Determinarea normelor de timp

Norma de timp reprezintă timpul necesar executării unei operaţii, în condiţii tehnico-economice predeterminate.Structura normei de timp pune în evidenţă elementele sale componente. Potrivit reglementărilor românesti, această structură este prezentată în fig. 1

Fig.1

unde:Tpi – timpul de pregătire şi încheiereTop –timpul operativ

tb – timpul de bazăta – timpul auxiliar (ajutător)

Td1 – timpul de deservire a locului de muncă tdt – timpul de deservire tehnicătdo – 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 utilizarea unor noi tehnologii şi echipamente de prelucrare impun o restructurare şi o simplificare a elementelor 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

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)

Fig.3

Clasificarea componentelor

de timp

După natura activităţilor

După frecvenţa de desfăşurare

După poziţia în cadrul ciclului de muncă

timp de bază timp auxiliar – mecanic timp auxiliar - uman

timp frecvenţial timp de pregătire-încheiere

timp mascat

Norma de timp pe operaţie (TN)

Timp de pregătire – încheiere (Tpî) Timp unitar (Tu)

Timp de bază (tb)

Timp auxiliar-manual (ta)

Timp auxiliar – mecanic (tam)

2

Relaţia de calcul a normei de timp pe operatie este:

TN = Tu + Tpî / N [min/buc]unde N este numărul de piese din lotul de fabricaţie.

Durata necesară executării lotului de piese, DN este :

DN = Tpî + 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 analiticăb) metoda experimental-statisticăc) 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 timpului1.1. – cronometrarea1.2. – fotografierea

2. Metode de înregistrare indirectă a timpului2.1. – observări instantanee2.2. – măsurarea timpului pe microelemente

3. Filmarea4. Utilizarea magnetofonului5. Oscilografierea6. 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:

tb = Lc i / Vf,unde Lc este lungimea de calcul, în mm, Vf 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:

,

unde Lc este cursa totală de lucru, în mm, Vf 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:

,

unde Lc este cursa totală de lucru, în mm, iar Vf 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.

Fig.5

Prelucrarea prin frezare

Timpul de bază se calculează cu relaţia:

,

unde Lc este cursa totală de lucru, în mm, Vf este viteza de avans, în m/min, iar i este numărul de treceri (i = A/ap).Viteza de avans se calculează cu relaţia:

Vf = n · fz · z [mm/min],

unde n este turaţia frezei, în rot/min, fz 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

δ = unghiul la vârf al burghiului;z = distanţa de angajare/ieşire a sculei în/din aşchiere: 2-5 mm.

Fig.6

În cazul frezării de finisare, schema de calcul a cursei totale de lucru a sculei se prezintă în fig.7.

Fig.7

Prelucrarea prin broşare

Timpul de bază la broşare se calculează cu relaţia:

[min],

unde Lb este lungimea cursei activă a broşei, în mm, iar V este viteza principală executată de broşă, în m/min (fig. 8).

6

Frezare frontală

D este diametrul frezei, iar L este lungimea de frezat

Frezare cilindrică

unde D este diametrul frezei, ap este adâncimea de aşchiere, iar L este lungimea de frezat.

Frezare frontală

unde D este diametrul frezei, iar La este lăţimea de frezat

Frezare cilindrică

unde D este diametrul frezei, ap este adâncimea de aşchiere, iar L este lungimea de frezat.

Fig.8

Prelucrarea filetelor cu tarodul

Timpul de bază se calculează cu relaţia:

[min],

unde Lc este cursa totală a sculei, Vfa este viteza de avans în cursa activă a tarodului, iar Vfr

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:

unde Lc este cursa longitudinală a mesei maşinii de rectificat, în mm, Vf este viteza de avans, în m/min, iar i este numărul de treceri (fig.10).Numărul de treceri se calculează cu relaţia:

,

unde D1 este diametrul semifabricatului în operaţia precedentă rectificării, D este diametrul final al piesei rectificate, ap 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:

[m/min]unde np este turaţia piesei, în rot/min, iar f este avansul longitudinal, în mm/rot.

Fig.10

8

Exemplu. Calculul normei de timp pentru operaţia Frezare canal

Schiţa operaţiei:

Ciclul de lucru:

Masina- unealtă: maşină de frezat universală Alcera 7S

Caracteristici tehnice: Suprafaţa mesei 1200 × 270 mm 4 canale T 16 mm Conul broşei SA40 Cursa longitudinală 780 mm Cursa transversală 250 mm Cursa verticală 420 mm Înălţimea maximă până la arborele principal 405 mm Gama de turaţii: 18 trepte 32 – 1600 rot/min Gama de viteze de avans: 10 trepte 16 – 430 mm/min Avans rapid 3000 mm/min Puterea arborelui principal 5 kw Puterea motorului pentru avans 0,75 kw Dimensiuni de gabarit 1800 × 1600 ×1800 Greutate 1600 kg

Exemplu

9

200 193 200

Avans rapid Avans de lucru Avans rapid

Denumire piesă GhidajNr. şi denumire

operaţie10, Frezare canal

Material piesă Aliaj de aluminiu Maşina-unealtă Maşină de frezat ALCERANr. crt.

Denumirea activităţii S.D.V. – urile

utilizateRegim de aşchiere Timpi [ cmin]

v f(s) n a(t) i vf L tb tam ta tma tf

1 Apucare SF (din container)

Dispozitiv de frezat

Bride de fixare

Chei de acţionare

Freză cilindro-frontală 50, z=3

Şubler cu vdiv = 0,1 mm

122 Orientare SF în dispozitiv 1803 Fixare SF în dispozitiv 1804 Pornire rotaţie arbore principal 55 Cuplare avans rapid 3000 56 Deplasare masă cu avans rapid 77 Cuplare avans de lucru 58 Frezare canal 40 0,2 250 150 190 127

9 Cuplare avans rapid 510 Deplasare masă cu avans rapid 3000 711 Oprire avans rapid 512 Oprire rotaţie arbore principal 513 Desprindere dispozitiv de frezat 12014 Desprindere piesă din dispozitiv 615 Depozitare piesă în container 3016 Curăţare şi evacuare aşchii 10017 Cuplare avans rapid 5

18 Deplasare masă în poziţie iniţială 3000 20

19 Control cote tehnologice (F = 1/6) 60

Ciclograma operaţieiTotal categorii de timp [cmin]

127 34 663 60

tma

tb Timp de pregătire-încheiere, Tpî [min] 60tam

ta Timp unitar, Tu [min] 8,24Timpul unitar, [cmin] 824

Număr de piese pe lot [buc] 100 Durata execuţiei lotului de piese, [min] 8,84

Componentele timpului de pregătire încheiere, Tpî

Nr. Denumire Tpî

[cmin]a Instalarea dispozitivului pe masina-unealtă 1000b Montarea sculei 500c Reglarea parametrilor regimului de aşchiere 500d Reglarea poziţiei sculei faţă de elementele dispozitivului 1000e Realizarea unor piese de probă 1500f Organizarea locului de muncă 500g Dezechiparea şi punerea în ordine a locului de muncă 1000

Timpul de pregătire încheiere 6000

10