Języki
Strony
Prawny
3/2013TechnologiaiAutomatyzacjaMontażu
24
ZASTOSOWANIE METOD NORMOWANIA CZASU PRACY W PROCESIE MONTAŻU WRZECIONA FREZARKI STEROWANEJ NUMERYCZNIE
Edward PAJĄK, Robert CIEŚLAK
S t r e s z c z e n i eWartykuleprzedstawionowybraneaspektynormowaniaczasupracy:analizęzużyciemchronometruidziennegoczasupracy.AutorzyzaprezentowaliopracowanąprzezsiebiemetodęzwanąChronFoto_RC.Wykorzystaneźródłaiprzeprowadzoneba-daniaprzedstawiająporównaniewyżejwymienionychmetodwprocesiemontażuwrzecionafrezarkisterowanejnumerycznie.Obydwiemetodysprawdzająsięwzastosowaniuprzemysłowym.
S ł o w a k l u c z o w enormowanieczasupracy
1. Badanie czasu pracy
1.1. Ogólne zagadnienia dotyczące czasu pracyPracę można zdefiniować jako zajęcia wymagające
wysiłkuumysłowegoifizycznego,którychcelemjestwy-tworzeniedóbriświadczenieusługsłużącychzaspokoje-niuludzkichpotrzeb.
Wżyciucodziennymważnąrolępełniczasprzezna-czonynapracęzarobkową,którydlakażdegoczłowiekajest czynnikiem wyznaczającym jego indywidualny, co-dzienny rytm życia. Z ekonomicznego punktuwidzeniaczas pracy jest, obok uzyskanych efektów, miernikiemilości pracy. Czas pracy określa także niezbędną jejczęśćspołeczną,jakąkażdypowinienwnieśćwproduk-cjęśrodków,któresąkoniecznedożyciaoraz rozwojujegosamegoispołeczeństwa.
KodeksPracyustala,żeprzezczaspracynależyro-zumiećczas,wktórympracownikpozostajewdyspozycjipracodawcywzakładziepracylubwinnymmiejscuwy-znaczonymdowykonywaniapracy[4].
Mówiącoczasiepracy,należyokreślićnormy, którezakreślająjegogórnągranicę.Wymiarczasupracownikamożebyćwięckrótszylubrównynormie,niemożejed-nakbyćdłuższy.
W przemyśle maszynowym norma czasu pracy jesttotechnicznieuzasadnionailośćczasuniezbędnegodlawykonaniaokreślonegozakresupracywdanychwarun-kachtechniczno-organizacyjnychzakładu,przezokreślo-nąliczbęwykonawcówookreślonychkwalifikacjach[2].
Problematyka pracy jest ważna i wiąże się ze spo-dziewanymw praktyce przemysłowej znaczącym skró-ceniem całkowitego czasu montażu wyrobów lub ichpodzespołów(np.wprzypadkuliniimontażowych)wrze-czywistych,reprezentatywnychsystemachwytwórczych.Konsekwencją proponowanych aplikacji odpowiedniodobranychmetodbadaniaczasupracymabyćwprowa-dzenie racjonalnych zmian organizacyjno-technicznych(np. wyrównoważenie „czasowe” procesów montażu)usprawniających wykonywanie przez człowieka czyn-ności montażowych. Mają one skutkować znaczącym
zmniejszeniem pracochłonności – kosztów montażu,czyli zwiększeniem wydajności produkcji i tym samympoprawąkonkurencyjnościpolskichfirm.
1.2. Badanie pracyBadanieczasupracypoleganazastosowaniumetod
orazdoświadczeńwanalizowaniuikształtowaniusyste-mówpracywcelujejusprawnienia,przyuwzględnieniuwydajności i potrzeb człowieka oraz ekonomicznościprzedsiębiorstwa.
Badaniaipomiarysłużąm.in.doustaleniarzeczywi-stegoprzebieguisposobuwykonaniapracy,ujawnieniastrat czasu wynikających ze stosowanej metody pracy(określenie rezerw produkcyjnych), ustalenia racjonal-nychsposobów imetodpracyorazniezbędnegoczasuichwykonania[8].
2. Metody badania czasu pracy
Wpraktyceprzemysłowej,wzależnościodcelu,sto-sujesięróżnemetodybadaniaczasupracy.Donajczę-ściejstosowanychtechniknormowaniapracymożnaza-liczyć:chronometrażifotografiędniaroboczego.Wpracyzastosowanorównieżopracowanąprzezautorówmeto-dę o nazwieChronFoto_RC [3].Wyniki badania czasupracystanowiąmateriałdo: – opracowania normatywów na typowe czynności
lubruchyrobocze,którebędąstanowiłypóźniejszeźródłodanych liczbowychdoustalenianormczasupracy,
– ichracjonalizowania,tj.wyszukiwanialepszychpodwzględem wydajności sposobów wykonywania po-szczególnych zabiegów i czynności orazwłaściwejichkolejności,
– identyfikacjiwarunkówpracywielomaszynowejjakojednegozesposobówlepszegowykorzystaniaczasupracypracowników,
– analizowania pracy linii potokowychw celu lepszejichsynchronizacji,
TiAM_3_2013.indd 24 2013-09-02 13:27:15
TechnologiaiAutomatyzacjaMontażu3/2013
25
– opracowywania technicznych norm czasu na wy-konanie poszczególnych operacji w przypadku ichbraku (analityczno-pomiarowa metoda określanianorm),
– zestawienia osiągniętej sprawności przez poszcze-gólnychpracownikówalbowykrywaniaprzyczynnie-możnościuzyskiwaniaprzeznich100%wyrobienianormy[9].
2.1. ChronometrażJest to metoda pomiaru powtarzalnych operacji lub
ichelementów(zabieg,czynność,ruchroboczy)wceluustalenia, na podstawie określonej liczby pomiarów,właściwegoczasuichtrwaniairacjonalnegowykonania wnormalnymtempiepracy.Obserwacjechronometrażo-wemożnaprowadzićwsposóbciągłylubcykliczny[7].
Do wykonywania pracochłonnych pomiarów chrono-metrażowych konieczne jest wyposażenie specjalnieprzygotowanych(przeszkolonych)pracownikówwodpo-wiednie oprzyrządowanie. Do najczęściej stosowanegooprzyrządowania należą: zegary i sekundomierze, sa-mopiszące przyrządy pomiarowe, foto- i kinoaparatura,automatyczneaparatydobadaniaczasupracyorazau-tomatyczne aparaty kontrolne.
Zależnie od liczby pracowników, których praca jestprzedmiotemobserwacji,chronometrażmożebyć:indy-widualnylubgrupowy.Wpraktycestosujesiętakżespe-cjalne rodzaje chronometrażu: kroczący, fotograficznylubselekcyjny[3].
2.2. Fotografia dnia roboczegoFotografiadniaroboczegopoleganaciągłejobserwa-
cji iwykonywaniupomiarówczasuzużywanegonasta-nowisku, uwzględniając przy tymczasypracy i przerw.Okresczasupotrzebnynaprzeprowadzeniejednejfoto-grafiipokrywasięzwyklezokresemjednejzmianyrobo-czejlubjejczęści.Celemfotografiijestokreśleniestopniawykorzystaniaczasupracyorazwielkościrzeczywistegojegozużyciadoopracowanianormatywu[6].
Wyniki fotografii dnia roboczego służą do uspraw-nienia organizacji produkcji (organizacji pracy i stano-wiskroboczych),poprawymateriałowego,technicznego i organizacyjnego zabezpieczenia produkcji oraz sąpunktemwyjściadotworzenianormatywówczasuinormobsługi[5].
Dosporządzeniafotografiidniaroboczegostosujesiędwa podstawowe systemy rejestracji czasu bieżącego:tabelarycznyiskalowy.
Obiektem obserwacji najczęściej jest pracownik,maszyna, pracownik i maszyna równocześnie, a takżezespół pracowników lub zespół pracowników i maszynrównocześnie.W zależności od zadań i rodzaju obiek-tówobserwacji,wyróżniaćmożnanastępująceodmianyfotografii czasu roboczego: indywidualną, grupową, ze-społową,fotografięobsługiwiększejliczbymaszynprzezjednegopracownikaorazsamofotografię[3].
2.3. ChronFoto_RCStudia literaturowe oraz przeprowadzone badania
wpraktyceprzemysłowejskłoniłyautoradopodjęciapró-byopracowaniametodybadaniaczasumontażu,bazu-jącejnapołączeniumodułówchronometrażu i fotografiidniaroboczego.Zpołączenia tychdwóchmodułówpo-wstał programChronFoto_RCo prostymmenuobsługizmożliwościąinstalacjinaprawiekażdymkomputerze.
Założono, żeproponowanametodabadania czasówprocesów technologicznych montażu powinna: 1) do-kładnie rejestrować czasy pracy i przerw, czyli tempawykonywania operacji technologicznej oraz 2) przypo-rządkowywaćróżnerodzajeczasówdoposzczególnychelementów operacji (moduł chronometrażu). Powinnatakże uwzględniać możliwość obliczania współczynni-ka (tzw. narzutu procentowego czasu uzupełniającego)wnormieczasuoperacjimontażu(modułfotografiidniaroboczego).Kryteriamiświadczącymioefektywnościtejmetody,pozwalającejszybkoiłatwouzyskiwaćzadowa-lającewyniki,jest: – dokładnośćpomiarówczasupracy, – krótkiczas(koszty)wykonywaniapomiarów, – możliwość analizowania pomiarów czasów złożo-
nychczynności(operacji).Ważniejszeetapypostępowaniapodczasstosowania
metodyChronFoto_RC to:określeniecelu iprzedmiotubadań, ustalenie niezbędnej liczby pomiarów; podziałbadanej czynności na elementy składowe; przeprowa-dzeniepomiarów;badanieszereguchronometrażowegopolegającenaodrzuceniuwartościznaczącoróżnychodśrednichzapomocątzw.współczynnikajegozwartości;przyporządkowanie rodzajów czasu do odcinków prze-bieguoperacji (procesu);selekcja isumowanieczasówwedług rodzajów; zestawienie sum rodzajów czasów;ocenawydajnościpracownikaorazzestawieniesumro-dzajówczasówwpostaciwykresu[1].
3. Wyniki badań pracochłonności montażu
Podczas badań w wybranym przedsiębiorstwie wy-konano pomiary czasu pracy przy montażu wrzecionafrezarkisterowanejnumeryczniewfirmieJAFOJarociń-skaFabrykaObrabiarekS.A.(rys.3.1),stosującmetody:chronometrażową (tab. 3.1), fotografii dnia roboczego(tab.3.2)iChronFoto_RC(rys.3.2-3.5).
Rys.3.1.WidokwrzecionafrezarkisterowanejnumerycznieFig.3.1.TheviewofCNCmillingspindle
TiAM_3_2013.indd 25 2013-09-02 13:27:15
3/2013TechnologiaiAutomatyzacjaMontażu
26
Tabela3.2.WynikipomiarówczasuoperacjimontażuwrzecionafrezarkisterowanejnumeryczniemetodąfotografiidniaroboczegoTable 3.2. The results of timemeasurement ofmilling spindle assembly operations using amethod of CNCworking day photo
Imię i nazwisko pracownika:PracownikX1
ARKUSZ REJESTRACYJNY INDYWIDUALNEJ OBSERWACJI CZASU PRACY
Nr karty opisowej: 1
Zadanie pracownika:Montażwrzecionadofrezarkisterowanejnumerycznie
Godziny Czynności montażoweCzas
trwania [min]
Zestawienie rodzajów czynności montażowych
Procentowe udziały rodzajów
czasów6:00 −6:15 Przygotowanie MN
MontażwrzecionaMH3,1211,88
Montażwrzeciona430,88 MH89,98%
6:15− 6:30 MontażwrzecionaMH 15,00 Magazyn2,89 MZ0,60%6:30 −6:45 MontażwrzecionaMH 15,00 Przygotowanie3,12 MN0,65%
6:45− 7:00 MontażwrzecionaMH 15,00 Przerwanastanowiskudomontażuwrzeciona8,93
MS1,65%
7:00 −7:15 MontażwrzecionaMH 15,00 Suma: 445,82 Suma: 92,88%7:15− 7:30 MontażwrzecionaMH 15,007:30 −7:45 MontażwrzecionaMH 15,00 Śniadanie:15,00 ML3,13%7:45−8:00 MontażwrzecionaMH 15,00 Toaleta:13,80 MP2,88%8:00−8:15 MontażwrzecionaMH
PrzerwanapotrzebyfizjologiczneMP10,784,22 Sprzątanie:5,38
MZ1,12%
8:15−8:30 MontażwrzecionaMH 15,00 Suma: 34,18 Suma: 7,12%8:30−8:45 MontażwrzecionaMH 15,008:45−9:00 MontażwrzecionaMH 15,00 Wydajność
9:00−9:15 Przerwa na potrzeby naturalne (śniadanie)ML 15,00
MH+MN+MA/zmianarobocza=90,62%
9:15−9:30 MagazynMZMontażwrzecionaMH
2,8912,11 MH+MN+MA=434,00
9:30−9:45 MontażwrzecionaMH 15,009:45− 10:00 MontażwrzecionaMH 15,0010:00 −10:15 Przerwa na stanowisku do montażu
silnika MSMontażwrzecionaMH
4,98
10,02Rodzaje badanych czynności:Czasliczonyjestw[min]MH–czynnośćpodstawowaMN–czynnośćpomocniczaMZ–czynnośćdodatkowaMA–przerwauwarunkowanaprzebiegiemMS–przerwauwarunkowanazakłóceniamiME–przerwanaodpoczynekMP–przerwanapotrzebyosobisteML–niedyspozycjaMR–postójprzedsiębiorstwaMX–nierozpoznane
10:15− 10:30 MontażwrzecionaMH 15,0010:30 −10:45 MontażwrzecionaMH 15,0010:45− 11:00 MontażwrzecionaMH 15,0011:00 −11:15 MontażwrzecionaMH 15,0011:15− 11:30 MontażwrzecionaMH 15,0011:30 −11:45 MontażwrzecionaMH 15,00
11:45− 12:00MontażwrzecionaMHPrzerwanapotrzebyfizjologiczneMP
5,429,58
12:00 −12:15 MontażwrzecionaMH 15,0012:15-12:30 MontażwrzecionaMH 15,00…
Źródło:Opracowaniewłasne
Tabela3.1.Wynikipomiarówczasupracyoperacjimontażuwrzecionafrezarkisterowanejnumerycznie(wartościśrednie)metodąchronometrażu
Table3.1.Themeasurementresultsoftimeassemblyoperationsthatnumericallycontrolthemillingspindle(average)bytiming
Nr zabiegu Opis (nazwa) operacji Pracochłonność
− wartości średnie [min]1. Przygotowaniewrzecionadomontażu 5,822. Montażłożyskgłównych 17,223. Montażpinoli 11,354. Montażwrzecionawobudowieisprawdzaniebicia 20,255. Składaniepierścieniadystansowego 25,416. Montażpierścienianawrzecionie 36,177. Badaniazakresuprędkościnahamowni 23,06
SUMA 139,28Źródło:opracowaniewłasnenapodstawiewykonanychpomiarówchronometrażowych
TiAM_3_2013.indd 26 2013-09-02 13:27:15
TechnologiaiAutomatyzacjaMontażu3/2013
27
Rys.3.2.Widokarkuszapomiarowego„ZE2”dlamontażuwrzecionafrezarkisterowanejnumerycznie
Fig.3.2.TheviewofmeasuringsheetZE2formountingSpindleCNCmillingmachines
Rys.3.3.Widokarkusza„dodatek”dlamontażuwrzecionafrezarkisterowanejnumerycznie
Fig.3.3.Theviewofspreadsheetadd-onfortheCNCmillingspindleassembly
TiAM_3_2013.indd 27 2013-09-02 13:27:16
3/2013TechnologiaiAutomatyzacjaMontażu
28
Rys.3.4.Widokarkusza„wykres”dlamontażuwrzecionafrezarkisterowanejnumerycznie
Fig.3.4.TheviewofgraphsheetfortheCNCmillingspindleassembly
Rys3.5.Widokarkusza„Z2”dlamontażuwrzecionafrezarkisterowanejnumerycznie
Fig.3.5.TheviewofZ2sheetfortheCNCmillingspindleassembly
TiAM_3_2013.indd 28 2013-09-02 13:27:16
TechnologiaiAutomatyzacjaMontażu3/2013
29
WynikiuzyskanezapomocąprogramuChronFoto_RCporównano z czasami otrzymanymi z zastosowaniem metod chronometrażu i fotografii dnia roboczego.Cza-syprocesumontażuustalonemetodamichronometrażu,fotografiidniaroboczego(tab.3.1;139,28minuty;tabela3.2;144,67minuty)iChronFoto_RC(rys.3.2;142,14mi-nuty)sąporównywalne.Takżewprzypadkuwydajnościpracownikawyniki uzyskanemetodami chronometrażu,fotografii dnia roboczego (tab. 3.1; 83,47%; tab. 3.2;90,62%)iChronFoto_RC(rys.3.4;88,11%)sązbliżone.
Różnica czasów procesu technologicznego mon-tażu wrzeciona frezarki sterowanej numerycz-nie ustalona metodami chronometrażu, fotografiidnia roboczego oraz ChronFoto_RC wynosi około 2–3%izdaniemautorówmożnajązaakceptować.
4. Podsumowanie
Warunki techniczne, organizacyjne i ekonomiczneorazzwiększającasięciąglekonkurencyjnośćprodukcjiwymagają racjonalnego ustalania czasów i wynagro-dzeńzawykonaneprzezpracownikówczynności.Normyczasowe jako uzasadnione powinny wynikać z analizy iocenyrealizowanychoperacjilubcałychprocesówtech-nologicznych.
Na przykładzie procesu technologicznego montażuwrzeciona frezarki sterowanej numerycznie dokonanoweryfikacjizaproponowanejprzezautorametodyChron-Foto_RC badania czasów montażu. Uzyskano wynikipozwalającestwierdzić,żepozwalaonadokładniereje-strować czas pracy i przerw, czyli tempowykonywaniaprzez człowieka poszczególnych elementów operacjitechnologicznychmontażu.Proponowanametodaumoż-liwiatakże,coważne,przyporządkowywaćdonichróż-newartości czasów oraz obliczaćwspółczynniki czasuuzupełniającegooperacjimontażu,czylitzw.narzutupro-
centowegownormie czasu.Weryfikacja proponowanejprzez autora metody wykazała, że pozwala uzyskiwaćwiarygodnewyniki, jestskuteczna i szybkawstosowa-niu,czasybadanegoprocesutechnologicznegomontażuustalonemetodamichronometrażu, fotografiidniarobo-czegoiChronFoto_RCróżniąsiębowiemtylkoo2–3%.
LITERATURA
1. Cieślak R.: Ocena metod badania czasu pracy w procesach technologicznych montażu.Pracadok-torska,Poznań2011,s.90–112.
2. FeldM.:Podstawy projektowania procesów techno-logicznych typowych części maszyn.WydawnictwaNaukowo-Techniczne,Warszawa2000,s.221–223.
3. JasińskiZ.:Zarządzanie pracą – organizowanie, pla-nowanie, motywowanie, kontrola.AgencjaWydawni-cza„Placet”,Warszawa1999,s.92,99,101.
4. KodeksPracy,art.128.5. Libal V. i zespół (tłumaczył JeleńW.):Organizacja
i zarządzanie produkcją. PaństwoweWydawnictwoEkonomiczne,Warszawa1976,s.590–591.
6. MrełaH.:Metody badania pracy – metody i techniki organizatorskie.PWE,Warszawa1979,s.84.
7. MrełaH.:Technika organizowania pracy.Wyd.Wie-dzaPowszechna,Warszawa1975,s.289–290.
8. REFA.Metody badania prac cz. 1 i cz. 2.CieszyńskaDrukarniaWydawnicza,1984,s.12.
9. WołkR.:Podstawy normowania pracy w przemyśle maszynowym. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne,Warszawa,s.202,452,475.
______________________________Prof.ndzw.drhab. inż.EdwardPająk–DyrektorInsty-tutuTechnicznegowPaństwowejWyższejSzkoleTech-nicznej,62-510Konin,ul.Wyszyńskiego3C,e-mail: [email protected]ż.RobertCieślak–starszywykładowcawInstytucieTechnicznymw PaństwowejWyższej Szkole Technicz-nej,62-510Konin,ul.Wyszyńskiego3C,e-mail:[email protected].
THE USAGE OF TIME STUDY METHODS IN THE ASSEMBLY PROCESS OF A CNC MILLING MACHINE SPINDLE
A b s t r a c tThispapercontainsoverviewofatwochosenmethodsoftimestudy:achronometricanalysisandaworking-dayactivitystudy.ItalsopresentsthemethodcreatedbytheauthorsandcalledChronFoto_RC.Literaturesourcesandtheauthors’researchprovidedthebasisforthecomparisonoftheaforementionedmethodsusedintheassemblyprocessofaCNCmillingmachinespindle.Thesummaryevaluatesthatthesemethodsarecreatedandfitfortheindustrialuse.
K e y w o r d stimestudymethods
TiAM_3_2013.indd 29 2013-09-02 13:27:16
Top Related