Как считается численность операторов на участке с ЧПУ

Численность операторов на участке с числовым программным управлением не равна числу станков. Станок с ЧПУ часть цикла работает без участия человека, и оператор занят только на операциях загрузки, выгрузки, контроля и смены инструмента. Поэтому расчёт ведётся не от количества машин, а от соотношения машинного времени и времени, в течение которого станок требует присутствия человека.

Ниже — из каких величин складывается расчёт, как считается число станков на одного оператора, какие роли помимо операторов нужны участку и что проверяется до найма. Услуга описана на странице технологический аудит и консалтинг.

Из каких величин складывается расчёт

• Машинное время цикла — время от запуска программы до её завершения, в течение которого станок работает без человека.
• Время занятости оператора на цикл — снятие готовой детали, очистка приспособления, установка следующей заготовки, запуск программы, контрольный замер.
• Время на смену инструмента и подналадку, приведённое к одному циклу через периодичность: если пластина меняется через двадцать деталей, время смены делится на двадцать.
• Время переналадки на другую деталь, приведённое к циклу через размер партии.
• Время перехода между станками, если оператор обслуживает несколько машин. При разнесённой планировке участка оно перестаёт быть пренебрежимо малым.
• Доля времени на межоперационный контроль, если он выполняется оператором, а не отдельным контролёром.
• Коэффициент на непредвиденные остановки — поломка инструмента, сообщение станка об ошибке, уборка стружки.

Как считается число станков на одного оператора

• Базовое соотношение: число станков, которое оператор успевает обслужить, равно сумме машинного времени и времени занятости, делённой на время занятости. Если цикл длится двадцать минут, а оператор занят две минуты, расчётное значение составляет десять станков.
• Полученное значение уменьшается на коэффициент перехода между станками и на коэффициент непредвиденных остановок. Фактическое значение всегда ниже расчётного.
• Значение ограничивается требованием, чтобы два станка не требовали внимания одновременно. Чем ближе загрузка оператора к полной, тем чаще возникает ожидание станка.
• При длинных циклах — от получаса и больше — соотношение растёт, и на одного оператора приходится больше машин. При коротких циклах в единицы минут оператор занят практически непрерывно, и соотношение приближается к одному станку.
• Устройства автоматической загрузки — прутковые подачи, накопители, роботизированная загрузка — меняют расчёт принципиально: время занятости оператора падает до контроля и смены инструмента.
• Расчёт выполняется по каждой группе станков отдельно, потому что циклы на токарных и фрезерных операциях различаются. Разделы — токарные станки с ЧПУ и фрезерные станки с ЧПУ.

Как цикл влияет на соотношение

Какие роли нужны участку помимо операторов

• Наладчик — переналадка станков, выставление инструмента, привязка нуля, устранение отклонений по размеру. На участке с частой сменой номенклатуры это отдельная штатная роль, а не функция оператора.
• Технолог-программист — разработка и отладка управляющих программ, подбор режимов, выпуск технологической документации.
• Инструментальщик — подготовка инструмента вне станка, сборка оправок, измерение вылета, ведение запаса. Эта роль сокращает простои станков, снимая подготовку с оператора.
• Контролёр — приёмочный и выборочный контроль, ведение протоколов. Передача контроля операторам экономит штат, но увеличивает их занятость и входит в расчёт.
• Служба обслуживания — плановое обслуживание, замена расходных узлов, работа с запасом запчастей.
• Сменный мастер при работе в две и три смены.

Как число смен меняет расчёт

• Численность на одну смену рассчитывается по загрузке, общая численность получается умножением на число смен с поправкой на подмену в выходные и отпуска.
• Переход на вторую смену оправдан, когда станки загружены в первую смену полностью и узким местом стало оборудование, а не персонал.
• Ночная смена без наладчика работает только на отлаженной номенклатуре: при отклонении по размеру операторы останавливают станок до утра.
• Длинные программы специально ставят в конец смены, чтобы станок работал в незанятое время. Это требует, чтобы объём работы без присмотра был согласован с требованиями безопасности.
• При трёхсменном режиме растёт расход инструмента и нагрузка на инструментальное хозяйство, и численность подготовки инструмента пересчитывается тоже.

Что проверяется до найма

• Фактические, а не паспортные циклы по основной номенклатуре. Расчёт на паспортных значениях даёт завышенное соотношение.
• Планировка участка и расстояния между станками. Группировка машин, обслуживаемых одним оператором, сокращает переходы.
• Наличие подготовки инструмента вне станка. Без неё оператор тратит на инструмент время, которое в расчёте не учтено.
• Состояние оснастки и приспособлений: быстросменные приспособления сокращают время занятости напрямую — раздел оснастка для станков.
• Квалификация имеющегося персонала и возможность перераспределить функции вместо найма.
• Планы по автоматизации загрузки: при их наличии расчёт делается сразу под будущую схему, иначе часть набранного штата окажется лишней.
• График пусконаладки нового оборудования, потому что в период освоения занятость операторов выше расчётной — услуга ПНР и ввод в эксплуатацию.

Частые вопросы

Можно ли обойтись одним оператором на три станка с ЧПУ? Можно, если машинное время цикла заметно превышает время занятости и станки стоят рядом. При коротких циклах или частой переналадке такая схема приводит к простоям станков в ожидании оператора.

Нужен ли отдельный наладчик при малом участке? При стабильной номенклатуре и редких переналадках функции наладчика берёт на себя старший оператор. При частой смене деталей наладка становится постоянной работой, и совмещение приводит к остановке остальных станков во время переналадки.

Как учесть обучение при запуске участка? В период освоения занятость операторов выше, а циклы длиннее расчётных. На этот период численность закладывается с запасом либо привлекается поддержка на время освоения.

Что даёт автоматическая загрузка по численности? Она снимает с оператора установку и снятие деталей, оставляя контроль, смену инструмента и реакцию на отклонения. Соотношение станков на оператора растёт, но требуется квалификация для работы с системой загрузки.

Что прислать для расчёта? Перечень оборудования, фактические циклы по основной номенклатуре, размеры партий и частоту переналадок, планировку участка, число смен, текущий состав персонала и планы по автоматизации загрузки.

Что мы делаем

Снимаем фактические циклы по номенклатуре, считаем занятость оператора на цикл и допустимое число станков на одного человека, разделяем функции между операторами, наладчиками и подготовкой инструмента, проверяем планировку на число переходов и даём расчёт численности по сменам. Услуги — технологический аудит и консалтинг, разработка технологии под ключ и ПНР и ввод в эксплуатацию.

Пришлите перечень оборудования, фактические циклы и размеры партий на stanki@erher.ru — посчитаем численность по сменам и предложим распределение функций на участке.