Norma czasów technologicznych – określana na końcu tradycyjnie opracowanego procesu technologicznego. Ogólna definicja określa normę czasu pracy jako ilość czasu niezbędną do przeprowadzenia określonych działań w danych warunkach organizacyjnych i technicznych, przez określoną liczbę pracowników. Podając za [4] norma czasów technologicznych może obejmować wszystkie czynności realizowane przez człowieka, maszynę technologiczną oraz środki transportu. Wyjątek stanowią prace koncepcyjne (kreatywne), w przypadku których można efektywnie stosować wyłącznie określony harmonogram wraz z terminem ostatecznym (ang. dead line). Największym wyzwaniem dla normowania czasu pracy są procesy technologiczne o dużej czasochłonności, niepowtarzalne lub realizowane na zamówienie (np. produkcja jednostkowa, usługi remontowe).

Norma czasów technologicznych jest obliczana w celu:

• planowania produkcji,
• określania kosztów wynagradzania pracowników,
• określania kosztów wyrobu.

Obliczenia normy czasów technologicznych są wykonywane przede wszystkim dla poszczególnych operacji technologicznych. Należy przyjmować, iż te same czynności w różnych przedsiębiorstwach, przy różnych uwarunkowaniach organizacyjnych i technicznych zajmują różną ilość czasu.

Na ilustracji 1 schematyczne przedstawiono normę czasów pracy.

Ilustracja 1. Schemat normy czasów pracy

Za normalne, wyjściowe lub bazowe uwarunkowania pracy należy uznać takie, kiedy:

• dokonano poprawnego wyboru obrabiarki i oprzyrządowania technologicznego;
• półfabrykat spełnia stawiane mu wymagania (wielkości gabarytowe, materiał);
• poprawnie dobrane naddatki obróbkowe;
• pracownicy posiadają odpowiednie kwalifikacje (kompetencje);
• organizacja pracy jest na właściwym poziomie;
• obsługa stanowiska technologicznego jest prawidłowa.

Ogólnie normę czasu można określić równaniem:

 gdzie: t – norma czasu pracy, tpz – czas przygotowawczo-zakończony, tj – czas jednostkowy wykonania

Czas przygotowawczo-zakończeniowy – czas czynności związanych z przygotowaniem do przeprowadzenia i zakończenia danej operacji technologicznej. W przypadku obróbki serii danej części czas ten występuje tylko raz. W ramach kalkulacji tpz uwzględniamy takie czynności jak: zapoznanie się z właściwą dokumentacją technologiczną, pobranie i zdanie narzędzi oraz niezbędnego oprzyrządowania technologicznego, uzbrojenie i rozbrojenie obrabiarki, obsługa półfabrykatów i przedmiotów obrobionych.

Współczesny charakter produkcji powoduje, iż czas przygotowawczo-zakończeniowy odgrywa istotną rolę w organizacji produkcji. W przypadku produkcji masowej i wielkoseryjnej jego istnienie nie było tak istotne.

Przykładowe, częściowe dane tabelaryczne czasów pomocniczo-zakończeniowych przedstawiono we wpisie: Czas przygotowawczo-zakończeniowy i czas pomocniczy, w którym odniesiono się także do chronometrażu.

Czas jednostkowy jest czasem niezbędnym do wykonania jednej operacji technologicznej na przedmiocie lub przedmiotach obrabianych. Czas jednostkowy t_j stanowi sumę czasów t_w i t_u czyli czasu wykonania (działania związane bezpośrednio z przeprowadzeniem danej operacji technologicznej) oraz czasu uzupełniającego (obsługa stanowiska obróbkowego, potrzeby fizjologiczne operatora).

gdzie: tj – czas jednostkowy, tw-czas wykonania, tu-czas uzupełniający

Dlaczego „… przedmiocie lub przedmiotach obrabianych.” – stosowane są obrabiarki, w których jednocześnie obrabiane są np. 2 takie same przedmiotu. Czas jednostkowy jest dla obydwu taki sam, gdyż obróbka realizowana jest jednocześnie. Dzięki takiemu rozwiązaniu uzyskuje się zwiększenie produktywności.

Ilustracja 2. Przykład jednoczesnej obróbki dwóch przedmiotów (MT Poznańskie MACHTOOL 2016)

Czas wykonania to suma czasów tg i tp, czyli czasu głównego i czasu pomocniczego.

gdzie: tw – czas wykonania, tg – czas główny, tp – czas pomocniczy.

Czas główny to czas, w którym następuje zmiana kształtów, wymiarów, względnie własności przedmiotu obrabianego lub wzajemnego położenia i zamocowania przedmiotów (operacja montażu). Wyróżnia się czas główny maszynowy, ręczny oraz maszynowo-ręczny – obróbka może być realizowana maszynowo (np. frezowanie, toczenie) lub ręcznie (np. ręczna obróbka pilnikiem krawędzi, czy ręczne usuwanie zadziorów). Określanie czasu maszynowego głównego polega na analitycznych obliczeniach dla poszczególnych zabiegów technologicznych.

Czas pomocniczy to czas konieczny do wykonania niezbędnych powtarzających się czynności w ramach operacji technologicznej (obróbka lub montaż) przy każdej sztuce lub sztukach przedmiotu obrabianego bądź kilku bez zmian właściwości przedmiotu (jak to opisano przy t_g czyli bez zmiany kształtu i właściwości powierzchni). Czynności te mogą być wykonywane zarówno przez operatora lub przez maszynę (automatyzacja stanowiska obróbkowego). Przykładowe czynności to: mocowanie i ustalanie przedmiotu obrabianego, obsługa przedmiotu (zakładanie, zdejmowanie), zmiana parametrów obróbkowych, inne czynności sterowania obrabiarką, w tym m.in. pomiar przedmiotu zarówno przez operatora jak i przez system z sondą przedmiotową. Wymienione powyżej czynności w rzeczywistych warunkach przemysłowych można określać indywidualnie poprzez chronometraż albo wykorzystywać dane tabelaryczne określone na podstawie empirycznej. Przykładowe, częściowe dane tabelaryczne czasów pomocniczych przedstawiono we wpisie: Czas przygotowawczo-zakończeniowy i czas pomocniczy, w którym odniesiono się także do chronometrażu.

Czas uzupełniający obejmuje czas obsługi t_o i czas potrzeb fizjologicznych operatora t_f. Czas obsługi obejmuje działania związane z utrzymaniem zdolności stanowiska roboczego do pracy i są to czynności niepowtarzające się przy każdym przedmiocie (lub grupie przedmiotów). Czas potrzeb fizjologicznych jest konieczny dla zaspokojenia potrzeb fizjologicznych operatora oraz utrzymania zdolności do pracy.

gdzie: t_o – czas obsługi, t_f – czas potrzeb fizjologicznych. W przypadku czasu uzupełniającego t_u przyjmuje się iż wynosi on 12% czasu wykonania t_w.

Czas obsługi dotyczy utrzymania zdolności stanowiska roboczego do pracy i obejmuje czas obsługi technicznej t_ot i organizacyjnej t_oo.  Przykładowymi czynnościami uwzględnianymi w czasie t_ot to: wymiana stępionego narzędzia, usuwanie wiórów. W ramach t_oo uwzględnia się: podjęcie, przygotowanie narzędzi oraz ich oddanie po zakończeniu pracy, przekazanie dokumentacji i stanowiska kolejnej zmianie.

gdzie: t_ot – czas obsługi technicznej, t_oo – czas obsługi organizacyjnej.

 gdzie: wartość współczynnika k_ot przyjmowana jest jako 0,03 czyli 3% czasu t_g

 gdzie: wartość współczynnika k_oo przyjmowana jest w przedziale od 0,06 do 0,09 czyli od 6% do 9% czasu t_w

Czas odpoczynku pracownika – konieczny do uwzględnienia w przypadku gdy sam cykl pracy maszyny nie daje takiej możliwości.

Czas potrzeb naturalnych – niezbędny wobec potrzeb pracownika.

Czas potrzeb fizjologicznych dzieli się na czas odpoczynku pracownika/operatora oraz czas potrzeb fizjologicznych.

gdzie: t_f – czas potrzeb fizjologicznych, t_fn – czas potrzebnaturalnych, t_fo – czas odpoczynku pracownika.

gdzie: wartość współczynnika k_f wynosi 0,02 czyli 2% czasu t_w

Podsumowując analitycznie wyznaczona norma czasów technologicznych (norma czasu pracy) dla produkcji seryjnej przyjmuje następującą postać:

gdzie k_u – współczynnik czasu uzupełniającego, pozostałe oznaczenia jak powyżej.

Dla produkcji masowej norma czasów technologicznych wyznaczania jest ze wzoru:

Powyższa metoda jest metodą analityczną pozwalającą w sposób akceptowalny oszacować normę czasu pracy (norma czasów technologicznych) dla danej operacji technologicznej oraz całościowo pojmowanego procesu technologicznego. Stosowana jest także metoda doświadczalna polegająca na pomiarach poszczególnych czynności w danym przedsiębiorstwie na danym stanowisku obróbkowym przy realizacji różnych zadań technologicznych.

Doświadczenie z przemysłu wskazuje na firmy, w których określanie czasów t_pz oraz t_p i innych odbywa się z wykorzystaniem chronometrażu. Na podstawie wielu pomiarów określa się wartość średnią czasu trwania określonej czynności. Takie podejście skutkuje efektywnym szacowaniem czasu niezbędnego do zrealizowania zamówienia, a tym samym efektywnego szacowania kosztów.

Inne artykuły na wortalu

• Określanie czasu obróbki – czas główny
• Czas przygotowawczo-zakończeniowy i czas pomocniczy

Żródła

1. Feld M., Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych części maszyn, WNT 2000
2. Wiedza – dr inż. Jan Berkan (ŚP 2018)
3. Notatki własne.
4. Staworzyński P., Techniki normowania czasu