Determinarea normelor de timp
reprez reprezint intăă timpul timpul necesa necesarr execu executăr tării ii unei unei operaţ operaţii, ii, în condi condiţii ţii tehnic tehnicooeconomice predeterminate. Structura Structura normei de timp timp pune pune în evid eviden enţă ţă elem elemen ente tele le sale sale comp compon onen ente te.. Potri Potrivi vitt reglementărilor românesti, această structură este prezentată în fig. 1
Norma de timp
Fig.1
unde: T pi – timpul de pregătire şi încheiere Top –timpul operativ t b – timpul de bază ta – timpul auxiliar (ajutător) Td1 – timpul de deservire a locului de muncă tdt – timpul de deservire tehnică tdo – timpul de deservire organizatorică Tîr – timpul de întreruperi reglementate tto – timpul de întreruperi condiţionate de tehnologia stabilită şi de organizare a producţiei ton – timpul de odihnă şi de necesităţi fireşti (fiziologice) Cerinţele de adaptare la principiile de organizare a fabricaţiei actuale, determinate de utiliz utilizare areaa uno unorr noi tehnol tehnologi ogiii şi echip echipame amente nte de preluc prelucrar raree impun impun o restr restruct uctura urare re şi o simplificare a elementelor componente componente ale normei de timp pe operaţie (fig.2). Aceste componente de timp sunt clasificate funcţie de natura, frecvenţa şi poziţia activităţilor pe care le determină, în cadrul ciclului de prelucrare ce se desfăşoară la un post de lucru.
1
timp de bază timp auxiliar – mecanic timp auxiliar - uman
După natura activităţilor
Clasificarea componentelor de timp
După frecvenţa de desfăşurare
timp frecvenţial timp de pregătire-încheiere
După poziţia în cadrul ciclului de muncă
timp mascat
Fig.2
Timpul de bază (tb) este timpul în care are loc prelucrarea nemijlocită a semifabricatului şi
care depinde doar de sistemul tehnologic (maşină). Timpul auxiliar – mecanic (tam) este timpul în care se efectuează activităţi care depind deopotrivă de operator şi de sistemul tehnologic. Timpul auxiliar-manual (ta) este timpul ce corespunde unei activităţi umane, care depinde numai de acţiunea operatorului. Timpul frecvenţial (tf ) este timpul care revine unei singure piese, în cazul efectuării periodice a unor activităţi (după executarea unui număr n de piese). Timpul mascat (tma) este timpul destinat unor activităţi ce se desfăşoară în acelaşi timp cu o altă activitate, durata acesteia din urmă fiind cea considerată în calculul normei de timp.
Timpul de pregătire şi încheiere [Tpî ] se determină pentru toată seria (lotul) de piese.
El este consumat de operatorul uman înaintea efectuării lucrării pentru crearea condiţiilor necesare executării acesteia, precum şi după terminarea ei, pentru încheierea lucrării. Norma de timp pe operaţie este o sumă a acestor componente de timp (fig.3)
Norma de timp pe operaţie (T N)
Timp de pregătire – încheiere (T pî )
Timp unitar (Tu) Timp de bază (tb) Timp auxiliar – mecanic (tam) Timp auxiliar-manual (ta) Fig.3
2
Relaţia de calcul a normei de timp pe operatie este: T N = Tu + T pî / N [min/buc] unde N este numărul de piese din lotul de fabricaţie. Durata necesară executării lotului de piese, D N este : D N = T pî + N ⋅ Tu [min/lot] Metode folosite pentru determinarea normelor de timp, modalităţi de măsurare
Se pot folosi următoarele metode în vederea stabilirii normelor de timp: a) metoda analitică b) metoda experimental-statistică c) metoda comparativă (analogică) Metoda analitică este o metodă ştiinţifică ce permite stabilirea foarte precis a normelor de timp. Presupune calculul timpului necesar executării de către maşina-unealtă sau/şi operatorul uman a fiecărui element al operaţiei, în condiţiile în care sunt utilizate în întregime posibilitățile tehnice ale echipamentelor tehnologice, iar mişcările inutile ale muncitorului sunt eliminate. Metoda statistică presupune determinarea unui timp mediu, stabilit statistic, consumat pentru realizarea unor operaţii similare. Metoda analogică presupune compararea unei operatii cu operaţii similare şi interpolarea timpilor corespunzători. Ca metode de măsurare şi de analiză a timpului de muncă întâlnim: 1. Metode de înregistrare directă a timpului 1.1. – cronometrarea 1.2. – fotografierea 2. Metode de înregistrare indirectă a timpului 2.1. – observări instantanee 2.2. – măsurarea timpului pe microelemente 3. Filmarea 4. Utilizarea magnetofonului 5. Oscilografierea 6. Centralografierea Pentru explicaţii, considerăm mai important să ne oprim la ultimele metode: - Filmarea: - este metoda de înregistrare continuă şi în amănunte a unei anumite perioade de muncă, utilizându-se aparatul de filmat. - Utilizarea magnetofonului: - se indică la măsurarea activităţilor care se desfăşoară pe întuneric. Magnetofonul se completează cu un sistem automat de marcare a începutului şi sfârşitul acţiunii înregistrate pe bandă. Totodată se cuplează la un contor care permite măsurarea cu precizie cerută (uneori sutimi de secundă) a intervalelor de timp scurse între două semnale sonore înregistrate pe bandă, utilizându-se dispozitive de recunoaştere a acestor semnale. - Oscilografierea: - se utilizează când nu este necesară prezenţa unui observator. Astfel se înregistrează pe oscilograf semnalele primite de la maşina-unealtă prin intermediul unor traductoare, obţinându-se succesiunea mânuirilor, fazelor etc, realizându-se o diagramă (numită oscilogramă). - Centralografierea: este procedeul de analizare pe o instalaţie electronică (centralograf) a unei grupe până la 20-40 maşini. Se poate cuprinde chiar o secţie întreagă. Ca funcţionare (pe bază de traductoare) se aseamănă cu instalaţia şi principiul oscilografului. 3
Calculul timpului de bază
Timpul de bază, tb , este timpul în care are loc prelucrarea nemijlocită a semifabricatului (modificarea formei, dimensiunilor, proprietăţilor fizico-mecanice) şi care depinde doar de sistemul tehnologic (maşină). Relaţia generală de calcul a timpului de bază este:
t b = Lc ⋅ i / Vf , unde Lc este lungimea de calcul, în mm, V f este viteza de avans, în mm/min, iar i numărul de treceri. Pentru exemplificare, se prezintă cîteva tipuri de prelucrări şi relaţiile de calcul ale timpului de bază, lungimii de calcul şi vitezei de avans. Prelucrarea prin strunjire
Timpul de bază se calculează cu relaţia: T b
=
Lc V f ⋅10 3
⋅ i [ min] ,
unde Lc este cursa totală de lucru, în mm, V f este viteza de avans a sculei, în m/min, iar i este numărul de treceri. Schema de calcul a cursei totale de lucru, în cazul strunjirii longitudinale şi strunjirii frontale, este prezentată în fig.4.
Fig.4
Viteza de avans la strunjire se calculează cu relaţia: Vf = n·f·10-3 [m/min], unde n este turaţia semifabricatului, în rot/min, iar f este avansul sculei, în mm/rot.
4
Prelucrarea prin găurire
Timpul de bază se calculează cu relaţia:
=
T b
Lc V f ⋅ 10
3
[ min] ,
unde Lc este cursa totală de lucru, în mm, iar V f este viteza de avans, în m/min. Schema de calcul a cursei totale de lucru a sculei este prezentată în fig.5. Viteza de avans la găurire se calculează cu relaţia: Vf = n·f·10-3 [m/min], unde n este turaţia sculei/semifabricatului, în rot/min, iar f este avansul sculei, în mm/rot.
δ = unghiul la vârf al burghiului; z = distanţa de angajare/ieşire a sculei în/din aşchiere: 2-5 mm.
Fig.5
Prelucrarea prin frezare
Timpul de bază se calculează cu relaţia: T b
=
Lc V f ⋅ 10 3
⋅ i [ min] ,
unde Lc este cursa totală de lucru, în mm, V f este viteza de avans, în m/min, iar i este numărul de treceri (i = A/a p). Viteza de avans se calculează cu relaţia: Vf = n · f z · z [mm/min], unde n este turaţia frezei, în rot/min, f z este avansul pe dinte, în mm/dinte, iar z este numărul de dinţi ai frezei. În cazul frezării de degroşare, schema de calcul a cursei totale de lucru este prezentată în fig. 6.
5
Frezare frontală 2
2
D L X = − a 2 2
unde D este diametrul frezei, iar L a este lăţimea de frezat Frezare cilindrică X
=
a p ( D − a p )
unde D este diametrul frezei, a p este adâncimea de aşchiere, iar L este lungimea de frezat.
Fig.6
În cazul frezării de finisare, schema de calcul a cursei totale de lucru a sculei se prezintă în fig.7.
Frezare frontală
D este diametrul frezei, iar L este lungimea de frezat
Frezare cilindrică X
=
a p ( D − a p )
unde D este diametrul frezei, a p este adâncimea de aşchiere, iar L este lungimea de frezat. Fig.7
Prelucrarea prin broşare
Timpul de bază la broşare se calculează cu relaţia: T b
=
Lb V ⋅ 10
3
[min],
unde L b este lungimea cursei activă a broşei, în mm, iar V este viteza principală executată de broşă, în m/min (fig. 8).
6
Fig.8
Prelucrarea filetelor cu tarodul
Timpul de bază se calculează cu relaţia: T b
=
Lc 10
3
1 1 [min], + V fa V fr
unde Lc este cursa totală a sculei, V fa este viteza de avans în cursa activă a tarodului, iar V fr este viteza de avans în cursa de retragere a sculei (fig.9). Viteza de avans se calculează cu relaţia: Vf = n · p · 10 -3 [m/min], unde n este turaţia sculei/semifabricatului, în rot/min, iar p este pasul filetului, în mm.
Fig.9
7
Prelucrarea prin rectificare
a. Rectificare cilindrică exterioară cu avans longitudinal Timpul de bază se calculează cu relaţia: T b
=
Lc V f ⋅ 10
3
⋅i
unde Lc este cursa longitudinală a mesei maşinii de rectificat, în mm, V f este viteza de avans, în m/min, iar i este numărul de treceri (fig.10). Numărul de treceri se calculează cu relaţia: i
=
D1
−
D
2 ⋅ a p
+
k ,
unde D1 este diametrul semifabricatului în operaţia precedentă rectificării, D este diametrul final al piesei rectificate, a p este adâncimea de prelucrare pe trecere, iar k reprezintă numărul de curse în gol efectuate de sculă (k = 2...4). Viteza de avans se calculează cu relaţia: V f = n p ⋅ f ⋅10 − [m/min] unde n p este turaţia piesei, în rot/min, iar f este avansul longitudinal, în mm/rot. 3
Fig.10
8
Exemplu. Calculul normei de timp pentru operaţia Frezare canal
Schiţa operaţiei:
Ciclul de lucru:
Avans rapid
Avans de lucru
Avans rapid
200
193
200
Masina- unealtă: maşină de frezat universală Alcera 7S Caracteristici tehnice: • Suprafaţa mesei • 4 canale T • Conul broşei • Cursa longitudinală • Cursa transversală • Cursa verticală • Înălţimea maximă până la arborele principal • Gama de turaţii: 18 trepte • Gama de viteze de avans: 10 trepte • Avans rapid • Puterea arborelui principal • Puterea motorului pentru avans • Dimensiuni de gabarit • Greutate
1200 × 270 mm 16 mm SA40 780 mm 250 mm 420 mm 405 mm 32 – 1600 rot/min 16 – 430 mm/min 3000 mm/min 5 kw 0,75 kw 1800 × 1600 ×1800 1600 kg
9
Exemplu Aliaj de aluminiu
Material piesă
Nr. crt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Nr. şi denumire operaţie Maşina-unealtă
Ghidaj
Denumire piesă
S.D.V. – urile utilizate
Denumirea activităţii Apucare SF (din container) Orientare SF în dispozitiv Fixare SF în dispozitiv Pornire rotaţie arbore principal Cuplare avans rapid Deplasare masă cu avans rapid Cuplare avans de lucru Frezare canal Cuplare avans rapid Deplasare masă cu avans rapid Oprire avans rapid Oprire rotaţie arbore principal Desprindere dispozitiv de frezat Desprindere piesă din dispozitiv Depozitare piesă în container Curăţare şi evacuare aşchii Cuplare avans rapid
Maşină de frezat ALCERA
Regim de aşchiere v f(s) n a(t) i vf L
Dispozitiv de frezat Bride de fixare
10, Frezare canal
Timpi [ cmin] t b tam ta tma tf 12 180 180 5 5
3000
7 5 40
0,2 250
150 190 127
5
Chei de acţionare
3000
7 5 5 120 6 30 100 5
Freză cilindrofrontală ∅ 50, z=3 Şubler cu vdiv = 0,1 mm 300 0
Deplasare masă în poziţie iniţială
20
Control cote tehnologice (F = 1/6)
Ciclograma operaţiei tma tb tam ta
60
Total categorii de timp [cmin]
12 66 34 60 7 3
Timp de pregătire-încheiere, T pî [min] Timpul unitar, [cmin] Număr de piese pe lot [buc] 100
Timp unitar, Tu [min] 824 Durata execuţiei lotului de piese, [min]
60 8,24
8,84
Componentele timpului de pregătire încheiere, T pî
Nr.
Denumire
a b c d e f g
Instalarea dispozitivului pe masina-unealtă Montarea sculei Reglarea parametrilor regimului de aşchiere Reglarea poziţiei sculei faţă de elementele dispozitivului Realizarea unor piese de probă Organizarea locului de muncă Dezechiparea şi punerea în ordine a locului de muncă Timpul de pregătire încheiere
T pî [cmin] 1000 500 500 1000 1500 500 1000 6000
10
