Как рассчитать штучное время: формула и пример

Дано: основное (машинное) время операции $T_{\text{о}} = 3{,}0$ мин, вспомогательное время $T_{\text{в}} = 1{,}2$ мин, время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности $\alpha + \beta = 8\ \%$ от оперативного времени, подготовительно-заключительное время $T_{\text{пз}} = 20$ мин на партию $n = 50$ деталей. Найти: штучное и штучно-калькуляционное время.

Норма времени собирается не одной формулой, а послойно: сначала оперативное время, потом надбавка на обслуживание и отдых, потом доля наладки. Ответ: $T_{\text{шт}} = 4{,}54$ мин, $T_{\text{шк}} = 4{,}94$ мин. Калькулятор сверху пересчитывает обе нормы под любые исходные данные и вторым режимом показывает, как штучно-калькуляционное время падает с ростом партии.

Решение по шагам

Дано.

Найти: штучное время $T_{\text{шт}}$ и штучно-калькуляционное время $T_{\text{шк}}$.

Шаг 1. Складываем оперативное время. Оперативное время - это то, что рабочий тратит непосредственно на изменение детали и на действия вокруг каждого прохода: установить заготовку в патрон, подвести резец, включить подачу, снять деталь, промерить размер. Сюда входят два элемента, основное и вспомогательное:

$$T_{\text{оп}} = T_{\text{о}} + T_{\text{в}} = 3{,}0 + 1{,}2 = 4{,}2 \ \text{мин}$$

Шаг 2. Начисляем обслуживание и отдых. Эти два элемента в нормировании почти никогда не хронометрируют поштучно: их берут нормативным процентом от оперативного времени, потому что они распределены по смене, а не привязаны к конкретной детали. При 8 процентах получаем:

$$T_{\text{обс}} + T_{\text{отл}} = T_{\text{оп}} \cdot \frac{\alpha + \beta}{100} = 4{,}2 \cdot 0{,}08 = 0{,}336 \ \text{мин}$$

Шаг 3. Получаем штучное время. Складываем всё, что приходится на одну деталь при уже налаженном станке:

$$T_{\text{шт}} = T_{\text{о}} + T_{\text{в}} + T_{\text{обс}} + T_{\text{отл}} = 4{,}2 + 0{,}336 = 4{,}536 \approx 4{,}54 \ \text{мин}$$

Шаг 4. Добавляем долю наладки. Подготовительно-заключительное время тратится один раз на всю партию: получить наряд и чертёж, настроить станок, установить и выставить инструмент, сдать работу. На одну деталь приходится $T_{\text{пз}} / n = 20 / 50 = 0{,}4$ мин, поэтому

$$T_{\text{шк}} = T_{\text{шт}} + \frac{T_{\text{пз}}}{n} = 4{,}536 + 0{,}4 = 4{,}936 \approx 4{,}94 \ \text{мин}$$

Шаг 5. Проверяем по партии. Полная трудоёмкость партии считается двумя путями, и они обязаны сойтись: через штучно-калькуляционное время $4{,}936 \cdot 50 = 246{,}8$ мин и напрямую $4{,}536 \cdot 50 + 20 = 246{,}8$ мин. Сходится, значит арифметика верна. Заодно видно норму выработки: за смену 480 мин рабочий сдаст $480 / 4{,}936 \approx 97$ деталей.

Ответ: $T_{\text{шт}} = 4{,}54$ мин, $T_{\text{шк}} = 4{,}94$ мин, норма выработки 97 деталей за смену.

Формула и откуда она берётся

Полная структура нормы штучного времени выглядит так:

$$T_{\text{шт}} = T_{\text{о}} + T_{\text{в}} + T_{\text{обс}} + T_{\text{отл}}$$

Основное время $T_{\text{о}}$ - единственный элемент, где инструмент реально снимает металл. Его не берут из таблиц, а считают по режимам резания: длину рабочего хода делят на минутную подачу. Если нужен именно этот шаг, он полностью разобран в задаче про расчёт скорости резания и машинного времени - здесь мы принимаем $T_{\text{о}}$ готовым.

Вспомогательное время $T_{\text{в}}$ - это ручные приёмы, без которых деталь не появится, но металл в это время не режется: установка и снятие, управление станком, измерения. Его берут из нормативов по приёмам или замеряют хронометражом. Оперативное время $T_{\text{оп}} = T_{\text{о}} + T_{\text{в}}$ повторяется на каждой детали целиком, и потому именно оно служит базой для процентных надбавок.

Время обслуживания рабочего места $T_{\text{обс}}$ делится на техническое (смена затупившегося инструмента, подналадка) и организационное (раскладка инструмента в начале смены, уборка стружки, сдача рабочего места). Время на отдых и личные надобности $T_{\text{отл}}$ зависит от тяжести работы и условий: чем выше нагрузка и запылённость, тем больше процент. Оба элемента задаются нормативно, поэтому формулу удобно свернуть:

$$T_{\text{шт}} = T_{\text{оп}} \left( 1 + \frac{\alpha + \beta}{100} \right) = 4{,}2 \cdot 1{,}08 = 4{,}536 \ \text{мин}$$

Из расчёта сразу видно важную цифру: доля основного времени равна $3{,}0 / 4{,}536 \approx 66\ \%$. Треть нормы уходит на то, что детали не касается. Это и есть первый ориентир для технолога: сокращать вспомогательное время быстрым зажимом и многоместным приспособлением обычно дешевле, чем выжимать режимы резания.

Штучно-калькуляционное время и размер партии

Штучное время описывает уже налаженный станок, но наладка тоже чего-то стоит. Поэтому в серийном производстве норму дают в штучно-калькуляционном виде: подготовительно-заключительное время раскидывают на всю партию. Переключи график в калькуляторе на второй режим, и станет видно, что кривая $T_{\text{шк}}(n)$ - гипербола, которая сверху ложится на прямую $T_{\text{шт}}$.

Отсюда два практических вывода. Первый: единичная деталь по норме дороже партийной почти в пять раз, и спорить с этим бессмысленно - настройка станка одна и та же. Второй: после нескольких десятков штук эффект укрупнения партии почти исчерпан, дальше экономия идёт уже на сотые доли минуты, а склад незавершёнки растёт. В массовом производстве станок с операции не переналаживают вовсе, поэтому там $T_{\text{пз}}$ в норму не включают и пользуются чистым штучным временем.

Когда нормативы заданы в минутах или от другой базы

Проценты - не единственная форма подачи данных. Встречаются ещё два варианта, и оба решаются той же схемой, меняется только шаг 2.

Если в условии прямо даны минуты (например, $T_{\text{обс}} = 0{,}25$ мин и $T_{\text{отл}} = 0{,}18$ мин), никакого процента считать не нужно: элементы просто складывают с оперативным временем. Если же процент на обслуживание задан от основного времени, а на отдых - от оперативного (так делают в нормативах на станочные работы), базы разные, и складывать сами проценты нельзя:

$$T_{\text{шт}} = T_{\text{оп}} + T_{\text{о}} \cdot \frac{\alpha}{100} + T_{\text{оп}} \cdot \frac{\beta}{100}$$

Полученную норму используют дальше по цепочке: через неё выходят на сменную выработку и на трудоёмкость программы, а оттуда - на зарплату основных рабочих в себестоимости единицы продукции. Обратная величина нормы времени - норма выработки; связь между ними разобрана в задаче про производительность труда.

Частые ошибки

• Процент берут от основного времени вместо оперативного. Разница в нашем примере: 0,24 мин против 0,336 мин, итоговая норма уезжает почти на 0,1 мин на каждой детали.
• Тпз включают в штучное время целиком. Тогда на деталь ложится 20 мин вместо 0,4 мин, и норма вырастает в пять раз. Подготовительно-заключительное время добавляют только поделённым на размер партии и только в $T_{\text{шк}}$.
• Считают, что Тшт и Тшк одно и то же. В ответ идёт то, что спрашивали: если в условии есть $T_{\text{пз}}$ и размер партии, почти всегда нужны обе нормы.
• Норму выработки делят на штучное время, забыв про наладку. Правильно $480 / T_{\text{шк}} \approx 97$ деталей, а не $480 / T_{\text{шт}} \approx 106$ деталей: партию сначала надо настроить.
• Округляют промежуточные значения. 0,336 мин, округлённые до 0,3 мин ещё на шаге 2, дают 4,5 мин вместо 4,54 мин; на партии в 50 штук это уже почти две минуты расхождения.
• Теряют совмещение приёмов. Если вспомогательное время частично перекрывается машинным (измерение идёт при работающем станке), в норму включают только неперекрываемую часть $T_{\text{в}}$.

FAQ

Чем штучное время отличается от штучно-калькуляционного? Штучное относится к налаженному станку и повторяется на каждой детали. Штучно-калькуляционное дополнительно несёт долю подготовительно-заключительного времени, то есть учитывает наладку, размазанную по партии. В массовом производстве они совпадают, в единичном различаются в разы.

Входит ли время на отдых в норму, если рабочий не отдыхал? Да. Норматив на отдых и личные надобности закладывается в норму независимо от поведения конкретного рабочего: он отражает физиологически необходимые перерывы при данной тяжести труда, а не факт их использования в конкретной смене.

Откуда берут значения альфа и бета? Из отраслевых нормативов по видам работ и условиям труда. Для станочных работ суммарная надбавка обычно лежит в коридоре от 4 до 12 процентов: меньше в массовом производстве с отлаженным обслуживанием, больше в единичном и на тяжёлых операциях. В учебной задаче этот процент дают в условии.

Как считать норму на многостаночную работу? Оперативное время рассчитывают с учётом перекрытия: пока один станок работает в автоматическом цикле, рабочий обслуживает другой. В штучное время попадает только время занятости рабочего, поэтому норма получается заметно меньше суммы норм по отдельным станкам.

Коротко

1. Сложи основное и вспомогательное время: $T_{\text{оп}} = 3{,}0 + 1{,}2 = 4{,}2$ мин.
2. Начисли процент на обслуживание и отдых от оперативного времени: $4{,}2 \cdot 0{,}08 = 0{,}336$ мин.
3. Штучное время - сумма всех четырёх элементов: $T_{\text{шт}} = 4{,}536 \approx 4{,}54$ мин.
4. Раздели подготовительно-заключительное время на партию и прибавь: $T_{\text{шк}} = 4{,}536 + 20/50 = 4{,}94$ мин.
5. Проверь по партии ($4{,}936 \cdot 50 = 246{,}8$ мин) и посчитай выработку: $480 / 4{,}936 \approx 97$ деталей за смену.