осуществить по критерию λ → min. Скорость перемещения рабочего считать равной 5,0 км/ч.