Корректировка норм выработки по нормам времени в теории и на практике

Cледует отметить одну из тенденций, характеризующих современное производство и стереотипы отечественных нормировщиков: мы никак не можем избавиться от наследия «сборочного цеха СССР», причем работающего в виде поточной линии. Между тем маркетинг диктует нам новые условия работы. Массового и даже крупносерийного производства по большинству видов продукции может не быть еще долго. А может быть, не будет уже никогда... Как прогнозируют специалисты, в посткризисный период удержаться на рынке смогут лишь те предприятия, которые переориентируют свои продажи и производство на работу с узкими целевыми аудиториями. Маркетинг уступает место таргетингу (от англ. target – цель), а это значит, что наиболее актуальны будут методики нормирования, предназначенные для средне- и мелкосерийного производства. Причем эти методики должны позволять нормировщику видеть связь между нормой времени и нормой выработки, чтобы в случае необходимости оперативно корректировать норму выработки по установленной норме времени, и наоборот. Все зависит от того, какую задачу ставит главный экономист: оценить возможность выпуска в срок заданной партии товара или уложиться в предполагаемый фонд оплаты труда.

Разные варианты одного подхода

В общем виде технически обоснованная норма штучно-калькуляционного времени (t_шт.-к) для серийного производства устанавливается по формуле:

t_шт.-к = t_шт + Т_пз / n,

где t_шт – норма штучного времени, приходящегося на единицу предмета труда, мин;

Т_пз – норма подготовительно-заключительного времени, приходящегося на партию предметов труда, мин;

n – размер партии предметов труда.

В массовом производстве последнее слагаемое в этой формуле бесконечно мало′ (вследствие измерения сотнями тысяч или миллионами единиц) и принимается равным нулю, а t_шт.-к = t_шт. Что касается штучного времени, то тут возможны варианты.

Вариант первый:

t_шт = t_оп × (1 + (α_ом + α_лн + α_перер) / 100),

где α_ом, α_лн, α_перер – проценты времени соответственно на обслуживание рабочего места, личные надобности и регламентированные перерывы;

t_оп – оперативное время.

В массовом и иногда в крупносерийном производстве время обслуживания рабочих мест обычно делится на время технического обслуживания (t_омт), устанавливаемое в процентах от основного времени, и время организационного обслуживания (t_омо), устанавливаемое в процентах от оперативного. Поэтому технически обоснованную норму штучного времени для массового и (в указанной ситуации) для крупносерийного производства определяют по формуле:

t_шт = t_оп × (1 + (α_омо + α_лн + α_перер) / 100) + t_о × α_омт / 100,

где α_омт – процент времени на техническое обслуживание рабочего места;

α_омо – процент времени на организационное обслуживания рабочего места;

t_о – основное время.

Это – второй вариант формулы.

При отсутствии перерывов по технологическим или организационным причинам производственный менеджер имеет дело с третьим вариантом формулы:

t_шт = t_оп × (1 + (α_омо + α_лн) / 100) + t_о × α_омт / 100.

Справочно: регламентированные перерывы неустранимы, так как предусмотрены технологией производства и организацией труда. Эти перерывы имеют место при осуществлении работ или операций, технологически или организационно жестко связанных по по­следовательности и времени выполнения, например, при горячей штамповке в условиях разной производительности агрегатов нагрева и обрабатывающего оборудования, при листовой штамповке и обрезке заусенцев, при отделочных и финишных операциях, существенно отличающихся по длительности от черновой и получистовой обработки. Неустранимые перерывы могут иметь место и в поточном производстве вследствие некратной производительности смежных рабочих мест, когда не удаются мероприятия по синхронизации.

Поскольку в массовом производстве функции технического обслуживания должны быть переложены на соответствующие подразделения предприятия или должны быть проведены необходимая механизация и автоматизация соответствующих работ, то четвертый вариант формулы будет следующим:

t_шт = t_оп × (1 + (α_омо + α_лн + α_перер) / 100).

В случае если удается провести мероприятия по синхронизации работ, будет пятый вариант формулы:

t_шт = t_оп × (1 + (α_омо + α_лн) / 100).

Парадокс, который замечают слишком поздно

Норма t_шт служит исходной величиной для установления сменных или часовых норм выработки. При этом нормировщику следует учитывать, что изменение нормы t_шт влечет за собой соответствующее изменение и нормы выработки н_в, однако норма выработки увеличивается в большей степени, чем уменьшается норма времени. Этот парадокс означает, что нормировщику приходится иметь дело не с простой обратной пропорциональностью, а с более сложной (или более тонкой) зависимостью.

Допустим, если норма времени снижена на X %, то новой норме времени будет соответствовать норма выработки (Н_в):

Н_в = Т_см / t_шт′ = Т_см / (t_шт × (1 – X / 100)),

где t_шт и t_шт′ – соответственно ранее действовавшая и новая нормы штучного времени, мин;

Т_см – длительность смены, мин.

Если обозначить увеличение нормы выработки через Y %, то:

Н_в / (1 + Y / 100) = Т_см / t_шт

или

Н_в = (1 + Y / 100) × (Т_см / t_шт).

Приравнивая выражения нормы выработки через X и Y, можно получить:

Т_см / (t_шт × (1 – X / 100)) = (1 + Y / 100) × (Т_см / t_шт).

Отсюда процент повышения нормы выработки:

Y = 100X / (100 – X),

а процент снижения нормы времени:

X = 100Y / (100 + Y).

Например, производственному менеджеру необходимо спрогнозировать рост нормы выработки при ужесточении нормы времени на 10 %. Он подставляет эту «контрольную цифру» в соответствующую формулу:

Y = 100X / (100 – X) = 100 × 10 / (100 – 10) = 11,1.

Это означает, что норма выработки при таком условии увеличится на 11,1 %.

Теперь пример той же «непростой» обратной пропорциональности, но как бы с другой стороны.

Производственному менеджеру необходимо определить требуемое снижение нормы времени для повышения нормы выработки на 25 %. Он подставляет «игрек» в выражение для «икса»:

X = 100Y / (100 + Y) = 100 × 25 / (100 + 25) = 20.

Таким образом, норму времени следует ужесточить на 20 %.

Несложные расчеты, но от них порой зависит судьба предприятия (например, когда решается вопрос, выполнят ли производ­ственные подразделения размещенный заказ в кратчайшие сроки).

Учет режимов обработки при расчете основного времени на операцию

Рассмотрим процесс нормирования основного времени на операцию.

Применение аналитически-расчетного метода нормирования означает выбор такого варианта трудового процесса, который обеспечит выполнение технических требований и достижение оптимальных затрат на его реализацию. Критериями оптимизации затрат на отечественных предприятиях долгое время считались повышение производительности и снижение себестоимости обработки, хотя в условиях ориентировки на качество и конкурентоспособность продукции отношение к этим параметрам пересматривается. Но как бы там ни было, факт остается фактом: при использовании аналитически-расчетного метода нормирование органично связано с разработкой технологического процесса, сопутствует ей и завершает ее.

Важно! Использование нормативов, во-первых, сокращает время расчетов, во-вторых, позволяет сравнить предлагаемые технологом режимы с нормативными и выбрать оптимальный вариант.

Установление технически обоснованных норм времени аналитически-расчетным методом производится в 2 этапа. При этом результаты каждого этапа производственный менеджер-нормировщик должен согласовывать с техническим менеджером (чаще всего – технологом).

На I этапе определяют перечень операций и устанавливают последовательность их выполнения, выбирают оборудование, инструмент и приспособления, осуществляют предварительное назначение режимов резания, штамповки, термообработки и других операций по технологическим требованиям.

На II этапе методами технического нормирования осуществляется анализ предварительно выбранных режимов с точки зрения организации и экономических требований. При этом принципиальное отличие действий технолога и нормировщика заключается в том, что технолог рассчитывает режимы обработки по формулам и таблицам из соответствующих справочников, а нормировщик – проверяет рациональность выбранных режимов по микронормативам (Иоффе, «терблиги», БСМ-1, МТМ и др.).

Основными критериями эффективности режима обработки, например, резанием служат количество деталей, которое может быть обработано на данном станке в единицу времени, и себестоимость обработки по тем элементам затрат, которые изменяются в соответствии с заданными технологическими требованиями.

Основное технологическое время на каждый переход определяют по формуле:

t_о = L × i / n × s,

где L – расчетная длина хода инструмента (стола) в направлении подачи;

n – частота вращения шпинделя или число двойных ходов инструмента (стола);

s – подача на один оборот шпинделя или на двойной ход инструмента (стола);

i – число проходов.

n = 1 000 × υ / π × D,

где υ – скорость резания, м/мин;

D – диаметр обработки, мм.

i = b / a,

где b – припуск на обработку;

a – глубина резания.

t_о = π × D × L × b / 1 000 × υ × s × a.

Справочно: в нормативных справочниках величины скоростей резания приведены для условий, когда режущий инструмент перетачивается и доводится на инструментальных уча­стках пастой, содержащей карбид бора. В случае заточки твердосплавных инструментов алмазными кругами применяют по­правочный коэффициент на скорость резания 1,08. При заточке инструмента самим станочником скорость снижается на одну ступень или применяется коэффициент 0,88. Таким образом, производственный менеджер должен учитывать, что не только вспомогательное, но и основное время в значительной мере зависит от организационных условий производства вообще и труда в частности.

Эта формула показывает, что минимальная продолжительность основного времени соответствует максимальному значению произведения υ × s × a. Однако величина глубины резания (a) ограничена жесткостью системы СПИД (станок, приспособление, инструмент, деталь), а подача и скорость резания – мощностью станка.

Для обеспечения максимальной производительности и минимальной себестоимости необходимо назначать режимы резания, исходя из следующих основных положений:

1) при выборе глубины резания и подачи: выгоднее работать с большей глубиной, увеличивая ее за счет снижения подачи;

2) при выборе подачи и скорости резания: выгоднее работать с большей подачей, увеличивая ее за счет уменьшения скорости резания.

Как фактор организации производства учитывается и серийность работ путем корректировки вспомогательного времени. При продолжительной обработке типовых партий деталей рабочий приспосабливается к выполнению вспомогательных приемов и t_в изменяется в сторону уменьшения.

Продолжительность обработки партий деталей рассчитывается как произведение трудоемкости на количество партий или как средняя величина продолжительности в сменах на выполнение одной операции в течение месяца.

Последовательность действий производственного менеджера по установлению основного времени на станочную операцию удобнее всего представить в виде блок-схемы, приведенной на рис. 1, поскольку 2 раза ему приходится иметь дело с логическим блоком «выбор».

Рис. 1. Блок-схема установления основного времени

1. Выбор инструмента включает определение по нормативам:

– марки инструментального материала в зависимости от вида, характера и условий обработки, а также обрабатываемого материала;

– геометрических параметров режущей части инструмента.

2. Выбор глубины резания (а) определяется:

– припуском на обработку (при черновой обработке весь припуск целесообразно снимать за один проход инструмента, а максимально допустимая глубина резания берется из нормативных справочников);

– требованиями к чистоте обработки (на чистовую обработку оставляется 0,5–1 мм, кроме шлифовальных и строгальных работ).

3. Определение расчетной длины обработки заключается в суммировании:

L = l + l₁ + l₂,

где l – длина обработки поверхности в направлении подачи (определяется по чертежу или эскизу обработки);

l₁ – величина врезания и перебега инструмента (определяется по нормативам);

l₂ – дополнительная длина на взятие стружки (отсутствует при установке инструмента на размер или по лимбу).

4. Выбор подачи (S) определяется:

– при черновой обработке – принятой глубиной резания, размером обработки поверхности и размером державки инструмента;

– при чистовой обработке – требованиями к чистоте поверхно­сти.

5. Уточнение подачи заключается в выборе ближайшей к табличному значению величины подачи по паспорту станка.

6. Выбор скорости резания (υ) осуществляется с учетом материала инструмента и заточки, вида обработки и принятых значений глубины резания и подачи.

Скорость резания корректируется в зависимости от условий обработки предметов труда и эксплуатации средств труда:

– способа заточки резца;

– элементов системы СПИД (например, на токарных станках существует восемь ее разновидностей);

– механических характеристик материала;

– марки твердого сплава;

– геометрии инструмента;

– состояния обработки поверхности;

– наличия охлаждения.

Справочно: в нормативах задается интервал подач. Поэтому при черновой обработке величина подачи интерполируется в заданном интервале в зависимости от глубины резания, а при чистовой обработке рекомендуется брать среднее число из интервала.

Поправочные коэффициенты по первому условию приводятся в начале сборников нормативов, по второму – в начале раздела для каждой группы станков, по остальным условиям – в примечаниях нормативных таблиц.

7. Проверка подачи по ограничениям включает сравнение осевой силы резания с допустимой силой прочности механизмов станка.

При этом должно соблюдаться условие:

Р_S ≤ Р_{S ст},

где Р_S – сила подачи;

Р_{S ст} – сила подачи, допускаемая механизмом станка (приводится в его паспорте).

В отдельных случаях величина подачи подлежит проверке:

– по прочности державки инструмента и пластинки твердого сплава (при больших сечениях стружки);

– по прогибу деталей (при точении в патроне или в центрах длинных нежестких заготовок);

– по прочности крепления (при креплении заготовки ступенями перевернутых кулачков патрона).

8. Проверка скорости по ограничениям заключается в корректировке выбранного режима обработки по мощности станка.

Должно выполняться условие:

N_рез ≤ N_эфф,

где N_рез – потребная мощность резания (рассчитывается по нормативам),

N_эфф – эффективная мощность станка (приводится в паспорте).

Если окажется, что мощность резания больше предельно допустимой на станке, то глубину резания и подачу оставляют неизменными, а по таблицам нормативов обратным ходом определяют скорректированную скорость:

υ_корр = υ × N_эфф / N_рез.

При обработке, связанной с вращением заготовки, проверяется двойной крутящий момент (2М_кр):

2М_кр = P_T × D / 1 000,

где P_T – тангенциальная сила резания (определяется по нормативам),

D – диаметр обработки, мм.

Должно соблюдаться условие:

2М_кр ≤ 2М_ст,

где М_ст – допустимый двойной крутящий момент (приводится в паспорте станка).

9. Уточнение скорости по паспорту станка включает расчет частоты вращения шпинделя или числа двойных ходов инструмента (стола) по выбранной скорости:

n = 1 000 × υ / π × D.

Затем принимается ближайшая паспортная частота вращения nст ≈ n, например 600 ≈ 638 об/мин.

10. Расчет нормы основного времени (t_о) производится по формуле:

t_о = L × i / n_ст × s.

(Окончание следует.)