Как организовать многостаночное обслуживание на участке с ЧПУ
Число станков на одного оператора считается из машинного времени и времени обслуживания, а не назначается волевым решением. Разбираем расчёт, что мешает выйти на расчётное значение и какие вложения в оснастку дают наибольший эффект.
Многостаночное обслуживание — режим, при котором один оператор ведёт несколько станков с числовым программным управлением. Возможность такого режима определяется не квалификацией персонала, а соотношением двух величин: времени автоматической работы станка и времени, которое оператор тратит на обслуживание одной установки. Если первое существенно больше второго, участок можно уплотнить без потери выпуска.
Разберём, как считается допустимое число станков на оператора, что мешает выйти на расчётное значение и какие вложения дают наибольший эффект. Оборудование лежит в разделах токарных и фрезерных станков с ЧПУ, оснастка — в разделе оснастки для станков.
Из чего складывается цикл оператора
- Машинное время. Время, в течение которого станок работает без участия человека, от запуска программы до её окончания. Берётся из управляющей программы или замеряется.
- Время обслуживания. Открыть дверь, снять деталь, очистить приспособление от стружки, установить заготовку, закрыть дверь, запустить цикл. Замеряется секундомером, а не берётся из нормативов.
- Время перехода. Дорога от станка к станку. На компактном участке — секунды, при разбросанных по цеху станках — десятки секунд, и это уже заметная величина.
- Контроль детали. Измерения на выходе, занесение результатов. Если контроль сплошной, он добавляется к времени обслуживания полностью.
- Подналадка. Коррекция инструмента по результатам измерений, замена изношенных пластин. Событие редкое, но длительное, и оно определяет пиковую загрузку оператора.
Число станков, которое оператор способен вести, приближённо равно машинному времени, делённому на сумму времени обслуживания и перехода, плюс один. При машинном времени 8 минут, обслуживании 90 секунд и переходе 20 секунд получается около пяти станков. На практике из этого значения вычитают запас на подналадку и на несовпадение циклов, и рабочим оказывается три-четыре станка.
Что мешает выйти на расчётное число
- Совпадение окончания циклов. Если станки запущены одновременно и выполняют одинаковые программы, они и останавливаются одновременно. Оператор обслуживает их по очереди, а остальные простаивают. Решается сдвигом запуска и разной номенклатурой на соседних станках.
- Короткое машинное время. При цикле в две минуты и обслуживании в полторы многостаночное обслуживание невозможно в принципе. Выход — увеличение партии в установке, многоместные приспособления, обработка нескольких деталей за цикл.
- Долгая переналадка. Если смена номенклатуры занимает час, а партии небольшие, оператор большую часть времени занят переналадкой, а не обслуживанием.
- Уборка стружки вручную. При обработке вязких материалов стружка наматывается и требует вмешательства. Это непредсказуемая по времени операция, которая ломает всю схему.
- Планировка участка. Станки, стоящие в линию вдоль цеха, дают длинные переходы. Расстановка группой с общим проходом сокращает их кратно.
- Контроль на удалённом посту. Если измерительная лаборатория находится в другом конце цеха, каждый замер обходится в несколько минут ходьбы.
Что даёт наибольший эффект
| Мера | На что влияет | Характерный эффект |
|---|---|---|
| Система нулевой точки | Время переналадки | Смена приспособления за минуты вместо часа |
| Многоместное приспособление | Машинное время на установку | Кратное увеличение цикла без участия оператора |
| Прутковая подача | Обслуживание токарного станка | Работа без оператора в пределах длины прутка |
| Паллетная смена на фрезерном центре | Совмещение установки с обработкой | Обслуживание вне рабочей зоны |
| Измерительный щуп на станке | Контроль и подналадка | Привязка и коррекция без снятия детали |
| Транспортёр стружки | Непредсказуемые остановки | Снятие ручной уборки из цикла |
| Сигнальная колонна и удалённое оповещение | Время реакции | Оператор подходит по сигналу, а не по обходу |
| Компактная расстановка | Время перехода | Сокращение перехода в несколько раз |
Как организовать участок
- Планировка группой. Станки ставятся так, чтобы оператор находился в центре и видел сигнальные колонны всех машин с одной точки. Обычно это подкова или два ряда лицом друг к другу.
- Единый стол подготовки. Заготовки, оснастка, измерительный инструмент и тара располагаются в общей зоне, а не у каждого станка отдельно.
- Разведение циклов по времени. Запуск станков со сдвигом, чтобы окончания программ не совпадали. На однотипной номенклатуре сдвиг задаётся при первом запуске смены.
- Унификация оснастки. Одинаковые тиски, одинаковые державки, одинаковая схема базирования на соседних станках сокращают и переналадку, и число ошибок.
- Предварительная настройка инструмента вне станка. Инструмент собирается и измеряется на отдельном приборе, в станок попадает готовым с известным вылетом.
- Регламент на подналадку. Периодичность измерений и допустимые отклонения фиксируются, чтобы оператор не выполнял сплошной контроль там, где достаточно выборочного.
- Стандарт рабочего места. Постоянное расположение предметов у каждого станка убирает поиск инструмента из времени обслуживания.
Когда вместо многостаночного обслуживания нужна автоматизация
Многостаночное обслуживание упирается в потолок: оператор физически не может обслуживать больше определённого числа станков, а ночная смена требует отдельного человека. Если машинное время велико, номенклатура стабильна, а объём выпуска растёт, следующий шаг — автоматическая загрузка. Манипулятор или робот со станочной ячейкой снимает операцию установки заготовки целиком, и участок получает возможность работать в третью смену с минимальным присутствием персонала.
Граница проходит по экономике: робот окупается там, где он замещает постоянную занятость человека, а не эпизодическую. При коротких партиях и частой смене номенклатуры затраты на переналадку ячейки съедают выигрыш, и многостаночное обслуживание остаётся выгоднее.
Частые вопросы
Сколько станков реально обслуживает один оператор? На типовой механообработке с машинным временем 5–15 минут — от двух до четырёх. Значения выше достигаются при длинных циклах, прутковой подаче или паллетной смене.
Нужна ли доплата за многостаночное обслуживание? Это вопрос системы оплаты труда предприятия. Практически режим работает устойчиво там, где оплата привязана к выпуску участка, а не к отработанному времени у одного станка.
Как замерить время обслуживания корректно? Хронометражем нескольких циклов подряд в обычном режиме, а не показательным замером. В результат включаются очистка приспособления, укладка детали в тару и запуск программы.
Что делать, если циклы станков постоянно совпадают? Разнести запуск во времени и по возможности распределить разную номенклатуру по соседним станкам. На однотипной продукции помогает изменение числа деталей в установке на части машин.
С чего начинать, если участок уже работает? С хронометража машинного времени и времени обслуживания по каждому станку. Эти две цифры сразу показывают, есть ли резерв и куда вкладывать — в оснастку, в планировку или в автоматизацию загрузки.
Что мы делаем
Считаем загрузку участка по хронометражу, подбираем станки и оснастку под многостаночное обслуживание, предлагаем планировку с сокращением переходов, комплектуем поворотными столами и приспособлениями, подбираем режущий инструмент под стабильный цикл. Выполняем технологический аудит, разработку технологии, роботизацию и автоматизацию, пусконаладку и обучение персонала.
Пришлите номенклатуру, машинное время по операциям и планировку участка на stanki@erher.ru — посчитаем допустимое число станков на оператора, предложим оснастку и расстановку и дадим спецификацию с ценами и сроками поставки.
