Тема 4.11 Оптимизация трудовых процессов

Необходимость выбора оптимальных приемов труда объективно обусловлена тем, что одни и те же элементы операций могут выполняться различными способами, каждому из которых соответствуют различные значения времени выполнения приема и степени нагрузки на организм работника. При оптимизации трудовых приемов необходимо учитывать ограничения по допустимым формам сочетания движений, их траекториям, темпу труда, и т.д.

Необходимо чтобы темп работы при всех вариантах организации труда не превышал предельно допустимого для данных условий _.

Величина определяет такое наибольшее значение темпа выполнения данного приема труда, при котором с учетом необходимого времени на отдых обеспечивается сохранение здоровья и нормальной работоспособности исполнителей операции. Таким образом, величина _. определяет не просто допустимый темп, а верхнюю границу его возможных значений. Установлен ряд величин, характеризующих физиологически оптимальный темп. В частности оптимальная скорость ходьбы в нормальных условиях составляет примерно 4 км/час. Этой величине соответствует минимальный расход энергии на 1 м. пути.

При отклонениях от физиологически оптимального темпа, которые могут быть объективно необходимы, требуется дополнительное время на отдых для восстановления нормальной работоспособности. Поэтому критерий оптимальности приема труда при заданной оснащенности рабочего места является минимум суммарного времени, включающего время выполнения приема и время отдыха, соответствующее принятому темпу труда, ,т.е.

Для постановки задач оптимизации разделения труда необходимо учитывать характер взаимодействия различных групп рабочих. С этих позиций все виды работ, выполняемых на участке (в цехе) можно разделить на две группы:

· продукционные (характеризуются тем, что время их выполнения объективно входит в длительность производственного цикла изготовления продукции. К ним относят управление оборудованием, наладка, ремонт, сборка изделий и т.д. Любая задержка в выполнении этих работ, может привести к уменьшению выпуска продукции, ухудшению ее качества, увеличению длительности производственного цикла);

· обеспечивающие (могут выполняться параллельно (одновременно)) с основным технологическим процессом. К ним относятся, в частности, работы по комплектованию заготовок и инструмента, уборке помещений, контрольные и транспортные работы и т.д. Время выполнения этих работ в нормальных условиях не увеличивает цикла изготовления продукции участка (цеха).

Деление работ на продукционные и обеспечивающие не соответствует их делению на основные и вспомогательные. Данная классификация обусловлена особенностями взаимодействия работников с оборудованием, а не названиями профессий или видов работ. Примером этого является работа контролеров. При контроле деталей непосредственно на станке, который в это время простаивает, работа контролеров будет продукционной. Контроль деталей, не вызывающих простоев оборудования и основных рабочих (выполняемый параллельно с изготовлением продукции), будет относиться к обеспечивающим.

Исходя из предложенной классификации работ, рассмотрим структуру задач оптимизации функционального разделения труда по обслуживанию технологического оборудования.

1 этап: Количественная характеристика вариантов взаимодействия исполнителей.

2 этап: Соблюдение ограничений

а) для обеспечивающих работ: суммарная нагрузка рабочих за смену не должна превышать их сменного фонда за вычетом времени на отдых и личные надобности.

б) для продукционных работ:

3 этап: Учет психофизиологических и социальных требований по монотонности и содержательности труда.

Количество информации, воспринимаемой рабочим должно находиться в пределах:

где – минимальная (нижняя) граница информации;

– максимальная (верхняя) граница информации.

Численность рабочих, при которой обеспечивается выполнение планируемого объема работ, должна удовлетворять соотношению:

где – количество единиц работы к – го вида за плановый период;

– норма трудоемкости единицы работы к – го вида для работника i –ой группы;

Для оптимизации разделения труда и численности персонала необходимо определять характеристики использования оборудования и занятости рабочего в зависимости от численности сотрудников и форм их взаимодействия. Эти характеристики могут быть установлены с помощью графических, аналитических и имитационных моделей. Графические методы можно использовать в случаях, когда время работы оборудования без участия работы и время занятости рабочих не имеют существенных колебаний, т.е. эти величины можно считать постоянными. При этом условии процесс обслуживания оборудования будет цикличным, т.е. (работа, обслуживание, простой – основные состояния оборудования будут повторяться через определенный интервал времени – цикл многостаночного обслуживания).

Если процесс нециклический, то в этом случае для расчета характеристик использования оборудования и занятости рабочих должны использоваться методы теории массового обслуживания или имитации на компьютере.

Многостаночное обслуживание – работа, выполняемая рабочим или группой на нескольких станках. Предпосылки организации многостаночного обслуживания – повышение уровня механизации и автоматизации процессов.

Рассмотрим пример выбора оптимального варианта нормы обслуживания в случае циклического процесса.

Для этого зададимся следующими параметрами:

–свободное машинное время, т.е., то время, которое станок может работать без участия рабочего;

–время занятости рабочего обслуживанием одного станка;

– нормативный коэффициент загрузки оборудования;

– нормативный коэффициент занятости рабочего.

При этом должны соблюдаться ограничения:

Если значения машинной работы одинаковы для всех станков и рабочий тратит на обслуживание одинаковое время, то при установленной норме обслуживания он сможет обслужить . Следовательно:

В соответствии с данным выражением предварительный вариант нормы обслуживания будет равен:

Для построения графика введем ряд обозначений:

– среднее число работающих станков;

– число станков простаивающих во время обслуживания;

– число станков, ожидающих обслуживания.

Пример:

Пусть =5 мин., =2 мин., =0,65 (выбираем по таблице в зависимости от типа производства, операции, инструмента, поверхности заготовки и т.д.), =0,9 (выбираем по справочным нормативам в зависимости от сложности работы, требуемой точности и т.д.). Определить оптимальный вариант нормы обслуживания.

Решение: Предварительный вариант нормы обслуживания будет равен:

станка

Рассмотрим случай, если за рабочим закрепить 3 станка ( =3).

Определяется среднее время работы, обслуживания и простоя станков:

; ;

Проверка:

Проверяем данный вариант по ограничениям:

условие выполняется

условие выполняется

Рисунок 4.11.1. Циклическое многостаночное обслуживание (3 станка)

Рассмотрим второй случай, когда = 4 станка.

Определяется среднее время работы, обслуживания и простоя станков:

;

Проверка:

Проверяем данный вариант по ограничениям:

, условие не выполняется

, условие не выполняется

Рисунок 4.11.2 Циклическое многостаночное обслуживание (4 станка)

Вывод: За рабочим можно закрепить два станка, так как данный вариант удовлетворяет необходимым ограничениям.

При нециклических процессах расчет оптимальных норм обслуживания и численности следует вести с помощью теории массового обслуживания. Но так как эти расчеты очень трудоемки и в условиях большинства предприятий практически неосуществимы, то разработаны таблицы, с помощью которых оптимальные нормы обслуживания и численности определяются без сложных вычислений.

Для выбора оптимальных норм обслуживания, соответствующих критерию минимума затрат на объем продукции эффективными являются таблицы в специальных справочных материалах, где необходимо знать:

1. – коэффициент, характеризующий долю занятости одного рабочего в общем объеме работы ( );

2. – коэффициент использования оборудования по машинному времени.

где – программа выпуска к-го изделия;

– время обработки к-ой детали на станке;

– фонд времени использования единицы оборудования.

Зная коэффициенты можно по специальным таблицам определить оптимальный вариант нормы обслуживания.