Ю. С. Шарип
Т. Ю. Поморцева
Теория сложности
в машиностроении
Ю. С. Шарин
Т. Ю. Поморцева
Теория сложности в
машиностроении
Екатеринбург
2006
Шарин Ю.С., Поморцева Т.Ю. Теория сложности в машиностроении.
Екатеринбург, 2006.
© Ю.С.Шарин,2006
© ТЮ.Поморцева, 2006
Введение
Центральной зависимостью любого производственного процесса
является зависимость выпуска продукции от величины затрат (трудовых,
материальных» финансовых ресурсов). Подобная зависимость в
экономико-математической литературе получила название
производственной функции. Если в качестве аргумента фигурирует
“время” то производственная функция выражает производительность
труда - основной показатель эффективности общественного
производства.
Для измерения производительности труда в промышленности пользуют
два показателя: производительность и трудоемкость. Производительность
представляет собой количество продукции, произведенное в единицу
рабочего времени. Вторым показателем производительности труда
является трудоемкость - затраты рабочего времени на производство
единицы продукции.
Если обозначить через
П - объем выпускаемой продукции,
— время, необходимое для. обработки
Тогда норма времени
н ^Tqs мин
вр П шт
Обратная величина-норма выработки Не.
П мин
~ гр
То5 шт
Нормы Нвр и Нв используют на стадии нормирования, на других
стадиях экономического процесса принято говорить о трудоемкости и
произ вод ител ьности.
3
Н в- норма выработки.
Наиболее наглядно и точно характеризует производительность труда
показатель выработки в натуральном выражении - штуки, тонны, метры
и другие натуральные показатели. Этот способ используется в случае
выпуска однородной продукции или нескольких разновидностей
однородной продукции. В последнем случае вводится понятие об условных
учетных единицах. В машиностроении, особенно в условиях серийного и
мелкосерийного производства, область использования натуральных
показателей крайне невелика. Все детали, сборочные единицы и
выпускаемые машины имеют разные конструктивные, размерные,
технологические и другие параметры. Выражение объема продукции в
штуках, а Тем более в килограммах или тоннах, невозможно.
На предприятиях, выпускающих разнородную продукцию,
рекомендуют использовать стоимостной способ выражения выработки.
Достоинством этого способа является универсальность, он пригоден для
любой продукции, как в условиях участка или цеха, так и предприятия,
отрасли, народного хозяйства в целом. Но этому способу присущи
серьезные недостатки. Рассмотрим их подробно.
Себестоимость продукции - выраженные в денежной форме издержки
предприятия, связанные с производством и реализацией продукции.
Калькуляция себестоимости по прямым и косвенным расходам включает
в себя: 1} материалы; покупные изделия, полуфабрикаты и услуги
корпоративных предприятий; топливо для технологических целей; энергия
для технологических целей; основная заработная плата производственных
рабочих; дополнительная заработная плата производственных рабочих;
отчисления на социальное страхование с заработной платы
производственных рабочих; цеховые расходы; общезаводские расходы;
потери от брака.
4
Себестоимость продукции принадлежит к числу важнейших
интегральных показателей работы предприятия, характеризует
использование материальных ресурсов и рабочей силы, уровень
хозяйственного руководства, организацию производства и труда. Вместе с
тем, как показатель производительности труда, себестоимость имеет
небольшую ценность. Из перечисленных расходов лишь заработная плата
непосредственно отражают трудоемкость механообработки. Заработная
плата в машиностроении не превышает 30% величины себестоимости.
Отсюда незначительна корреляционная связь между себестоимостью и
технологией механообработки. При таком положении.отдельные участки
или цехи могут иметь более высокие показатели производительности только
потому, что обрабатывают более дорогие материалы, в составе продукции
велика доля покупных изделий, больше расходуют технологического
топлива и энергии, имеют высокие накладные расходы и потери от брака.
Показатель производительности в этих условиях не может явиться
эффективным инструментом оперативного управления, выявления
резервов, справедливой оплаты труда рабочих, отражающий их вклад в
общественное производство. Кроме того использование стоимостных
показателей вызывает неопределенность конечных расчетов в связи с
многовариантностью исходных данных. Различают плановую и
фактическую себестоимость. Первая содержит затраты, рассчитанные
по нормативным данным, вторая - фактические затраты. Различают
цеховую, заводскую и полную себестоимость. Заводская равна цеховой
плюс общезаводские расходы. Полная себестоимость дополнительно
включает в себя внепроизводственные затраты (расходы по реализации
продукции; на научно-исследовательскую работу, подготовку кадров
и др.). Различают производительность труда, рассчитанную по затратам
живого или совокупного труда (живого и овеществленного) труда; по
товарной, валовой, нормативной и нормативно-чистой продукции.
Постоянно меняются оптовые цены на материалы, полуфабрикаты.
Это изменяет себестоимость и, следовательно, показатели
производительности труда.
Производительность труда, рассчитанная с использованием
стоимостных оценок, является инертным, не динамичным показателем.
Себестоимость рассчитывается для изделия в целом. Она не охватывает
отдельные детали, отдельные операции. Следовательно, не может явиться
инструментом оперативного управления производством. Фактическая
себестоимость определяется на завершающих этапах изготовления изделий,
в конце года, является отчетным показателем,- что также не позволяет
использовать этот показатель для оперативного воздействия на процесс
5
обработки. При выработке в денежном выражении нельзя судить об уровне
производительности труда разнородных предприятий и отраслей.
Переходим к трудовому методу, где выработка определятся в нормо-
часах. Этот метод определения выработки называют методом
нормированного рабочего времени. Он применяется преимущественно
на отдельных рабочих местах, в бригадах, на участках, а также в цехах при
выпуске разнородной и не завершенной производством продукции,
которую нельзя измерить ни в натуральных единицах, ни в денежном
выражении.
Органический недостаток рассматриваемого показателя - полное
отсутствие в нем самой продукции. Показатель фиксирует сам факт затраты
рабочего временя вне связи с результатами трудовых уси-лий. Разные
рабочие имеют различную квалификацию, опыт, степень ответственности
и дисциплины и т.д.
Итак, сложилась парадоксальная ситуация. Производство существует
рада выпуска продукции. Объем продукции - главная цель усилий рабочих,
администрации предприятий. Технология, организация производства,
экономика предприятия имеют конечную целью увеличение выпуска
продукции. В то же время отсутствует единая универсальная единица
измерения объема продукции. Натуральные, стоимостные и трудовые
показатели имеют ограниченные области применения, слабо сопоставимы
друг с другом. Это приводит к субъективности оценок, неопределенности
отдельных ситуаций.
Возникает проблема поиска такого показателя объема продукции при
механообработке в условиях единичного и мелкосерийного производства,
который был бы лишен отмеченных недостатков.
Требования к такому показателю:
Показатель должен быть мерой трудоемкости при механообработке -
увеличивать свое значение при увеличении затрат труда и уменьшать
значение при снижении трудоемкости. Необходимо, чтобы показатель
был связан с режимами резания.
Показатель должен быть свойством (параметром) самой детали вне
зависимости от принятого варианта механообработки, чтобы можно было
его определить на стадии получения конструкторской документации -по
чертежу детали.
Показатель должен обладать универсальностью- годиться для любых
деталей, любых видов механообработки, любых производственных
структур (отдельный станок, участок, цех, предприятие). Методология
определения показателя должна быть пригодной для сварки, литейной и
кузнечно-прессовой обработки, операций робототехники, измерения,
6
сборки и др. Показатель должен быть оперативным -восприимчивым
к изменению условий обработки (новой технике и технологии, новому
уровню автоматизации и информационной технологии).
В УГТУ-УПИ [70] разработана теория сложности. Для выражения
объема продукции при механообработке рекомендуется использовать
понятие “сложность”.
Сложность рассчитывается по формуле сложности, измеряется в
единицах сложности и является мерой трудоемкости при
механообработке. Важным преимуществом показателя является то, что
норма определяется на стадии конструирования, и не требует
предварительной разработки техпроцесса обработки детали.
Математический аппарат определения сложности назван теорией
сложности.
Глава!
Основы теории сложности
1.1. Понятие о теории сложности
Само понятие • сложности в машиностроении известно. Каждый
интуитивно представляет, что такое простая деталь, деталь средней
сложности, сложная деталь. Общепринятый признак “сложность” является
субъективным, неопределенным, дает качественную характеристику
предмета. Одну и ту же деталь в одних условиях можно считать простой, в
других - сложной. Это зависит от субъективной точки зрения оценщика.
Любое измерение - это всегда сравнение с чем-то аналогичным. Какой
аналог имеется ввиду? Отсюда любая оценка является неопределенной.
Общепринятый признак является качественным. Чтобы вывести
определенные зависимости, построить математическую модель
предмета или явления, требуется количественная характеристика.
Не следует отождествлять традиционное понятие сложности с тем,
которое рассматривается в теории сложности. Выделим три отличительных
признака.
- Сложность в нашем понимании - это мера трудоемкости детали при
механообработке. Мы отвлекаемся от многих других признаков и
свойств детали, не связанных непосредственно с трудоемкостью.
Деталь, имеющая высокую трудоемкость, будет сложной; имеющая
низкую трудоемкость обработки, будет простой.
- Традиционное понятие сложности - понятие
качественное (сложнее, проще, более сложная, менее сложная и т.д.). В
нашей теории сложность -это число, полученное в результате расчета
по формуле:
8
С = Ск-Кр-Км-КЗАГ-Кт
(1-1)
где
С—сложность детали;
С - конструктивная сложность; .
Кр—технологический коэффициент, учитывающий размеры детали;
Км - технологический коэффициент, учитывающий материал детали;
КЗАГ~ технологический коэффициент, учитывающий объем снимаемого
припуска (коэффициент заготовки);
Кт-технологический коэффициент, учитывающий технологичность
конструкции детали.
Технологические коэффициенты - относительные безмерные величины,
каждый из которых равен отношению параметра конкретной детали к
аналогичному параметру, принятому за базовый.
Сложная в традиционном понимании деталь, имеющая незначительный
объем механообработки и малое значение С, вычисленное по выше
приведенной формуле, будет простой. Это может быть, например, в том
случае, если у сложной детали обрабатывается только одна поверхность.
Наоборот, простая по конструкции деталь, имеющая большой объем
механообработки и высокое значение С, будет сложной в нашем понимании
(например, при большом объеме снимаемого припуска). Итак, сложность
детали -это выраженный числом параметр детали, полученный при
расчете.
Сложность понятие статистическое.
Центральным вопросом теории сложности является исследование
за-висимости
T=f(C)	(1.2)
где С — сложность детали; Т - трудоемкость ее обработки.
Зависимость (1.2) может быть исследована двумя способами: причинно-
следственным или статистическим. В первом случае требуются расчеты
или эксперимент. Способ чрезвычайно трудоемок и применим только
для некоторых частных случаев. Остается статистический способ. Имея
под-ходящую математическую модель какого-либо случайного явления,
мы можем рассчитать вероятность и, пользуясь статистической
устойчивостью частот, предсказать частоту события. Если вероятностная
модель выбрана правильно, то такие предсказания будут выполняться со
случайными ошибками, которые.также можно рассчитать в рамках
выбранной модели. В теории вероятности по заданной модели производят
расчет возможного реального течения события, в математической
статистике решается обратная зaдaiчa -исходя из известных реализаций
событий путем сбора и обработки статистических данных подбирается
9
подходящая теоретико-вероятностная модель события. Одним из основных
методов математической статистики является выборочный метод..
Сложность детали С и трудоемкость ее обработки Т-две случайные
величины. Из них первая фиксируется на предприятии непосредственно
при-обработке, а вторая получается расчетом по формуле сложности.
Математические модели и методика определения сложности получили
название теорий сложности.
Изложим методику расчетов в теории сложности:.
1.	Выбираем объект исследования - предприятие (фирму,
организацию), где имеется механообработка. Из общей номенклатуры
деталей, подвергаемых механообработке, осуществляем выборку п деталей.
2.	Для каждого элемента выборки фиксируем два параметра {Т,С},
где Т - заводская трудоемкость, С - сложность, рассчитанная по
формуле сложности, Параметры Т и С - независимые случайные
величины.
3.	Определяем'коэффициенты корреляции параметров. При
достаточно большом значении коэффициента корреляции делаем
вывод, что сложность может быть использована как мера трудоемкости.
4.	Строим диаграмму рассеивания-рис. 1.1.
Каждый элемент выборки на диаграмме изображается точкой с
координатами Т и С. По методу наименьших квадратов строим линию
регрессии. Откладывая по оси абсцисс сложность С, находим на оси ординат
норму времени Нвр- время обработки заданной сложности: Откладывая
по оси ординат время Т, находим на оси абсцисс норму выработки Не -
количество продукта, выраженное в единицах сложности, полученное за
время Т.
10
5.	Уравнение регрессии имеет вид
Нвр = а + вС,	(1.3)
где а, в - коэффициенты регрессии.
Указанный метод нормирования назван методом оценки сложности.
Зависимость Т = f(C) исследуется статистическим способом. Имея
математическую модель случайного явления, можно рассчитать
вероятность и, пользуясь статистической устойчивостью частот,
предсказывать частоту события. Если вероятностная модель выбрана
правильно, то такие предсказания будут выполняться со случайными
ошибками, которые также можно рассчитать в рамках выбранной модели.
Одним из основных методов математической статистики является
выборочный метод, который утверждает, что о статистических
характеристиках генеральной совокупности можно судить по
соответствующим характеристикам выборки из генеральной
совокупности.
1.2. Простые и сложные элементы в
теории сложности
С общих позиций рассмотрим вопрос о целом и части целого. Все
предметы можно представить состоящим из отдельных элементов.
Признаков разбиения много: по весу, размерам, материалу, технологии
обработки и т.д. Если деталь - целое, то элементы детали - части целого.
Можно говорить о сложности детали и сложности ее отдельных элементов.
Сложность целого равна сумме сложностей элементов целого
Сц = Cl + C2 + ...+ C„ = £C,.	(1.4)
1
где: Сц - сложность целого;
С;, С2..., Си сложность элементов целого.
Если сложность - мера трудоемкости, то следует рассматривать только
те элементы, которые подвергаются обработке.
Различные элементы корпуса имеют разную сложность. Относительная
сложность элемента равна отношению его сложности к сложности целого
^=7^	О-5)
где: Ci - сложность элемента;
С - сложность целого
11
Разделив на Сц правую и левую части уравнения (1.4), получим:
1 = «, +а2 +.... + ап
Сумма относительных сложностей элементов целого равна единице..
Если все элементы имеют одинаковую трудоемкость (и, следовательно,
сложность)
aj= a2=a3=. .....= an= a
где a - их средняя относительная сложность, то
Сц=б-п 	(1.6)
_Сп-
где а — —~
п
Формула (1.4) могла бы быть использована для определения суммарной
сложности целого, но для этого нужно знать относительную трудоемкость
каждого элемента. Если мы не знаем, то, естественно, нам неизвестны все
Сц относительные трудоемкости и определить их нельзя без знания Сц.
В теории сложности введено понятие весового коэффициента. Для этого
один из элементов (безразлично,-какой) считается базовым, а его
сложность - базовой сложностью Весовым коэффициентом элемента Ci
считается отношение его сложности к базовой сложности
= t	(1'7)
Разделим правую и левую части уравнения (1.4) на базовую сложность
£ш = £д+.£к.'..^.
С В Б . С Б Сд
Pi + Рг + Р„
где + Д2 + ...+ Рп - весовые коэффициенты частей целого.
Отсюда
Сц =С£(Д + Д2+...+ Л) = Св^Д .	(1.8)
. I
Сложность целого равна произведению сложности базового элемента
на сумму весовых коэффициентов. Относительная сложность и весовой
коэффициент связаны соотношением
С^=СдД	(1.9)
Сложность детали равна произведению сложности базового элемента
на сумму весовых коэффициентов (1.8). Чтобы определить сложность
12
детали, нужно знать трудоемкость базового элемента п совокупность
весовых коэффициентов остальных элементов по отношению к базовому.
Тогда по существу, этот метод ничем не будет отличается от аналогового
метода нормирования. Там все детали разбиваются на группы, выделяется
деталь-представитель, определяется трудоемкость представителя. При
определении нормы используется эта базовая трудоемкость и поправочные
коэффициенты в зависимости от размеров, материала, точности и т.д.
Если изменить деталь -представитель, изменится вся система поправочных
коэффициентов. Должен быть заново разработан весь объем расчетного
и статистического материала.
В теории сложности избран другой подход. На этапе определения
конструктивной сложности определяется только число элементов детали
п. Подразумевается, что все они имеют одинаковую сложность, равную
сложности базового элемента. Дифференциация элементов по сложности
проводится на этапе определения коэффициента технологичности
конструкции
С	=	(1.10)
п
где: п конструктивная^ сложность (константа 0,02 опущена)
Кт =	Л1..+ -2±А.	0 .и)
п
где КТ -коэффициент технологичности конструкции.
В этом принципиальное отличие метода оценки сложности и
аналогового метода. Казалось бы, метод оценки сложности.является
разновидностью аналогового. Там определяется трудоемкость базового
элемента и вводятся поправочные коэффициенты в зависимости от
размеров, материала, величины припуска, технологичности. Здесь тоже
определяются все эти коэффициенты (названные технологическими), но
не по отношению к базовому элементу, а по отношению к единице
сложности, получаемой при обработке исходного статического материала.
Это освобождает от необходимости отталкиваться от сложности базового
элемента, позволяет утверждать, что сложность может быть определена
по рабочему чертежу детали вне зависимости от технологического
процесса обработки, придает теории сложности универсальность и
позволяет считать метод оценки сложности самостоятельным методом
нормирования, отличным от традиционных методов.
Теперь о простых и сложных элементах. Сложный элемент можно
рассматривать состоящим из нескольких простых. Группу отверстий платы
на рис. 1.2 можно рассматривать как 6 простых или один сложный.
13
ООО ООО	ООО ООО
О О О	ООО
ООО	ООО
Рис.1.2
При обработке печатных плат таких укрупненных фрагментов может
быть много. Решая отдельные конструктивно-технологические задачи
удобно оперировать такими укрупненными элементами.
Аналогичная задача - ребро на плоскости - рис. 1.3
Можно каждое ребро считать простым элементом, а можно все ребра
в совокупности считать одним сложным элементом. В других случаях
задача усложняется и является не столь очевидной.
На рис. 1.4 показана печатная плата. Отверстия сгруппированы
следующим образом: шесть строк по 21 отверстию; в каждой строке 7
групп по 3 отверстия. Всего 126 отверстий.
Могут быть следующие варианты выделения простых и сложных
элементов:
Простой элемент - одно отверстие. Тогда плата имеет 126 простых
элементов.
Элемент - группа из 3 отверстий. Ее же можно трактовать как один
сложный элемент из трех простых. Число элементов 42.
Элемент-строка платы-21 отверстие. Таких сложных элементов 6.
Элемент-2 строки - 42 отверстия. Таких сложных элементов 3.
14
Один сложный элемент 126 отверстий.
Из сказанного можно сделать вывод, что понятия “простой” элемент,
“сложный” элемент условны. Любой из элементов можно считать
сложным и простым. Нельзя предложить четких алгоритмов деления
элементов на сложные и простые.
В теории сложности соблюдается принцип - сложность объекта не
зависит от метода разделения элементов на простые и сложные. Вне
зависимости от метода разбиения суммарная сложность объекта должна
быть постоянной.
Рис. 1.4
Рассматривая объект на рис. 1.4, можно наглядно это иллюстрировать.
Случай 1. Объект имеет 126 отверстий, относительная сложность
каждого элемента 1/126. Базовый элемент - одно отверстие. Весовой
коэффициент каждого элемента единица. Сумма весовых коэффициентов
126.	-
Случай 2. Объект имеет 42 элемента. Базовый элемент - три
отверстия. Весовой коэффициент одного элемента 3. Сумма весовых
коэффициентов 126.
СлучайЗ.Объёкгимеет6строкпо21 отверстию; Элемент—одна строка.
Весовой коэффициент элемента 21. Сумма весовых коэффициентов 126.
Случай 4. Объект имеет 3 элемента. Каждый элемент- 2 строки. Весовой
коэффициент элемента 42. Сумма весовых коэффициентов 126.
Случай 5. Объект имеет один сложный элемент-126 отверстий. Весовой
коэффициент элемента и сумма весовых коэффициентов 126.
При таком подходе погрешности подсчета элементов в формуле
конструктивной сложности не могут привести к ошибке.
15
Таким образом:
Определена формула определения конструктивной сложности Ск, в
которой должно быть указано число конструктивных элементов корпуса
«.Показано, что для одной и той же конструкции число элементов может
быть различным в зависимости от характера разбиения элементов на
простые и сложные.
Указанное противоречие в теории сложности решается, используя
коэффициенты технологичности конструкции.
Если не рассматривать технологические коэффициенты Кп, Кр,
Кзаг, то формула сложности приобретет вид
С = n-Kr	С1-12)
где п - число элементов
К.г - их технологичность - суммарная сложность элементов по
сравнению с базовым.
К1Г = Д + Д+	(1.13)
Помножим и разделим на и
Д + Д+-+д, = „. А±А±^±А = п. кт
п
Где Кт коэффициент технологичности конструкции, определенный
выше.
Технологичность в традиционном толковании очень широкое понятие.
Технологичность в формуле сложности рассматривается более узко и более
конкретно.
Согласно зависимости (1.12)
Поясним сказанное более подробно. Деталь состоит из отдельных
элементов. Сложность детали равна сумме сложностей элементов.
Элемент имеет разную трудоемкость и, следовательно, разную
сложность. Развивая эту мысль дальше, можно сказать, ч то имеются
простые элементы и сложные элементы. Причем каждый слож-ный
элемент можно представить состоящим из нескольких простых. На
рис.1.5 показана плита, имеющая 6 отверстий.
16
Отверстие - простой элемент корпуса, его дальше разложить
невозможно. В данном случае можно считать, что корпус имеет 6 простых
элементов. Но эти 6 элементов можно рассматривать как один сложный
элемент. В ряде случаев это очень удобно. На рис. 1.2 показана плита,
имеющая 4 группы по 6 отверстий. Здесь 6 отверстий выступают как
единый конструктивный укрупненный элемент
В других случаях деление элементов на сложные и простые не столь
очевидно - см. рис. 1.6
Рис. 1.6
17
а)	шпоночный паз можно считать одним сложным элементом или
пятью простыми;
б)	ребро можно считать одним сложным элементом и тремя
простыми;
в)	паз-одним сложным или тремя простыми;
г)	группу пазов - одним сложным или тремя простыми;
д)	отверстие - одним Сложным или пятью простыми;
е)	ступицу с отверстием - одним сложным или шестью простыми;
ж)	фасонный профиль - одним сложным или состоящим из
нескольких простых и т.д.
В ряде случаев невозможно четко сформулировать алгоритм: “элемент
простой”, “элемент сложный”.
В силу сказанного в теории сложности допускается произвольное
деление элементов на сложные и простые. При подсчете суммарное число
элементов может быть разным. Важно при этом чтобы суммарная
сложность всех элементов оставалась постоянной.
На рис. 1.7 показаны 8 элементов. Их размеры, материал и объем
снимаемого припуска одинаковы. Различаются они технологичностью
конструкции и имеют разные весовые коэффициенты: Если весовой
коэффициент для наружной цилиндрической поверхности принять Р=1
(рис. 1.7а),
а	д
Рис. 1.7
18
то остальные весовые коэффициенты будут равны отношению сложности
(трудоемкости) рассматриваемого тела вращения к базовому. Весовые
коэффициенты указаны на рисунке. Таким образом, при определении
конструктивной сложности учитывается только число конструктивных
элементов. Их трудоемкость учитывается на этапе определения
технологичности конструкции.
1.3. Структура формулы сложности
Формула сложности дает возможность определить сложность объекта,
которая рассматривается как мера трудоемкости механообработки.
Формулу (1.1) можно рассматривать как математико-статистическую
модель процесса обработки.
В общем случае модель - это условный образ реального объекта или
процесса, сконструированный для упрощения исследования.
Моделирование основано на принципе аналогйй и позволяет изучать
заданный объект при помощи другого объекта - модели. По свойствам
модели мысудим о свойствах изучаемого объекта, однако не обо всех, а
только о тех, которые аналогичны в модели и объекте. Такие свойства
называются существенными. В данном случае существенное свойство -
трудоемкость механообработки. Поскольку модель - условный образ, то
отображение объекта не абсолютное, а относительное. Неизбежно
возникают погрешности отображения. Модель будет более или менее
точна, но никакая модель не может заменить сам объект. Всегда ограничены
пределы использования модели, которые в каждом случае оговариваются.
Формула (1.1) отображает следующие факторы, влияющие на
трудоемкость: конструкцию детали, размер, материал, объем снимаемого
припуска, технологичность конструкции, точность обработки и
шероховатость обрабатываемой поверхности. У каждого, кто знакомится
с формулой, возникает вопрос - почему формула не учитывает другие
факторы, влияющие на трудоемкость и производительность труда:
квалификацию рабочего-станочника, размер партии, уровень
прогрессивности оборудования, режущего и измерительного
инструмента, технологической оснастки; степень механизации и
автоматизации процесса обработки; состояние заготовительного
производства и вид заготовок; состояние технического, контроля;
организацию труда' и производства на предприятии; состояние
нормативной службы и многие другие.
19
Возникают вопросы: почему одни факторы учитываются, другие нет;
если мы сознательно пренебрегаем группой факторов, то какова
достоверность и точность решений в теории сложности и т. д. Можно было
бы пойти по такому пути: усложнить формулу (1.1), добавить определенное
число технологических коэффициентов, довести их число до 10 -15 с тем,
чтобы учесть все дополнительные факторы, влияющие на
производительность механообработки. Указанный путь не может быть
принят по следующим причинам:
1. Сложная модель будет громоздкой, трудной для усвоения и
использования. Теория сложности теряет свое преимущество перед
традиционным расчетным методом определения трудоемкости.
2. Модель никогда не может заменить самого объекта. Любая
сколь угодно сложная стационарная модель будет иметь ограниченную
точность решений. Реальная действительность настолько многообразна
и непредсказуема, что если отразить, например, 15 -20 факторов, то за
пределами модели останутся еще несколько десятков и снова появятся
вопросы, почему они были проигнорированы. В теории сложности был
избран другой путь.	......... . .
'Особенности этого пути заключаются в том, что статистика является
переменным компонентом расчёта нормы. Меняется объект - меняется
статистика. Статистика является отражением объекта и, даже можно
сказать, - моментной фотографией объекта. Фактически зависимость
превращается в зависимость	. . ’
Т=^С,а,в)
Т.ё. на величину функции влияют каждый раз не только сложность, но
и коэффициенты регрессии (1.3). Это очень важное обстоятельство, которое
существенно отличает метод оценки сложности от других методов
нормирования, в частности, от метода аналогий. При помощи статистики
учитывается влияние всех прочих факторов, которые не вошли в явном
виде в формулу (1.1).
Пусть нужно определить норму времени для одной и той же Детали,
обрабатываемой в двух цехах (одного предприятия или разных
предприятий). Один цех оснащен современным оборудованием, например,
станками с ЧПУ, гибкими производственными модулями, координатными
измерительными Машинами, качественным режущим инструментом,
оснащенным сменными многогранными пластинами, .добротными
приспособлениями, установками для размерной настройки
инструмента й т.д. Второй цех имеет универсальное устаревшее
оборудование с РУ, инструмент с напайн'ыми пластинами,
универсальные приспособления. Если деталь одна и та же, то, ее
20
сложность, вычисленная по формуле, будет в обоих случаях одинакова,
но при расчете нормы методом оценки сложности все указанные
факторы будут учтены, и нормы будут разными.
На рис. 1.9 показаны статистики 1 и 2 цехов. Разные объекты,
следовательно, выборки и статистики тоже будут разными. Разные будут
нормы времени, для цеха 1 норма будет меньше. Именно статистика
учитывает все факторы, которые не вошли в формулу (1.1).
Могут возразить, что несправедливо за одну и ту же работу назначать
разные нормы и, следовательно, разную плату. Если говорить о рабочих
второго цеха, то они не виноваты. Их поставили в такие условия, что они
вынуждены работать на устаревшем оборудовании. Они могут работать
столь же добросовестно, как рабочие первого цеха, но результат будет
разный не по их вине. Если один роет яму лопатой, а второй использует
экскаватор, то результаты второго будут более весомыми, даже если
физических усилий рабочий с лопатой вложил в трудовой процесс во много
раз больше другого. Если теперь говорить об администрации цехов, то
диаграмма на рис. I-.9 очень наглядно свидетельствуют о том, что
положение во втором цехе является неблагоприятным, что надо проводить
определенные организационно-технические мероприятия и исправлять
положение.
Расчетный метод нормирования не является столь гибким. Если,
нормировщик использует общие республиканские нормативные
материалы, то ему трудно отследить особенности условий работы в
описанных цехах. Мы знаем, что практически всегда расчетные нормы
ориентируются на фактические. Но тогда что остается от расчетного
нормирования. В этом случае он ничем не будет отличаться от метода
аналогий.
21
Рассмотрим второй пример. Два цеха имеют одинаковое техническое
оснащение, но разный кадровый состав. В одном цехе трудятся опытные
квалифицированные рабочие, в другом - только что окончившие ПТУ.
Формула (1.1) не учитывает кадровый состав рабочих, для одной и. той же
детали будет получена одинаковая сложность, но статистика будет
разной - рис. 1.9, норма времени тоже разной. Опять возникает вопрос-
справедливо ли это? Если администрация сознательно пошла натакой шаг,
то она не вправе рассчитывать сразу на высокие результаты. Она получит
тот объем продукции, какой смогут в данных условиях обеспечить молодые
рабочие. Другое дело, что расценки могут быть в первое время понижены.
Это будет стимулировать рабочих повышать свою квалификацию.
Рассмотрим еще один пример. Два цеха имеют одинаковое техническое
оснащение и кадровый состав, отличаются условия труда. В первом цехе
хорошее освещение, вентиляция, тепло, нет посторонних шумов. Во втором
цехе плохое освещение рабочих мест, в воздухе много пыли, вредных
испарений, холодно, все содрогается от ударов молотов в соседнем
кузнечно-прессовом цехе. Ясно, что условия труда существенно влияют
на производительность, выработка в цехах будет разной. Все эти условия
формулой (1.1) не учитываются. Они будут учтены статистикой, которая
будет иметь тот же вид - рис. 1.9. Статистика дает повод проанализировать
разные показатели работ цехов и принять меры для улучшения условий
труда.'	.
Итак, метод оценки сложности объективно отражает условия
механообработки объекта при помощи коэффициентов регрессии. При
изменении условий обработки это отражается на величине коэффициентов
и, следовательно, на величине нормы. Это важное преимущество метода
оценки сложности.
Возникает проблема - относительность цены единицы сложности. При
изменении условий обработки изменяется положение линии регрессии
на диаграмме рассеивания и изменяется норма времени при заданной
сложности. Трудоемкость единицы сложности не является абсолютной
величиной, она сохраняет свое значение при неизменных условиях
обработки и изменяет свое значение при изменении условий обработки.
Цена единицы сложности ведет себя так же, как обменный курс доллара.
При стабильных условиях она остается постоянной, норма времени также
стабильна. При ухудшении условий (износе оборудования и оснастки,
снижении квалификации обслуживающего персонала, ухудшения качества
заготовок и режущего инструмента, снижения уровня технического
прогресса и др.) норма времени возрастает (трудоемкость единицы
сложности возрастает). Это важное преимущество метода оценки.
22
сложности. Трудоемкость единицы сложности можно рассматривать как
индикатор антикризисного развития фирмы.
1.4.	Объект и статистика в
теории сложности
Механизм формирования статистических решений предусматривает
связь объекта, выборки и статистики. Объектом в теории сложности
называется сам предмет исследования (станок, участок, цех, предприятие)
и ограничения, наложенные условиями обработки. Цех - это объект, но
если нас интересуют не все детали, а только тела вращения - это тоже
объект, отличный от первого. Если предметом исследования являются
только детали, обрабатываемые на станках с ЧПУ, то это новый объект,
отличный от первых двух, и т.д. Следовательно, рассматривается
производственное подразделение и ограничения: технические,
технологические, организационные и др. Например, такие условия:
-	вид оборудования (РУ или ЧПУ: отечественное или импортное;
возрастные группы оборудования; группы, отличные по техническим
характеристикам, и т.д.);
-	вид деталей (тела вращения или корпусные: разные группы по
размерам, материалу, точности и т.д.);
-	инструментальное обеспечение;
-	организационное обеспечение и обслуживание станков и т.д.
Указанные ограничения каждый раз оговариваются. Объект определяет
выборку. Выборка должна соответствовать объекту. Если объект, например,
определенный участок, а ограничения - тела вращения и оборудование с
ЧПУ, то выборка должна содержать только детали, обрабатываемые на
указанном участке, это должны быть тела вращения, обрабатываемые на
станках с ЧПУ.
Выборка определяет статистику.
Статистикой будем называть статистические характеристики выборки:
коэффициенты регрессии и среднеквадратичное отклонение или
дисперсию. Если известна статистика, то для каждого значения сложности
может быть определена норма времени и точность нормы. При изменении
статистики будет изменяться норма.
Таким образом, объект, выборка, статистика и норма связаны между
собой статистической причинной связью. При изменении объекта
23
изменяется выборка, статистика и норма. Разные объекты имеют разную
выборку, статистику и норму. Отсюда вытекает важный принцип
статистических решений в теории сложности - объект и статистика должны
соответствовать друг другу. Если это условие не выполняется, появляется
дополнительная погрешность нормы.времени, точность оценивания
понижается.
Рассмотрим пример. Участок содержит станки с РУ и ЧПУ. Если
рассматривать только РУ, будет одна статистика и норма Н .; если
рассматривать только ЧПУ, будет другая статистика и норма Н в чп,. Разные
статистики объясняются тем, что при обработке на ЧПУ меньше
вспомогательное время (меньше величина коэффициента а) и выше
производительность (меньше угол а). При исследовании объекта РУ нужно
пользоваться статистикой РУ, при исследовании объекта ЧПУ —
соответственно статистикой ЧПУ - рис. 1.10
с	с
Рис.1.10
Если указанное условие не соблюдать, возникают дополнительные
погрешности, и точность нормы понижается. На рис.11 слева - РУ, ЧПУ,
РУ+ЧПУ - среднее значение нормы времени; справа - РУ, ЧПУ, РУ+ЧПУ
- поля рассеивания.
Рис.1.11
24
Рассмотрим варианты:
1. Пусть объект РУ, а статистика ЧПУ. Точки рассеиваются в диапазоне
РУ, норма определяется по среднему значению ЧПУ; среднее значение
дополнительной погрешности Дер, минимальное значение A min,
максимальное Л шах
Пусть объект ЧПУ, статистика РУ. Точки рассеиваются в диапазоне
ЧПУ, норма определяется по среднему значению РУ; дополнительной
погрешности: Дер, Д min, Д max.
Объект РУ, статистика РУ +ЧПУ. Точки рассеиваются в диапазоне
РУ; норма определяется по среднему значению РУ+ЧПУ;
дополнительные погрешности: Дер, Д min, Д max.
Во всех рассмотренных случаях точность нормы времени уменьшается.
На рис. 1.12 вариант (объект РУ, статистика ЧПУ) рассмотрен более
подробно. Линии регрессии и статистики не совпадают, Поле рассеивания
для РУ - бору, для ЧПУ - 6о чпу. Для точки А погрешность нормы равна
ЛА 1 в случае, если объект и статистика совпадают. Для той же точки в
случае, если объект и статистика не совпадают, погрешность равна ЛА2.
Разность пог-решностей
Лер = ЛА2 - ЛА] = Нвр ру - Нвр чпу
25
Введем понятие о расширении (сужении) объекта. Каждый объект
может быть расширен. Переход от станка к участку, а затем цеху,
предприятию будет расширением объекта. Цех - более широкий объект
по сравнению с участком, предприятие - более широкий объект по
сравнению с цехом. Переход от деталей РУ к деталям РУ+ЧПУ - более
широкий объект. Переход от тел вращения к объекту, где
рассматриваются тела вращения и корпусные детали, - также более
широкий объект. Обратный переход от предприятия к цеху, к участку,
отдельному станку - сужение объекта. Расширение и сужение объекта
можно осуществлять во временных интервалах. Работа цеха в первом
квартале - объект. Если рассматривать тот же цех, но в течение года, - это
другой более широкий объект. Обратное движение приводит к сужению
объекта (год, квартал, месяц, неделя, смена).
При расширении (сужении) объекта изменяется выборка. Можно
сказать, что выборка тоже расширяется. Не в том смысле, что
увеличивается объем выборки. Последний может не изменяться.
Расширение выборки следует понимать в том смысле, что сна будет
включать в себя качественно новые элементы.
Итак, объект и статистика должны соответствовать друг другу; любое
отклонение от соответствия пони-жает точность оценивания.
Выборка может быть широкой и узкой (в той постановке, как было
отмечено выше). Можно сформулировать еще одно правило
статистической обработки данных — чем уже объект и статистика, тем
выше точность нормы.
На рис. 1.13 линия регрессии одна для двух выборок. Коэффициенты
регрессии совпадают, следовательно, среднее значение нормы одно и то
же. Различаются выборки диапазоном рассеивания. Узкая выборка и
статистика имеет узкий диапазон, широкая выборка - широкий
диапазон. Это можно объяснить. Нижний предел сужения выборки -
один станок и одна деталь. В этом случае партия деталей тоже имеет
разброс действительных размеров после обработки, но небольшой в
пределах поля допуска. Увеличивая число деталей, отличающихся по
конструкции, размерам, материалу, получаем новый более широкий
объект. Ему будет соответствовать более широкая выборка и статистика,
но при этом диапазон рассеивания будет тоже возрастать и,
следовательно, увеличиваться возможная погрешность нормы. Поэтому
сужение объекта и статистики повышает точность решения.
26
Важно обсудить вопрос, до каких пределов допустимо сужение
объекта и статистики; В работе вскрыты две тенденции:
Точность оценивания. Чем больше выборка, тем меньше отклонение
статистических характеристик выборки от характеристик ГС, тем -выше
точность оценивания. Если с этих позиций подходить к формированию
выборки, то объем выборки следуетувеличивать.
Соответствие объекта и статистики. Чем уже объект, тем слабее
действие факторов рассеивания, тем меньше диапазон рассеивания, ниже
погрешность и выше точность нормы. Если рассматривать процесс
нормирования с этой стороны, то объект и выборку надо сужать и
увеличивать число ограничивающих факторов выборки, что неизбежно
поведет к уменьшению объема выборки.
При внимательном рассмотрении вопроса можно установить, что
никакого противоречия здесь нет. Все зависит оттого, о какой норме идет
речь-рис. 1.14.
27
Норма конкретная. Разовый опыт. Рабочий обрабатывает конкретную
деталь. Нужно пронормировать конкретный труд, чтобы оплатить его
работу. При условиях опытная точка А может занять любое
положение в диапазоне рассеивания, образуя погрешность А. Узкий объект
и статистика уменьшают диапазон рассеивания и умешают возможную
ошибку. Следовательно, при определении нормы конкретного труда
главное значение имеет вторая тенденция - необходимо объект и статистику
делать максимально узкими.
Норма абстрактная. Требуется усредненная величина нормы для
проведения таких расчетов по предприятию, как потребное количество
ресурсов на определённый период, производственная мощность,
анализ использования основных фондов и др. Обычно в этих условиях
требуется усреднение и по координате “время”, и по координате
“пространство” (различные участки и цехи). -Диапазон рассеивания
сужается, среднее значение величины стремится к центру группирования.
В этих случаях решающее значение будет иметь точность оценивания -
первая из рассмотренных выше тенденций. Чем больше объем выработки,
тем выше будет точность оценивания. Здесь допустимы широкие объекты,
следовательно, широкие выборки и статистика.
1.5. Вопросы точности в теории сложности
Рассмотрим вопрос о точности нормы времени. Точность принято
оценивать величиной погрешности
Поскольку обе величины являются случайными, можно написать
&нвр=т-нвр
Пределы рассеивания величин должны сумм ироваться
оАН= оТ +оНвр
При определении погрешности исследуемая величина сравнивается
с другой величиной, которая принимается за базовую. Что принять за
базовую величину в данном случае? Обе величины имеют одинаковый
приоритет, в зависимости от обстоятельств за базовую можно принять
каждую из них. Оценить достоверность нормы можно только при
помощи трудоемкости, оценить реальную трудоемкость можно только
при помощи нормы. Норма - критерий трудоемкости, атрудоемкость ~
критерий нормы. В первом случае
28

п
во втором случае
Пусть выборка содержит п деталей, каждой из которых соответствует
пара координат {T.i,C} и точка на диаграмме рассеивания - рис.1.15.
Рис.1.15
Точка 1 имеет координаты {Тр С }, при определении трудоемкости
возникает погрешность
A7]=7’-Z,
где Tt-текущее значение трудоемкости, Т-среднее значение выборки.
График на рис. 1.15 наглядно показывает, что единичная реализация
случайной величины может сопровождается погрешностью. То же самое
наблюдается при определении величины выработки (производительности
труда). Точка 2 имеет координаты {Т2,С2}, при опреде-лении величины
выработки за время Т2 возникает погрешность
АС, =С2-С,
где С2-текущее значение сложности, С - среднее значение.
Зависимость T=f(C) выражена уравнением регрессии. Сделаем
допущение, что зависимость линейная; На данном этапе ничего нельзя
сказать относительно того, будут ли зависимая и независимая
переменные нормально распределены или имеется какой-либо другой
29
закон распределения. Сделаем второе правдоподобное предположение,
что при достаточно большом числе испытаний будет нормальное
распределение. Тогда:	_
I. Выборочные средние Т для каждого значения С расположены на
линии регрессии.
2. Для любого значения С значение Тнормально распределены.
.  3. Для любого значения С дисперсия значения Тодинакова.
Первый вывод является следствием исполь-зования при построении
линии регрессии метода наи-меныпих квадратов. Второй /0 следствием
нормального распределения переменных.
Подберем выборку п деталей с C=const, нанесем точки на диаграмму
рассеивания. В силу случайного характера переменной Т, ее значение будет
Подберем выборку п деталей с С=const, нанесем точки на диаграмму
рассеивания. В силу случайного характера переменной Т, ее значение будет
рассеиваться, но центр рассеивания будет лежать на линии регрессии и
рассеивание будет подчиняться нормальному закону - рис. 1.16. Не следует
понимать данное утверждение буквально. При ограниченном значении п
возможны расхождения, но они уменьшаются при увеличении п. Это
согласуется с тем, что характеристики выборки и ГС не совпадают.
т~
± Зсг_ _ Т
у
>
С
Рис.1.16
Пусть выборка содержит п деталей, каждой из которых соответствует
пара координат {Ti,C} и точка на диаграмме рассеивания - рис. 1.15.
Точка 1 имеет координаты {Тр С} при определении трудоемкости
возникает погрешность
М\=ТХ-Т,
где Т) -текущее значение трудоемкости, Т - среднее значение выборки.
30
График на рис. 1.15 наглядно показывает, что единичная реализация
случайной величины может сопровождается погрешностью. То же самое
наблюдается при определении величины выработки (производительности
труда). Точка 2 имеет координаты {Т2,С2}, при определении величины
выработки за время Т2 возникает погрешность
ДС2=С2-С,
где С3 - текущее значение сложности, С — среднее значение.
Зависимость T=f(C) выражена уравнением регрессии. Сделаем
допущение, что зависимость линейная. На данном этапе ничего нельзя
сказать относительно того, будут ли зависимая и независимая переменные
нормально распределены или имеется какой-либо другой закон
распределения. Сделаем второе правдоподобное предположение, что при
достаточно большом числе испытаний будет нормальное распределение.
Тогда:
Выборочные средние Т для каждого значения С расположены на
линии регрессии.
Для любого значения С значение ^нормально распределены.
Для любого значения С дисперсия значения J одинакова.
Первый вывод является следствием использования при построении
линии регрессии метода наименьших квадратов. Второй - следствием
нормального распределения переменных.
Подберем выборку «деталей с C-const, нанесем точки на диаграмму
рассеивания. В силу случайного характера переменной Т, ее значение
будет рассеиваться, но центр рассеивания будет лежать на линии регрессии
и рассеивание будет подчиняться нормальному закону - рис. 1.16. Не
следует понимать данное утверждение буквально. При ограниченном
значении п возможны расхождения, но они уменьшаются при увеличении
п. Это согласуется с тем, что характеристики выборки и ГС не совпадают.
Выше мы отметили, что практически невозможно осуществить
выборку C=const при оценивании Т при помощи С. При обратном
оценивании С при помощи Т это сделать просто. Выборка T=const это
выборка в ЕС за одно и то же время Т. Это набор значений сложности: С{,
С,.... Св.
Поскольку сложность - случайная величина, то значения выборки
будут рассеиваться вдоль оси сложности, подчиняясь закону
нормального распределения, центр рассеивания будет лежать на линии
31
регрессии (с теми уточнениями, о которых говорилось выше).
Теперь рассмотрим эту же задачу в самой общей постановке - рис.
1.1'7.
Дана деталь, требуется определить ее сложность, расчет осуществляется
по формуле сложности, но в силу того, что сложность является случайной
величиной, результаты рассеиваются в пределах Дс~-С2- Сг Практически
могут быть разные варианты:
-1. Расчеты осуществляют разные лица. Аргументы формулы
допускают разброс в определенных пределах и, естественно, результаты
будут разными.
2. Расчеты осуществляет один человек. Многократно вычисляя
сложность детали, он сознательно варьирует значением аргументов,
используя методику простого случайного выбора.
При достаточном числе опытов результате будет нормальным
распределением с величиной средней сложности С. Каждой точке на оси
С будет соответствовать точка на оси Т. Совокупность последних также
будет иметь нормальное распределение в диапазонеДт =Т2-Т. Среднее
значение Т. Точки на линии регрессии тоже нормально распределены.
Диапазон рассеивания будет равен
Д(С,Т^4Дт+Дс. .
32
что больше исходных диапазонов.
Выше было отмечено, что коэффициент регрессии 1 = tga
характеризует производительность оборудования (и труда). Чем меньше
а, тем более интенсивным является труд, более высокими являются
результаты труда - меньшая норма времени при обработке заданной
сложности и больше выработка при заданном вре:мени. Для а = 45°
Дт = Дс> далее это соотношение нарушается. При этом следует сделать
вывод, что чем выше производительность оборудования, тем меньше
погрешность нормы и наоборот, чем ниже производительность
оборудования, тем выше величина погрешности нормы.
Теория сложности позволяет не только определить норму, но и
предсказать возможную погрешность нормирования. Будем различать
абсолютную погрешность нормы и относительную погрешность.
АЯ
s =----
При этом надо иметь введу следующее:
1. Формулы относятся к разовой реализации нормы. С
увеличением числа опытов абсолютная и относительная погрешности
уменьшаются, а при достаточно большой выборке стремится к нулю.
2 Вероятная абсолютная погрешность не зависит от величины
сложности. На рис. 1.18 показано, что при изменении сложности
диапазонов рассевание не изменяется.
•'	Рис.1.18
□ .Вероятная относительная погрешность с увеличением сложности
уменьшается. С увеличением сложности относительная точность нормы
возрастает.
4. Вероятная погрешность зависит также от доверительного
33 
интервала. Известно, что при нормальном распределении:
интервал ±3 у содержит 99,72% всех значений;
. интервал ±2 у содержит 95,44% всех значений;
интервал ±1 у содержит 69,26% всех значений. Мы предлагаем для
разовой нормы три класса .
точности. Исчисление производить по относительной погрешности с
доверительным интегралом ± 2 у по формуле
 2сг	2сг
£ — ---- = •
J Нвр	т
. При этом считать:
-	первый класс - относительная погрешность до 10%;
-	второй класс - относительная погрешность 10 - 30%;
-	третий класс - относительная погрешность выше 30%.
1.6. Суммарная сложность и суммарная
трудоемкость
Уравнение регрессии и диаграмма зависимости Т= f(C) дает
возможность определить норму времени (или трудоемкость) детали при
известной ее сложности. В этом параграфе будут рассчитаны формулы
для определения суммарной сложности итрудоемкости для партии деталей,
а также суммарной выработки за определенный отрезок времени (смену,
сутки, год).
1.	Обрабатывается партия деталей.
Дано: сложность детали СД, величина партии п. Рассмотрим три
подхода при решении вопроса о трудоемкости обработки.
Использование диаграммы T=f(C).
Суммарная сложность п деталей равна
Са=пСЛ	(1.14)
•('„.-а-лС,-и	. 	(1.15)
по диаграмме на рис. 1.19, откладывая по оеи абсцисс суммарную
сложность, получим суммарную трудоемкость .
34
Рис.1.19
Объект и статистика должны соответствовать друг другу. Если статистика
получена для ограниченных зна-чений, а объект расширяется до других
более высоких значений, то указанное правило нарушается. При
форми-ровании уравнения регрессии требуется в этом случае провести
соответствующее расширение статистики или оценить погрешность,
которая возникает при исполь-зовании узкой статистики, и убедиться, что
это уменьшение точности нормы времени допустимо.
2.	Поштучное сложение трудоемкости. Формула суммарной
трудоемкости имеет другой вид.
7^ =п(а+вСд}=ст+вСд- п== ап+вС^,	(1.16)
В первом случае коэффициент «а» учитывается однократно, во втором
случае п раз.
Рассматриваемые зависимости являются статис-тическими, это не
всегда раскрывает их физическую природу, но в данном случае можно
логически объяснить разное значение полученных формул. Если
коэффициент «а» отражает влияние вспомогательного, а «в» - влияние
машинного времени цикла обработки, то во втором случае мы влияние
вспомогательного времени учитываем при обработке каждой детали, а в
первом случае один раз за время обработки партии. Второй подход
является более точным. В первом случае возникает абсолютная
погрешность
Ту т = (ап + ЬСД-п)-(п + ЬСД-п) = а(п-1)
Относительная погрешность будет равна
ап + пЬСд
35
При достаточно большой величине партии примем (п-1)=--п, тогда
Погрешность возрастает:
-	с увеличением коэффициента «а» (вспомогательного времени цикла
обработки);
-	с уменьшением сложности детали;
-	с повышением производительности оборудования (возрастанием
коэффициента «Ь»). -
Для среднего значения коэффициентов регрессии и Сд=1 ЕС
относительная погрешность равна 7%. В других случаях она может быть
весьма значительной. Так, д ля случая 2а=в, С=0,2 ЕС, е=71%.Все сказанное
можно пояснить графически - рис. 1.20. Определение по второму методу
дает более высокое значение трудоемкости. Абсолютная погрешность при
обработке трех деталей равна “Т”.Поясним рис. 1.20. Показана диаграмма
рассеивания Т - С. По оси абсцисс отложена сложность трех деталей - ЗС,
по оси ординат- соответствующая трудоемкость их обработки при расчетах
по первому методу. Если использовать метод контурного сложения, то
результирующая трудоемкость будет другой. В первом случае величина
«а» учитывалась один раз, а во втором три раза. Увеличение трудоемкости
дтг.
3.	Использование нормы времени обработки 1ЕС.
Формула для определения суммарной трудности равна
Т^п = Н*рс -С^
36
где трудоемкость обработки одной ЕС.
Это самый простой и наименее трудоемкий способ расчета, но
наименее точный. Он содержит погрешности первого метода и
погрешности формулы (1.16).
2. Обрабатывается несколько партий деталей. Дано: число партий ,
сложность деталей: СД1, СД2,... СДк, величина партий: nl, п2,.... пк.
1)	Статистика является постоянной для всех партий.
Трудоемкость:	. ,. ;
Первой партии Tj. nl = (а + ЬСД-1)п1;
Второйпартии п2 = (а + ЬСД-2)п2;	'
к-тойпартии ТЕпк = (а + ЬСД-к)пк.
Суммарная трудоемкость обработки К партии
А	к
1\.к партий = 22	+ ЬС=22 7~,.иг	(1.17)
Два другие способа тоже можно использовать, если расчетные
погрешности допустимы. При использовании диаграммы рассеивание на
оси абсцисс откладывается суммарная сложность к партий, а на оси ординат
получаем суммарную трудоемкость обработки к партий (или
соответствующую норму времени). Способ очень прост и особенно
эффективен при необходимости проведения ориентировочных расчетов.
Еще более простым является расчет по формуле
к партий =	 Су партий,	(1.18)
Теперь рассмотрим случай, когда статистики партий являются
переменными. Практически это будет наблюдаться, когда:
одна партия обрабатывается на одном участке (цехе), вторая - на
другом;
одна партия обрабатывается на станках с ЧПУ,
вторая - на станках с РУ;
одна партия содержит тела вращения, вторая -корпусные детали;
- обработка партий производится через значительные интервалы
времени, в течение которых существенно изменились условия
обработки и т.д. Для получения статистики требуются
соответствующие выборки И уравнения регрессий._
Формула определения суммарной трудоемкости К партий деталей
будет иметь вид
t
Тук партий = "£ (ai + ЫСд^п!,	(1.19)
где	СДл - сложность i- той детали;
ai, Ы - статистика i - той детали; . .
37.
ni, - величина партии i - той детали.
Важным показателем использования основных фондов являются
коэффициенты сменности Кем и использования оборудования Кисп. Ниже
мы рассмотрим эти коэффициенты подробно. Здесь же отметим только,
что в обоих случаях рассматривается работа оборудования во времени.
Выше были отмечены недостатки трудовых показателей измерения
величины продукции в нормо-часах. Нормо-часы - это не продукция, а
только указание, что на изготовление продукции затрачено определенное
время. Аналогичные недостатки присущи коэффициентам сменности и
использования оборудования. Теория сложности позволяет связать
использование оборудования с результативностью его работы с выпуском
продукции в ЕС.
. Выработка определяется по формуле
С	(1.20)
или по диаграмме рассеивания на рис. 1.1. Откладывая на оси ординат
время Т, получим на оси абсцисс сложность в единицах сложОсти ЕС. Так
может быть определена норма выработки или производительность
оборудования за определенный период времени (минута, час, смена, сутки).
Из формулы (1.20) получим суммарную выработку
к  • '
к T-^ni-ai
^Сд1=- Г1	0-21)
за час, смену, сутки и т.д. Для этого в числитель должны быть помещены
соответствующие отрезки времени.
Если воспользоваться диаграммой рассеивания, то, откладывая по оси
ординат суммарные сменную и суточную трудоемкости, получим на оси
абсцисс соответствующие смённую и суточную выработки.
1.7. Сложность детали и сложность
операции
Теория сложности применима к детали и к отдельной детале-операции.
Если обозначить через СДсложность детали, а через Ср С...... Сп сложность
отдельных операций, то справедлива зависимость
38'
Сд^±а	(1.22)
I
Сложность каждой операции определяется по фор-муле (1.1), при этом:
1.При определении конструкторской сложности учитываются только
те элементы контура, которые обрабатываются на данной операции;
При определении размерного коэффициента учитываются только
габаритные размеры, которые относятся к операции;
При определении размера заготовки учитывается только припуск на
рассматриваемую операцию;
Объект и статистика должны соответствовать друг другу. Объектом в
данном случае являются операционные технологии, выборка должна
включать в себя координаты Ci, Ti, относящиеся не к детали, а только к
операции.
Практическая реализация указанных условий может встретить
трудности.
В технологии машиностроения руководствуются утверждением
.	(1-23)
1
где ТД-трудоемкость изготовления детали;
Тшт - трудоемкость z-той операции;
п - число операций техпроцесса.
Если по определению сложность является мерой трудоемкости и
соотношение (1.22) справедливо. Трудности заключаются в том, что теория
сложности пока разработана только для операций механообработки, а
соотношение (1.23) включает в себя все другие операции (термообработку;
обработку Давлением, покрытия, межбперационный контроль и др.).
Выход из положения включает в себя несколько вариантов.
Ограничиться утверждением, что Сд не полная сложность детали, а
только сложность операции механообработки. Этим руководствоваться
при сборе статистического материала, формировании баз данных,
определении уравнения регрессии и последующем использовании норм
времени. Если речь идет о норме времени для обработки определенной
детали, то каждый раз оговаривать, что имеется в виду трудоемкость
только операций механообработки. Такой подход не всегда нас может
устроить. При расчетах производственной мощности, ресурсов,
планировании часто требуется полная трудоемкость.
Определить долю трудоемкости операций, несвязанных с
механообработкой в общей трудоемкости изготовления детали. Сделать
это можно статистическим способом. Для отдельных деталей разброс
показаний будет значительным, но для всей совокупности обрабатываемых
39
деталей на каждом предприятии эта доля будет устойчивой величиной.
Тогда полная трудоемкость определится как трудоемкость операций
механообработки плюс некоторая дополнительная трудоемкость,
требуемая для выполнения прочих операций.
Пусть Тшт - трудоемкость операций механооб-работки; а в % - доля
трудоемкости прочих операций. Тогда полная трудоемкость равна
•... Для повышения точности расчетов в масштабах предприятия детали
можно ранжировать по величине коэффициента а (одни детали требуют
термообработки, другие нет; одни требуют и антикоррозионной обработки,
другие нет и т.д.). Тогда можно получить несколько уровней коэффициента
а и дифференцировать детали по величине указанного коэффициента.
Итак, теория сложности позволяет рассчитывать сложность детали и
сложность отдельной технологической операции. Пусть техпроцесс
обработки содержит две операции: обработка правого конца обработка
левого конца Lr При определении конструктивной сложности учитываются
только те элементы, которые лежат в пределах обрабатываемой части
детали; размеры в одном случае L+D во втором L2+D2: объем
снимаемого припуска различен, поскольку диаметры правой и левой части
различны; различны будут коэффициенты технологичности (разная
точность элементов, разные весовые коэффициенты) и т.д.
В этом случае статистический материал также должен .быть
ориентирован на деталеоперацию. Это следует учитывать при
формировании выборки, построении диаграммы рассеивания,
определении уравнениярегрессии и т.д.
1.8. Оценка метода сложности
Чтобы оценить предлагаемый в настоящей работе новый метод
нормирования, названный методом оценки сложности,, нужно сравнить
его с традиционными, методами. В экономической литературе отсутствуют
четкие критерии оценки. Есть указание, что нормы должны быть научно
обоснованными, прогрессивными, объективными и т.д. Необходимы более
конкретные и определенные оценки. Мы предлагаем следующие критерии
оценки методов нормирования:
•40
Точность нормы;-
Трудоемкость нормирования;
Возможность использования ЭВМ;
Массовость метода;
Динамичность метода;
Оперативность разработки нормы.
Точность нормы.
Точность нормы определяется соотношением (1.20). Выше показано:
1.	Норма времени является случайной величиной, для определения
ее величины требуются статистические характеристики, которые позволяют
определить величину нормы и точность ее определения.
2.	Различают конкретный и абстрактный труд, определение их
норм требует разных методик.
3.	Объект и статистика должны соответствовать друг другу, чем выше
степень соответствия, тем выше точность нормы.
4.	Чем уже статистика, тем выше точность нормы. Если
рассматривать норму конкретного труда, то наиболее высокую точность
обеспечивают методы непосредственного наблюдения и расчетный. В
первом случае фактическая трудоемкость и норма совпадают, а
погрешность равна нулю, но только в том случае, если норма предназначена
для наблюдения объекта. Если реальный объект и назначение нормы не
совпадают, возникает погрешность. Чем больше степень несовпадения,
тем больше погрешность нормы (другой рабочий, другой станок и
комплект инструментов, другая операционная технология, другие внешние
воздействия - температура, освещение, уровень шума и т.д.). Точность
расчетной нормы может быть высокой, но тоже при соблюдении ряда
условий: многократная реализация и вычисление среднего; объект и
статистика соответствуют друг другу; расчетная модель достаточно полно
отражает реальное производство. Если указанные условия не соблюдаются,
погрешность нормы может быть значительной.
Если нормировщик пользуется общероссийскими нормами, то
статистика настолько широка, что точность обеспечить очень трудно. Если
объект сузить и пользо-ваться нормативными материалами предприятия,
то погрешность должна уменьшаться, но опять - при условии, что заводские
нормы оперативно изменяются при изменении условий. С течением
времени на предприятии появляется новое оборудование, инструмент и
оснастка, совершенствуются методы получения заготовок, внедря-ются
новые технологические процессы. Все это должно находить отражение в
нормативных материалах предприятия. Метод аналогии должен получить
низшую оценку - рис: 1.21.
4Г
1.	Пусть норма базовой детали будет расчетной. При. разовом
определении нормы вместо значения Хь. получим величину ХБ.
Погрешность нормы. XXБ = XБX,- составит (точка 1)
Пусть новая аналоговая норма будет тоже разовой, тогда норма (точка
2) будет определена с погрешностью
XX =Х -ХБ
а суммарная погрешность нормы будет равна
XX, = АУ -АХГ
2.	Чтобы поправочные коэффициенты Кр, Км и др. были достоверны,
необходимо собрать определенный статистический материал и усреднить
данные. Эта задача вооб-ще не может быть решена. Следует помнить, что
базовая деталь для каждого типоразмера своя. Если на предприятии
обрабатываются тысячи деталей, то потребуются десятки тысяч
поправочных коэффициентов, их учет, обработка, хранение и
использование - очень трудная задача.
Метод оценки сложности выгодно отличается от рассмотренных выше:
он является результатом реализации определения нормы, объект и
статистика соответствуют друг другу, норма каждый раз учитывает условия
обработки (цех, вид оборудования и т.д.).
Теперь рассмотрим оценку по точности нормы для абстрактного труда.
Метод непосредственного наблюдения абсолютно не пригоден. Если
42
требуется средняя по заводу норма выработки одного станка, то здесь
хронометраж не поможет. То же можно сказать о методе аналогий.
Расчетный метод дает лучшие результаты. Только метод оценки сложности
может быть оценен положительно.
Оценку различных методов отразим в таблице. Примем такую систему:
(+,+) - очень хорошо; (+) - хорошо; (+,) - удовлетворительно; () - плохо; (,
)-очень плохо.
Трудоемкость нормирования
Следует выделить единовременные и текущие трудовые затраты.
Первые связаны с внедрением метода на предприятии, вторые с расчетом
нормы для конкретной детали. Единовременные затраты достаточно велики
для любого метода. Речь идет о производственных площадях, оборудовании
(в частности, о вычислительном оборудовании, периферийной технике,
магистралях связи и др.), нормативной и методической документации,
программном обеспечении, базах данных, СУБД, подготовке кадров,
внедрении системы нормирования. Этот вопрос нуждается в специальном
исследовании. В таблице все методы получили одинаковую оценку.
Методы отличаются по текущим трудовым затратам. Методы
непосредственного наблюдения и расчетный имеют низкую оценку из-за
высокой трудоемкости. Возьмем расчетный метод. Нормирование требует
предварительной разработки операционной технологии. Разработка
техпроцесса для простых деталей требует 5-6 часов; деталей средней
сложности 10-12 часов, сложных до 16 часов и выше. Следует добавить, что
при этом требуется высокая квалификация нормировщика и технолога. В
противном случае трудоемкость еще более возрастает, а точность нормы
падает. Метод непосредственного наблюдения столь же трудоемок. Метод
аналогий имеет значительно более высокие показатели, а метод оценки
сложности в условиях АСУ требует минуты.
Возможности использования ЭВМ
В условиях повсеместного внедрения АСУП методы, которые не
предусматривают использование вычисли-тельной техники, не имеют
будущего. В принципе, автоматизированная система нормирования на
. базе расчетного метода возможна. Более того, на ряде предприятий такие
системы действуют. Дело в том, что на предприятии должна
функционировать при этом САПР для автоматизированной разработки
техпроцессов. Комплекс проблем разработки систем технологии настолько
сложен, что каждый разработчик решает какой-либо один вопрос, а в
43
полном объеме все проблемы пока не решены. Таким образом,
препятствием является не само нормирование, а разработка операционной
технологии. Самую низкую оценку по этому показателю имеет метод
непосредственного наблюдения.
Массовость метода
Под массовостью метода понимается универсальность использования
алгоритма для решения любых задач рассматриваемого класса. В
противном случае каждая задача имеет свою методику решений, свой
логический и математический аппарат, свою нормативную базу. Возникают
трудности с освоением метода, его внедрением, подготовкой кадров;
теряется сопоставимость результатов, объективная оценка различных
трудовых процессов.
Основными этапами изготовления машин, являются: научно-
исследовательская работа, опытно-конструкторская работа,
технологическая подготовка производства, изготовление опытного образца
и серии; контроль и испытание. На каждом этапе возникает задача
нормирования труда. Критерий массовости подразумевает одинаковые
алгоритмы нормирования на каждом этапе изготовления машины.
Методы, использованные в теории сложности, универсальны. Возьмем
работу конструктора. Можно ввести понятие сложности как меры
трудоемкости выполнения чертежа; понятие конструкторской сложности,
равное, например, числу элементов контура; технологические
коэффициенты, учитывающие число разрезов и сечений; число
технических условий и т.д. При нормировании труда технолога,
разрабатывающего технологический процесс, можно говорить о
конструктивной сложности детали, взятой за основу, а затем ввести
определенное число поправочных коэффициентов для уточнения нормы.
Это же относится к операциям сборки, контроля и др. Метод аналогий
основан на тех же принципах, но он менее эффективен, поскольку
неопределенным остается вопрос с выбором базовой детали.
Динамичность метода
Под динамичностью понимается возможность корректировки норм в
связи с техническим прогрессом, при совершенствовании техники и
технологии, улучшением условий труда. Технические нормы должны быть
подвижными, чутко отражать изменение технологического процес-са и
организации труда. Появились гибкие производственные модули, гибкие
производственные системы, микропроцессорная, ультразвуковая, лазерная
44
техника, роботизированные комплексы, многогранные твердосплавные
пластины и др. Нормы должны быть легко изменяемы. При внедрении
нового изделия, когда на рабочих местах отсутствует технологическая
оснастка, нормы должны быть одни, а затем, когда оснастка внедрена,
другие и т.д. Здесь самый высокий рейтинг имеет метод оценки сложности.
База данных АСУ содержит номенклатуру всех деталей, подвергаемых
механообработке. База постоянно обновляется; детали, прекращенные
производством, постоянно удаляются из базы и, наоборот, все новые детали
записываются. При автоматическом вычислении нормы легко
корректируются изменением статистики или введением Поправок. Методы
непосредственного наблюдения и расчетные являются инерционными. В
принципе, они допускают пересмотр норм, но это требует повторного
нормирования в полном объеме или коррекции, вне АСУ. Метод аналогии
более восприимчив к требованию динамичности, но тоже весьма
трудоемок.
Оперативность разработки нормы
Выше перечислены этапы процесса изготовления машины. Нормы
требуется получить как можно раньше, поскольку это основа всей
хозяйственной и финансовой деятельности предприятия. Они необходимы
для расчета ресурсов, производственной мощности, загрузки основных
фондов, и т.д. По этому показателю преимущества имеют аналоговый метод
и метод оценки сложности, поскольку норма может быть получена уже на
стадии конструирования. Хуже всего показатели у метода
непосредственною наблюдения, который позволяет получить норму только
на стадии обработки детали.
Подведем итоги. Таблица внизу содержит суммарную оценку методов;
В числителе дроби число плюсов, в знаменателе - число минусов.
Итоговые цифры говорят о явном преимуществе метода оценки сложности.
Мы не утверждаем, что рассмотренный перечень критериев являётся
исчерпывающим. Можно было бы использовать другие критерии.
Отсутствует такой показатель, как достоверность нормы. По нашему
мнению, точность нормызаменяет этот показатель. Нет такого показателя,
как прогрессивность нормы. В общей постановке такое требование
возражений не вызывает, но что понимать под прогрессивностью?
Показатели таблицы в совокупности отвечают на вопрос о прогрессивности
метода оценки сложности. Нет такого показателя, как универсальность
нормы, но мы пояснили, что это понятие названо массовостью. Таблица
во многом носит формальный характер. Данные таблицы не учитывают
45
сложный характер рассматриваемых явлений, разнообразие
практических ситуаций. Некоторая обобщающая оценка методов все
же получена.
Таблица 1.1
Таблица оценки методов нормирования труда.
№	Критерии	оценки	Методы			
п/п '			Нелосрвд ст венного	Расчетный	Аналогий	Оценки сложное
			наблюдения			
1.	Точность норм	. Труд конкретный	. + 4-.	4- +		+
		Труд абстрактный	- -	+ -		4- 4-
2:	. Трудоемкость	Единовременные	+ - '	+ -	~ -	4- -
	нормирования	затраты Текущие затраты			+	+ +
3.	Возможность ЭВМ	использовать	-	4- 4-	4-	4- 4-
4.	Массовость	метода		+ -		+ +
5.	Динамичность	метода	-	-	+	+ +
6.	Оператив- ность нормы	разработки		-	-г 4-	4- 4-
			3/11	7/7	7/4	14/1
Еще раз вернемся к методу аналогий и сравним его с методом оценки
сложности..
При беглом знакомстве можно утверждать, что метод оценки
сложности не может претендовать на какое-то особое место в науке и
нормировании труда, что это разновидность метода аналогий. Чтобы в
этом разобраться, имеет смысл еще раз сравнить оба метода. Суть методов
рассмотрена в тексте, ее можно не повторять.
Следует отметить принципиальное отличие описанных методов и
существенные преимущества метода оценки сложности. Будем
рассматривать обработку тел вращения.
Метод сложности вводит новую эконо-мическую категорию -
сложность. С одной стороны, это свойство самой детали, ее параметр,
который может быть измерен и определен количественно в виде числа;
с другой стороны, это мера трудоемкости изготовления детали.
Сложность детали может быть определена на стадии
конструирования. Метод аналогий основан на определении
трудоемкости при сравнении детали с другой базовой деталью,
трудоемкость которой известна. Трудоемкость сравнивают с
трудоемкостью.	.	-
Метод оценки сложности универсален, он может быть использован
для любых деталей: для валов, колец и втулок разных конструкций, точности,
размеров.
46
Метод аналогий всегда частный. Базовая деталь не может бьггь одной
для всех тел вращения. Следовательно, предварительно вся номенклатура
обрабатываемых деталей должна быть разбита на группы, для каждой
группы выбирается базовая деталь. В этих случаях отсутствует единство
подхода, своя система измерений в каждой группе. Конструкции деталей
бесконечно разнообразны, число групп ограничено. Поэтому отнесение
детали к той или иной группе всегда условно.
3.	В методе аналогий отсутствуют строгие алгоритмы отнесения
детали к той или иной группе и в выборе поправочных коэффициентов.
Отсюда этот метод субъективен. Все решает опыт нормировщика и его
субъективные представления.
4.	Метод аналогий имеет низкую точность. Неизвестна и не
исследована точность базовой детали. В принципе точность различных
базовых деталей будет различна. Низка точность выбора
поправочных коэффициентов, хотя бы потому, что для каждой базовой
детали требуется своя система поправочных коэффициентов.
5.	Только метод оценки сложности полностью отражает влияние
на выбор нормы времени всех условий производства, включая температуру
цеха, освещенность и др. Об этом выше подробно говорилось. Таких
факторов десятки. Метод аналогий не в состоянии согласовать норму с
реальными условиями труда.
Выше показано, что объект и статистика должны совпадать друг с
другом; чем уже объект и статистика, тем выше точность. Метод аналогий
не в состоянии реализовать указанные принципы.
Только метод оценки сложности и позволяет определить трудоемкость
на стадии конструирования.
В работе рекомендуется использование метода оценки сложности в
рамках подсистемы АСУ, этим достигается автоматизация всех
расчетов, хранения и передачи по каналам связи потребителю всех
данных. Метод аналогий это сделать не позволяет в силу отсутствия
формализованных выводов и строгих алгоритмов.
Глава 2
Конструктивная сложность
детали и технологические
коэффициенты
Сложность детали определяется по формуле (1.1). Формула состоит из
некоторой базовой сложности, названной конструктивной, и
технололгических коэффициентов.
Конструктивная сложность Ск пропорциональна числу элементов
конструкции детали
Ск -а-п,	(2.1)
где a-постоянный коэффициент пропорциональности; п-число
основных элементов конструкции детали.	.
Элементы конструкции можно классифицировать по разным
признакам: различают:
-	элементы деталей типа «тело вращения», типа «корпус» и др.;
-	элементы наружные и внутренние, первые формируют наружный
контур детали, вторые - внутренний контур (полости, отверстия, карманы
и т.д.);
-	элементы основные и неосновные;
-	элементы простые и сложные.
Процесс классификации не всегда поддается строгой формализации,
возникают затруднения в силу размытости границ и неопределенности
ситуации. Чтобы исключить элементы субъективности и уменьшить
48
ошибки, необходимо при классификации вводить дополнительные
условия и ограничения.
1.	Элементы деталей типа «тело вращения» и типа «корпус»
При сечении тела вращения диаметральной плоскостью образуется
контур, как правило, элементами контура являются отрезки прямой и
дуги окружности. Сравнительно редко контур содержит кривые более
высокого порядка (гиперболы, параболы и др.), но в каждом случае в
пределах заданной точности они могут быть аппроксимированы также
отрезками прямой или дугами окружности. Отдельные элементы
контура разделяются опорными точками. Элементы корпусных деталей
формируются в трехмерном пространстве. Это делает их подсчет более
сложным. Принято различать плоские и криволинейные поверхности
и отверстия. Последние разделяются на основные и крепежные; гладкие,
резьбовые, ступенчатые, конические, фасонные и др.; глухие или сквозные
ит.д.
2.	Наружные и внутренние элементы
Наружные и внутренние элементы конструкции деталей при одних и
тех же размерах имеют разную трудоемкость обработки. Нужно уметь
различать эти элементы, что не всегда просто, особенно для корпусных
деталей при наличии ребер жесткости, лазов, карманов, колодцев, впадин,
выступов и т. д. Глубокий колодец некруглого сечения, например, можно
считать наружным и внутренним элементом; криволинейной
поверхностью и отверстием.
3.	Основные и неосновные элементы
Различные элементы контура детали имеют разную трудоемкость. У
некоторых из них трудоемкость настолько низка, что ее можно не учитывать
при определении числа п в формуле (1.1). Такие элементы названы не
основными в отличии от основных, которые определяют конструктивную
сложность Ск.
Так, элементы контура соединяются при помощи радиуса
сопряжения. Выполнить переход от одного элемента к другому без радиуса
сопряжения практически невозможно. Реальный резец или другой
инструмент имеет радиус закругления вершины, который копируется на
обрабатываемой детали. Радиусы сопряжения будем относить к
неосновным элементам. Целесообразно к неосновным элементам отнести:
фаски - канавки для выхода инструмента при шлифовании или нарезании
49
резьбы; торцевые поверхности при небольшом перепаде диаметров
смежных ступеней - и др.
Основной принцип отнесения того или иного элемента к группе
неосновных - низкая или нулевая трудоемкость его обработки.
4.	Простые и сложные элементы
Простой элемент состоит из одной элементарной поверхности,
сложный содержит несколько элементарных поверхностей, которые по
тем или иным причинам удобно считать одним сложным элементом.
Вот наглядный пример - резьба. Каждый виток резьбы формируется
совокупностью элементарных отрезков, но удобнее ввести понятие об
одном сложном элементе - резьбовой по-верхности. Некоторые примеры
сложных элементов приведены на рис. 1.6. Карман в корпусе (рис. 1.6,а)
образован пятью простыми элементарными поверхностями. Его
целесообразно считать одним сложным элементом. Ребро жесткости
(рис. 1.6,6) образовано тремя плоскостями; паз (рис. 1.6,в); совокупность
трех пазов (рис. 1.6,г); основное отверстие в корпусной детали можно
рассматривать как несколько простых элементов или один сложный (рис.
1.6,д); выступ на корпусной детали (рис. 1.6.е) и т.д. Криволинейные
контуры (рис. 1.6.ж, з) можно считать как несколько простых элементов
или один сложный и:т. д.
5.	Сложность конструкции и конструктивная сложность
Выше мы отметили, что недопустимо отождествлять традиционное
представление о сложности детали и сложность как результат расчетов
по формуле (1.1), Это же относится к конструктивной сложности,
определяемой по формуле (2.1). Величину Ск более полно можно было
бы определить, как конструктивную сложность детали, как объекта
механообработки. Главное отличие от традиционных представлений
заключается в том, что при традиционной оценке сложности,
учитываются все элементы конструкций. При определении Ск
учитываются только те элементы, которые подвергаются
механообработке.
На рис. 2.1 показан вал, имеющий 7 ступеней - всего 15 цилиндрических
и торцевых поверхностей. Такую конструкцию можно считать сложной,
но обработке подвергаются только 5 из них: три цилиндрических и две
торцевых. Конструктивная сложность детали Ск=0,1.
50
6.	Сложность детали и сложность операций
. Выше речь шла о сложности детали. Технологический процесс
обработки детали состоит из операций. Все сказанное выше можно
относить не к детали в целом, а к каждой технологической операции и
говорить о сложности операции. При этом используется формула (1.1), но
соответствующим образом корректируются конструктивная сложность
и технологические коэффициенты, чтобы удовлетворялось соотношение
сд = ±с,	(22)
где Сд - сложность детали;
С i - сложность i - той операции;
п - число операций техпроцесса.
Если говорить о конструктивной сложности, то
C„-tcr,	₽-3)
/
где Скд - конструктивная сложность детали;
Сю- конструктивная сложность i - той операции.
Если говорить об элементах контура,, то
и = пх + /72 +’... + пп	(2-4)
где п - общее число элементов контура детали;
П =	+ П2 +... + Пп - число элементов контура, обрабатываемых
при выполнении отдельных операций.
Техпроцесс обработки вала (рис. 2.1) содержит две операции: обработка
с одного конца, обработка с другого конца. Вал содержит 15 элементов, из
51
которых на первой операции обрабатываются элементы 8-15, на второй
операции - элементы 1-6. В первом случае конструктивная сложность равна,
CKt=0,16
во втором случае
0^=0,12
Конструктивная сложность детали в целом
Скд^к,+01^=0,28	(2.5)
Рассмотрим определение технологических коэффициентов.
2.1 Размерный технологический
коэффициент
Трудоемкость обработки детали зависит от ее размеров. Сложность,
как мера трудоемкости, тоже должна зависеть от размеров детали. Эту
роль выполняет в формуле (1.1) размерный технологический коэффициент
Кр.
Структуру коэффициента будем формировать в такой
последовательности:
1. ' Нужно найти размер или совокупность размеров детали, которые
в наибольшей степени коррелируют с трудоемкостью обработки. Наши
исследования показывают, что этому назначениюотвечают габаритные
размеры детали:
для тел вращения L - длина детали и D - наибольший диаметр;
для корпусных деталей А - ширина; В - высота; L - длина
(параллелепипеда, который описан относительно детали).
2. Определить характер связи габаритных размеров: аддитивный
L+D; мультипликативныйЬ-О; квадратичный + и др.
Нами доказано, что в наибольшей степени коррелирует с трудоемкостью
обработки аддитивный тип связи:
для тел вращения L+D: для корпусных деталей А + B+L
Определить габаритные размеры базовых деталей. Размерный
коэффициент является
отно-сительной величиной.
р L0+D0
где L, D - габаритные размеры рассматриваемой детали;
L + D
52
Lq,D0- габаритные размеры базовой детали.
Выбор тех или иных базовых габаритов отразится только на масштабе
расчетной величины.
Пусть первая деталь имеет размеры Lp D,; вторая деталь - L,, Dr При
сравнении указанных деталей их относительная сложность в зависимости
от размеров равна к г гл
_ А+М	(2.7)
Кр2 -^2	^2
Абсолютное значение габаритных размеров базовой детали в формуле
(12) не содержит. Нами выбраны следующие габаритные размеры для
базовых деталей
L+D=A+B+L=1200mm	(2.8)
В обоих случаях речь идет о сумме габаритных размеров:
-для тел вращения: L=I000mm, D=200 мм; L=800mm, D =400мм,
L=600mm, D =600 мм ит. д.;
- для корпусных деталей базовая деталь вписывается в куб с
размерами сторон 400+400+400 мм или параллелепипеды: 800 + 200+200
мм, 1000+100+100 мм, 300+300+600 мм ит. д. .
Окончательная формула размерного технологического коэффициента
имеет вид:
для тел вращения	_ L + D
р ” 1200	(2.9)
для корпусных деталей '	„ .
К =	(2.Ю)
р	1200	'	
Обратим внимание, что речь идет о габаритных размерах детали. Все
другие размеры не учитываются. На рис.2.2 показаны четыре детали разной
конструкции. Все они .имеют одинаковые габаритные размеры и,
следовательно, одно и то же значение Кр. У деталей число элементов
контура, конструктивная сложность и сложность одна й та же.
Рис.2.2
53
Подчеркнем, что речь идет о детали вне зависимости от размеров
заготовки и объема снимаемого припуска. Объем припуска учитывается
другим технологическим коэффициентом - коэффициентом заготовки, о
котором речь пойдет ниже
2.2. Технологический коэффициент
материала
Обрабатываемый материал существенно влияет на трудоемкость
механообработки. В техноло-гии машиностроения используются такие
понятия, как легкообрабатываемый, труднообрабатываемый материал и
др. В формуле для определения сложности (1.1) влияние обрабатываемого
материала отражает коэффициент Км - технологический коэффициент
материала.
Формирование структуры коэффициента. Логика формирования
коэффициента такова.
1.	Из множества физико-механических, химических и других свойств
материала надо отыскать такое свойство (или совокупность свойств),
которое в решающей степени определяет трудоемкость обработки и,
следовательно, сложность, как меру трудоемкости. В резании металлов
таким свойством считают обрабатываемость. Понятие обрабатываемости
комплексное. Оно включает в себя три фактора: уровень скорости резания
при механообработке, величину сил резаний и шероховатость
обрабатываемой поверхности. Чем выше уровень скорости резания при
заданной экономической стойкости, меньше силы резания, ниже высота
неровностей, тем выше обрабатываемость материала. Указанные
показатели не являются независимыми. Например, изменение скорости
резания влияет на силы резания и шероховатость, увеличение силы резания
при увеличении среза увеличивает производительность, но ухудшает
шероховатость и т. д. Показатели не равнозначны по своей значимости.
Силы резания при современном состоянии металлообработки не являются
лимитирующим фактором роста производительности, поскольку станки
имеют большие резервы мощности и прочности станочной системы;
шероховатость имеет значение только при чистовой обработке.
Основным фактором обрабатываемости является допустимый уровень
скорости: резания. Методика выбора режимов резания предусматривает
первоначальный выбор глубины резания и подачи, а затем выбор такой
54
величины скорости резания, чтобы обеспечить оптимальное значение
стойкости инструмента. Именно стойкость в решающей степени
лимитирует возможность интенсификации режимов и увеличения
производительности обработки. Значение скорости рассмотрим с других
позиций. При токарной обработке машинное время равно
L-k	, И
м S-n	п-Д	t
тде Н - припуск на обработку;
n-D-LH
1000-j-v-t
(2-Н)
s, v, t-режимы резания.
В числителе формулы (2.11) содержится общий объем припуска,
подлежащий снятию, в знаменателе - объем припуска, снимаемый за одну
минуту. Элементы режимарезания неравноценны по своему влиянию на
стойкость инструмента. Выше мы отметили последовательность их выбора.
На заключительном этапе при выбранном сечении среза именно скорость
резания определяет стойкость, а уровень этой скорости определяет
производительность обработки.
2.	Коэффициент материала должен быть относительной величины.
Используется не абсолютное значение допустимой скорости резания, а ее
отношение к скорости некоторого базового материала. Таким базовым
материалом будем считать углеродистую сталь 45 (сгд=750 МПа,
НВ=179).Экономическую скорость обработки углеродистой стали
обозначим Vo.
Коэффициент материала равен
у
(2J2)
Базовая скорость расположена в числителе формулы. Только в этом
случае коэффициент будет возрастать при ухудшении обрабатываемости
и уменьшаться при ее улучшении.
Для определения экономической скорости резания используется два
подхода эмпирический и теоретико-статистический.
Первый метод связан с проведением экспериментов -
непосредственной обработки резанием выбранного материала с целью
определения переменных в эмпирической формуле.
V=-------------•-—-	. (2.13)
Т  т - t  х  S F	''	7
где Cv - коэффициент, постоянный для выбранного материала;
Т - экономическая стойкость инструмента (обычно испытания
55
проводят при токарной обра-ботке, экономическая стойкость при этом 60
мин.);
m - показатель относительной стойкости материала инструмента
(для твердого сплава m =0,2).
Сущность теоретико-статистического метода заключается в том, что
находят зависимость экономической скорости резания непосредственно
от физико-механических свойств обрабатываемого материала (твердости,
временного сопротивления, относительного удлинения и др.)
Теоретическое решение вопроса при современном состоянии резания
металлов невозможно. Делаются попытки найти статистические
соотношения между переменными зависимости [20].
Есть третий комплексный подход - попытки соединить два первые,
использовать в эмпирических формулах наряду с опытными
коэффициентами данные о физико-механических свойствах материала.
Изложим методику, данную в [6].
1	.Определяем скорость резания по формуле (2.13) с использованием
эмпирических данных; V, т, х, у. Обозначим эту скорость . V .
2	.Другие факторы конкретных условий обработки определяем
поправочным коэффициентом Kv
V=ViKv,
. Kv = Kmv KnvKnv,	(2.14)
где Kmv - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;
Knv -коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;
Khv -коэффициент, учитывающий материал инструмента.
Коэффициент Kmv определяется по формулам:
для стали	Г? с л V"'
= кг-\----
серого чугуна
KMV = —	(2.15)
для ковкого чугуна \nDJ
К Л1А2Г
МУ \нв)
Коэффициент Кг характеризует группу стали по обрабатываемости и
колеблется в пределах 0,7-1; показатель степени nv для твердого сплава при
обработке сталей равен 1, при обработке чугуна 1,25. Для жаропрочных,
коррозионно-стойких сталей, медных и алюминиевых сплавов значения
Kmv даются в специальных таблицах [6].
Коэффициент Kmv равен 1 при работе без корки; 0,9 - при обработке
проката;. 0,8 - поковок; 0,6 - 0,85 - отливок; 0,9 при обработке медных и
алюминиевых сплавов.
56
Коэффициент Khv отражает влияние материала инструмента,
принят при обработке стали: 1,0 - для Т15К6; 0,35 - Т5К12В; 0,65 -
Т5К10; 1,4-ТЗОК4; 0,4-ВК8;приобработкечугуна:0,83-ВК8;1,0-
ВК6; 1,1 - ВК4 и т. д.
Для стали 45 (у = 750 МПа) значение Kmv = 1. Д ля условий получистого
точения без охлаждения инструментом с пластинками твердого сплава
Т15К6 коэффициент Knv -1, Khv=1 и, следовательно, для стали 45 Kv =1.
Коэффициент материала мы определили, как отношение базовой
скорости Vo кэкономической скорости рассматриваемого материала (2.12).
Поскольку обе скорости рассчитываются по одной и той же формуле (2.13),
то д ля одних и тех же значений периода стойкости, глубины резания и по-дачи
при Knv = Khv =1
Км=^=-.-У° = —=-------------------= ——	(2.16)
V Vo-K, К, КМУ-К„У-КИУ .КМУ	К )
Таким образом, для нахождения коэффициента Км достаточно единицу
разделить на Kmv
Значение коэффициента Км при указанных ограничениях содержится
в таблице 2.1. При определении коэффициента учтено изменение
рекомендованных значений для чугуна, цветных металлов и сплавов по
сравнению со сталью.
При необходимости учета факторов, регламентированных
коэффициентами Knv и Khv табличные значения Км должны быть
откорректированы соотношениями Км/Knv, Км/ Khv.
Таблица2.1
Значение коэффициента Км
Группа материала	Марки материала	н, МПа	Км
1	2	.... 3	4
v-таль конструкционная		•	
'— улеродистая обыкновен-	Ст 0, Ст 1, Ст 2, Ст 3,	' 300—490	0,4—0,55 . 0,6—0,8
кого качества	Ст 4, Ст 5, Ст 6	51)0—590	
— углеродистая качествен-	0.8, 10, 15	320—450	0,45—0,6 0,6—0,8
ная	20, 25, 30, 35 4», 45, 50, 55,	4Ю—600	
	58, 60	510—1000	0,8—1,3
— автоматная	А12, А20, АЗО, А40Г	410—590	0,55—0,8
— хромистая	15Х, 25ХА, 20Х, 30X	350—880 -	0,8 1,2 ’
	35Х, 38ХА, 40Х	650—1900	03—1’4
	45Х, 50Х	750—1100	• Г” 1,5
	30ХРА	.1500—1570	2,2
— марганцовистая	15Г, 20Г, 25Г, ЗОГ, 35Г, ЮГ2	430—550	0,6—0,8
	40Г, 4-ОГР, 45Г, 50Г, • 30Г2, 35Г2, 47ГТ	590—650	0,85—0,95
	40Г2, 45Г2, 50Г2	660--1100	1—1,6
'57
Группа материала	Марки материала	и> ?.Ша	Км
1	2	3	-1
— хромомарганцовая	18ХГ, 35ХГ2, 40ХГ,	830—990	1,4—1,6
	18ХГТ, 2ОХГР, 40ХПР, 35ХГФ, 38XFM		
	25ХГМ, 27ХГР, 25ХГТ	1100—1470	:	2—2,4
	• зохгт		
~г~ хромокремннстая	ЗЗХС, 38ХС, 40ХС .	880—1230	1,45—2
— хромомолибденовая й	15ХМ	•440	••	•;	0,7 1,2—1,5
хромомолибденованадиевая	2UXM, ЗОХМ, ЗОХМА,	780—980	
	ЗОХЗМФА, 40ХМФА		
-г* хромованадиевая	15ХФ, 40ХФА	740—880	1,2—1,4
— никельмолибденовая	15Н2М, 20Н2М	83.0—880	1,3—1,4
— хромоникелевая и хро-	12ХН,	ио	0,6
моникелевая с бором	2t!XH, 40ХН 45ХН, 50ХН 12ХН2, 12ХН2А, 12ХНЗА,		
	20ХНЗА ЗОХНЗА 20ХНР, 12Х2Н4А,	720—1080	1, —1,6
— хромокремнемарганцо-	ЗОХНЗА 20ХГСА, 25ХГСА,	1130—1270	1,65—1,9.
вая и хромомарганцовонике-	ЗОХГС, ЗОХГСА		1,3—4,75 '
воникелевая	35ХГСА, 30ХГСН2А,	1620	
	ЗОХГС НА		
— хромомаргаяцовоникеле-	15ХГН2ТА, 15ХГНТА,	780—1180-	1,3—1,8 
вая и хромомарганцовонике- левая о титаном., молибденом	14ХГН, 38ХГН, '40ХГНМ, ЗОХГНА		
и бором	20ХГНТР. 20ХГНР.	1180—1570,	- 2—2,5
1	19ХГН, 20ХГНМ, 25ХГИМТ		
— хромоникельмолибдено-	35ХН1 М2ФА,	780 880	1,25—1,40 '
вованадиевая и хромонлкель- ванадиевая	38Х2НМФ ЗОХНЗМ2ФА, 20ХН4ФА		
	30ХН2МФА		
	38ННЗМФА,	1180	1,85
	36Х2Н2МФА		
— хромоникельмолибдеко- •	34XHIM, 38Х2НМ,	600—880	1—1.4
вая	•34XH3M-		
	20ХН2М, 20ХНМ, 14Х2НЗМА, 30ХН2МА, ЗОХНМА, 38Х2Н2МА, 38ХНМА, 40Х2Н2МА, 40X1НВА, 38XH3MA, 18Х2Н4МА, 18Х2Н4ВА	880—1'130	1,5—1,9
— хромоалюмяниевая и хромоалюминиевая с мо- либденом	38X210, 38ХЮ, 38Х2МЮА, 38Х2МЮ	880—1030	.1,45—1,65
— теплоустойчивая	12ХМ, 12Х;МФ, 15X5x4 15ХМ	390—470	0,6—0,7
	25Х1МФ, 25Х2М1Ф, • 20ХЗМВФ	780—980	1,2—1.4
— подшипниковая	ШХ15, I.UX15Cr .	7Ю0—21 ВО	1-3
Сталь инструментальная			
— углеродистая	У7. У7А, У8, У8А, У9, У9А, УЮ, У10А. У12, У12А	620—750	0,8—1
— легированная	9X1, 9ХС, ХВГ, 9ХВГ.	680—760 '	1-1,3
58
Сталь для отлизок	1	15Л, 20Л, 25Л. ЗОЛ, 35Л, 40Л, 45JI. 50Л, 55Л	400—590	0,6—0,85
Чугун серый	С410... С445	229—269	0,7—1
Чугун ковкий	К430-6 К463-2	4 41—259	0,8—1
Чугун высокопрочный с шаровидным графитом	ВЧ38-14 ... ВЧ120-2		
Алюминиевые сплавы	Д1, АД1, АМЦ, Д16, •• Д16Г, АК6, АК8		0,35—0,65
Медные сплавы — гетерогенные высокой твердости	БрАЖН 11-6-6. БрАЖЮ-4-4 .	1,4	"	1
— гетерогенные средней твердости	БрАтКЭ-4, БрАМЦ9-2, • ЛА67-2.5	1,4	0,7
— свинцовистые при основ- ной. гетерогенной структуре	БрОУС-12-5, ЛКС80-33 ЛМУС 58-22		0,4
— гомогенные	БрКМ ' -Ц БрА-г/ БрОЦ4-3		0,35
. Сплавы с содержанием . свинца. 10% при основной	БрОЦС 5-5-5 БрОЦС 4-4-2,5-		0,18
гомогенной структуре			
— медь	М2. MS, М4	 	 '	0,09
— сплавы с содержанием свинца 15%	Бр ОЦС 4.4-17 'Бр.СЗО Бр СН 60-2,5		0,06
2.3. Технологический коэффициент
заготовки
Коэффициент заготовки Кзаг отражает влияние на трудоемкость
обработки и, следовательно, сложность, припуска на обработку. Формула
(2.11) получена для токарной обработки. В общем виде можно записать
Vnp = V0.tM, •	'	(2.17)
где V пр—объем материала, составляющий припуск на обработку; Vo
= tsv-объем материала, снимаемый за 1 мин;
tM- машинное время.
Из формулы следует, что время обработки пропорционально объему
припуска. В машиностроении различают:
; - коэффициент использования материала
(2Л8)
- коэффициент весовой точности
(2-19)
59
где Рд - масса детали: Рз - масса заготовки;
Р - общий расход материала, отнесенный к одной детали.
Второй коэффициент учитывает, как правило, только потери материала
при механообработке (объем стружки), а первый - также другие потери,
связанные с получением одной заготовки (литники и прибыли, облой и
заусенцы, потери материала при резке проката, сварке и др.). Очевидно,
что при расчете К заг нужно использовать коэффициент весовой точности
К вт.
Формирование структуры коэффициентА
В виде зависимости (2.19) коэффициент не может быть использован в
формуле для определе-ния сложности (1.1) в силу следующих причин:
1. Увеличение припуска увеличивает трудоемкость обработки и
сложность, определяемую по формуле (1.1), уменьшение припуска
снижает трудоемкость. Коэффициент Квт наоборот уменьшается с
увеличением припуска и увеличивается с его уменьшением.
Напрашивается вывод,' что необходимо использовать соотношение 1 - К вт
При конструировании Кзаг должны быть сохранены те же
методологические основы, которые применялись при нахождении других
технологических коэффициентов. Нужно брать не абсо-лютное значение
зависимости I-Квт, а его отношение к некоторому базовому значению
.	(220)
1 ...
Выбор базового значения, как и в предыдущих случаях не имеет
принципиального значения, изменяет лишь масштаб коэффициента.
Считается, что в среднем коэффициент использования материала в
машиностроении равен 0,7. Именно эта величина К°втг=0,7 принята за
базовую
3. Величина (2.20) снова не в полной мере отражает трудоемкость
обработки. Различают черновую обработку и чистовую обработку. Введем
коэффициент черновой
Кчер„=-^-	.(2.21)
и чистовой обраоотки	
Кч„с„.=^-	(2.22)
Их сумма Кчерн .+К чист = 1.
где 1черн., 1чист. - время черновой и чистовой обработки.
Назначение черновой обработки - снятие припуска; назначение
60
чистовой - получение за-данной точности и величины шероховатости.
При чистовой обработке припуск невелик, но трудоемкость его удаления
может быть значительной. Это должно быть отражено в структуре формулы
Кчер,1 + Кч„сп!	(2.23)
Для определения Кзаг. кйжно воспользоваться номограммой на
рис.2.3. По оси абсцисс откладываем значение К черн, проводим ординату
до пересечения с линией соответствующей весовой точности, на оси
ординат определяем значение К заг.
Например, при К черн. =0,6; Квт=0,2 значение К заг.=2. При выполнений
только черновой обработки в формуле (2.23) используется только первое
слагаемое, при выполнении только чисто-вой обработки - только второе.
61
Основная трудность при определении Кзаг. - отсутствие достоверных
данных о Квт. В лучшем, случае этот коэффициент известен в целом по
заводу или цеху, для каждой детали и Операции коэффициента весовой
точности обычно мы не знаем. В пределах одного предприятия (цеха,
участка) в зависимости от конструкции детали, вида заготовки, типа
производства Квт будет колебаться в широких пределах. Рассмотрим
этот вопрос более подробно.
Согласно определению коэффициент весовой точности для тел
вращения равен отношению массы детали к массе заготовки:
. к „Л
вт Р3 V3 п-Д23-Ь
Таким образом, определение
Д1 =
Д23
Дд
Дз
(2.24)
к нахождению
квадрата отношения диаметров детали и заготовки.
Пусть сечение тела вращения по длине L остается неизменным. На
Рис.2.4
Дз, с!з - наружный и внутренний диаметры заготовки;
Дд, с!д — наружный и внутренний диаметры детали.
Выделим три типа припуска на диаметр;
1.	Наружный припуск Дз-Дц;
2.	Внутренний припуск при отсутствии отверстия в заготовке бд
3.	Внутренний припуск при наличии отверстия в заготовке с!д-с1з
Можно выделить пять расчетных схем в зависимости от вида
припуска-рис. 2.5:
62
Рис.2.5
1.	Наружный припуск Дз-Дд; Коэффициент весовой точности равен
Квт^[^\	(2.25)
Д з J
2.	Внутренний припуск при отсутствии отверстия
Лг ~d~	f d Y
=	>	(2-26)
/4з	</4д J
3.	Внутренний припуск при наличии отверстия
ВТ
i-f/Д
г , у
UJ
(2.27)
63
2.4. Коэффициент технологичности
конструкции детали
Под технологичностью конструкции изделия понимается, совокупность,
свойств конструкции, которые обеспечивают изготовление, ремонт и
техническое обслуживание изделия по наиболее эффективной технологии
(при минимальных затратах труда, материалов, средств, времени
технологической подготовки производства и др.)- Состав работ по
обеспечению технологичности конструкции на всех стадиях
проектирования, изготовления и эксплуатации устанавливается ЕСТПП. '
Для каждого понятия технологичности установлены термины и
определения (ГОСТ 14.201-83, ГОСТ 14.205-83). Отработка изделия на
технологичность является одной из ответственных функций технологической
подготовки производства. Различают производственную,
эксплуатационную и ремонтную технологичность конструкции.
Производственная технологичность конструкции проявляется в
сокращении средств и времени на конструкторскую и технологическую
подготовку производства, процессы изготовления, контроля, сборки и
испытания изделия.
Таким образом, технологичность конструкции является комплексным
понятием, охватывающим все стадии конструирования, изготовления и
эксплуатации машины. Технологичность оказывает влияние на
трудоемкость изделия, в формуле (1.1) она учитывается коэффициентом
Кт - коэффициентом технологичности конструкции. Полагая Кр=Км=Кзаг=1,
имеем
Кт=—	(2.28)
к
т. е. коэффициент Кт показывает относительное возрастание
(уменьшение) сложности по сравнению с Ск в зависимости от
технологичности детали. Из множества факторов, влияющих на
тех-нологичность, в настоящей работе рассматривается только два:
КТ = КГ'-КТ"	(2.29)
где Кт’ - коэффициент, учитывающий сложность конструкции;
Кт” - коэффициент, учитывающий точность обработки и шероховатость
поверхности.
Трудоемкость обработки различных элементов контура детали различна.
Мы ввели понятие о весовом коэффициенте, как отношении трудоемкости
64
выбранного элемента к базовому. Для тел вращения за базовый элемент
принята наружная цилиндрическая поверхность На рис.2.6 показаны
четыре конструкции. Они имеют одинаковые размеры, один и тот же
материал, одинаковый объем припуска. Трудоемкость их обработки будет
различной.
Величина Кт’ зависит от используемого оборудования контура.
Весовые коэффициэнты приведены в таблице 2.2.
Рис.2.6
Таблица2.2
Значение коэффициента Кт2 для тел вращения
Вид поверхности	РУ	ЧПУ
Цилиндрическая наружная	1/0	1,0
Торцевая	1, 0	1, о
Цилиндрическая внутренняя	1,2-1,8	1,3-1,.7
Коническая наружная	1,0л-1,4	1,0-1,2
Коническая внутренняя	' 1,8-2,2	1,4-1,8
Резьбовая .	2,3-2,7	1,7-2,1
65
' Вид поверхности	РУ	ЧПУ
Канавка наружная, простая	0,8-1,4 -	0,6-1,2 
Канавка наружная, сложная	1,1-2,0	1,0-1,6
Канавка торцевая, простая	1,0- 1,6-	0,9-1,5
Канавка торцевая, сложная	1,3-2,5	1,1- 1;9
Канавка внутренняя, простая	1,3-2,0	1Д-1,8
Канавка внутренняя, сложная	1,6- зд	1,4-2,5
Круговая образующая, наружная	4,0-7,0	1,2-1,4
Круговая образующая, внутренняя Фасонная,	некруговая,	5,0-9,0	1,9-2,3
наружная	8,0- 12,0	1, 3-1, 6
Фасонная г	некруговая г внутренняя	10,0-14,0	2,0-2,5
Прокомментируем данные таблицы:
1. Таблица содержит пределы изменения весовых коэффициентов.
Не представляется возможным априори дать их точные значения. На
величину трудоемкости обработки отдельных элементов контура влияют:
технические характеристики станочного оборудования, инструментальное
обеспечение станков, квалификация и опыт станочников,
организационно-технические условия производства. В каждом конкретном
случае следует конкретизировать данные таблицы в соответствии с
производственной ситуацией. Чем выше степень уточнения
коэффициентов, тем выше точность решений. В случае невозможности
провести указанную работу следует принимать среднее значение весовых
коэффициентов.
2. Трудоемкость обработки элементов и, следовательно, величина
зависит от оборудования. Так, резьба может быть обработана на
универсальном токарно-винторезном станке, на станке с ЧПУ, на
специализированных резьбонарезных, резьбонакатных и др. станках. Для
условий серийного и мелкосерийного производства мы рассматриваем
66
только РУ и ЧПУ. Преимущество станков с ЧПУ особенно наглядно
проявляется при обработке фасонных поверхностей. Наличие
круговой и линейно-круговой интерполяции на станке с ЧПУ
позволяет весьма эффективно обрабатывать любые криволинейные
поверхности. Д ля универсальных станков обработка подобных
поверхностей превращается в очень сложную проблему, решение
которой требует большой нормы времени, высокой квалификации
станочника и специальной технологической оснастки. Целесообразно ввести
коэффициент относительной эффективности обработки деталей на станках
сРУисЧПУ:	,
рт = ±г.ру	(2.30)
 &Т ЧПУ
где Кт’ру, Кт’чпу - коэффициенты технологичности конструкции при
обработке детали на станках с РУ и ЧПУ.
Чем выше Рт, тем эффективнее использования оборудования с
ЧПУ. Высокое значение-один из основных критериев перевода детали на
станок с ЧПУ.
При определении конструктивной сложности по формуле (2.1) мы брали
число элементарных участков п , не учитывая трудоемкость обработки
каждого из них. Казалось бы лучше использо-вать формулу
С'к =0,02(7?, +п2 +п3....+ и)	(2-31)
где n!+n2+n3....+n - весовые коэффициенты каждого из участков.
Но при таком подходе нарушается основной принцип определения
конструктивной сложности - рассматривать деталь как геометрическое тело
вне связи с техпроцессом обработки. Выражение (2.31) помножим и
разделим на п
,	0,02 (я. + и, + п.
(2.32)
п	...	/
где Кт’ - сомножитель коэффициента технологичности конструкции
,	(п, + я, + п,.+ и)	,	,
К.,! = i-J--?---1------L	(2.33)
п
Таким образом, для определения конструктивной сложности остается
выражение (2.1), атехнологическая трудоемкость элементов учитывается
коэффициентом Кт’.
• Примеры:
Определить Кт’ для вала, п =20, все элементы являются наружными
цилиндрическими и торцевыми поверхностями. Здесь п1=п2=... =1,
Кт’=1,0.
Определить Кт’ для вала, п =5, одна поверхность - резьба, одна круговая
67
наружная образующая, одна цилиндрическая, две торцевых, обработка
на станке с РУ. Здесь двазначения больше единицы: 5,5; 2,5. Кт’ = 2,2.
Значение коэффициента Кт”
. Сомножитель Кт” учитывает влияние на С качественных показателей
изделия: точности изготовления и шероховатости поверхности. Как доказано
в технологии машиностроения, уменьшение допусков на обработку и
высоты, неровностей обработанных поверхностей повышает трудоемкость
и себестоимость обработки приблизительно по закону гиперболы [5]. Это
объясняется тем, что возрастает машинное время в связи с увеличением
количества проходов и снижением режимов; увеличивается
вспомогательное время в связи с более сложной размерной настройкой,
боль-шим временем на контроль изделия; появляются дополнительные
операции и т. д. Вот наглядный пример - обработка отверстия. При точности
11-12 квалитетах достаточно одного сверления; при точности 9-10квалитеты
необходимо дополнительно рассверливание, черновое и чистовое
зенкерование; при точности 7-8 квалитеты - черновое и чистовое
развертывание, или шлифование, протягивание. Еще более высокая
точность требует тонкого растачивания, хонингования, притирки и др.
Если принять, что трудоемкость и точность обработки связаны между
собой по закону гиперболы, то
у = а+—	(2.34)
где х - аргумент-параметр точности;
у - функция-параметр трудоемкости, например, штучное время;
а, в - постоянные коэффициенты.
Необходимо выбрать параметр точности обработки. В обычной
практике мерой точности яв-ляются:
-	величина допуска в мкм;
-	номер квалитета.
Эти меры не могут быть непосредственно использованы в выражении
(2.34):
1. Абсолютная величина допуска зависит не только от точности, но и от
номинального размера изделия. Так, допуск 25 мкм для размера до 3 мм
является относительно грубым и соответствует 14квалитету; тотже допуск
для размеров 400 - 500 мм является лишь точным - выше 5 квалитета.
2. Для одного и того же размера абсолютное приращение допуска не
адекватно приращению точности. Так для номинальных размеров 50-80
мм разность допусков между 1 и 2 квалитетами составляет всего 1,0 мкм.
а разность допусков 16-17 квалитетов -1100 мкм.
Еще менее приемлемо использование в качестве аргумента
68
непосредственно номера квалитета. Номер лишь условно связан с
точностью, Квалитеты можно было бы обозначить А, В, С, ...или 17 квалитет
считать самым точным, а первый самым грубым и т. д. Система допусков
при этом функционировала бы столь же успешно.
Чтобы найти решение вопроса, нужно разобраться с
принципами построения системы допусков и посадок. Градацией
точности в этой системе являются квалитеты. Всего предусмотрено
19 квалитетов, обозначаемых порядковыми номерами.01; 0;1; 2;...;
17. Один и тот же допуск определяет разную.точность в зависимости
от но-минального размера. Чтобы исключить влияние номинальных
размеров вводится понятие о единице допуска. Для размеров до 500
мм единица допуска
z = 0,45-VF+ 0,001.0	(2.35)
где D-номинальный размер изделия.
Величина допуска определяется, как произведение единицы допуска
на число единиц, постоянное для каждого квалитета. Но и в этом случае
шкала точности в квалитетах не является линейной. Так при переходе от 1
к 2 квалитетам число единиц допуска возрастает всего на 0,7 единицы, а
при переходе от 16 к 17 квалитетам - на 600 единиц.
Таблица 2.3
Значение Кт”
Число поверхностей имеющих	Квалитеты				
высокую точность	4	5	6	7	8
Одна поверхность	3 .	2 .	1.8	1.3	1.0
Несколько поверхностей	6	3	2.2	1.4	1.0
Большинство поверхностей	4 .	2 .	2.5	1.5	1.0
	2	9			
	4 .	2 .			
	9	5			
Значение Кт” дано в табл. 2.3.
Пояснения:
1.	В таблице оставлены квалитеты, характерные д ля чистовой обработки.
2.	Коэффициент для менее точных квалитетов считать равным
Кт” = 1.
3.	При уменьшении числа точных поверхностей величина
коэффициента снижается.
69
В таблице 2.3 даны значения коэффициента Кт”, но было сказано, что
указанные значения являются ориентировочными. Более достоверные
значения коэффициента можно получить, используя коэффициенты
регрессии.
Присвоим в формуле (1.1) всем сомножителям, кроме Кт”, значение
единица
С = А-КГ"	(2.36)
Организуем выборку деталей разной точности обработки, реализуем
статистику.'Тогда для каждого квалитета
Перечень примеров можно продолжить. Условия процесса, не
нашедшие отражения в формуле (1.1), учитываются косвенно при, помощи
коэффициентов регрессии. В этом проявляется гибкость и совершенство
механизма формирования решений в теории сложности.
Теория сложности
корпусных деталей
Нормирование деталей при механообработке методом оценки
сложности выше изложено для деталей типа тел вращения. При
нормировании корпусных деталей должны сохраняться основные
теоретические и методологические положения теории сложности. Все
положения, терминология, количественные соотношения, методические
разработки максимально унифицированы с соответствующими
разработками по телам вращения. Вместе с тем, особенности
механообработки корпусных деталей настолько велики, что они должны
быть также учтены при разработке теории для корпусных деталей.
К группе корпусных деталей относятся корпуса коробок передач,
редукторов, опоры и станины машин, стойки и др. Корпусные детали
имеют разнообразную конструкцию и размеры. Различают трехмерные и
двухмерные (плоские) корпуса. В других случаях выделяют призматические
и фланцевые корпусные детали. У корпусов фланцевого типа базовыми
поверхностями служат торцевые поверхности основных отверстий.
Корпусные детали выполняют литыми из серого чугуна и, реже, из стали.
Отливки получают чаще литьем в песчаные формы. При изготовлении
отливок большое значение придается их качеству. Корпусные детали
имеют базовые плоские поверхности, основные и крепежные отверстия.
Основные отверстия предназначены Для монтажа валов. Точность
диаметральных размеров основных отверстий соответствует7-8 квалитетам,
шероховатость Ra=2,5-0,63 мкм. Межосевые расстояния основных
отверстий с допусками 8 квалитета. Отклонения отверстий от соосности
71
устанавливают в пределах половины допуска на диаметр отверстия.
Отклонения от параллельности осей отверстий допускается 0,02-0,05 мм
на 1000 мм длины. Отклонение от перпендикулярности торцевых
поверхностей допускается 0,02-0,05 на 100 мм радиуса. Базовые поверхности
обрабатывают с допускаемыми отклонениями от прямолинейности 0,05-
0,2 мм с шероховатостью 4-0,63 мкм. Базирование корпусных деталей
выполняют с учетом их конструкции и технологии изготовления. Широко
распространена схема базирования по двум отверстиям диаметром 15-20
мм, выполненным с точностью 7 квалитета. Эти отверстия выполняют роль
вспомогательных баз, в которые входят установочные пальцы
приспособления. Заготовки фланцевого типа базируют по торцу фланца и
обработанной поверхности буртика (или основного отверстия). Корпуса
призматической формы чаще базируют по трем поверхностям. Если
конфигурация корпуса не позволяет эффективно использовать его
поверхности для базированйя, то обработку целесообразно выполнять,
закрепив деталь на приспособлении-спутнике. Спутник вместе с деталью
транспортируется по позициям автоматической линии или ГИС. В случае
применения приспособления-спутникаустановка заготовки и переналадка
производится вне ГПС. Дальнейшим усовершенствованием являются
столы-спутники (палеты), поставляемые вместе с оборудованием. Таким
образом, необходимость точно базировать корпус и при этом тратить мало
времени привели к необходимости создавать сложные приспособления
для.установки и закрепления заготовки.
Методология теории сложности применима не только для тел вращения,
но и для нормирования корпусных деталей. По нашему мнению, идеи
теории сложности могут быть использованы также для процессов
шлифования, измерения, сварочных работ, формовочных и других
работ. При развитии разных разделов теории важно сохранить
идеологическое, методическое и структурное единство. Должна
оставаться одна теория, имеющая различное функциональное
назначение, а не разные теории - одна для тел вращения, другая для
корпусных деталей, третья для.сварочных работ и т.д. Прежде всего
должно быть сохранено информационное единство, которое
базируется на единой, терминологии, единых базовых понятиях,
определениях, подходах и-методиках. В этом плане центральным
вопросом является вопрос о совмес-тимости составных частей теории.
Совместимости не только идеологической, качественной, но и
количественной,. Одна единица, сложности должна иметь одинаковую
трудоемкость при токарных, фрезерных, сварочных и других работах.
Только в этом случае теория сложности может выполнить ту роль, которую
72
на нее возлагают, быть мерой трудоемкости при изготовлении разных
изделий с использованием различной техники и технологии.
Необходимо сохранить едиными основные этапы методики
определения сложности. Такими этапами являются: выбор объекта и сбор
статистического материала, обработка материала и получения
статистических данных. Необходимо Сохранить единство объекта и
статистики. Последние должны соответствовать друг другу. Только в этом
случае точность нормирования будет достаточно высока. Метод оценки
сложности должен быть использован во всех перечисленных выше
направлениях. Требование единства в главном не исключает расхождений
в частности. Единство не может быть абсолютным. Разница в конструкции
тел вращения и корпусных деталей, разница в технологии токарных и
фрезерных работ велика, и механически переносить результаты,
полученные для тел вращения на корпусные детали неправомерно.
Основная математическая модель сложности (1.1) остается постоянной.
Параметры формулы не исчерпывают всех действующих факторов. В
теории сложности множество других факторов учитывается через
коэффициенты регрессии [70]. Этот принцип сохраняется при определении
сложности корпусных деталей. В теории сложности различают сложность
детали и сложность технологической операции. Это полностью согласуется
с учением об операционной и маршрутной технологии в технологии
машиностроения. Маршрутная технология содержит все операции
технологического процесса, а операционная - лишь одну операцию. В
соответствии с этим
Сд=£-С/,	.
1
где: СД- сложность детали;
Ci - сложность i-той операции;
п - число операций технологического процесса.
При токарной обработке разбивка осуществляется по таким признакам,
как черновая и чистовая обработка, обработка с одного конца и с другого
конца и т.д. Для корпусных деталей принципы разбиения будут другими.
Деталь - призматическая конструкция, имеющая 6 сторон, обработка может
осуществляться с любой из них. Речь идет о сложности механообработки
вне зависимости от сложности детали как конструкции. Можно иметь очень
сложную конструкцию корпусной детали, но. сложность ее будет
небольшой, если предусмотрена обработка только небольшой части.
Корпусная деталь содержит три группы различных конструктивно-
технологических элементов: собственно корпус; основные отверстия;
73
крепежные отверстия. При обработке этих элементов используется разная
стратегия, разное оборудование и инструмент, разная технология. Нужно
раздельно определить сложность собственно корпуса и основных
отверстий. Формула (1.1) должна быть представлена в таком виде
г 2
С = £С™ + £СО0!'	(3.1)
I I
Где: С- СЛОЖНОСТЬ лирпуииии детали,
. Cnni - сложность стороны корпуса:
Cooi - сложность основного отверстия;
R, - число обрабатываемых сторон;
г-число обрабатываемых основных отверстий.
Корпус формирует граничные плоскости. У правиль-ного
призматического корпуса шесть граничных плоскостей. В отдельных
случаях число плоскостей может быть больше шести за счет изгибов и
изломов, внутренних плоскостей пустотелого корпуса. Учитываются только
обрабатываемые плоскости. Если ни одна из плоскостей корпуса не
подлежит обработке или была обработана ранее, то первый член в формуле
(3.1) равен нулю. Если обработки нет, то нет и сложности (трудоемкости).
Второй член в формуле - суммарная трудоемкость основных отверстий.
Здесь должна быть определена своя система конструктивной сложности и
технологических коэффициентов. Основное отверстие - это тело вращения.
Все, что наработано по телам вращения, должно быть использовано. Здесь
также учитываются только те отверстия, которые подвергаются обработке.
Если корпус не имеет основных отверстий или они обработаны ранее, то
второй член в формуле (3.1) не учитывается.
3.1 Конструктивные элементы стороны
корпуса
Для определения сложности корпуса нужно определить сложность его
сторон, а для определения сложности стороны - сложность ее
конструктивных элементов.
 Конструктивными являются следующие элементы : карман, выступ,
паз, ребро, уровень, крепежное отверстие.
Сложность элементов можно рассмотривать по разному:
1. Считать каждый тип автономным и разрабатывать для каждого
типа отдельные методики определения сложности;
74
2. Выделить базовый тип, разработать для него методику, а
сложность других определять через систему весовых коэффициентов.
Нам представляется более целесообразным второй путь.
Следует отметить, что:
1	.Наблюдается чрезвычайно большое разнообразие конструктивно-
технологических особенностей каждого из элементов. Очень трудно
формализовать их описание.
2.	Признаки элементов пересекаются. Отдельные элементы могут
быть отнесены сразу к нескольким типам.
3.	Алгоритмический метод описания должен быть дополнен
эвристическим. Точному расчету в отдельных случаях должна помочь
интуиция.
В этих условиях представляется целесообразным дать строгое описание
одного типа элемента, для остальных ввести систему весовых
коэффициентов. Но при этом следует иметь ввиду, что отдельные
коэффициенты конструктивно и логически связаны друг с другом: карман
-это выступ наоборот, паз - это ребро наоборот и т.д. Указанное выделение
элементов условно, нет четких алгоритмов, в соответствии с которыми
элементы будут отнесены к той или иной группе.
Уровни определяют координаты отдельных плоскостей
рассматриваемой стороны корпусной детали относительно некоторой
базовой плоскости.
На рис. 3.1 схематически показаны уровни стороны корпусной детали:
а - два уровня (один из них берется за базовый);
б - три уровня;
в - четыре уровня.
Выступы (рис.3.2) могут иметь прямоугольное или круглое сечение.
Каждый выступ может иметь отверстия, канавки, пазы и ребра, которые
должны быть учтены при помощи весовых коэффициентов. Иногда выступ
может быть засчитан как уровень и наоборот. Это зависит от размеров
выступа по сравнению с размерами стороны. В любом случае
соответствующий элемент должен быть учтен при определении
конструктивной сложности. Следует учитывать только те выступы, которые
требуют обработки.
Впадины, карманы, углубления (рисЗ .3) могут иметь прямоугольное и
круглое поперечное сечение, быть открытыми или закрытыми, могут иметь
дополнительные конструктивные элементы, которые должны учитываться
весовым коэффициентом. У читывать только те впадины, которые требуют
обработки. Впадину не следует путать с основным отверстием, которое
учитывается вторым слагаемым в формуле сложности .
75
16
Ребра (рис. 3.4) могут быть прямолинейными или криволинейными,
соизмеримыми с. габаритными размерами или занимать только часть
поверхности, иметь различное поперечное сечение (прямоугольное,
трапецевидное, круговое). Учитывают только ребра, требующие
обработки. Ребра могут иметь дополнительные конструктивные элементы,
которые должны учитываться весовыми коэффициентами.
Пазы (рис. 3.5) могут быть прямолинейными или криволинейными,
соизмеримыми с габаритными размерами или занимать только часть
поверхности, иметь различное сечение.
Крепежные отверстия. Их целесообразно учитывать как элементы
плоскости при помощи первого слагаемого в формуле (3.1).
Карман как базовый элемент стороны корпуса
Наиболее типичным элементом стороны корпуса является карман. Его
будем считать базовым элементом. На трудоемкость'обработки кармана
(следовательно, его сложность) влияют: размеры кармана, его положение,
величина припуска; конструкторские особенности, точность и т.д.
В общем случае карман - прямоугольный параллелепипед со
сторонами: L - длина, В - ширина, Н- высота -рис. 3.6. Размеры кармана
определяются его площадью и глубиной. Обычно карман обрабатывают
концевой фрезой. Пусть диаметр фрезы будет D. Тогда длина прохода будет
L, число проходов в плоскости ХУ равно В/D, число проходов по оси Z
будет Н/(0,5-1,0)£>, Примем глубину прохода по Z 6,5.0. Суммарная длина
проходов равна
r L-B-H
1л - —:--—
0,5/У
Таким образом, трудоемкость'обработки кармана за-висит от его
объема и диаметра фрезы. При увеличении D:
снижается суммарная длина проходов (повышается
77
производительность). Увеличение диаметра в п раз уменьшает длину
проходов в и2 раз.
Повышается жесткость фрезы, уменьшается величина упругих
деформаций, при прочих равных условиях возможен больший вылет
фрезы, появляется возможность обрабатывать более глубокие карманы.
Возрастают режимы резания, объем металла снимаемого в единицу
времени.
Но при этом:
уменьшается гибкость фрезы;
ее возможность обрабатывать радиусы сопряжения;
возрастает номенклатура комплекта инструментов для обработки
кармана.
Под гибкостью фрезы понимается способность инструмента точно
воспроизводить профиль кармана. Особое значение эго имеет Для
карманов, содержащих элементы второго порядка. Гибкость инструмента
имеет особое значение для карманов сложного профиля. Практически
повышение гибкости всегда связано с уменьшением диаметра фрезы.
Возникает проблема нахождения оптимального соотношения между
жесткостью и гибкостью, чтобы наиболее полно реализовать
технологические возможности инструмента.
При выборе инструмента следует' выбрать максимальный диаметр
фрезы, при этом выполнить ограничи-вающие условия: по гибкости
инструмента; по возможности обработать радиусы сопряжения; по
номенклатуре комплекта инструмента.
На трудоемкость обработки кармана влияют также другие факторы.
1. В зависимости от расположения кармана в теле корпуса различают
карманы: закрытые: открытые с одной стороны; открытые с двух сторон.
Трудоемкость их обработки будет различна. Техпроцесс обработки
впадины содержит две группы ходов: врезание на глубину, продольная
подача. Врезание является более сложной и трудоемкой задачей. При
обработке открытых карманов врезание (установка на глубину)
осуществляется вне тела заготовки и, следовательно, указанный проход
является холостым. Будем учитывать указанный фактор (положение
кармана в геле заготовки) коэффициентом К
2. В зависимости от величины припуска будем различать: карманы,
изготовленные в целом материале; карманы, предварительно заготовленные
в теле заготовки методами литья, ковки, штамповки, сварки и др.
Во втором случае объем припуска меньше, меньше трудоемкость
обработки. Способствует использованию карманов второго типа:
массовый и крупносерийный тип производства;
78
такие технологические процессы получения заготовок, как литье,
сварка, листовая штамповка. Будем учитывать величину припуска
карманов коэффициентом К.
В зависимости от наличия дна у карманов различают: глубокий карман;
окно. В последнем случае обработка карманов более проста. Факторами,
способствующими появлению окон, является тип корпуса: пустотелый
корпус, плоский корпус, корпус, полученный листовой штамповкой и др.
Этот фактор будем учитывать коэффициентом Кз.
В зависимости от степени заполнения кармана будем различать: пустые
карманы; слабо заполненные; значительно заполненные.
Речь идет о степени заполнения кармана элементами второго уровня
(элементами элементов). В кармане могут быть выступы, ребра,
выточки, углубления, пазы и т.д. Указанный фактор будем оценивать
коэффициентом /<4.
Карманы могут обрабатываться одним инструментом или
комплектом. В последнем случае часть обработки выполняется одним
инструментом, а часть - другими. Это целесообразно делать на станках
с ЧПУ, снабженных инструментальным магазином. Можно также на
станках с РУ, но в этом случае возрастают затраты времени на смену
инструмента.
Использование комплекта инструмента позволяет:
1) Разделять черновую и чистовую обработку. Использовать в
первом случае негибкий инструмент большого диаметра, чтобы
удалить припуск, а затем гибкий инструмент меньшего диаметра для
получения заданной конфигурации профиля, точности и шероховатости.
Выделить отдельные инструменты для обработки радиусов
сопряжения. При использовании комплекта инструментов припуск
удаляется фрезой большего диаметра, а радиусы закругления - фрезой
малого диаметра.
Разделить врезание фрезы и ее продольные проходы. Первая
часть обработки является более сложной, в ряде случаев она требует
отдельного инструмента.
Выше рассмотрен вопрос о двух возможных путях формирования
сложности:
-	фиксированием большого числа простых элементов, каждый из
которых имеет низкий весовой коэффициент; при этом возрастает
конструктивная сложность при небольшом значении коэффициента
технологичности конструкции;
-	фиксированием ограниченного числа сложных элементов при
высоком значении весовых коэффициентов каждого из них; при этом
79
конструктивная сложность остается невысокой, сложность возрастает при
увеличении коэффициента технологичности конструкции.
Для тел вращения можно выбрать любой путь, но предпочтительным
является первый, поскольку можно ограничиться небольшим набором
весовых коэффициентов.
Допустим, имеем десять простых элементов. Один из них является
базовым. Следовательно, необходимо всего девять весовых коэффициентов,
чтобы определить технологичность конструкции. Теперь, если оперировать
со сложными элементами, то число их уменьшится, но если не накладывать
ограничений на комбинирование, то число типов возрастет. Если
обозначить число сочетаний из и по к через
Q, то С~ = 45; Q = 120; С$ - 210
и т.д.
Будет большое число возможных типов сложных элементов при тех же
десяти простых. Номенклатура весовых коэффициентов возрастает. Правда,
выше мы обращали внимание на то, что каждый раз можно определить
весовой коэффициент сложного элемента как среднюю сумму простых.
Если рассматривать карман как элемент стороны корпуса, то
использование сложных элементов неизбежно. Определение простых
элементов как некоторых элементарных поверхностей кармана станови тся
затруднительным, а сама задача становится неопределенной. На наш взгляд,
следует отдать предпочтение второму пути, то есть определить
конструктивную сложность как число сложных элементов (карманов,
выступов, ребер, пазов, уровней), а сами весовые коэффициенты
определять по-другому.
Формула определения весового коэффициента кармана
Д = Да-/О- Кл-Кз-Ка,
где: /?0/< - базовое значение коэффициента;
К - поправочный коэффициент, учитывающий положение кармана;
К, - коэффициент припуска (карман в целом материале или по карману
в заготовке);
К, - коэффициент вида кармана (глухой, окно);
К4 - коэффициент дополнение кармана (пустой, слабо наполненный,
значительно заполнения).
Определение базового значения весового коэффициента должно
учитывать площадь кармана и его глубину. Чем больше площадь кармана,
тем выше трудоемкость его обработки, но нужно рассматривать не
80
абсолютную площадь, а ее отношение к площади стороны Fk/Fc. Нами
установлено, что по условиям совместимости с телами вращения
размерная площадь стороны равна 2x105 мм2. Указанная величина получена
из условия использования для обработки плоскости торцевой фрезы
диаметром de. Для обработки кармана применяется концевая фреза
диаметром Dk. Из условий совместимости трудоемкости обработки
стороны и кармана отношение диаметров Dc/Dk также должно
учитываться. Следует учесть также число проходов по координате Z -
отношение H/Dk. Карман формируется при многократных проходах по
глубине.
В итоге имеем
= Л- / Fc -Dei Dk-Hi Dk
При расчетах совместимости ВЛ и ПЛ для обработки стороны принят
Dc=100 мм. Допустим, диаметр концевой фрезы Dk=30 мм. Глубина
проходов при обработке карма-нов равна (0,5-1,0) Dk. Если остановиться
на значении 0,5 получим:
/7с_ 1Б00 _Н _ Fk-JI .
~ 2 • 105 30 " оУ 30 ~ 9 ДО5 ’
Таким образом, алгоритм определения сложности собственно
“корпуса” выглядит так:
Определяется количество сторон, подлежащих обработке.
Определяется сложность каждой стороны - коэф-фициент
технологичности конструкции умножается на конструктивную
сложность.
Определяется суммарная сложность сторон.
3.2 Методика определения сложности
основных отверстий корпусных деталей
Выше предложена структура формулы для определения сложности
корпусных деталей: различно определяется сложность плоскостей и
основных отверстий, затем результаты суммируются.
Все отверстия корпусной детали разделяются на две группы - основные
и крепежные. Основным отверстием считается такое, которое сопрягается
81
с валом. Термины “вал” и “отверстие” понимаются в широком смысле.
Любая охватывающая деталь будет отверстием, а любая охватываемая -
валом (даже если сечения деталей не круглые). Крепежные отверстия
рассматриваются отдельно. .
Следует иметь ввиду, что предлагаемое деление отверстий условно. В
корпусе могут быть технологические отверстия:
а)	для облегчения веса;
б)	для доступа к внутренним полостям корпуса;
в)	для прохождения деталей, которые непосредственно с
рассматриваемым отверстием не сопрягаются;
г)	отверстия из конструктивных соображений, из соображений
технической эстетики;
д)	из условий, связанных с получением заготовок - (например,
отливок) и т.д.
Все эти отверстия будут рассматривать как конструкгивные элементы
плоскости и их сложность определять вместе со сложностью первого
слагаемого формулы (19). Далее рассматриваются только те отверстия,
которые подвергаются обработке. Если отверстие не требует обработки
или было обработано ранее, оно не рассматривается. Отверстия могут
быть глухие и сквозные. Последние имеют выход с двух сторон корпуса.
Несмотря на это, отверстие рассматривается только один раз. Если
рассматривать глухие отверстия, то тут тоже не все просто. Шпилька или
штифт, запрессованный в корпус, - крепежные детали, следовательно,
отверстия под них крепежные, но при увеличении диаметра отверстие
может быть отнесено к основным. При этом часто отсутствуют четкие
алгоритмы отнесения отверстия к одной или другой категории.
Сложность основного отверстия определяется по базовой формуле
С=Ск Кр Км Кзаг КТ	(3.2)
где: Ск - конструктивная сложность,
Кр, Км, Кзаг, КТ - технологические коэффициенты, такие же, как при
определении сложности тел вращения.
Ранее мы обращали внимание на необходимость максимальной
унификации формул. Но нужно учитывать особенности рассматриваемого
технологического процесса и условия совместимости. Пусть имеется
процесс А и процесс В. Каждый из них имеет свою модель расчета
сложности. Модели могут иметь различия, но трудоемкость обработки
1 ЕС процесса А и В должны быть одинаковы.
Ранее мы обращали внимание на необходимость максимальной
унификации формул. Но нужно учитывать особенности рассматриваемого
технологического процесса и условия совместимости. Пусть имеется
82
процесс А и процесс В. Каждый из них имеет свою модель расчета
сложности. Модели могут иметь различия, но трудоемкость обработки
IEC процесса А и В должны быть одинаковы.
Это называется совместимостью формул. Это требование вытекает из
определения сложности как меры трудоемкости изготовления. Если не
соблюдать условия совместимости, то теория сложности лишится единства,
превратиться в большое число частных задач. Оперировать с цифровым
материалом можно только в рамках одной модели, иначе теряется
сопоставимость цифрового материала и возможности его статистической
обработки.	-
Конструктивная сложность основного отверстия равна
Ск=а-п	(3.3)
где: и - число основных элементов контура;
а - постоянный коэффициент пропорциональности.
Сохраняется принцип деления элементов на основ-ные и не основные.
И принцип выделения не основных элементов: (радиусы, закругления,
фаски, канавки для выхода инструмента и др.; элементы, не влияющие или
очень мало влияющие на трудоемкость обработки). Их доля в
форми-ровании трудоемкости укладывается в пределы поля допус-ка
трудоемкости.
Теперь как выбрать коэффициент «а»? В базовых разработках а =0,02.
В пользу сохранения того жё коэффициента 0,02 говорит следующее:
1. В теории сложности конструктивная сложность содержит только
число элементов, вне зависимости от трудоемкости их обработки. Это
основной принцип, положенный в основу определения. Разная фактическая
трудоемкость определяется при помощи весовых коэффициентов при
определении технологичности конструкции при выборе;
2. Указанную выше совместимость моделей определения
сложности нужно учесть, но только один раз. Формула (3.2) содержит 5
сомножителей. Достаточно будет, если принцип совместимости будет
учитывать только один сомножитель. Пусть имеются два процесса А и В,
второй из них имеет в два раза большую трудоемкость. Чтобы второй
процесс был совместим с первым, нужно при определении сложности
ввести коэффициент 0,5. Но только один раз. Если сложность во втором
случае содержит 5 компонентов и при подсчете каждого вводить поправку
0,5, то суммарная поправка будет 0,5 3= 0,125.
Назначение технологического размерного коэффициента - отразить
влияние на трудоемкость размеров детали. Структура и методика
формирования коэффициента остается такой же, как для тел вращения.
Определение размерных параметров, т.е. таких параметров детали,
8-3
которые в наибольшей степени влияют на трудоемкость^ Очевидно, что
речь должна идти о размерах, но каких? Согласно [73] следует
учитывать габаритные размеры детали: длину L и диаметр D.
Размеры заготовки учитывает коэффициент заготовки, точность -
коэффициенттехнологичности.
Особенности определения габаритных размеров основного отверстия
корпусной детали.
На рис. 3.7 показано основное отверстие и размеры: габаритные DF,
ЬГ и посадочные Dnoc, Lnoc. Они не совпадают. Посадочные размеры -
размеры сопряжения с парной деталью: валом, наружным кольцом
подшипника качения; втулкой, осью. При определении диаметра речь
должна идти об основном посадочном размере как размере,
определяющем трудоемкость. Габаритный размер может быть больше
посадочного, но его влияние менее значимо. При определении длины надо
учитывать габаритный размер.
8.4
Теперь рассмотрим рис. 3.8:
а - основные отверстия, имеют два участка и участок с диаметром
больше посадочного размера;
б - полая корпусная деталь имеет в двух противоположных стенках
посадочные размеры.
Внешне конструкции подобны, но определять длину следует по-
разному. В первом случае следует учитывать габаритный размер L„ во
втором - сумму толщины стенок Д-Д.
Вернемся к вопросу о совместимости. Целесообразно принцип
совместимости реализовать при помощи размерного коэффициента. Как
в базовой теории, следует считать технологические коэффициенты
безмерными отно-сительными величинами, т.е. брать не абсолютный
размер детали, а его отношение к другим размерам, которые считать
базовыми
где: L, D - текущие размеры;
Lo, Do - базовые размеры.
Базовыми размерами могут быть любые. От этого зависит только
масштаб измеряемой величины.
Итак, можно выбрать любое значение размеров базо-вой детали, но в
нашем елучае требуется реализовать принцип совместимости, т.е.
трудоемкость обработки основных отверстий должна быть совместима с
трудоемкостью тел вращения. Наши исследования показали^ что
целесообразнее всего изменить базовые размеры основного отверстия по
сравнению с базовыми размерами тел вращения. В [73] базовыми
размерами являются:
I = 1 000 мм - длина детали;
Ь= 200 мм - диаметр детали.
Рассмотрим факторы, увеличивающие трудоемкость обработки
отверстия по сравнению с валом.
1.	Ниже жесткость технологической системы. Жесткость станка, детали,
приспособления или инструмента равна
где: Ру - радиальная составляющая силы резания;
у - величина упругой деформации под действием этой силы.
Для уменьшения величины деформации нужно либо уменьшить
Ру, либо увеличить жесткость; Самым слабым звеном
85
технологической системы при сверлильно-расточных работах
является инструмент.
2.	Увеличение числа проходов. Это является частично следствием
первого фактора, но не только. Если отверстие изготовляется в сплошном
материале, то требуется сверление, рассверливание, зенкерование,
растачивание, многократная расточка, шлифование. Число
проходов особенно возрастает при наличии в отверстии буртиков, канавок
и т.п. Если наружная цилиндрическая поверхность часто может быть
обработана одним инструментом, то здесь номенклатура инструментов
возрастает. Это увеличивает число проходов.
3.	Ограничения в применении твердого сплава. Твердосплавный
инструмент позволяет увеличивать
скорости резания примерно в 10 раз по сравнению с быстрорежущим.
Но твердый сплав применяется в основном для простых инструментов.
Велики трудности изготовления сложных твердосплавных инструментов.
Есть конструкции твердосплавных сверл, зенкеров, разверток, но практика
показывает, что до сих пор только 30% номенклатуры инструментов
является твердосплавной, а 70% изготовляется из быстрорежущей стали.
4.	Возникают затруднения с отводом стружки. Различают три вида
стружки: путанная, спиральная и дробленая. Лучше всех отводится
дробленая стружка, но надежный механизм управления
стружкодроблением отсутствует. Спиральная, а особенно, путанная
стружка требуют дополнительного времени для их удаления. Процесс
удаления стружки при обработке отверстий более трудоемок.
5.	Усложняются наладка, размерная настройка и контроль. Наладка-
установка и закрепление элементов технологической системы
(приспособлений, деталей, инструмента). Размерная настройка -
согласование координатных систем станка, детали и инструмента. Контроль
всех элементов технологической системы (станка, приспособления,
детали и инструмента) перед началом обработки, в процессе обработки, в
конце обработки. Все указанные операции при обработке отверстий
имеют более высокую трудоемкость по сравнению с валами.
Итак, перечисленные факторы вызывают:
а)	Снижение подачи	-	2,5-3 раза
б)	Увеличение числа проходов -	2 раза
в)	Снижение скорости резания -	1,2-1,6 раза
г)	Увеличение вспомогательного, подготовительно-заключительного
времени, времени технического и организационного обслуживания
2-3,5 раза.
Суммарные цифры: по машинному времени - 6-8 раз (среднее
86
значение-7); по вспомогательному времени - 2-3,5 раз (среднее
значение 2,75).
Для получения итоговых цифр возможны 2 метода: метод
максимума - минимума; статический метод.
Первый метод здесь неприемлем, поскольку число различных факторов
велико, а их действие часто взаимно противоположно. На рис. 3.9 показаны
базовый вал и базовое отверстие.
Рис.3.9
Логика определения базовых размеров:
Сложность - мера трудоемкости, а последняя зависит от объема
припуска и режимов резания. Следовательно, для косвенного определения
сложности нужно определить объем припуска и режимы.
Определим объем припуска при обработке вала.
Определим уровень снижения режимов резания при обработке
отверстия.
Определим эквивалентный объем припуска при обработке отверстия.
Определим базовые размеры отверстия. Расчеты:
По второму этапу
Ve =	М),	(3,4)
где: Ve- объем припуска при обработке вала;
Dse,Dde. диаметры заготовки и детали вала;
Ев - длина вала.
По третьему этапу:
по машинному, времени увеличение трудоемкости - 6 раз;
по вспомогательному и др. времени - 2,75 раз.
По четвертому этапу (пока только машинное время)
VE/6,	»<3-5)
87
где: Vo - объем припуска при обработке отверстая. С другой стороны
Ко = 7cLo(D2_ -D2),	(3.6)
где: Dso, Ddo - диаметры заготовки и детали для отверстия;
Lo - длина отверстия.
По пятому этапу.
Подставляем в уравнение (3.6) значение Vo из уравнения (3.5) и
разрешаем формулу относительно габаритных размеров отверстия.
Чтобы упростить вычисления, введем:
Нв - припуск на обработку вала;
Но - припуск на обработку отверстия.
Тогда формула (3.4) превратится
К = mD[(De + Не)2 — D2] => TrL<(2DeHe + Н2),	(37)
где: De-диаметр вала детали. Формула((3.6)
К = тгЬ[Р2 - (Do - fio)2] = nL,(2DoHo -Н2).	(3.8)
Н, = Но = Н, к = к/6,
b(2De-Н + H2)~6Lo(2D<>-Н-Н2),	(3.9)
b(2Z)« + Н) = 6L>(2DO -Н).
Пусть припуск при обработке вала и отверстия будет одинаков
Величина припуска по сравнению с диаметрами мала, т.е. Н« 0.
r LsDe
Тогда L, = —---- (3.10)
(о Do
Примем £)о=100мм, тогда
L = 1000-200
6-100
= ЗЗО-ш-z
(3.11)
Вспомним, что мы не учли влияние вспомогатель-ного времени. С его
учетом можно считать То=300 мм.
Итак, размеры базового отверстая Lo = 300 мм; Do =100 мм.
Решена проблема совместимости значений сложности при обработке
валов «.отверстий. Требуется одинаковая трудоемкость при обработке вала
88
с базовыми размерами Le = 1000 мм, De = 200 мм и отверстия с размерами
Lo = 300 мм, Do = 100 мм. При подсчетах сделаны определенные допущения.
Для проверки требуется сбор статистического материала и его обработка.
Формула (3.9) предусматривает одинаковый припуск. Это сделано,
чтобы в обоих случаях обеспечить сопоставимые условия обработки. Если
указанного соотношения не придерживаться, то формулы будут другими:
1000(2• 200Я« + Н2) = 6Ь(2Д>Я>- Н2),.
1000(400/^+Я2)
я =----:------л.
6(2/Ш-Я2)
(3.12)
(3.13)
Подставляя в формулу значение Do, мы получим Lo. С увеличением
припуска величина Lo будет возрастать.
Если обрабатывать отверстие в целом Ho=D/2, тогда знаменатель будет
другой
1000(400#» + Я2)
_______._______8
4,5D2
О
(3-14)
При определении технологического коэффициента материала
используется та же методика, что при обработке тел вращения [70]:
1.	Обрабатываемость материала выражается
уровнемэкономической скорости резания - такой скорости,
котораяобеспечивает экономическую стойкость инструмента.
2.	Технологический коэ<Ъ<Ьиииент материала равен
Г'б»
Г
Базовый материал - качественная углеродистаясталь.
Определение экономической стойкости - трудоемкая и сложная
где: V- уровень скорости выбранного материала; Vo - уровень скорости
базового материала.
3.
4.
задача. Обычно принимают косвенноеопределение обрабатываемости
при помощи величины
временного сопротивления или твердости материала.
5.	Для определения Км следует пользоватьсятаблицей 3.1. [70].
Технологический коэффициент заготовки должен отражать влияние
величины припуска на трудоемкость обработки
89
гр Vnp
1м — —----„
StV '
где: Упр - объем припуска;
StV - объем материала, снимаемый в единицу времени,
Тм - машинное время.
Величину припуска учитывает коэффициент весовой точности [73].
К
Кат — ---.
Л '
где: Рд, Рз - вес детали и вес заготовки
Юг Td?rL	Dl)
Кет ~-----—-------— = (----) ,
nD2yL	D3
3
где: г- удельный вес материала.
Таким образом, определение коэффициента сводится к нахождению
квадрата отношения диаметров детали и заготовки.
Далее по типовой методике [70] определяется коэффициент заготовки
Км = 2__2Г1_ з
1 — fcjsmo
где: Квтб - базовый коэффициент весовой точности.
Поскольку считается, что средний коэффициент использования
материала в машиностроении равен 0,7, то знаменатель в формуле равен
03.
Все рассуждения остаются справедливыми при обра-ботке основных
отверстий, но нуждаются в уточнении.
Теряет смысл вес (или объем) заготовки и детали. Заготовка - корпусная
деталь, она никак не влияет на трудоемкость обработки конкретного
основного отверстия.
Технологический коэффициент не должен иметь’размерности. Это
должно быть отношение двух однотипных” величин, одну из которых
следует считать базовой. Величина этого отношения должна быть
пропорциональна трудоемкости механообработки.
Напрашивается такое решение - рис.3.10.
Объем припуска равен	/	i
И;;р =	£)jj,
где: Dd - отверстие детали; Из - отверстие заготовки.
90
Объем припуска при L = const пропорционален отношению
площадей, а более правильно брать просто соотношение диаметров.
Дело в том, что наибольшую трудоемкость имеют операции, связанные
с удалением металла в центре (сверление, рассверливание,
растачивание резцом малых размеров). По мере удаления от центра
условия работы инструмента улучшаются. Если оперировать
площадями поперечного сечения, то последние не пропорциональны
трудоемкости. Так, сверление имеет наибольшую трудоемкость и
удаляет наименьшую площадь.
Поэтому будем считать, что трудоемкость при обра-ботке отверстия
пропорциональна линейной величине - диаметру. В общем случае
трудоемкость пропорциональна Dd-D3. Теперь надо определить базовые
значения диа-метров, чтобы коэффициент был безразмерной величиной
£>э - А
1\мг =---—-----
Dd-D36
где: Озб - базовое значение диаметра заготовки.
Мы не можем принять за базовое значение Озб^О, т.е. случай, когда
сравнение производится с заготовкой, которая не имеет предварительного
полученного отверстия. В этом случае всегда Кзаг<1. Возникнет такая
ситуация, что чем больше корпус содержит основных отверстий, тем
меньше будет его сложность. Нужно соотнести обработку отверстий с
валом, когда коэффициент весовой точности принят 0,7. Следовательно, в
зависимости от объема снимаемого припуска коэффициент заготовки
может быть больше или меньше единицы.
Целесообразно считать D36=0,3Dd, то есть, сравнивать со случаем,
когда заготовка имеет отверстие, диаметр которого составляет 30 % от
диаметра детали.
91
Т°ГДа	К,аг = —= 1 4(1 - ~) ,
Рд-О,ЗПй	Di
Если отверстие в заготовке отсутствует, то Кзаг=1,4. Если диаметр
отверстия в заготовке. 0,3Dd, то Кзаг—1,0. Если диаметр отверстия в
заготовке большой, например, 0,9 £>д,то Кзж=0,14.
Коэффициент технологичности конструкции учиты-вает две
составляющие:
ZX • bril
* ЛЬ. у у
где Ку - коэффициент, отражающий влияние сложности конструкции;
К" - коэффициент, отражающий влияние на трудоемкость точности
обработки детали.
Любое отверстие - набор различных конструктивных элементов.
Каждый элемент имеет различную трудоемкость изготовления. При
определении конструктивной сложности пренебрегают этим различием,
определяют лишь число элементов. Сложность изготовления элементов
учитывается коэффициентом
Выше'введено понятие о весовых коэффициентах |3.
Т
/3=~	(3.15)
о
где: Т-трудоемкость изготовления элемента;
Тб - трудоемкость изготовления базового элемента.
Конструктивные элементы могут быть простыми и сложными. Простой
элемент - элементарная часть контура детали, содержащая одну линию.
Сложный элемент -совокупность простых элементов.
Рис. 3.11
92
На рис. 3.11 показаны примеры элементов отверстия:
а - гладкое цилиндрическое отверстие. Это простой элемент, профиль
содержит одну линию, параллельную оси отверстия. Фаски не учитываются;
б - гладкое коническое отверстие, простой элемент;
в - фигурное отверстие, состоит из трех частей: двух цилиндрических
поясков и фигурной центральной части. Это отверстие можно было бы
посчитать, как 3 простых элемента или один сложный. В первом случае
при опре-делении конструктивной сложности нужно к числу п прибавить
три единицы. Во втором случае к числу п прибавляется одна единица, а
более высокая сложность элемента учитывается весовым коэффициентом.
Базовым элементом будем Считать гладкое цилиндрическое отверстие.
Величина в равна отношению трудоемкости изготовления отверстия /? и
отверстия V.
г - резьбовое отверстие, сложный элемент. Его весовой коэффициент
определяется как отношение трудоемкости изготовления резьбового
отверстия и гладкого цилиндрического отверстия. Технология изготовления
резьбового отверстия может быть разная: нарезание резьбы резцом;
резьбовой дисковой фрезой; шлифовальным кругом; резцовой головкой;
метчиком.
Трудоемкость зависит не только от технологии изготовления, но
и от оборудования, инструмента, технологической оснастки,
квалификации обслуживающего персонала. В теории сложности
разработан механизм, который учитывает влияние указанных
факторов. Отметим, что для определения весовых коэффициентов
необходим сбор статистического материала’, его обработка,
построение диаграммы рассеивания и линии регрессии. Отложим
на оси абсцисс сложность элементов (фактически это величина
весового коэффициента), мы получим на оси ординат значение
нормы времени Весовые коэффициенты одних и тех же элементов
зависят от условий производства, - они будут разными на разных
предприятиях, цехах и даже участках. Но на каждом конкретном
объекте они приобретают устойчивость, что выявляется при
помощи регрессивного аппарата.
д - отверстие со шпоночным пазом. Этот сложный элемент можно
рассматривать как два простых: обрабатывается гладкое цилиндрическое
отверстие; протягивается шпоночный паз. Второй вариант - рассматривать
отверстие как один сложный элемент, а дополнительная трудоемкость,
93
связанная с протягиванием шпоночного паза, учитывается весовым
коэффициентом.
е - отверстие со шлицами (прямоугольными, эвольвентными и
Др.).
ж - отверстие с канавками (одной, двумя и т.д.).
з - отверстие с другим отверстием, перпендику-лярным первому.
и - ступенчатое гладкое цилиндрическое отверстие. Сложный элемент
состоит из двух простых.
Приведенные примеры не исчерпывают возможных
конструкций. Но этого достаточно для того, чтобы определить
подход к расчету весовых коэффициентов. Еще раз повторяем, что
значение весовых коэффициентов может быть разным для
различных условий. На рис. 36 дан разброс возможных значений, а
конкретно они должны каждый раз уточняться с использованием
указанного выше механизма.
Можно было бы определять конструктивную сложность как сумму
весовых коэффициентов
Ск = + рг +  • • + Д
94
Хранимая
инфор-
мация
Рис.3.13
Но в теории сложности использован другой подход. Конструктивная
сложность определяется по формуле (3.9), а различная трудоемкость
элементов учитывается коэффициентом
д-1 _ +	4 + Д
. Т П
Таким образом, коэффициент К! равняется средней сложности
различных весовых коэффициентов.
Основные отверстия, как правило, сопрягаются с валами. Конструкция
элементов значительно усложняется конструктивными элементами
системы смазки. Особенно это относится к опорам скольжения.
В подшипниках скольжения встречаются три основных вида смазки:
жидкостная, полужидкостная и граничная. Обязательным условием
95
жидкостной смазки является непрерывная обильная подача масла. При
недостаточной подаче масла возникает полужидкостная смазка. При
периодической смазке трущихся поверхностей наблюдается граничная
смазка. Для осуществления смазки требуются резервуары для хранения
масла, маслопроводы для подачи масла в рабочую зону, кольцевые канавки,
маслораздаточные канавки для формирования рельефа поверхностей
трения, канавки, выточки и упоры для размещения средств уплотнения. В
отдельных случаях сопряжение корпуса и вала осуществляется через
вкладыши или втулки. Последние являются самостоятельными
конструктивными элементами, имеющими определенную сложность, но
можно отверстие или вкладыш (или втулку) рассматривать как сложный
конструктивный элемент.
Весовые коэффициенты во всех этих случаях могут быть достаточно
большими. Это предмет самостоятельного исследования.
Рассмотрим теперь коэффициент Кт". Точность изготовления
детали оказывает существенное влияние на трудоемкость ее изготовления
и, следовательно, на сложность. Все положения базовой теории сложности
остаются справедливыми:
-	размеров много, но нас интересуют только посадочные размеры
отверстия;
-	если сопряжение осуществляется при помощи подшипников
качения, то применяется система вала;
-	при использовали опор скольжения системы отверстия
номенклатура допусков и посадок ограничена: H7/f7; Н7/е7; Н7/е8; H7/d8;
Н7/с8.
Все сказанное позволяет считать базовым квалитетом при обработке
основных отверстий 7 квалитет. Теория сложности при обработке тел
вращения принимает за базовый 8 квалитет. Чтобы сохранить
совместимость обработки валов и отверстий, целесообразно принять
К/'-ДЗ
С использованием изложенных представлений проведена оценка
сложности обработки основных отверстий ряда корпусных деталей из
номенклатуры Невьянского механического завода. Значения
сомножителей, входящих в формулу для оценки сложности, и сложность,
приведены в таблице, 3.1, там же содержатся сведения о трудоемкости
обработки основных отверстий, определенные по материалам завода.
Принята линейная модель регрессивной зависимости между сложностью
и трудоемкостью. Доверительный уровень свидетельствует о достаточно
высокой надежности полученных результатов, а корреляционный
коэффициент - о наличии сильной связи между сложностью и
96
трудоемкостью. Это позволяет сделать вывод о правомерности
использования предложенных принципов расчета сложности обработки
основных отверстий.
Внесение уточнений приведет, скорее всего, к некоторому изменению
значений коэффициентов уравнения регрессии.
ТаблицаЗ.1
Технологические коэффициенты деталей
N	Деталь	И	Км	Кр	Кзаг	Кт	Кт*’	С (ЕС)	Т(час)
1 '	Корпус редуктора Н090.40.101Н	2	0,8	0,44	0,!	1,8	1,5	0,0038	0,3
2	Крестовина 19275	2	0,8	1,12	0,14	1,3	1,4	0,009	2
3	Кронштейн правый АПЭ 20437	1	0,8	0,4	0,12	1,75	13	0,0018	1
4	Крышка верхняя • ТМН 4/А-29-057	1	0,75	0,42	0,12	4,8	13	0,0047	2,83
5	Крышка нижняя ТМН4/А-29-058Н	1	0,75	0,44	0,11	7,2	13	0,0068	3,19
6	Корпус насоса ТМН 4/А-29-059Н	2	0,75	1,4	0,1	2,3	1,5	0,0145	7,82
7	Корпус насоса в сборе ТМН 4/А-29-109С6	5	0,75	0,95	о;и ’ <	1,8	1,5	0,0212	32,99
8	Корпус клапана ТМН4/А-48-101С6	1	0,55	0,55	0,1	4	1,4	0,0034	9,5
9	Корпус редуктора ТМН 4/А-01-101С6	3	0,55	0,5	0,12		1,5	0,0215	46,53
10	Корпус клапана ТМН 4/А-48-022	1	0,75	0,39	0,11	1,76	13	0,0015	6,75
Еще раз о совместимости формул теории сложности.. Рассматривается
сложность разных объектов:
-	тел вращения (валов) - ВЛ;
-	корпусных деталей (плоскостей) - ПЛ;
-	основных отверстий в корпусньгх деталях - ОО.
Математическая модель одна и та же. Вместе с тем, есть отличия в
методике определения конструктивной сложности и технологических
97
коэффициентов. Есть отличия в технологий изготовления объектов. Отсюда
возникает требование совместимости формул. Надо, чтобы единица
сложности во всех случаях имела одинаковую трудоемкость. Только в'этом
случае можно получить сопоставимые результаты, которые допускают
последующую математическую и статистическую обработку. За основу
взята обработка тел вращения. Формула (1.1) дает среднюю трудоемкость
обработки ВЕС. Одна единица сложности, рассчитанная по этой формуле,
имеет трудоемкость примерно 140 мин. [70].
Условия, при которых осуществляется совместимость:
1.	Согласование осуществляется по расчетному машинному времени,
вспомогательное время не учитывается.
2.	Нормативные данные берутся из общемашиностроительных
норм времени.	.
3.	Согласование осуществляется за ' ., счет, размерного
технологического коэффициента.
Поясним последнее требование. Практически операция согласования
заключается в нахождении согласующих коэффициентов
Спл —	• Сел ' Соо ~ у<ю • Сел
где: Ст, Соо - сложность по формулам ПЛ и 00;
Сел - сложность по формуле ВЛ;
у пл, у оо - согласующие коэффициенты.
Согласующие коэффициенты можно включить в виде одного
сомножителя в базовую формулу, или внести коррекцию в один из
технологических коэффициентов. Нами избран второй путь' Коррекция
осуществляется изменением базовых размеров в размерном
коэффициенте.
Формулы сохраняют первоначальный вид, изменяются лишь габаритные
размеры базового корпуса и базового основного отверстия. Для случая
ПЛ это сводится к нахождению габаритов стороны корпуса, эквивалентных
по трудоемкости обработке вала L=1 ООО мм, D=200mm. Для случая ОО это
сводится к нахождению габаритных размеров основного отверстия,
эквивалентных по трудоемкости обработке того же вала.
Проведем расчеты для согласования ВЛ и ПЛ. Время обработки равно
длине прохода, поделенной на скорость подачи. Для токарной обработки
лг 1м 
лил =-------------------------,
Smuh.m
для фрезерования
Тпл ~

98
где: Ьвл, Lnn - длина проходов;
Змин,вл, Smuh пл - соответствующие минутные подачи,
г LB
0пл
где: Drui- диаметр фрезы;
В/D пл - число проходов;
L - В - габаритные размеры плоскости.
Условие одинаковой трудоемкости
Злшн.пл LB .
Smuh.&i Dnx • jLsB
Отношение минутных подач пропорционально длине проходов.
Выразим минутные подачи:
о о 47 iSo()  1 ООО ‘
Smuh.BA — So6 • Ту В А ~-------—~
П' Dea
„	_ „юбок,,
сйиин.пл = Лг • Z/-: ------,
П ;• Drvi
где: Sz, Зоб - подачи на зуб и наюборот; :
Z - число зубьев фрезы;
Ува, Уил - скорости резания при точении и фрезеро-вании;
Dea, Dm - диаметр вала и фрезы.
Обрабатываются одинаковые материалы. Если допустить равные
скорости резания, то -
Swuw.rtfl Sz • 7' Dba
Suuh.BA	So6  D'Li
т.е. отношение подач прямо пропорционально подачам на оборот и
обратно пропорционально диаметрам. Обсуждая отношения, можно
высказать следующие соображения:
1)	фреза - многозубый инструмент, подача на оборот фрезы в Z раз
больше, чем для однозубого инструмента.
2)	фрезерование - прерывистый процесс резания, это уменьшает
скорость резания при прочих равных условиях.
3)	обрабатываемая фрезой поверхность за определенное время
увеличивается при увеличении диаметра фрезы, но увеличение
диаметра имеет определенные пределы.
Из многочисленных видов фрезерования возьмем наиболее типичный -
плоское фрезерование торцевой фрезой на станке с ЧПУ. Пусть диаметр
фрезы 100 мм. Диаметр базовой детали при точении равен 200 мм. Теперь,
если допустить, что подача на оборот фрезы в среднем в 4 раза выше, чем
резца при токарной обработке, получим величину отношения равной 2.
99
При токарной обработке для IEC требуется 140 мин. За это время
величина прохода при фрезеровании будет в 2 раза больше, или 2000 мм
вместо 1000 мм при точении. Величина обрабатываемой поверхности при
фрезеровании составит 2000х100=2х105мм2. Это соответствует габаритным
размерам деталей: 2000x100; 1000x200; 500x400; ит.д.
Таким образом, согласование формул ВА и ПЛ будет достигнуто, если
во втором случае считать плоскость базовой детали равной 2x105 мм .
Обращаем внимание на следующее:
. 1) Все расчеты максимально усреднены, никакой другой подход здесь
не может быть принят.
2) При обработке корпусных деталей используется не сумма габаритных
размеров, а их произведение, хотя, по существу, для определения
суммарной длины прохода используется тот же подход - умножается
длина прохода на их число.
Эту же методику применим для определения совместимости формул
ВЛиОО.
Рассмотрим факторы, увеличивающие трудоемкость обработки
отверстия по сравнению с валом. .	.
1) Ниже жесткость технологической системы. Самым слабым звеном
системы при сверлильно-расточных работах является инструмент.
Наиболее распространенным способом уменьшения упругих деформаций
системы является увеличение числа проходов.
2) При изготовлении отверстий в сплошном материале возрастает
число проходов (сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание,
растачивание и др.), особенно при наличии буртиков, канавок и других
элементов. . .	.	...
.3) Возникают ограничения в применении твердого сплава. Если
рассматривать такие инструменты, как зенкеры, развертки, а также
сверла, то часто они являются быстрорежущими,' что резко снижает
возможности увеличения скорости резания.
4) Возникают затруднения с отводом стружки. Спиральная, а
особенно путанная стружка требует дополнительного, времени для их
удаления.
. 5.) Усложняется наладка, размерная настройка и контроль. Под
наладкой понимают установку и закрепление элементов технологической
системы (приспособлений, деталей, инструмента). Под размерной
настройкой понимают согласование координат технологической системы.
Все указанные операции при обработке отверстий имеют более
высокую трудоемкость по сравнению с валами.
Перечисленные факторы вызывают:
100
-	снижение подачи в 2,5-3 раза;
-	увеличение числа проходов в 2 раза;
-	снижение скорости резания в 1,2-1,6 раза;
-увеличение вспомогательного, подготовительно- заключительного
времени, времени технического и организационного обслуживания
в 2,0-3,5'раза.
Решение задачи содержит следующие этапы:
1)	Определение объема припуска при обработке вала.	—
2)	Определение уровня понижения режимов резания при обработке
отверстия.
3)	Определение припуска при обработке отверстия, эквивалентного
припуску вала.
4)	Определение базовых размеров основного отверстия.
Расчеты по первому этапу:
Vo = nLetD2 - D1 ),
зв дв
гд	е: Ув - объем припуска при обработке вала;
Озв, Dde - диаметры заготовки и детали вала;
Le- длина вала.
По второму этапу:
В среднем при -обработке основных отверстий трудоемкость
возрастает по машинному времени в 6 раз.
По третьему этапу:
Объем припуска основного отверстия
=	(3.16)
вспомогательным временем пренебрегаем.
При определении Vo учитывается также
V=n;Lo-(D2do-D230)	(3-17)
гд	е: D30,, Ddo - диаметры заготовки и детали для отверстия;
Lo - д лина отверстия.
По четвертому этапу:
Подставляем в уравнение (3-17) значение Vo из (3.16) и разрешаем
формулу относительно габаритных размеров отверстия. Чтобы упростить
вычисления, введем: Не -припуск на обработку вала, Но - припуск на
обработку отверстия. Формула будет иметь вид
Ув —	+ /Та)*" — TtLHCLDeHe 4-	»
где: De - диаметр вала. Формула
101
Vo = 7iL0\po~ - {Do - Z*)2j= nLoQDoHo - Ho2} ,
Пусть припуск при .обработке вала и отверстия будет одинаков
Не = Но — Н; Vo = —\
6
(3.18)
Le{2DeH + Н2) = 6L0(2DoH - Н2),
Le(2De + Н) = 6Lo{2Do — £Г)
Если . допустить, что величина припуска по сравнению с
диаметрами мала (НН” 0), то
. Le-De	(3.19)
IsO ~ -----
6DO
Примем Do= 100 мм, тогда
. .	1000-200
L.O =---------= ЗЗОлш .
6-100
Теперь, если учесть влияние вспомогательного времени, можно считать
Ло=300мм.
Итак, размеры базового основного отверстия:
Z,o=300 мм; Do= 100 мм.
При расчетах сделано много допущений. Для проверки требуется сбор
и обработка статистического материала.
Формула (55) предусматривает одинаковый припуск. Это сделано,
чтобы обеспечить сопоставимые условия обработки.
Если указанного условия не придерживаться, то формулы будут
другими: 1Д00-(2• 200- Яв+Я2) = 6Z(2ZWfo — Я2),
1000-(400-Я^+Я2)
Lo = —----------------2--
6  {2DoHo - Я2)
О
Подставляя в формулу значение D, получим Lo. С увеличением
припуска величина Lo будет возрастать:
Если обрабатывать отверстие в целом материале Ho=D/Z, то
знаменатель будет другим
1000  (400• Яг + Я2)
Я =-----------------«_•
4,5/)2
О
102
Точность изготовления корпусных деталей влияет на их сложность. В
теории сложности коэффициент технологичности конструкции содержит
два слагаемых [73]
Кт - К1 К'1,
т т
WP'-K.'.- технологичность конструкции,
К ^технологичность в зависимости от точности изготовления.
Через коэффициент формула учитывает измене-ние сложности
отточности обработки.
Для конкретных деталей - это точность обработки основного отверстия,
коэффициент К? должен присутствовать в формуле (3.2). Более высокая
точность требует более жесткого корпуса, более высокую точность
относительного расположения поверхностей (параллельность,
перпендикулярность, соосность й др.), тщательную обработку опорных и
установочных поверхностей и т.д. Особенностью обработки отверстий
является то, что имеется строгое соответствие между квалитетом точности
и классом шероховатости и выбранным технологическим процессом
обработки. В таблице 3.2 указаны основные технологические процессы
обработки отверстия и достигаемая при этом точность й шероховатость
отверстия.
Таблица 3.2
Методы обрабо тки отверстий
п/ п	Метод обработки	Квалитет	Шерохо- ватость Ка, мкм
1	Сверление и рассверлива- ние	13 -9	25 - 0,8
2	3 анкерование. черновое чистовое	13 - 12 10-8	25 - 6,3 6,3 - 0,4
3	Развертывание нормальное точное тонкое	11 - 10 9 — 7 6-5	12,5 - 0,8 6,3 - 0,4 3,2 - 0,1
4	Растачивание черновое чистовое тонкое	13-11 10-8 7-5	25 - 1,6 6,3 - 0,4 3.2 - 0,2
	Протягивание черновое чистовое	11 - 10 9 --6	12,5 - 0,8 6.3 - 0.2
6	Шлифование черновое чистовое тонкое' -	9-8 7-6 6-5	6,3 - 0,4 3,2 - 0,2 1,6-0,1
7	Хонингование	6-5	1,6 - 0,1
8	Притирка	5—4	1,6 - 0,1
103
Из приведенных данных видно, что основным классом точности
является 7. Значение коэффициента^т для квалитетов [73]: 6-1,3; 7-1,0;
8-0,9;9-0,8.
3.3 Общая методика определения
сложности корпусных деталей
В заключение можно привести общую методику определения
сложности корпусных деталей:
1	. Определяется сложность корпуса, как сумма сложностей сторон
корпуса.
2	. Определяется сложность основных отверстий.
3'. Определяется сумма сложностей по пунктам 1 и 2.
Еще раз напоминаем:
1 .Определяется сложность только тех объектов, которые подвергаются
механообработке, идет ли речь об операционной технологии или
маршрутной технологии.
2.Особое внимание следует уделить совместимости формул для
подсчета сложности.
3.Многие факторы при расчетах выбраны достаточно произвольно, по
мере накопления статистического ериала количественные соотношения
должны уточняться и дополняться.
В настоящее время технология машиностроения, является в
значительной описательной дисциплиной, она описывает явления и
процессы с качественной стороны, не связана, строгими количественными
соотношениями. Это происходит из-за отсутствия единой меры объема
работы при механообработке. Существующие показатели имеют
ограниченный радиус действия и не всегда пригодны для оперативного
управления механообработкой в пространстве (станок, участок, цех,
предприятие) и времени (смена, сутки, месяц, год). Натуральные показатели
ограничены по радиусу действия, стоимостные показатели имеют слабую
корреляционную и оперативную связь непосредственно с
механообработкой, трудовые показатели в нормо-часах имеют лишь
косвенную связь с продукцией механообработки. Мы показали, что
сложность, выраженная в единицах сложности, может составить ту основу,
которая объединит все составляющие производственного процесса:
оборудование, инструмент, технологическую оснастку, сами
технологические процессы, материалы и людей. Зная суммарное число
104
единиц сложности, которое нужно обработать в данные промежутки
времени, можно рассчитать потребное количество средств производства,
предметов производства и рабочей силы.
Показано, что общая идеология и методология сложности,
разработанные для тел вращения, могут быть использованы д ля корпусных
деталей.
Предложена математическая модель определения сложности как
суммы сложности собственного корпуса и основных отверстий.
Обоснована необходимость совместимости формул определения
сложности для тел вращения, корпусных деталей и основных отверстий.
Доказано, что метод разбиения корпуса на составляющие элементы
может быть произвольным, но при этом суммарная сложность
разбиения должна быть одинакова.
6. Доказана необходимость определения базового элемента разбиения
и определения трудоемкости других элементов при помощи весовых
коэффициентов. Базовым элементом выбран карман.
. 7. Рекомендуется следующая методика определения сложности стороны
корпусной детали:
7.1.	Определяется количество сторон, подлежащих обработке. При
этом:
-	уже обработанные и не подлежащие обработке стороны не
учитываются;
-	частично обработанные учитываются только в объеме
дополнительной обработки,
7.2.	Определяется сложность каждой стороны.
7.3.	Определяется конструктивная сложность стороны. Практически это
сводится к определению числа элементов.
7.4.	Определяется размерный коэффициент
7.5.	Определяется коэффициент материалами.
7.6.	Коэффициент заготовки отдельно не определяется. Объем
снимаемого припуска учитывается при расчете весовых коэффициентов.
7.7.	Определяются весовые коэффициенты каждого элемента.
7.8.	Определяется коэффициент технологичности конструкции К1Т
7.9.	Определяется коэффициент к!!
7.10.	Определяется КТ = К!Г-К"\
7.11.	Определяется сложность стороны корпуса.
7.12.	Определяется суммарная сложность сторон
105
 L •	I
8. Рекомендуется следующая методика определения сложности
основных отверстий:
8.1 Определяется конструктивная сложность отверстия.
8.2.Определяются для каждого отверстия технологические
коэффициенты.
8.3. Определяется суммарная сложность обработанных отверстий.
3.4 Операционная и маршрутная
технологии
Операционная технология - технология одной технологической
операции. Маршрутная технология - технология совокупности
технологических операций, связанная с обработкой детали от заготовки до
готового изделия. Выше речь всюду- шла о маршрутной технологии -
штучном времени. Но теория сложности применима также в том случае,
если определяется норма отдельной операции технологического процесса
1 .. .
где Сд- сложно сть детали;
Ci - сложность z-той технологической операции;
п- число операций технологического процесса.
Сложность технологической операции определяется по базовой
формуле сложности, но все параметры соответственно корректируются.
Так, при выполнении операции обработки с одной стороны корпуса
учитывается сложность этой стороны, не рассматривая сложность других
сторон и основных отверстий. При обработке основного отверстия не
рассматривается обработка сторон и т.д..
Если назначением АСУ будет определение норм времени операций, то
это сказывается на всех этапах формирования АСУ нормирования:
1. БД наряду, с номенклатурой деталей дополняется файлами
технологических операций. Пусть обработка корпуса содержит несколько
операций:
1.	Обработка баз;
2.	Обработка боковых сторон корпуса;
106
3.	Обработка верхней стороны корпуса;
4.	Обработка первого основного отверстия;
5.	Обработка второго основного отверстия;
6.	Шлифование основных отверстий;
7.	Отделочная обработка основных отверстий.
В БД по каждой операции должна быть отдельная запись с указанием
координат {С,Т}. Первая координата определяется по формуле сложности,
вторая - расчетная или фактическая заводская трудоемкость. Из этих записей
формируется ГС и выборка, а далее - диаграмма рассеивания. Таким
образом определяется норма времени операции.
Суммируя сложность отдельных операций, можно получить сложность
детали. При определенных условиях этот метод определения сложности
Детали может быть более точным, чем тот, который описан в первой части
работы. Он заимствует определенные положения расчетного метода. При
расчетном методе техпроцесс разбивается на составляющие элементы.
Определяется трудоемкость каждого элемента, а затем все элементы
суммируются. .
При нормировании методом оценки сложности мы тоже разбиваем
маршрутную технологию на составляющие операционные технологии, а
затем производим суммирование, но при этом:
1)	нормирование методом оценки сложности опера-ции сохраняется
неизменным;
2)	сохраняются все преимущества метода;
3)	уменьшается рассеивание значений трудоемкости, повышается
точность нормы. В условиях запроса указывается конкретная
операция.
Например, если требуется получить норму при обработке основного
отверстия, то в выборке будут элементы, связанные с основными
отверстиями.
Нами доказано, что чем уже статистика, тем выше точность нормы, а
также то, что объект и статистика должны соответствовать друг другу. Чем
выше степень соответствия, тем выше точность нормы.
Глава 4
Значение теории сложности
для нормирования
механообработки
4.1. Методы нормирования в
машиностроении
. Рабочее время - основная мера затрат труда. При этом в литературе,
отмечают, что речь идет об общественно необходимом времени, т.е.
времени необходимом для изготовления изделия при общественно
нормальных (усредненных) условиях производства при среднем уровне
техники, средней интенсивности труда и квалификации рабочих данного
предприятия [31]. Для определения затрат времени разработаны
специальные методы, которые составляют содержание научной
дисциплины - “нормирование труда”. Машиностроительные предприятия
разрабатывают нормативное хозяйство, которое включает в себя:
нормативы и нормы, правила производства работ, требования и
ограничения. В масштабе страны разработана иерархическая система
нормативно-исследовательских работ, верх-ним уровнем которой являются
центральные нормативные инстанции (НИИтруда, центральное бюро
нормативов по труду - ЦЕНТ), средний уровень составляют нормативно-
исследовательские бюро и группы научно-исследовательских и проектно-
технологических организаций и институтов, а нижний уровень -
108
нормативные отделы, и бюро предприятий. Последние внедряют у себя
разные системы организации нормирования труда: централизованную,
децентрализованную и смешанную [14]. Выбор системы определяется
масштабом предприятия, типом производства, директивными указаниями
и инструкциями вышестоящих инстанций, традициям и опытом
предприятия. При централизованной системе нормирование
сосредоточено в отделах труда и зарплаты или в отделах главного технолога.
При децентрализованной системе - в цехах (технологическое бюро, бюро
нормирования, бюро труда и зарплаты). По смешанной системе
организации нормирования сочетаются различные формы
централизо-ванной и децентрализованной систем.
Нормы и нормативы могут быть технико-технологическими,
связанными с затратами общественного труда (данные по оборудованию,
инструменту и технологической оснастке) и трудовыми, связанными с
затратами живого труда. Различают следующие виды норм затрат труда
[15]:
норму времени;
норму выработки;
нормированное задание;
норму обслуживания;
норму численности.
Определелим норму времени как регламентируемое время выполнения
некоторого объема работ в определенных производственных условиях
одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.
Норма времени является главной, все остальные нормы можно
рассматривать как производные.
Требуется разъяснить различие между такими понятиями, как норма
времени и трудоемкость. Размерность у них одинакова, следовательно, одно
и то же содержание. В [58] говорится, что до обработки на стадии
планирования, технологической подготовки производства, расчета
ресурсов и др. целесообразно использовать термин “норма времени”, а
после обработки на стадиях учета и в отчетных документах -
“трудоемкость”. Это связано с тем, что норма и фактическое время
обработки, как правило, не совпадают. В других работах термин “норма
времени” используется для описания конкретных ситуаций, а
“трудоемкость” - для описания обобщенных явлений нормирования и
. планирования. Так, в затратах рабочего времени могут быть учтены
затраты [40]:
только рабочих основного производства - технологическая
трудоемкость;
109
всех рабочих - заводская трудоемкость (производственная );
.всего промышленно-производственного персонала - заводская
совокупная трудоемкость. Отмечается, что последняя полностью
отражает эффективность труда.
Кроме того, предлагается различать:
нормированную (нормативную) трудоемкость, рассчитанную по
нормам с учетом среднего процента их выполнения;
: условно-фактическую, трудоемкость, рассчитанную по нормам с
учетом среднего процента их выполнения;
фактическую трудоемкость, которая учитывает все скрытые
неучтенные потери рабочего времени; •
чистую фактическую трудоемкость, очищенную от скрытых потерь
рабочего времени. Автор оговаривает, что эта трудоемкость практически
не может быть точно учтена;
плановую трудоемкость - на основе планового фонда времени рабочего
в человеко-часах, плановую численность трудящихся и объем продукции
в натуральном выражении по плану. В машиностроении объем
продукции в натуральном выражении, как правило, не может
быть определен. Такая трудоемкость является производной оттех величин,
для определения которых она необходима;
приведенную трудоемкость, приведенную к среднему или первому
тарифному разряду.
В работе делается вывод, что наиболее целесообразен расчет
фактической и плановой трудоемкости и предлагаются методики расчета
трудоемкости.
Основной задачей технического нормирования труда является
установление научно обоснованной меры затрат труда для каждого
работника, занятого в сфере производства, его обслуживания и управления.
Нормирование позволяет выявить и использовать резервы повышения
. производительности труда, снизить себестоимость продукции, улучшить
использование производственной мощности, внедрить рациональную
организацию трудового процесса. Кроме задачи непосредственного расчета
норм, службы нормирования организуют изучение организации
производственных процессов, организации труда, структуры операций и
затрат времени на их выполнение, тарификацию работ и операций,
проведение мероприятий по освоению и внедрению норм, анализ
выполнения норм и разработку мероприятий по росту производительности
труда и др.
Норма затрат труда выражает величину необходимого времени на
работы, подлежащие выполнению. При этом утверждается, что
ПО
необходимое время может найти свое выражение в норме только в том
случае, если она будет прогрессивной, объективной, технически,
физиологически и экономически обоснованной. Прогрессивность нормы
определяется тем, насколько учтены в ней достижения и перспективы
развития науки й техники, а также передовой производственный опыт.
Объективность нормы заключается в установлении ее величины по
факторам, не зависящим отличных качеств отдельного исполнителя. Это
означает, что величина времени на выполнение одних и тех же работ должна
быть для всех одинакова. Физиологическая обоснованность нормы означает,
что учтены все психофизиологические особенности человеческого
организма (физические нагрузки, влияние таких факторов, как шум,
освещение, температура помещения, чистота воздуха, стрессовые ситуации
и др.). Экономическая обоснованность заключается в том, чтобы
использовались такие приемы выполнения работы, которые обеспечивали
наименьшие затраты как живого, так и овеществленного труда. Нормы,
установленные на основании такого инженерного анализа и расчетов,
являются технически обоснованными. В ряде работ используется термин
“научно-обоснованные нормы” [31,38].
С нормированием тесно связаны вопросы анализа затрат труда.
Классификация затрат рабочего времени позволяет объективно
анализировать целесообразность использования рабочего времени по
отношению к исполнителю, оборудованию и производственному процессу.
По отношению к исполнителю все затраты рабочего времени делят на
время работы и время перерывов. Первая группа затрат включает в себя
производственную работу (предусмотренную заданием) и
непроизводственную работу (заданием не предусмотренную).
Производительная работа: подготовительно-заключительное время и время
организации и технологического обслуживания рабочего места. Время
перерывов (простои) частично зависит от рабочего, частично связано с
организационными и техническими неполадками. Если рассматривать
работу оборудования, то тоже выделяют Время работы И время перерывов.
Затраты рабочего времени изучают методом фотографии рабочего дня и
хронометража. Анализ результатов фотографии рабочего дня
производится путем вычисления коэффициентов: удельного веса
оперативного времени, удельного веса потерь, зависящих от рабочего и
не зависящих от рабочего, возможного повышения производительности
за счет устранения потерь.	•
Метод моментных наблюдений позволяет определить затраты
рабочего времени, не прибегая к сплошному и непосредственному их
измерению. Наблюдатель делает обход равномерным темпом по
111
определенному маршруту. На каждом рабочем месте он фиксирует не
время, а состояние процесса с помощью определенной системы
обозначений каждой категории затрат рабочего времени. Интервалы
времени не должны совпадать с интервалами циклов производства. Тогда
наблюдения носят характер случайной выборки. Результаты
обрабатываются по определенной методике. При установлении технически
обоснованной нормы времени должны быть предусмотрены:
целесообразное разделение труда рабочих, четкая организация рабочих
мест и их обслуживание, рациональное выполнение трудовых действий
исполнителем работы. Структура технически обоснованной нормы
времени включает лишь те категории рабочего времени, которые
необходимы для выполнения заданной работы в нормальных
производственных условиях [39]. К таким категориям затрат рабочего
времени относят: подготовительно-заготовительное время, основное
время, вспомогательное время, время обслуживания рабочего места и
время нормируемых перерывов на отдых и личные надобности.
Структура нормы:
1шт = to + te + tm.06 + to.об + 1отд	(4.1)
где: tmm - штучное время
tm—техническое время
to - основное время на операцию
te - вспомогательное время на операцию
t т. об. - время технического обслуживания рабочего места
to.об- время организационного обслуживания рабочего места
tomd - время отдыха и естественных надобностей Структура нормы
зависит от типа производства. Подготовительно-заключительное время
имеет относительно большой удельный вес в норме в условиях единичного
и мелкосерийного производства и может почти полностью отсутствовать
в массовом производстве. В серийном производстве подготовительно-
заключительное время нормируется на партию и включается долей в
полную или калькуляционную норму времени:
t
t =/	+_«z.
lU.m.K	*
п
В условиях мелкосерийного производства подготовительно-
заключительное время может включаться в ви-де процента от трудового
времени. Вспомогательное время принято делить на неперекрываемое и
перекрываемое. Сумма основного (технологического) и вспомогательного
неперекрываемого времени называется оперативным временем. При
расчете нормы в единичном производстве часто выделяются только два
112
компонента: оперативное время, прибавочное время, причем последнее
дается в виде процента от оперативного времени.
В серийном производстве норма штучного времени:
где: б - процент технического обслуживания от оперативного
времени;
в- процент организационного обслуживания;
г - процент на отдых и личные надобности.
В массовом и крупносерийном производстве подготовительно-
заключительное время почти полностью отсутствует. В настоящей работе
основное внимание будет уделено методам нормирования, а также
недостаткам в формировании и использовании этих методов.
Рассмотрим две категории экономики: трудоемкость,
производительность труда. Трудоемкость продукции отражает затраты
живого труда на производство единицы продукции. Показателем
трудоемкости является норма времени
Т
=—мин/шт
вр П
Обратная категория - производительность труда отражает количество
продукции, производимое за единицу времени. Показателем
производительности труда является норма выработки
Н = — шт/мин
О У
Процедуры, связанные с определением норм, называются
нормированием. Если детализировать каждую процедуру, получим метод
нормирования. Каждый метод имеет определенное число разновидностей.
Перечислим методы, указанные в литературе и справочных материалах:
-	автоматический (дифференцированный,
-	укрупненный, аналитически-исследовательский,
-	аналитйчески-расчетный) [43; 40];
-опытно-статистический (опытный,
-	статистический) [43];	.
-	суммарный (установление путем экспертной
-	оценки, по аналогии, по фактическим затратам времени) [63];
-	дифференцированные, укрупненные методы [40];
113
-	метод расчета по нормативам, микроэлементное нормирование,
укрупненное нормирование, нормирование по типовым- нормам, по
данным непосредственного наблюдения [41];
-	по нормативам, наблюдениям, метод определения норм сравнением,
опытно-статистический, фотография рабочего дня [22];
-	способом наблюдения (хронометраж, фотографии,
фотохронометраж, моментных наблюдений, самофотография) [14];
-	суммарный (опытный, статистический) [34];
-	аналитический (расчетный, экспериментальный) [34];
-	метод сравнения [34];
-	аналитический, опытно-статистический, способ сравнения с аналогом
(типовым представителем) [59];
..-аналоговыйметод[53];
-	по эмпирическим формулам [40] и т.д.
Получается довольно пестрая картина, отдельные методы
пересекаются, дублируют друг друга, повторяются под новым
названием и т.д.
По нашему мнению, следует выделить только три метода нормирования,
которые разнятся своей сущностью:
-	расчетный метод; метод аналогии;
-	метод непосредственного наблюдения.
Изложим существо этих методов..
Расчетный метод. Операционная технология разбивается на составные
элементы (проходы, переходы, позиции, установки), совершаемые в
определенной последовательности. Определяется длительность каждого
элемента, затем результаты суммируются. .
Метод аналогий. Сущность этого метода в литературе излагается
неверно. Изложим правильную процедуру метода:
Производим накопление статистического материала, фиксируется
трудоемкость обработки в определенном подразделении предприятия за
определенное время;
Разбиваем данные на группы в зависимости от конструктивных и
технологических признаков деталей. ,
В каждой группе выбираем наиболее характерную для данной группы
деталь-представитель;
Определяется трудоемкость детали-представителя.
Все прочие детали группы оцениванием по трудоемкости при помощи
системы поправочных коэффициентов, (по размерам, материалу, объему
припуска, точности и т.д.).
Недостаток метода - отсутствие стабильности группирования и
114
поправочных коэффициентов. При изменении номенклатуры потребуется
новое группирование и новые коэффициенты.
Метод непосредственного наблюдения включает в себя
непосредственное визуальное наблюдение, теле- и фотонаблюдение,
самонаблюдение и т.д. Метод можно рассматривать как средство
накопления нормативного материала (в том числе для расчетного метода
и метода аналогий) Процесс проведения хронометража содержит
расчленение исследуемой операции на составляющие элементы,
измерение длительности элементов, анализ результатов, определение
нормы времени. По содержанию это то же самое, что этапы расчетного
метода. Разница та, что при хронометраже наблюдается конкретный
исполнитель, а при расчетном методе - производится расчет с
использованием расчетных формул. Стоит подумать о том, чтобы не
рассматривать хронометраж как отдельный способ нормирования, а лишь
как способ корректирующий и дополняющий расчетный метод. Это
подтверждают масштабы внедрения. Расчетный метод - тысячи и десятки
тысяч объектов даже в пределах одного предприятия. Хронометраж -
единицы, в лучшем случае, десятки операций. У методов разные весовые
категории, они не могут сравниться как равноценные. Еще один недостаток
хронометража - субъективность в выборе объекта наблюдения. Для
проведения рекомендуют выбрать рабочего или группу рабочих
соответствующей квалификации, хорошо знающих оборудование,
инструмент и технологическую оснастку, умеющих рационально
организовать рабочий день, выполняющих и перевыполняющих плановое
задание и обеспечивающих прогрессивный уровень производительности
труда. Здесь сплошная неопределенность. Показатели можно трактовать
как угодно. Можно согласиться, что полученный норматив годится для
конкретных условий эксперимента (цех,, станок, операция). Но если
перенести это в другие условия, то результаты будут спорными. Указанные
параметры трудно формализуются, не поддаются четкой алгоритмизации
и не могут быть использованы в автоматизированном производстве. Все
остальные методы являются разновидностями указанных трех.
Опытно-статистический метод нормирования имеет важное значение,
но по своей сущности это тот же метод аналогий. Все,, что было сказано
выше о методе аналогий, применимо к опытно-статистическому методу.
В литературе многие положения статистического метода и метода аналогий
излагаются упрощенно и примитивно. Например, «Опытно-статистический
метод исходит из объективного, (личного) опыта нормировщика
(технолога), атакже статистических отчетных данных о фактических затратах
времени на аналогичные, работы в прошлом» [40]. Первая часть
115
предложения вообще не может рассматриваться. Субъективный опыт
одного нормировщика ни б чем не говорит. «Статистический метод
нормирования состоит в том, что нормы устанавливаются на основе учета
фактически затраченного времени на предшествующие одинаковые
работы». В определении не указана процедура учета. По опытно-
статистическому методу нормы устанавливают на основе опыта
нормировщика (путем сравнения нормируемой работы с другими, ранее
выполнявшимися) [39], Опытно-статистический метод и метод аналогий
по содержанию полностью совпадают. В практике нормирования роль
статистического метода не является престижной. Объясняется это
следующим. Еще в 1935 году пленум ЦК тогда ВКП(б) осудил опыт
использования опытно-статистических норм [22]. Было сказано, что эти
нормы базируются на устаревших данных и являются тормозом на пути
технического прогресса. Более того, «опытно-статистический способ
установления норм не является методом технического нормирования.
Нормы, установленные таким способом, не являются технически
обоснованными». Появилось деление методов нормирования на
технически обоснованные и технически необоснованные. К первой группе
был отнесен расчетный метод и все его разновидности, ко второй группе -
опытно-статистический метод и метод аналогий. В последующем
расчетные методы разрабатывались и исследовались, а остальным
внимания не уделялось. Это четко прослеживается во всей литературе
по нормированию. Вот последний справочник по нормированию труда
1993 г. [63]: «Опытно-статистические нормы фиксируют фактическое
состояние производства со всеми имеющимися недостатками и поэтому
не способствуют росту производительности труда и совершенствованию
его организации».
Пренебрежительное отношение к статистическим методам нельзя
признать обоснованным. Результаты расчетов целиком зависят от исходного
статистического материала: Если исходный материал будет устаревшим,
то соответствующие нормы тоже будут устаревшими и, наоборот, при
использований прогрессивных нормативов нормы будут прогрессивными.
Таким образом, в указанных недостатках виноват не сам статистический
метод, а его неправильное использование. Возникшее противоречие
возникает также потому, что не всегда четко разделяют понятия - норма й
норматив. Нормативы - исходные данные, используемые при
нормировании. Они могут иметь расчетный или опытно-статистический
характер; Норма - результат конкретного расчета по нормативам.
Нормативы обладают относительной стабильностью, норма постоянно
меняется в зависимости от условий производства, субъективных знаний и
116
грамотности нормировщика. При любом методе нормирования
прогрессивность норм зависит от прогрессивности нормативов.
Теперь вернемся к расчетным нормам. Различают разновидности
расчетных, (аналитических) норм: расчетно-аналитические,
исследовательские аналитические, экспериментально-аналитические,
непосредственно по рабочему чертежу, по фактическим затратам времени,
по. нормативам, по типовым нормам, по эмпирическим формулам и др.
Главным во всех случаях является расчет, Различаются способы расчета.
Классическим является способ, когда длина прохода инструмента делится
на скорость подачи, в итоге получаем время прохода. Суммирование всех
времен дает длительность операции. При расчетах по нормативам, по
эмпирическим формулам, по типовым нормам расчетный метод
пересекается с другими, т.к. сами нормативы могут быть получены
статистическим способом и методом укрупнения и разукрупнения
элементов при нормировании. Повторяем, что расчетный метод
предусматривает разбиение объекта на элементы, нормирование
последних и суммирование результатов. В нормировании наблюдается две
противоположные тенденции:
разукрупнение элементов на мелкие составляющие части -
это дифференциальный метод;
укрупнение элементов - это суммарный метод.. Обе тенденции имеют
право на существование.. Главное - правильно учитывать реальную
производственную ситуацию. Логическим завершением первого
направ-ления является система микроэлементных нормативов времени
[1, 12, 16]. Ее предложил проф. В.М. Иоффе в 1932 году в монографии
“Новый метод нормирования ручных приемов и работ”. Любой элемент
ручной работы состоит из сочетания двух первичных элементов: взять,
переместить. Эти первичные элементы названы “микроэлементами”.
Базовая система микроэлементных нормативов времени (БСМ) была
создана в 1982 г. по данным исследований, проведенных на предприятиях
разных отраслей народного хозяйства. Усовершенствованный вариант
системы получил название БСМ-1. Система разработана в двух вариантах:
в виде нормативных карт и в компьютеризованном варианте в виде
количественных моделей. Система содержит 20 групп микроэлементов. В
некоторых группах микроэлементы разделяются на виды. С учетом видов
различают 41 микроэлемент. Под микроэлементом понимается такой
элемент трудового . процесса, процесса, который дальше расчленять
нецелесообразно. Далее разработчики противоречат этому утверждению.
Например, микроэлемент “Подтянуть руку” обрастает значительным
числом поправочных коэффициентов, следовательно, подвергается
117
дроблению на более мелкие части в зависимости от типа производства,
расстояния перемещения, веса предмета и т.д. Несколько элементов могут
выполняться последовательно, параллельно-последовательно или
параллельно и т.д. В итоге система получается громоздкой, а процедуры
микроэлементного нормирования достаточно трудоемкими. Описание
содер-жания трудового процесса по микроэлементам имеет очень большой
объем. В ряде работ указано на использование вычислительной техники.
Разработка алгоритмов для ЭВМ требует формализации определений и
выполняемых процедур, что в данном случае сделать весьма непросто.
В условиях мелкосерийного и единичного производства все
исследователи отдают предпочтение тенденции укрупнения элементов.
Наибольшее распространение получили три способа укрупненного
нормирования: нормирование, основанное на расчленении операции на
укрупненные составные части; нормирование на основе типовых
технологических процессов (общего для групп сходных по конструкции
деталей); расчет по эмпирическим формулам.
Первый путь физически ясен, но его практическая реализация не всегда
проста. Пусть при токарной обработке обрабатываются две
цилиндрические поверхности, каждая из них - за два прохода. Следовательно,
имеем один переход и четыре прохода. Можно каждый проход считать
базовым элементом, а все четыре прохода - укрупненным элементом. Но
что это даст? Все равно при определении трудоемкости расчетным методом
надо начинать с определения трудоемкости прохода. Если же определить
один раз и полученный результат считать трудоемкостью укрупненного
элемента, то трудно добиться для подобных элементов единства
конструктивных и технологических параметров. Неизбежно будут
отклонения и, следовательно, точность будет снижаться.
Можно так ставить вопрос. Трудоемкость сложного элемента является
суммой трудоемкостей простых составляющих элементов, но мы
фиксируем это один раз, а затем оперируем трудоемкостями сложных
элементов, но это тоже невыгодно, поскольку суммарное число
укрупненных элементов по сравнению с простыми будет уменьшаться, а
не увеличиваться. Пусть имеем 10 простых элементов, из них можно
составить 45 операций по 2 элемента, 120 сочетаний по три, 210 сочетаний
по четыре и т.д. Проще каждый раз определять трудоемкость на базе
простых элементов, чем составлять громоздкие таблицы. Как известно,
сумма сочетаний равна “2п”, т.е. в данном случае будет равна 1024.
Устанавливается два видатехноло-гических процессов: единичный и
типовой. Первый разрабатывается на одно изделие, второй - на группу
изделий. При всем многообразии деталей машиностроительного
118
производства среди них есть детали аналогичной конфигурации, близкие
по точности, материалам, размерам. Проведение типизации
технологических процессов для сходных по конфигурации и
технологическим особенностям деталей предусматривает их изготовление
по одинаковым технологическим процессам. Идея типизации пред ложена
еще А.П. Соколовским, он ее определил как “такое направление построения
технологических процессов, которое учитывает комплекс задач, связанный
с обработкой типовой группы деталей” [61]. Типизация проводится по трем
направлениям:
типизация технологических процессов обработки, отдельных
поверхностей;
типизация обработки определенного сочетания по-верхностей;
типизация операционных технологий в целом.
Работа по типизации проводится по одной схеме:
проводится классификация объемов. Задача клас-сификации
заключается в том, чтобы многообразие объектов привести к
ограниченному количеству типов;
разрабатывается типовой технологический процесс для детали
представителя;
устанавливаются признаки и поправочные коэффициенты,
позволяющие на основе типового процесса составить процессы всех
других деталей, которые входят в группу.
Указанный принцип положен в основу разработки типовых
укрупненных норм.
Есть мнение, что степень укрупнения не может быть поставлена в
зависимость оттипа производства [56]. Практика показала, что нормативные
материалы всех ступеней укрупнения целесообразно разрабатывать на
типовое содержание трудового процесса и типовые организационно-
технические условия. Под типизацией понимается сокращение
многообразия трудовых процессов, направленных к достижению одной
цели, путем обоснованного сведения их к одному или небольшой группе
типов. При этом следует иметь в виду, что типовой процесс - это не
отвлеченно средний, а конкретный, наиболее производительный и
целесообразный, являющийся характерным для. совокуп-ности
одноименных трудовых процессов.
Следующим методом укрупненных нормативов являются нормативы,
рассчитанные с помощью эмпири-ческих формул. Сущность метода
заключается в том, что находят эмпирическую зависимость, где
Нр = f(a,b,c,...)	(4.2)
а,Ь, с - параметры исследуемого объекта.
119
К последним могут быть отнесены: суммарная длина прохода
инструмента; суммарная обрабатываемая площадь; объем или вес
детали, например, габаритные размеры корпуса;суммарный объем
припуска детали, подлежащий снятию в процессе обработки; весь объект
обработки, например, зубчатое колесо, подшипник, редуктор, шпиндель
станка, двигатель и т.д.
Большое количество примеров рассмотрено в [13]. Например,
приведены формулы определения штучного времени цилиндрической
шестерни при заданных наружном и внутреннем диаметрах, ширине венца;
трудоемкость обработки подшипников качения в зависимости от диаметра
кольца или шариков.
В [78] приведены расчеты для определения эмпирических зависимостей: .
расчет определенного числа эмпирических точек;
построение эмпирического графика зависимости в простых или
логарифмических координатах;
определение эмпирической линейной, параболической,
гиперболической или другой формулы.
Методика обработки эмпирического материала дана в [44,33].
Работниками НИИ труда К. С. Кузнецовой и Г. А. Кондратюк
разработана методика оценки влияния различных факторов на трудоемкость
продукции с использованием математического аппарата множественной
корреляции и регрессии. Методика позволяет получить зависимость
Т= f(a,b,c,...),	(4.3)
где Т-трудоемкость изготовления изделия;
а, Ь,с,... - факторы, влияющие на трудоемкость.
Итак, степень укрупнения может быть различной, но все это расчетные
методы. Неправомерно каждую степень укрупнения (разукрупнения)
выделять в самостоятельный метод.
Остановимся на некоторых противоречиях теории нормирования. С
одной стороны, при нормировании должны быть учтены реальные условия
существующего производства. Еще раз процитируем [39]: норма учитывает
“общественно необходимое время, т.е. время, необходимое для
изготовления изделия при общественно нормальных (усредненных)
условиях производства при среднем уровне техники, средней
интенсивности труда и квалификации рабочих данного предприятия”. С
другой стороны, нормы должны быть технически обоснованными. Они
должны отвечать комплексу условий технического, технологического,
организационного, психофизического, экономического и социального
характера [29, 35, 38,], т.е. условиям, которых пока нет, но которые
необходимы, чтобы производство считалось прогрессивным.
120
Общий алгоритм комплексного обоснования норм труда дан в [40]. Он
заканчивается этапом, который назван так - “Совместная оптимизация
технологии, технологических режимов и трудового процесса”. В [54]
говорится, что “социальное обоснование норм заключается в обеспечении
достаточной содержательности и творческого характера труда”. Как это
определить на стадии нормирования? Что делать нормировщику, если он
придет к выводу, что труд не носит творческого характера? Все сказанное
говоритотом, что в работах смешивают двапОнятия: реальный техпроцесс
и некоторый оптимальный техпроцесс, которого пока нет, но к которому
следует стремиться. Например, в работе [38] в таблице 22 даны основные
разновидности норм затрат труда и их определения. Там сказано: “Норма
труда - заранее установленная величина времени труда на выполнение
определенной единицы работы”. Там же: “Технологически обоснованная
норма времени, установленная в результате исследования исходя из
рационального технологического процесса и научной организации труда
на данном рабочем месте, предусматривающая эффективное
использование средств производства и рабочего времени”. Что же брать
за основу?
Согласно ГОСТ 14.302-73 “Виды технологических процессов” по
назначению технологические процессы разделяют на рабочие й
перспективные. Рабочий применяется для изготовления конкретного
изделия в соответствии с требованиями рабочей технической
документации.
Перспективный “разрабатывается как информационная основа для
разработки рабочих технологических процессов при техническом и
организационном перевооружении производства”. Он рассчитан на
применение более совершенных методов обработки, более
производственных и экономически эффективных средств
техно-логического оснащения и изменения принципов организации
производства”. Эго очень важное положение ГОСТа. Итак, есть техпроцесс
существующий и техпроцесс, который можно было бы иметь, если
провести определенные экономико-технические мероприятия. К
сожалению, теория нормирования не учитывает положений ГОСТа.
Нормирование нужно осуществлять, ориентируясь на рабочий
технологический процесс. При этом надо иметь в виду, что если будет
внедрен перспективный техпроцесс, то норма должна быть
скорректирована.
В литературе по нормированию недостаточно внимания уделяется
использованию станков с ЧПУ. В работах [36,60,63] основное внимание
уделено режимам резания и определению основного времени, тогда как
121
нужно учитывать также, затраты вспомогательного, подготовительно-
заключительного времени, времени обслуживания. Изменяется сама
структура нормы времени. Появляется такой компонент, как программное
время. Подготовительно-заключительное время содержит такие элементы
затрат, как размерная настройка инструмента, комплектование
инструментального магазина, согласование систем управления станка,
работа тактового стола, настройка, переналадка поддонов и паллет и др.
Для нормирования этих работ нужен соответствующий нормативный
материал. Изменяется содержание технического и организационного
обслуживания. Можно согласиться с [36] и говорить для станков с ЧПУ о
машинно-вспомогательном времени (холостых ходах цикла), но
содержание работ здесь расширяется. Появляются такие элементы, как
автоматическое измерение детали, автоматическое измерение величины
износа инструмента, автоматическая подналадка цикла и др.. Нормативы
должны быть дифференцированы отдельно от систем типа КС и CNC.
Большое значение литература уделяет вопросам разработки
нормативных материалов [12, 26, 36]. Нормативные материалы - это
регламентированные величины режимов работы оборудования, затрат
труда и времени перерывов в работе, разработанные на основе
исследований и предназначенные для многократного использования при
установлении конкретных норм затрат труда применительно к
определенным условиям. По форме выражения затрат труда единые
и типовые нормы подразделяются на нормы времени, выработки и
обслуживания. По сфере применения нормативы разделяют на
межотраслевые, отраслевые и местные. К нормативным материалам
предъявляются следующие требования [29,40] :
Нормативы по труду должны соответствовать современному уровню
техники, технологии и организации производства.
Точность нормативов и полнота их разработки должны быть
дифференцированы с учетом типа производства.
Нормативы различной степени укрупнения должны быть совместимы,
т.е. давать одинаковые результаты.
Методика расчетов должна быть такой; чтобы можно было
использовать ЭВМ и соответствующее математическое обеспечение.
Нормативы должны быть понятны и удобны для пользователя.
Форма представления нормативов: таблицы, графики, монограммы,
использование в отдельных случаях эмпирических и расчетных формул;
К нормативным материалам для*, нормирования труда относят
нормативы и нормы единые и типовые. Используют нормативы трехвидов:
режимов работы оборудования, затрат труда и нормативы времени
122
регламентируемых перерывов в работе: Нормативы затрат труда -
регламентируемые величины затрат труда на осуществление заданного
технологического процесса. Нормативы времени регламентируемых
перерывов - перерывы на отдых и личные надобности, а также перерывы,
установленные в соответствии с требованиями технологии и организации
производства.
Нормативы времени - это регламентируемые величины затрат
времени на выполнение отдельных элементов трудового процесса,
таких как трудовое движение, трудовое действие, трудовой прием,
комплекс приемов, трудовая операция, а также такие категории затрат,
как основное, вспомогательное, оперативное время, время обслуживания
рабочего места, подготовительно-заключительное время. Нормативы
трудоемкости - регламентируемые величины затрат времени на
производство натуральной или условной единицы продукции или
выполнение единицы работы. Нормативы численности - регламентируемая
численность работников определенной квалификации, необходимая для
выполнения единицы или общего объема работ. Выше уже говорилось,
что различают нормативы межотраслевые, отраслевые и местные
(заводские). Перечисленные виды нормативов образуют систему
нормативных материалов труда на предприятиях.
Сводные нормативные материалы для' механообработки с
определенной периодичностью (обычно около 10 лет) выпускаются для
всеобщего применения [44,45,46,48]. Каждый раз они обновляются, но
содержание и структура остается постоянной по каждому виду операций
(точение, растачивание, обработка отверстий, фрезерование, шлифование).
Нормативы предназначены для технологов и нормировщиков, занятых
разработкой технологического процесса и подготовкой управляющих
программ для станков с ЧПУ. Нормативы ориентированы на выбор
режимов резания при черновой или чистовой обработке практически для
всех видов инструмента (резцы, фрезы, сверла, зенкеры, развертки, метчики
и т.д.). Инструментальные материалы - быстрорежущая сталь, твердый
сплав, минеральная керамика и сверхтвердые материалы. Каждый раздел
нормативов по видам работ и инструмента содержит сведения,
позволяющие выбрать типоразмер инструмента, его геометрические
элементы, марку инструментального материала. В картах приведены
рекомендации по выбору стадий обработки, режимов резания, числа
переходов, а также определения мощности. Всю обработку целесообразно
представить в виде последовательных стадий: черновая, получистовая,
чистовая, отделочная. Каждая стадия обеспечивает получение
определенной точности и шероховатости поверхности детали: Допуски на
123
стадии обработки даны только на последовательный ряд операционных
наладочных размеров. Нормативы позво-ляют использовать ЭВМ при
расчете режимов резания.
Глубина резания на каждой детали выбирается из расчета, чтобы
удалить погрешности и дефекты поверхностного слоя, полученные на
предшествующей стадии обработки, и обеспечить компенсацию
погрешностей на выполняемой стадии обработки. Режимы резания на
черновых и получистовых стадиях проверяют по мощности и крутящему
моменту станка с учетом в каждом случае его конструктивных
особенностей. В каждом разделе даны примеры расчета норм штучного
времени.
Отдавая должное большому объему работы и глубокому
исследованию затрат времени при нормировании, следует сделать
следующие замечания:
1.	Нормативный материал не отличается гибкостью. Требование
гибкости становится в машиностроении одним из основных. Только
переход к гибким системам автоматизации позволил широко внедрять
автоматизированные технологические процессы, в том числе в условиях
мелкосерийного производства. Требование гибкости должно
применяться не только к обработке, но и к разработке технологии и
нормировании. Массивный, малоподвижный массив нормативов,
нацеленный на некие идеальные условия производства, не может в полной
мере отразить все разнообразие конкретных ситуация и
условий. Технический уровень машиностроительных
подразделений неодинаков.. Те задачи, которые для одних
производств являются простыми и легко осуществимыми, для других
производств неосуществимы. Нормативы должны
быть дифференцированными по уровню оснащения
предприятий оборудованием, оснасткой и трудовыми кадрами.
2.	Методика нормирования такова, что
требуется предварительная тщательная разработка техпроцесса. 70 -
90% трудоемкости нормирования - разработка техпроцесса. Разработка
техпроцесса сдерживает производительность нормирования и ведет к
тому, что практически не более 20 - 25% номенклатуры имеют расчетные
нормы.
Трудоемкость выбора режимов резания определяется тем, что на
каждом этапе следует учитывать большое число поправочных
коэффициентов. Вот, например, поправочные коэффициенты при выборе
подачи для черновой и получиртовой. обработки при точении [46]:
учитывается зависимость от сечения державки резца; прочности режущей
124
части; механических свойств обрабатываемого материала; схемы
установки заготовки; состояния поверхности заготовки;
геометрических параметров резцов; жесткости станка; вылета ползуна
карусельного станка.
3.	Поскольку расчетный метод не охватывает всей массы деталей, то
что делать с остальными? Справочники и руководства по нормированию
об этом умалчивают.
Только расчетный метод в теории нормирования признан научно
обоснованным. Отдавая должное этому методу, мы обращаем внимание
на то, что в литературе замалчиваются недостатки метода. Все недостатки
связаны с тем, что требуется предварительная разработка
техно-логического процесса обработки детали. В условиях единичного и
мелкосерийного производства ГОСТ это не требует. Техпроцесс необходим
только для нормирования расчетным методом. Отсюда такие недостатки:
Высокая трудоемкость метода.
Низкая оперативность - результат известен лишьна стадии
технологической подготовки производства, а не на стадии получения
технологической документации.
Возникают трудности с разработкой АСУ нормирования.
Остановимся на указанных вопросах подробнее.
Разработка техпроцесса детали и нормирование обработки - две
самостоятельные функции ТПП, они связаны друг с другом, но имеют
вполне самостоятельное назначение. Техпроцесс необходим на стадии
непосредственной обработки: Степень детализации технологии зависит от
типа производства. В единичном производстве не нужна предварительная
разработка техпроцесса^ Рабочий, имея высокую квалификацию, сам
решает как закрепить деталь, какой необходим инструмент, какие Выбрать
режимы и в какой последовательности вести обработку. В мелкосерийном
производстве если и требуются определенные указания, то в самом общем
виде, без детализации. С повышением серийности степень детализации
•повышается. При массовом производстве регламентируются и
рассчитываются все элементы операционной технологии и
разрабатывается соответствующая документация.
При нормировании желательна точная- норма вне зависимости от типа
производства, причем норма необходима на стадии конструирования или
получения конструкторской документации. Фирма должна оперативно
решить все вопросы, связанные с получением заказа, Оценка ресурсов и
ожидаемой прибыли. Расчетный метод такой оперативностью не обладает.
Для расчета нормы требуется техпроцесс, причем не приблизительный; а
детализированный, чтобы осуществить необходимые расчеты.
125
Трудоемкость нормирования .настолько велика, что в лучшие времена
передовые предприятия при развитых подразделениях нормирования
обеспечивали процент расчетных норм на уровне 25-30%. Остальные
нормы добывались методом аналогий.
При наличии вычислительной техники можно, казалось бы,
автоматизировать все расчеты, но практика показала, что сделать это
непросто. Автоматизация операционной и маршрутной технологии
значительно отстает от потребностей производства. Это проявилось при
разработке САПР-ТП и системах САП ЧПУ и т.д. Технологические
процедуры очень трудно формируются. Это мешает автома-тизации
систем нормирования.
Еще один недостаток присущ расчетному методу - низкая точность.
Это звучит странно. Повсюду в литературе расчетный метод превозносят
как наиболее точный. Это заблуждение. Норма - случайная величина, для
ее оценки требуются минимум две статистические характеристики: среднее
значение и среднеквадратическое отклонение. Разовая реализация нормы
не позволяет судить о ее величине. Норма получается расчетом, но где она
лежит в поле рассеивания - неизвестно.
Что нужно было бы сделать, чтобы метод аналогии мог считаться
научно обоснованным:
Разбить номенклатуру обрабатываемых деталей на группы по сходным
конструктивным и технологическим признакам. 
Выбрать в каждой группе деталь-представитель, базовую деталь. Это
должна быть наиболее типичная деталь, или деталь, наиболее
распространенная на данном предприятии..
Определить, достоверно норму времени базовой детали (расчетным
или. другим научно обоснованным методом).
Определить норму времени рассматриваемой де-тали
Нвр = Нврб-к1-к2-к3-..................... (4.4)
где.А: Л^,... - поправочные коэффициенты на параметры детали, не
совпадающие с параметрами базовой детали (материал, размеры, величина
снимаемого припуска, точность изделия и т.д.)
При выполнении указанных работ многократно возрастает
трудоемкость метода и сокращаются возможности его эффективного
использования. Из-за высокой трудоемкости метод аналогий в полном
объеме нигде не внедрен. Разбиение на группы, определение всех базовых
норм и поправочных коэффициентов, которые постоянно изменяются,
дополняются и устаревают, - работа настолько трудоемкая, что метод
аналогий не будет иметь преимущества перед расчетным методом.
. Теперь о точности норм и нормативов. Этому воп-росу в
.1.26
литературных источниках уделяется мало внимания. Теория
нормирования ратует за научно обоснованные нормы. Этот принцип
провозглашается как ведущий в работе по нормированию. А где и в
чем критерий научной обоснованности? Как проверить, соответствует
норма требованиям научной обоснованности или нет? Все
рассуждения на этот счет носят декларативный, общий характер. Вот
типичный пример [63]: к технически обоснованным “относят нормы,
которые устанавливают аналитическим методом, такие нормы
предусматривают наиболее эффективное для данного типа
производства использование техники, применение прогрессивных
технологических процессов и рациональной организации производства
и труда, а также наиболее благоприятные психофизиологические
условия выполнения работы”.
Эти общие рассуждения, по существу, ни о чем не говорят.
Правильность выбора метода нормирования и эффективность метода
могут быть проверены только точностью нормы. Точность определяется
величиной допустимой погрешности нормы, а погрешность - величиной
отклонения нормы от какого-то заданного критерия. В работе [63] указаны
два таких критерия:
Нормы труда, рассчитанные по нормативным, сравниваются с
данными хронометражных наблюдений.
Нормы по нормативам, рассчитанные на предприятии, сравниваются
с нормами, рассмотренными помежотраслевым и отраслевым
нормативам.
Итак, в обоих случаях критерием нормы является также норма. А что
является критерием этой контрольной нормы? Ясно, что такой подход
ничего дать не может. Во всех случаях критерием нормы должна быть
фактическая трудоемкость [70]
. М1вр=Т-Нвр
гдеТ-фактическая трудоемкость изготовления детали;
Нвр - норма времени;
А/7ф- погрешность нормы времени.
Норма времени и фактическая трудоемкость - случайные величины,
следовательно, нужно учитывать рассеивание их самих и погрешности,
определенной по формуле (9). Допустимая величина погрешности - суть
допуск нормы и критерий точности нормы и метода нормирования,
В литературе в такой постановке подход к точности нормирования
отсутствует.
Снова вернемся к [63].
127
В случае, если нормы сравнивают с данными хронометражных
наблюдений, говорят, что отклонения в пределах 10% считаются
нормальными: В случае, если нормы сравнивают с нормами,
рассчитанными по межотраслевым и отраслевым нормативам,
допустимые отклонения зависят от типа производства:
для массового производства - ± 5%;
крупносерийного - ± 7%;	
мелкосерийного-+15%;
единичного - ± 20%.
В [27] рекомендуется другая шкала точности:
массовое производство- +5%;
крупносерийное производство - ± 7,5%*
серийное производство - ± 10%;
-мелкосерийное и единичное производство -±15%.
Если не ограничиваться точностью, а ставить вопрос б качестве норм,
то этот вопрос обсуждается более широко.
В [63] качество норм определяет Система признаков:
Степень соответствия норм предприятия нормам, рассчитанным по
межотраслевым и отраслевым нормативам.
Наличие единой базы для расчета норм. Нормы различной степени
детализации должны давать одинаковые результаты.
Соответствие единиц измерения объема работы принятой на
предприятии системе учета. 
Равнонапряженность норм труда.. Коэффициент напряженности норм
равен	'
Наибольшую точность норм дает расчетный метод. Однако он имеет
несколько серьезных недостатков:
а)	высока трудоемкость метода из-за того, что предварительно
требуется разработка технологического процесса. Это обусловливает
то, что даже на передовых предприятиях объем расчетных норм не
превышает 20 - 25%
б)	необходима разработка подробной операционной технологии. .
4.2 Преимущества теории сложности для
нормирования
Выше дано формальное определение сложности и предложена
математическая модель для ее определения. Требуется более подробно
объяснить роль теории сложности при механообработке. Нормирование
труда служит средством планомерного формирования и распределения
трудовых ресурсов на производстве, является предпосылкой для
планирования производственной деятельности предприятия. В литературе
выделяется несколько различных методов нормирования труда [5,28,31,38-
41,46,55,60,69].
Трудоемкость нормирования для одной детали колеблется от 1-2 ч для
простых деталей до 8 -12 ч для сложных. Это требует большого количества
работников заводских и цеховых служб нормирования й не обеспечивает
расчетными нормами всей номенклатуры деталей. На
машиностроительных предприятиях мелкосерийного производства объем
расчетных норм не превышает 20-30% их общего числа. Это заставляет
применять опытно-статистические нормы, широко использовать
различные приближенные методы нормирования, что в конечном счете
снижает точность норм, уменьшает возможности оперативного
управления производством. Система нормирования становится инертной,
теряет способность, адекватно отображать конкретные изменения
технологической ситуации.
Теперь о втором недостатке. Согласно ГОСТ 3.1109^-82 в условиях
мелкосерийного производства разработка операционной технологии не
является обязательной. Ее приходится разрабатывать только для того, чтобы
осуществить процесс нормирования. Поскольку у технологов при
мелкосерийном производстве нет исчерпывающей информации о
конкретных условиях производства, технологический процесс во многом
носит условный характер, что также не содействует повышению точности
нормирования.
Для того чтобы устранить отмеченные недостатки, нужно
принципиально изменить подход к процессу нормирования труда, найти
такой параметр самой детали, который мог бы служить мерой труда при
механообработке. Параметр должен определяться по рабочему чертежу
детали вне зависимости от технологического процесса. Вместе с тем
определение параметра должно быть простым, требовать минимального
количества расчетов. Если методика определения такого параметра
129
будет сложной, то теряется преимущество нового метода перед
традиционным расчетным методом. Искомый параметр получил
наименование сложности.
Сложность отвечает всем требованиям, о которых говорилось
выше:
1.	Сложность является мерой труда при механообработке.
2.	Показатель сложности универсален - годится для любых
деталей, любых видов механообработки, любых производственных
структур (отдельный станок, участок, цех, предприятие).
3.	Сложность - свойство самой детали, вне зависимости
от принятого варианта механообработки.
4.	Сложность может быть определена до этапа
технологической подготовки производства, на этапе
конструирования непосредственно по рабочему чертежу детали.
5.	Определение сложности не требует предварительной
разработки технологического процесса.
6.	Сложность имеет низкую трудоемкость определения.
7.	Сложность является точным, динамичным и достоверны
показателем. Доказательство этого утверждения будет дано ниже.
Натуральные, стоимостные и трудовые показатели определения
объема продукции имеют недостатки. Натуральные показатели
применимы в. условиях однородной продукции, стоимостные
показатели имеют низкую корреляционную связь непосредственно с
процессом механообработки, трудовые показатели в нормо-часах
фиксируют сам факт затраты рабочего времени вне связи с объемом
продукции, В этих условиях сложность, измеренная в единицах
сложности, является универсальным средством выражения объема
продукции при механообработке, а соответствующие показатели -
орудием оперативного управления производством. 
Подойдем к объяснению понятия сложности с другой стороны. Основой
любого производственного процесса является соотношение
Т = С / В,
где Т - время выполнения работы;
С - объем работы;
В - производительность труда - объем, выполняемый в единицу
времени.
Данная зависимость носит всеобщий характер. Например, С -путь, В -
скорость, тогда Т - время в пути; С - длина проката, В -скорость прокатки,
Т - время прокатки; С - площадь поля, В -производительность трактора,
Т - время пахоты и т.д. Зависимость воспринимается наиболее просто,
130
если продукция однородна, а рабочий процесс носит непрерывный
характер. При дискретной (штучной) продукции приходится учитывать
вспомогательное время. При выводе закона производительности
полагают
В = i / tUIT = 1 ! (tM + t^) = (1 / tM)-K-Ti / (1 +• tc.7 tM ),
где к - технологическая производительность (некоторая идеальная
производительность при условий, что вспомогательное время равно нулю);
ц - коэффициент производительности, учитывающий потери на
вспомогател ьные движения цикла
т] — 1 /( 1 + tB /tM) - tmT
В машиностроении продукция не только дискретна, но и неоднородна.
Встает вопрос - как измерить объем продукции? Натуральные показатели
отпадают, стоимостные и трудовые (в нормо-часах) показатели также не
годятся. Все упрощается, если объем работ измерять в единицах сложности.
Тогда: С - сложность, В - производительность обработки в ЕС, Т -
трудоемкость обработки.
В частности, в простейшем случае, когда обработка содержит
один проход: C=L - длина прохода; В - минутная подача; Т -
машинное время.
В основе нормирования лежит установление меры затрат труда на
изготовление единицы продукции - норма времени, мин/шт:
Нвр = Т/П
или количество продукции, вырабатываемое в единицу времени -норма
выработки, шт/мин:
. нв = П/Т
Теория сложности позволяет предложить новый метод нормирования,
названный методом оценки сложности [70,76,77]. Его сущность заключается
в том, что по выборке из генеральной совокупности строится линия
регрессии. Последняя позволяет получить:
1. Норму времени для обработки единицы сложности (I ЕС), мин/1 ЕС:
нвр = т / С
Обозначим трудоемкость одной единицы сложности НЕСвр. Тогда норма
детали, имеющая сложность С, будет равна
^вр = С ' НЕСвр
2. Норму выработки в единицах сложности, ЕС/мин:
Нв = С / Т .
Для этого на оси ординат откладывается время, равное 1 мин, на оси
абсцисс — соответствующая норма.
Для доказательства эффективности нового метода трёбуется сравнить
131
его с традиционными методами. Эта работа выполнена в [71].
Оценка методов проводилась по следующим критериям:
1.	Точность нормы.
2.	Трудоемкость процесса нормирования.
3.	Массовость метода.
4.	Динамичность метода.
5.	Возможность использования метода в условиях мелкосерийного и
одиночного производства.
По критерию точности нормы следует выделить конкретный и
абстрактный труд. В первом случае рассматривается труд конкретного
работника на конкретной операции. Абстрактный труд не связан с
конкретным работником. Это некоторый средний обобщенный труд -
средняя трудоемкость работника средней квалификации при средних для
данного производства условий труда. В соответствии со сказанным можно
выделить нормы конкретного и абстрактного труда. Нормы конкретного
труда следует использовать для нормирования конкретных работ. Нормы
абстрактного труда - для долговременного планирования и расчетов. При
начислении зарплаты рабочему за конкретную работу необходима норма
конкретного труда, но если начисляется зарплата за месяц, в течение
которого выполнялись разные работы, то допустима норма абстрактного
труда. Суммарная погрешность за совокупность работ будет минимальной.
Если за некоторые работы будет переплата, за другие недоплата, то в итоге
рабочий получит то, что он заработал.
При определении трудоемкости самого процесса нормирования следует
различать затраты единовременные и текущие. Первая группа - затраты
при внедрение метода (оборудование, площади, методики, инструкции,
сбор статистического материала, обучение кадров и другие
организационно-методические мероприятия). Эта группа затрат примерно
одинакова для любого из методов. Вторая группа затрат-текущие затраты
при нормировании каждой новой детали. Выше показано, что текущие
затраты предлагаемого метода минимальны.
Под массовостью понимается свойство универсальности используемых
алгоритмов для решения любых задач определенного класса. Под
динамичностью понимается возможность корректировки норм в связи с
технологическим прогрессом, совершенствованием техники и технологии.
Сравнение различных методов нормирования труда отражено в табл.4.1.
Для оценки методов используются знаки: (+ +) - очень хорошо; (+) - хорошо;
(-) - неудовлетворительно; (- -) - очень плохо. Суммарная оценка - дробь, в
числителе число плюсов, в знаменателе - число минусов. Таблица
показывает высокую эффективность метода оценки сложности.
132
Преимущества метода нормирования, основанного на оценке
сложности:
1)	позволяет определить норму времени непосредственно
по рабочему чертежу детали на стадии конструирования;
2)	не требует предварительной разработки операционной
технологии;
3)	имеет низкую трудоемкость, высокую технологичность и
точность.
Введем понятие о точности нормы [71]. Под точностью обычно
понимают соответствие действительных параметров идеальным (см.
табл.1.1).
Разность между действительными и идеальными параметрами
называют погрешностью. В нашем случае
АН = Т - Нвр,
где АН - погрешность;
Т- фактическая трудоемкость;
Нвр - норма времени, полученная методом оценки сложности. О
точности решения в теории сложности будем судить по величине
погрешности.
4.3 Понятие об автоматизированных
системах управления
Ежегодно расширяются масштабы народного хозяйства, усложняются
задачи управления. Уже в условиях социалистической экономики в течение
года в стране совершалось более 500 млрд, хозяйственных операций,
сопровождаемых различными документами. Общий объем
управленческой информации, циркулирующий в производстве,
оценивался приблизительно в 4*10 знаков в год. Для того, чтобы понять
насколько велика эта цифра, преобразуем ее таким образом. Один
печатный лист содержит 20 тыс. знаков; один том «Большой советской
энциклопедии содержит примерно» 140 п. л. Тогда вся информация
потребует для размещения более 14 млн. томов. Такую информацию
невозможно, усвоить .традиционными методами, поэтому свыше 90 %
управленческих, документов в рамках различных ведомств были
бесполезны, так как. по ним не производилось никаких действий.
Отмечалось, то каждые пять лет информационные потоки увеличиваются
133
примерно в 1,5 раза. При переходе к рыночной экономике появились десятки
тысяч новых фирм, еше более возрос объем управленческой информации.
АСУ, основанные на современной вычислительной технике, призваны
упорядочить оборот информации, повысить ее эффективность,
использовать для управления производством мощный аппарат экономико-
математических методов, идеологию менеджмента и маркетинга [ 14,16,27].
Различают производственные (технологические) и
организационные АСУ. К первым относят системы управления
автоматами, автоматизированными комплексами, ГПС, ГАП и т.д.
Характерная особенность организационных систем заключается в том,
что объектом управления в них являются также люди. В организационных
системах присутствуют оба вида управления, но приоритет отдается
второму виду. Управленческий труд при управлении производством
направлен не на непосредственное манипулирование орудиями труда, а
на руководство другими работниками.
Основное звено организационного управления - государственное
предприятие и частная фирма. Это коллективы людей, объединенных
процессом производства продукции путем использования имеющихся в
распоряжении фирмы средств производства.
Цели функционирования предприятия - максимальный выпуск
продукции высокого качества при минимальной себестоимости. Эти цели
противоречивы. Если поставить во главу производительность, то лишняя
продукция может не найти своего потребителя, количество пойдет в ущерб
качеству. Если поставить во главу качество, то себестоимость продукции
может оказаться такой высокой, что ее выпуск для предприятия будет
невыгодным. Разрешить противоречия может правильно построенная
целевая функция управления. Для большинства предприятий такой
функцией были максимальная прибыль или доход при ряде ограничений,
учитывающих общие народнохозяйственные интересы.
В условиях рыночной экономики появляется новая главная цель -
формирование и расширение рынка выпускаемой продукции. Прибыль
может быть получена только в том случае, если продукция найдет своего
потребителя. Для этого решающими критериями являются качество, цена,
сервис, реклама. Изменяется вся система деятельности фирмы. Цель в
системе достигается выполнением определенных функций управления,
таких как бизнес-план, маркетинг, организация, регулирование, контроль,
учет, оценка и анализ результатов, подготовка кадров: Бизнес-план -
определение цели управления и путей ее достижения, определение плана
действий, прогнозирование. Организация - выбор й формирование
структуры системы управления, определение соотношений между ее
134
элементами и их взаимодействия. Регулирование - поддержание требуемого
соотношения между различными, элементами системы, ликвидация
отклонений от плановых заданий. Контроль - наблюдение и проверка
соответствия действительного и планового хода процесса производства.
Учет - документальное фиксирование итогов производственного процесса.
Оценку и анализ результатов производят с целью принятия эффективных
управленческих решений.
Управление организационной системой - процесс специфический.
Управлять нужно не столько поведением отдельных индивидов, сколько
коллективом людей, вступивших между собой в производственные
отношения ради создания общественного продукта. В процессе
управления должны решаться как технико-экономические, так и социальные
задачи - задачи идейного, профессионального и культурного воспитания
личности. Все методы управления организационными системами можно
распределить на три вида: организационно-административные методы,
вытекающие из интересов общества в целом; экономические методы,
основанные на материальном стимулировании производственных
коллективов и работников; воспитательные методы, использующие
духовные стимулы людей и коллективов.
В настоящее время накоплен значительный опыт разработки и внедрения
различных АСУ. Различают общегосударственные (межотраслевые АСУ,
территориальные АСУ, АСУ предприятием и объединением и др). Можно
отметить три характерных признака любых АСУ: .
1.	Использование идеологии менеджмента и маркетинга.
2.	Применение электронно-вычислительной техники.
3.	Использование экономико-математических методов для решения
основных задач управления производственно-хозяйственной
деятельностью объекта.
Автоматизированная система управления предприятием содержит две
основные части: функциональную и обеспечивающую.
Функциональная часть отражает содержательную сторону управления
объектом - цели, критерии, ограничения, задачи и способы их решения,
что конкретизируется в экономико-математических моделях и других
формализованных методах решения задач управления. К функциональным
относятся подсистемы, реализующие комплексы задач технико-
экономического планирования, материально-технического снабжения,
сбыта продукции и финансовой деятельности, бухгалтерского учета,
оперативного управления производством, технологической подготовки
производства и др. Конкретный набор функциональных подсистем служит
основой разработки АСУП.
135
Обеспечивающая часть состоит из подсистем, образующих ее
информационно-материальную основу. К ним относят-организационное,
техническое, программное, информационное и другое обеспечение.
Отметим некоторые общие принципы, которыми руководствуются при
разработке АСУ.
1	. Принцип новых задач. Опыт показывает, что автоматизация только
рутинных задач управления не дает достаточного экономического эффекта.
Часто эффект только от экономии управленческого труда не оправдывает
затрат на приобретение и установку технических средств АСУ и
программное обеспечение. Суть принципа новых задач состоит в том,
чтобы не просто использовать ЭВМ для решения задач, которые раньше
выполнялись ручным способом, а максимально использовать технические
возможности ЭВМ и перейти на задачи, которые, в принципе, не могли
быть решены рутинными методами. Особенно это относится к задачам
менеджмента и маркетинга.
2	.Принцип системного подхода-основной принцип менеджмента.
АСУП принадлежит к большим системам. Она содержит подсистемы,
имеющие собственное целевое назначение, подчиненное общему
назначению всей системы. Сама АСУП является подсистемой системы
более высокого уровня. Системный подход есть методология
исследования сложных объектов, не поддающихся точному
описанию; учитывается неопределенность поведения системы в целом
и отдельных ее частей как результат действия случайных факторов
и участия человека; учитываются изменения во времени свойств
систем и внешней сред.
2	.Принцип первого руководителя - заключается в том, чтобы был
человек, берущий на себя всю ответственность за успешное
функционирование АСУ. Его слово должно быть решающим на всех
этапах разработки системы. Этот человек должен быть наделён
соответствующими административными полномочиями, должен знать
состояние и перспективы развития фирмы и обладать достаточно высокой
квалификацией в специальных вопросах функционирования АСУ.
Опыт показывает, что при отсутствии генерального разработчика системы
отдельные компоненты ее (технические комплексы, программное
обеспечение, организация работ, подготовка помещений и кадров и т.д.)
не согласуются друг с другом. На устранение недостатков и доработку
системы в этом случае тратится много времени и средств. Таким образом,
возглавить всю работу должен глава фирмы.
3	. Разработка единой обслуживающей информационной подсистемы
для выбора единого подхода при определении баз данных, систем
136
кодирования, языков программирования, программного обеспечения,
форм управленческих документов . и состава показателей,
контролирующих работу отдельных блоков, типов ЭВМ и периферийных
устройств.
5.Принцип непрерывного развития системы. Важно соблюдать при
проектировании АСУ. Количество функций, выполняемых системой,
непрерывно изменяется, появляются новые функции и отпадает
необходимость в других. Д ля того чтобы ускорить разработку и внедрение,
можно на первых порах ограничиться набором нескольких основных
функций. Это позволяет накопить опыт, подготовить кадры, произвести
отладку системы. Далее число функций должно расширяться, охватывать
новые области деятельности предприятия. Блочный, или модульный
принцип построения системы позволит . ее постоянно развивать и
совершенствовать.
При создании сложной человеко-машинной системы
возникает задача определения ее внутренней структуры -
задача структуризации. При этом система разделяется на подсистемы
- на части, имеющие меньшую сложность. Какими принципами
следует руководствоваться при этом? Можно выделять подсистемы
по функциям управления, видам средств, обеспечивающих
целостное функционирование системы, уровню иерархии системы и
другими признаками. Состав функциональных подсистем управления
для различных фирм может быть различным в зависимости от
типа производства, масштаба выпуска, особенностей
выпускаемой продукции, особенностей технического оснащения
предприятия и др. Наиболее часто в АСУП выделяют следующие
функциональные подсистемы: технико-экономическое планирование;
оперативное управление основным производством;
управление вспомогательным производством; управление
материально-техническим снабжением; маркетинг; управление
финансами; управление качеством продукции; бухгалтерский учет;
управление кадрами; управление основными фондами и др.
Разработка и внедрение АСУ — сложная научно-техническая
проблема, требующая участия специалистов высокой квалификации,
значительных финансовых и материальных затрат. Ведущая роль в
разработке АСУ принадлежит фирме-заказчику, которая должна
всесторонне изучить ожидаемый эффект от внедрения АСУ и свои
возможности финансировать и в последующем обслуживать АСУ. Для
создания АСУ заказчик привлекает разработчика, в качестве которого
выступает сторонняя или подчиненная • заказчику организация. Кроме
137
заказчика и разработчика в создании АСУ участвуют соисполнители -
привлекаемые специализированные организации. Организационные
мероприятия по созданию АСУ разделяются на стадии [37]. Состав
стадий и этапов работ регламентируется ГОСТ 24.601-86
«Автоматизированные системы. Стадии создания» и ГОСТ 24.602-86
«Состав и содержание работ по стадиям создания». В общем случае
процесс создания АСУ включает в себя семь стадий: две предпроектных
(исследование и обоснование создания АСУ; техническое задание), три
стадии разработки проектов (эскизный проект, технический проект,
рабочая документация), две заключительные стадии (изготовление
несерийных компонентов комплекса средств автоматизации, ввод в
действие).
Особое внимание должно быть уделено предпроектным стадиям.
Необходимо предусмотреть тщательное обследование объекта
управления: сбор и анализ данных о функционировании объекта, его
организационной и производственной структуре, системе управления.
Необходимо изучить опыт проектирования подобных
отечественных и зарубежных систем. Завершаются эти стадии
разработкой технико-экономического обоснования системы.
Формируется и обосновывается состав подлежащих автоматизации
процессов, функций системы; оцениваются затраты, производится
расчет ожидаемой эффективности системы. При рыночной системе
все действия подчиняются требованиям маркетинга. Эскизный проект
содержит перечень принципиальных решений, связанных с созданием
системы. Технический проект содержит детальную разработку всех
элементов системы. Рабочая документация необходима для отладки и
внедрения системы й обеспечения нормальной ее эксплуатации,
В составе обеспечивающей части АСУ принято выделять подсистемы
организационного, информационного, программного, технического,
лингвистического, правового, математического, эргономического
обеспечения.
Организационное обеспечение АСУ представляет собой комплекс
решений, регламентирующих деятельность персонала предприятия в
условиях функционирования АСУ. Организационное обеспечение
реализуется в виде совокупности документов, определяющих порядок
организации и функционирования системы:
- экономическое обоснование целесообразности создания
АСУ, состав экономических показателей, определяющих ее работу;
-принципы и методы организации планирования, учета и контроля
в условиях АСУ:
138
-	принцип движения экономической информации, состав и структура
информационных документов и показателей, необходимых для
выработки оптимальных управленческих решений;
-	параметры функционирования подсистем в части состава
подразделений, распределении функций между ними,
характере документации и организации управления;
-	параметры каждой функциональной задачи, круга объектов,
которые она охватывает, принятых ограничений, периодичности отчетов;
-	организационная структура подразделений, непосредственно
входящих в состав АСУ, должностные инструкции персонала.
Информационное обеспечение АСУ представляет собой совокупность
решений по объемам, размещению и формам организации информации,
циркулирующей в АСУ - способы представления, хранения, передачи и
преобразования информации. Информационное обеспечение
подразделяется на внемашинное и внутримашинное. Внемашинное
обеспечение воспринимается человеком вне связи с ЭВМ. Сюда относятся
системы классификации и кодирования информации, системы
управленческой документации (оперативной, нормативно-справочной,
конструкторской, технологической и др.), вопросы организации хранения,
внесения изменений и др. Особое значение имеют общесоюзные типовые
унифицированные системы документации: ЕСКД, ЕСТД, Единая система
классификации и кодирования.
Внутримашинная информационная база АСУ ранее формировалась
в виде массивов, каждый из которых был ориентирован на решение
определенных задач. Подобная организация информации имеет
недостатки: требуется большое число массивов, отсутствует
взаимодействие между массивами, неизбежно многократное
дублирование информации, требуется частая реорганизация массивов,
увеличивается трудоемкость обслуживания системы и требуемый
объем памяти.
Недостатки традиционного подхода организации информации привели
к концепции базы данных. В базе данных накапливается и постоянно
обновляется информация в виде ограниченного числа массивов, каждый
из которых ориентирован на использование при решении многих задач
управления. Следующая ступень организации - банк данных. Это
совокупность баз данных и их системного программного обеспечения. В
программное обеспечение входит система управления базой данных
(СУБД), которая состоит из двух частей: языковых средств системы и пакетов
прикладных программ (ППП), реализующих формирование и ведение
базы данных.
139
Языковые средства содержат два языка: язык описания данных (ЯОД) и
язык манипулирования данными (ЯМД). Первый обеспечивает средства
для задания логической и физической структуры базы данных. Второй
предназначен для выборки, занесения, исключения и замены записей в
базе данных. Пакет прикладных программ содержит определенное число
стандартных программ, обслуживающих базу данных и ориентированных
на операционную систему ЭВМ: задач обработки стандартных и
произвольных запросов, пополнения и корректировки базы данных,
редактирования и обмена данных, защиты базы данных. Наряду с банками
данных внутримашинное информационное обеспечение включает в себя
информационно-поисковые системы (ИПС). В отличие от банков, данных
ИПС не содержат средств для реализации прикладных программ обработки
.информации.
Возникновение систем ЭВМ позволяет создавать распределенные банки
данных. Это совокупность логически связанных баз данных, реализованных
на различных пространственно рассредоточенных вычислительных
средствах, с программными средствами ее создания и ведения.
Распределенный банк данных сочетает в себе два противоположных
принципа: централизацию представления данных и децентрализацию их
хранения и переработки. Программное обеспечение системы
непосредственно связано с используемой вычислительной техникой.
Решение задач на ЭВМ осуществляется программным способом в
соответствии с алгоритмами решения задач: Программное обеспечение
принято делить на две группы: общее и специальное, или прикладное.
Программы решения функциональных задач АСУ называют прикладными
программами. Общее программное обеспечение включают в себя:
1) машинное программное обеспечение, входящее в состав
вычислительных систем и поставляемое вместе с ними;
2) системное программное обеспечение - пакеты прикладных,
программ, расширяющие возможности машинного программного
обеспечения и поставляемые отдельно от машины.
Машинное программное обеспечение содержит:
1) операционную систему, которая предназначена для
управления работой технических средств, программами и данными с
целью увеличения пропускной способности и эффективности
работы вычислительной системы;
2) обрабатывающую систему, которая предназначена
для автоматизации создания и отладки прикладных программ, контроля
работы технических средств и их диагностики, для обслуживания процедур
работы с массивами данных.
.140
К последней группе относятся трансляторы, программы контроля и
редактирования программ; их копирование и печать; отладка программ
в полуавтоматическом и автоматическом режимах; компоновка
программ и их сортировка, учет программ: размещение их в библиотеке
системы и т.д.
Программирование требует очень больших затрат. Стоимость
разработки современного общего программного обеспечения превышает
стоимость самой вычислительной системы.
Если общее программное обеспечение обращено на саму
вычислительную технику и вычислительный процесс, вне зависимости
от тех задач, которые будут решаться, то специальное обеспечение
целиком обращено на решаемые задачи. Разработчик АСУ определяет
набор функций системы. Каждая функция требует своей прикладной
задачи.
Комплекс технических средств, связанных единым технологическим
процессом преобразования информации в АСУ, образует техническое
обеспечение системы. Назначение этого вида обеспечения - сбор,
передача, хранение, обработка и выдача информации по всему
перечню решаемых задач для всех подразделений предприятия,
охваченных АСУ.
Номенклатура технических средств очень большая, можно выделить
пять групп средств:
1.	Средства сбора и регистрации, первичной производственной
информации: датчики, устройства подготовки данных, регистраторы
информации, установки сбора информации, устройства технической
диагностики и т. д.
2.	Средства	передачи	информации:	системы
телетайпной, дейтефонной, факсимильной связи и др.
3.	Средства	хранения	информации:	внешние
запоминающие устройства ЭВМ и картотеки.
4.	Средства обработки информации - ЭВМ.
5.	Средства выдачи информации: печатающие устройства, знаковые
индикаторы, дисплеи, графопостроители и др.
Иерархическая локальная вычислительная сеть АСУ может
объединять неоднородные вычислительные машины, АРМ
специалистов, и другое терминальное оборудование, соединенное
между собой каналами связи, обеспечивая распределенную обработку
данных на основе единой распределенной информационной базы,
максимально приближая вычислительные и информационные
ресурсы к пользователям.
141
4.4.	АСУ нормирования механообработки
на основе теории сложности
Информацию, циркулирующую в экономическом объекте, можно
классифицировать по различным признакам. По функциям
управления информацию разделяют на учетную, плановую,
директивную, статистическую. По месту возникновения различают
внутреннюю и внешнюю информацию. По стадиям образования
различают первичную и вторичную (производную) информацию.
По периодичности различают периодическую и непериодическую
информацию. В периодической информации выделяют
долгосрочную - с длиной временного интервала более года,
текущую -- от одного месяца до одного года и оперативную - до
одного месяца. По способу представления данных различают
информацию: текстовую, табличную и графическую. По стабильности
различают переменную и постоянную информацию. Коэффициент
стабильности - отношение количества неизменных позиций
информационного поля к общему количеству позиций. Информация
считается постоянной, если коэффициент более 0,8. По содержанию
информация может быть справочной, нормативной, ценностной,
плановой, отчетной и др. По обработке информации формируются
показатели, нормы, нормативы, коэффициенты и др. данные, необходимые
для отчета, планирования, анализа, прогнозирования-и оперативного
управления производством.
Общее число показателей в машиностроении приближается к
одной тысяче. Есть показатели более или менее важные. Каждый из
них характеризует одну .сторону производственного процесса. Они
влияют друг на друга, противоречат друг другу, образуют сложную
сетчатую структуру. В этих условиях требуется автоматизация
информационных процессов и единство нормативной базы.
Только в этом случае показатели будут совместимы, допускать
равнозначное преобразование данных. АСУ нормирования следует
рассматривать как подсистему АСЦП. Теория сложности предлагает,
с одной стороны, универсальный показатель определения объема
работ при металлообработке в единицах сложности, с другой
стороны, дает и эффективный метод определения норм времени
при выполнении этих работ. Она позволяет решить проблему единства
нормативной базы:
142
1.	Осуществляется единая система учета трудоемкости
обработки всех деталей вне зависимости от их типа, места
обработки, использованного технологического процесса,
времени обработки и т.д.;
2.	Учитывается все незавершенное производство по каждому
подразделению для каждого вида работы;
3.	Появляется возможность рассчитать производственную
мощность предприятия по каждому подразделению для каждого вида
работ;
4.	Появляется возможность рассчитать реальную потребность
ресурсов:	оборудования, материалов, рабочей
силы, инструмента и др.;
5.	Обоснованно рассчитать такие показатели, как норма времени, норма
выработки, фондоотдача, фондоемкость, коэффициент сменности,
коэффициент загрузки оборудования для каждого подразделения
(участок, цех, предприятие);
б.Определить нормы времени и выработки на стадии
конструирования по рабочему чертежу до разработки
технологического процесса. .
Все расчеты и результаты будут сопоставимы, рассчитываться по
единой методике. Потребителями данных АСУ нормирования являются
все другие подсистемы АСЦП - САПР - ТП, расчета ресурсов,
инструментального хозяйства, заготовительного производства,
контроля и др.
На рис.4.1. показаны основные этапы преобразования информации. в
процессе нормирования:
1.	База данных;
2.	Генеральная совокупность;
3.	Выборка;
4.	Определение коэффициента корреляции;
5.	Построение линии регрессии (или уравнения регрессии);
6.	Выдача нормы времени или нормы выработки.
7.	Концепция баз данных складывалась постепенно в процессе развития
компьютерных систем обработки информации. Базу данных характеризует
три признака: .
-	БД - совокупность взаимосвязанных структурированных данных на
машинных носителях. Это информационная модель определенного
143
множества объектов (в нашем случае деталей, подлежащих
механообработке).
-	БД - коллективный доступ многих пользователей и обслуживание
множества задач.
-	БД функционирует под управлением системы управления базой
данных - СУБД. Это набор программ, специальное программное
обеспечение, предназначенное для автоматизации процесса обработки
данных. СУБД является подсистемой ОС и выполняет те же задачи:
обеспечивает автоматизацию вычислительного процесса и оказание
сервисных услуг пользователю.
Различают информационную модель и физическую структуру БД.
Первая содержит описание информационного пространства, его
структуру - размещение данных в информационном пространстве,
алгоритмы заполнения и использования пространства, доступ к
данным. Физическая структура БД - размещение данных на
конкретном физическом носителе.
БД содержит описание множества объектов. Каждое описание имеет
форму записи. Запись - совокупность полей, в каждом из которых
содержится определенный признак объекта. Совокупность однородных
записей образует файл. Объем файла определяют либо числом записей
и длиной каждой записи, либо объемом занимаемого им физического
носителя. Чем больше объем, тем больше время поиска данных (время
доступа). Для уменьшения объема файла его разбивают на несколько
более мелких, и наоборот. Записи и поля кодируются с использованием
байтовой системы, файлам присваивается имя, содержащее
определенное число букв и цифр. При разработке СУБД определяются
типовые запросы, по каждому из которых разрабатываются алгоритмы
и программы.
Перечислим признаки деталей, необходимые для определения нормы
времени на базе теории сложности.
Первая группа - основные признаки:
1.	Номер детали - ключ записи;
2.	Наименование детали;
3.	Заводская трудоемкость расчетная;
4.	Заводская трудоемкость опытно-статистическая;
5.	Сложность.
По трудоемкости приоритет отдается расчетной трудоемкости. Если
она отсутствует, то используется опытно-статистическая.'
144
СУБД
Генеральная
совокупность
Выборка
Условия
обработки
Данные
для
определения
сложности
коэффициента
корреляция
Определение
нормы
времени
Нзр
Рис.4.1
145
Вторая группа - признаки для определения сложности тел вращения:
1.	Номер детали;
2.	Число элементов профиля;
3.	Габаритные размеры;
4.	Материал;
5.	Коэффициент весовой точности,
6.	Коэффициент технологичности конструкции К.;
7.	Квалитет.
Третья группа - признаки для определения сложности корпусных
деталей:
1.	Номер детали; •
2.	Число обрабатываемых сторон и их габариты (Ц-В,; L2-B2;...Ln- Вп);
3.	Число основных отверстий и их габариты (L/Dp L2D2;..Ln-Dn);
4.	Материал;
5.	Коэффициент весовой точности основных отверстий;
6.	Коэффициент технологичности конструкции сторон;
7.	Коэффициент технологичности конструкции основных отверстий;
8.	Квалитеты основных отверстий.
Четвертая группа- признаки условий запроса. .
1.	Место обработки: цех, участок;
2.	Вид детали: тело вращения, корпус, плита, прочие;
3.	Вид оборудования: ЧПУ, РУ;
4.	Размеры детали (мелкие, средние, крупные); ,.
5.	Вид нормы (расчетная, опытно-статистическая).
Содержание запроса (рис.9.1.)
1. Условия выборки;
2. Сложность (указывается при запросе или указываются параметры,
необходимые для определения сложности).
Если при запросе указывается сложность, то вторая и третья
группы признаков при формировании БД опускаются.
Каждому признаку соответствует одно поле записи. Признаки так
распределяются по файлам БД, чтобы при минимальном числе
файлов обеспечить минимальное время доступа при поиске
данных.
На наш взгляд, целесообразно включить в БД три файла:
1.	Основной файл - признаки первой и четвертой групп - 9 полей;
2.	Файл определения сложности тел вращения - признаки второй
группы - 7 полей;
3.	Файл определения сложности корпусных деталей- 8 полей.
Если при запросе указана сложность, то используется только
146
основной файл. Если при запросе сложность не указана, то сначала
используется второй или третий файл для определения сложности, затем
основной файл.
Значительные трудности возникают при сборе статистического
материала на предприятии.
Обозначим через П величину продукции, через Т-время. Отношение
Т / Р носит название трудоемкости - величины времени, необходимой
для выпуска единицы продукции. Обычно трудоемкость фиксируют
на стадии, когда обработка завершена. Ту же величину до обработки
называют нормой времени Нвр. В понятие времени вкладывают часто
разное содержание:
-	машинное время Т ,
-	штучное время Т^,
-	штучно-калькуляционное время—Тштк.
Методы определения времени также различны:
-	расчетная норма;
-	норма, полученная методом непосредственного наблюдения;
-	норма, полученная методом аналогий.
Часто указывается не норма, а фактическая трудоёмкость:
-	зафиксированная рабочим или технологом (частная реализация);
-	обобщенная по группе станков, по группе деталей, по группе рабочих;
-	средняя за год, бывшая год назад и т.д.
Что взять за основу?
Если в выборке указано штучное время, то полученная норма
тоже относится к штучному времени, если выборка ориентирована
на расчетные нормы, то результат также адекватен расчетной
норме и т.д.
При формировании базы данных главное не выбор вида нормы, а
постоянство нормы. Если по одному цеху выбрано расчетное штучное
время, то по всем другим тоже требуется указать расчетное штучное время.
Недопустимо такое положение, когда вид нормы меняется. Тогда данные
будут несопоставимыми, единый подход к разным объектам исследования
будет нарушен, а результаты недостоверны.
Метод сбора статистического материала на машиностроительных
предприятиях говорит о том, что учет и хранение данных о трудоемкости
ведется слабо. В лучшем случае в отделах и бюро технического
нормирования сохраняются сведения только по расчетным нормам.
Обычно процент таких норм невелик. Общая картина расчетного
нормирования искажается внешними накладками, которые не связаны
непосредственно с технологией обработки, например:
147
1. Увеличение норм времени для вновь запускаемых деталей. По-
своему это мероприятие оправдано. Первое время технология не
отработана, технологические приспособления и инструменты
не изготовлены и, естественно, норма времени временно
увеличивается. Такие нормы для базы данных неприемлемы. База
формируется на значительное время, и нужно освободить нормы от
посторонних накладок. Другое дело, потом при эксплуатации
системы автоматического нормирования надбавки можно установить
для вновь запускаемых деталей, но исходные нормы.должны отражать
только сам технологический процесс.
2. Увеличение норм времени для решения
различных организационных и социальных вопросов, таких
как стимулирование работников, занятых выполнением срочных и
важных в данный момент заказов, сохранение
высококвалифицированных кадров, социальная помощь кормящим
матерям и др. Все это искажает картину реальной трудоемкости
изделий и должно быть исключено при формировании базы
данных.
Генеральная совокупность формируется из номенклатуры БД. Она
содержит множество деталей, отвечающих условиям запроса. Пусть запрос
содержит два условия:
I. Корпусные детали;
2.	Станки с ЧПУ.
Из общей номенклатуры деталей, подлежащих механообработке, в ГС
попадут только корпусные детали, обрабатываемые на станках с ЧПУ.
Группирование деталей выстраивается в такой последовательности:
номенклатура БД - генеральная совокупность - выборка.
Казалось бы, номенклатуру можно рассматривать как ГС. Тогда
второй этап в передаче становится излишним, выборка осуществляется
непосредственно из номенклатуры. Но в этом случае мы отступаем от
основного принципа выборочного метода случайности выборки.
Выборка осуществляется только для тех деталей, которые отвечают
условиям запроса ( в нашем случае только для корпусных деталей,
обрабатываемых на станках с ЧПУ). Это заставляет проводить две
последовательные выборки - сначала из номенклатуры в соответствии
с условиями - запроса, затем из первой выборки в соответствии с
требованиями выборочного метода. Это заставляет считать первую
выборку генеральной совокупностью.
Формирование ГС проводится в соответствии с положениями теории
множеств.
148
Пусть номенклатура деталей предприятия, подвергаемых
механообработке, будет основным множеством Е. Детали -элементы
множества - различаются признаками:
-	конструктивными (размеры, форма, материал, точность и др.);
-	технологическими (обработка на станках с РУ, с ЧПУ, тип
заготовок и др.);
-	организационными (участок, цех, предприятие и др.).
Детали, удовлетворяющие одному из признаков, образуют
подмножества: А, В, С и др.
Множество элементов основного множества Е, не вошедшее в А,
.называется дополнением множества- А_ до множества Е и
обозначается А или соответственно В , С
Д ля любого А, принадлежащего Е, справедливы соотношения:
ЕоА = Е; АПЕ = А; А = Е; ,А=0 .
Объединение множества А и его дополнения составляет основное
множество, пересечение множества А со своим дополнением пусто.
Соответственно дополнение пустого множества есть основное
множество, а дополнение основного множества пусто:
0	=Е; £ = 0 .
Пример	_
Пусть А-номенклатурател вращения. Тогда А -номенклатура всех
прочих деталей. Пусть А - номенклатура деталей, обрабатываемых
на станках с ЧПУ, тогда А - номенклатура всех прочих деталей и т.д.
Пусть имеется два подмножества А и В. Пересечение А и В
обозначается А	В, подмножество, состоящее из элементов А или В.
Объединение А и В обозначается А и В- подмножество,
состоящее из элементов А и В.
Пример
Пусть признак множества А - обработка деталей на первом участке
цеха; признак множества В - обработка на станках с ЧПУ. Объединение
АВ — номенклатура всех деталей, обрабатываемых на первом участке и
всех деталей цеха, обрабатываемых на станках с ЧПУ (не только первого
участка, но всех других участков тоже).
Пересечение АОВ - номенклатура деталей первого участка,
обрабатываемых на станках с ЧПУ. Согласно законам дополнения
В;
АпВ = А'^В;
149
Пусть А — номенклатура деталей, обрабатываемых на первом участке,
В - на втором. Тогда АО В - номенклатура первого и второго участков; -
дополнение - номенклатура всех других участков. Ее можно определить по
правой части уравнения, взяв пересечение дополнения А и В.
Пусть имеется три подмножества - А, В, С. Операции объединения и
пересечения здесь также применимы. В теории множеств справедливы
переместительный и сочетательный законы
АиВ = ВиА; (АОВ)О С=АО(ВОС);
АПВ = ВЛА; (А П В) П С = А О (В П С),
согласно которым операции над подмножествами можно проводить в
любом порядке: А и В затем и С или В и С затем А или А и С затем В и т.д.
Справедлив распределительный закон (вынесение за скобки и раскрытие
скобок):
(А и В) О С = (А О С) (В П С);
(АП В)и С = (Аи С)п(В иС).
Пример
А - номенклатура деталей первого участка, В - номенклатура
деталей второго участка, С — номенклатура деталей,
обрабатываемых на станках с г£ПУ на Iм и 2м участках.
Выражение (А О В) О С — номенклатура деталей, обрабатываемых на
станках с ЧПУ, на Гм и 2"м участках.
В правой части уравнения А о С- номенклатура деталей,
обрабатываемых на станках с ЧПУ на 1м участке, ВГУ С - то же на втором
участке. Их объединение дает то же, что и левая часть уравнения.
Возьмем дополнение выражения	_
Анализ уравнения показывает, что при дополнении меняются
местами операции объединения и пересечения и вместо множеств А, В, С
появляются их дополнения Л ,В>С-
Рассмотренный математический аппарат теории множеств
позволяет минимизировать формулы множеств, упростить их
понимание и расчеты.
Рассмотрим еще некоторые выражения: _	—	_ .
An(AVJB) = A АП(Л_^В) = АПВ А П (Аи В) = в;
а’^(апв)=а au(.F'B)^aub А	(А мВ) = ЯиВ;
В первом из них рассматривается пересечение множества А и
объединения AAJ В. Результат равен А. Во втором рассматривается
объединение А с пересечением А ААВ. Результат также равен А. Третье
уравнение изменим, применяя распределительный закон
150
А Г\ (/(UB) = (ArU)(A П В) = А П В.
Использование рассмотренных соотношений позволяет
минимизировать сложные формулы множеств, например:
A U (АО В П С) U (А О D) = А;
АО (А О В О С) О (A D) = А и т.д.
Обозначим через m(E), т(А), т(В)... число элементов множеств. Для
любых конечных множеств А и В справедливы равенства:
т(А О В) = ш(А) + т(В) - т(А О В);
т(А О В) = т(А) + т(В) - т(А О В).
В первой формуле, определяя число элементов объединения АО В,
мы берем сумму элементов в множестве А и В и вычитаем число
элементов пересечения АО В, поскольку мы их зачли дважды. Во втором
случае также берется сумма элементов во множествах А и В и вычитается
их объединение по той же причине.
При наличии трех множеств - А, В, С - формулы будут более
сложными.
т[(А М В) О С] = т(А О B) + m(C)-m[(AU В)ПС] = т(А)
+ т(В)+т(С)-т(Ао В) - т [(АО В) О С];
т[(А О В) О С] = т(А П В) + т(С) - т[(А О В) О С] = т (А)
+ т(В) + т(С) - т(А О В)-т[(АгА В) С].
В основе выборочного метода математической статистики лежит
понятие о генеральной совокупности ГС и выборки [2]. Цель метода -
получить статистические характеристики ГС (меру среднего и меру
рассеивания). Статистическая обработка всего объема ГС часто
затруднительна, а иногда невозможна. Ограничиваются выборкой из ГС,
получают статистические характеристики выборки и распространяют их
на ГС. При этом отдают себе отчет, что характеристики выборки лишь
оценивают с определенной погрешностью характеристики ГС. В теории
сложности ГС и выборка имеют свои особенности. ГС зависит от условий
запроса. Основное множество Е (номенклатура всех деталей базы данных)
не всегда является ГС, а только в том случае, если отсутствуют признаки
запроса или при запросе не оговорены требования, предъявляемые к
деталям (цех, деталь -корпус или деталь - вал, размеры, характер обработки
и др.). Объект обработки широкий, широкая статистика и низкая точность
нормы.
Чтобы повысить точность норм, к ГС предъявляют определенные
требования:
-	объект обработки только определённый цех или участок;
-	только определённый тип деталей (тела вращения
или корпусные);
151
-	только детали, обрабатываемые на станках с ЧПУ;
-	только такие детали, размеры которых не превышают
определенных пределов.
Если условие одно, то из множества Е выбирают подмножество А,
элементы которого удовлетворяют выдвинутым условиям. Объект
сужается, приближается к обрабатываемому объекту, сужается
статистика, повышается точность нормы. Но тогда нельзя брать
выборку из Е. Роль ГС (так, как ее понимают в теории
статистических решений) выполняет подмножество А. Выборку
производят из подмножества А. Генеральная совокупность
трансформируется в соответствии с заданными условиями. Если
задано два условия при запросе, то ГС - это элементы
пересечения подмножества А и В. Генеральная совокупность
сужается еще значительнее, сужается статистика, повышается
точность нормы. Если возникает третье условие, то ГС - это
пересечение АГЛ В О С и т.д.
Из ГС осуществляем выборку в соответствии с правилами
выборочного метода:
-	выборка должна быть представительной (репрезентативной);
-	выборка должна отвечать требованию минимальной
достаточности.
Первое требование - выполнение требования случайности для каждого
элемента ГС. Другими словами, каждый элемент ГС должен иметь
одинаковые шансы попасть в выборку. Один из методов формирования
случайной выборки заключается в следующем [75]:
1. Составляется список деталей ГС;
2. Выбирается шаг выбора; число деталей ГС и шаг выбора должны
быть взаимно простыми числами (не иметь общих делителей, кроме
единицы);
3.Осуществляется выбор , из списка в соответствии с шагом выбора.
Например, список содержит 20 деталей, шаг выбора 7.
Последовательность деталей при выборе: 7, 14, 1, 8,... и т.д. Теперь о
требовании минимальной достаточности. Выборочный метод позволяет
получить статистические характеристики выборки как оценку
статистических характеристик ГС. Чем больше объем выборки, тем
точнее оценка. С другой стороны, при увеличении выборки
усложняется процедура расчетов. Выборка должна быть минимальной,
но достаточной для оценки статистических характеристик ГС.
Практически в условиях решаемых задач выборка должна содержать
20 - 30 деталей.
152
Процедура формирования ГС в зависимости от условий запроса может
привести к тому, что число деталей ТС будет меньше минимальной
величины выборки. В этом случае выборкой можно считать саму ГС.
Трудоемкость и сложность элементов выборки - случайные величины.
Суть теории сложности - рассматривать сложность как меру трудоемкости
детали при механообработке. Но это допустимо только при высокой
корреляции случайных величин. Чем выше коэффициент корреляции, тем
достовернее оценка. Поэтому в процедуре определения нормы времени
каждый раз предусматривается предварительное определение
коэффициента корреляции. В наших работах коэффициент обычно лежит
в пределах 0,7 - 0,95. Если коэффициент будет меньше 0,7, необходимо
прервать процесс определения нормы и выяснить причину низкого
значения коэффициента корреляции. Для этого достаточно
проанализировать диаграмму рассеивания, построение линии регрессии
(уравнение регрессии) и определение нормы времени (выработки).
Процедура определения норм описана выше, атакже в [76,77]. Теория
сложности позволяет рассчитать годовой объем механообработки
по каждому виду работ: токарные, фрезерные, сверлильно-расточные,
шлифовальные, зуборезные, отделочные, прочие.
Суммарный годовой объем работ сводится к нахождению годовой
сложности	" '
C's=X(a',n'+Z’/‘c/,n/)
где Ci --сложность i -и детали;
ni- величина партии детали;
N-номенклатура деталей.
Сложность выступает как единый универсальный измеритель объема
механообработки, пригодный для любых деталей, любых видов и условий
обработки.
Формула позволяет рассчитать суммарную годовую трудоемкость
основных видов станочных работ. В связке «работы -ресурсы» это первый
компонент. Теперь нужно разобраться со вторым компонентом.
Ресурсы - суммарный годовой фонд времени станочного парка.
Производственная мощность предприятия рассчитывается по формуле
М=п Фф-Q,
где Р - величина станочного парка,
Фф— фактический годовой фонд, времени одного станка,
Q — средняя производительность станка.
Оба компонента связки «работа-ресурсы» выражаются в единицах
сложности. Это дает возможность объективно рассчитать величину П. При
153
этом надо учесть то, о чем говорилось в выше, -соотношения по видам
работ, характеристикам деталей, пространственное размещение
оборудования по цехам и т.д.
Вернемся к теории сложности.
В работе раскрыты общие теоретические и методические предпосылки
реорганизации станочного парка машиностроительных предприятий.
Показано, что современное положение парка является критическим
вследствие развития парка в течение всего предшествовавшего периода
по схеме постоянного увеличения числа единиц оборудования (названной
в работе схемой А). При развитии по этой схеме постоянно увеличивается
и средний возраст станочного парка. В современных экономических
условиях содержание многочисленного и , главное , требующего всё
большего объёма ремонтных работ станочного парка является совершенно
неоправданным.
Предлагается следующая основная концепция развития парка: введение
переходного периода по схеме развития В (сокращение величины
станочного парка за счёт преимущественного списания устаревшего
и малопроизводительного оборудования), затем переход к схеме
устойчивого развития С. Основная особенность схемы С заключается
в том, что при сохранении постоянной величины парка повышение
производительности парка в целом достигается за счёт замены
низкопроизводительного оборудования новым, более
высокопроизводительным.
При решении задач, связанных с определением производительности
как отдельных станков, так и парка в целом, необходимо использовать
единый универсальный показатель объёма механообработки,
выполняемой на станках парка. В качестве такого показателя предлагается
использовать показатель сложности изделий, изготовленных на
рассматриваемом металлорежущем оборудовании. Приведены основные
принципы определения сложности механообработки, рассмотрены
предпосылки создания автоматизированной системы для определения ряда
технико-экономических показателей производства на базе сложности
изделий.
Глава 5
Применение теории
сложности в
машиностроении
Выше изложены сведения о теории сложности. Еще раз определим
главные положения этой теории.
1.	Машиностроение (металлообработка) не имеет достаточно
универсальных показателей, позволяющих измерять объем продукции
и объем незавершенного производства. Натуральные, стоимостные и
трудовые (нормо-часы) показатели имеют ограниченное применение.
2.	В работе предлагается измерять объем продукции новым
показателем, названным сложностью. Единица измерения сложности
названа единицей сложности ЕС.
3.	Трудоемкость изделия Т и сложность С - случайные величины
с высокой степенью корреляции. Это позволяет сложность считать мерой
трудоемкости и определять последнюю, используя регрессионную
зависимость.
Т=а+ЬС
4.	Указанная зависимость позволила разработать новый метод
нормирования, названный методом оценки сложности.
5.	Важнейшим свойством сложности является то, что это
параметр самой детали, следовательно трудоемкость ее обработки
(норму времени) можно рассчитать на стадии конструирования по
155
рабочему чертежу детали без разработки операционной
технологии.
6.	Сложность - универсальный показатель для любого вида
металлообработки, любой детали и любой операции, для продукции в
целом и для незавершенного производства.
7.	Норма времени - показатель очень мобильный. Ее величина
зависит от условий обработки. Она изменяется вместе с изменением
условий. Разработан специальный механизм, обеспечивающий
соответствие нормы и условий обработки, условно названный “объект
и статистика”. При заданной сложности норма времени на разных
участках (цехах) будет различна. На одном и том же участке (цехе)
норма также будет различна, например, для станков с ручным
управлением и станков с ЧПУ; для станков с прогрессивной оснасткой
и станков, не имеющих оснастки и т.д.
8.	В работе показаны недостатки расчетного метода нормирования,
который принято считать прогрессивным и научно обоснованным.
9.	Теория сложности позволяет не только рассчитать нормы времени и
выработки, но и определить их точность.
10.	Введено понятие о нормах для конкретного и абстрактного труда.
Это разные нормы, имеющие разное прикладное значение.
11	.Теория сложности функционирует в условиях АСУ, как подсистема
АСУП. Разработана структура АСУ и характер преобразования
информации в ней.
Теория сложности и нормирование методом оценки сложности могут
найти применение в разных разделах экономической науки - рис. 5.1.
Следует пояснить сразу, что мы не отвергаем традиционные понятия и
процедуры экономики машиностроения. Каждый раз мы действуем в
пределах существующих представлений, но теория сложности открывает
новые возможности для эффективного решения затруднительных
экономических проблем.
156'
Рис. 5.1
157
5.1.	Экономический анализ
Экономический анализ эффективности производственно-
хозяйственной деятельности занимает важное место в хозяйственном
механизме. С помощью анализа выявляются резервы улучшения
хозяйствования, повышения эффективности общественного
производства; обеспечивается разработка планов и их выполнение,
соблюдение государственной дисциплины. С помощью анализа
совершенствуются хозяйственный механизм, управление,
хозяйственный расчет. Экономический анализ представляет собой вид
управленческой деятельности. В общехозяйственном механизме анализ
предшествует принятию хозяйственных решений и сводится, по
существу, к их обоснованию на базе имеющейся информации. Анализ
занимает промежуточное место между хозяйственным учетом и
принятием управленческих решений. Каждый руководитель должен
постоянно знать, что. делается на управляемом объекте. Для этого нужно
не только собрать информацию, но и так ее обработать, чтобы принять
обоснованное решение, Экономический анализ может иметь
самостоятельное значение или входить составной частью в методы
планирования, финансирования и т.д. Содержание хозяйственного анализа
заключается в следующем:
1.	Исследование хозяйственных явлений и причин, обусловивших их;
2.	Объективная оценка эффективности хозяйствен-ной деятельности;
3.	Научное обоснование планов, контроль за ходом их. выполнения;
4.	Выявление внутрихозяйственных резервов, обоб-щение
передового опыта;
5.	Разработка мероприятий по использованию резер-вов и т.д.
По основным задачам различают анализ для состав-ления
обоснованного плана; анализ для контроля за ходом выполнения и
оперативного регулирования производства; анализ для ликвидации “узких
мест”; анализ для подведения итогов деятельности подразделений и.т.д. По
объемам анализа различают анализ участка, цеха, предприятия, отрасли,
народного хозяйства в целом; анализ экономических Служб предприятия,
финансовых и кредитных органов и т.д. По периодичности различают анализ
периодический и разовый. По степени охвата различают анализ сплошной
и выборочный. По содержанию различают анализ полный комплексный,
тематический, локальный.
При анализе использования основных фондов и оборудования
исследуется динамика фондоотдачи, фондовооруженность труда одного
158
рабочего, влияние использования основных производственных фондов
на объект производства, состояние и использование основных фондов
и т.д. При анализе производительности труда исследуется динамика
уровня производительности труда, анализ использования рабочего
времени, анализ влияния рабочих факторов на рост
производительности труда и т.Д;
Мы не будем дальше углубляться в этот вопрос, важно отметить, что 
анализ-это всегда сравнение. Сравнение одного объекта во времени
(за смену, месяц, квартал, год) или в один момент времени разных
объектов (станков, участков, цехов, предприятий). Самый главный вопрос
при этом - сопоставимость объектов. Если речь идет о производительности
труда, то сопоставимость выражается в том, что выпускаемая продукция
должна быть однородной. Если один участок обрабатывает корпусные
детали, а другой тела вращения, то как сравнивать их работу. Здесь снова
возникает вопрос о том, что в машиностроении в условиях серийного и
мелкосерийного производства отсутствует универсальный показатель
объема продукции. Теория сложности позволяет успешно решать вопросы,
связанные с эффективностью хозяйственной деятельности, Рассмотрим
некоторые примеры. Из большого перечня возможных ситуаций, в
условиях отдельного участка, цеха или предприятия укажем только
некоторые:
1.	Внедрен новый станок, группа станков с ЧПУ, многооперационных
станков, гибких производственных модулей, новое автоматизированное
транспортное и складское оборудование.
2.	Группа станков . вернулась в цех после капитального ремонта,
нужно решить вопрос о качестве ремонта станков.
3.	Внедрен новый техпроцесс, получена новая партия режущего
инструмента, проведена модернизация оборудования, внедрены
мероприятия по эффективной организации труда, технической эстетике,
эргономике, нужно определить их эффективность.
4.	Внедрены мероприятия по повышению квалификации станочников,
упорядочению заработной платы, повышению дисциплины, нужно
определить их эффект в условиях конкретного участка или цеха.
5.	Проведена работа по внедрению прогрессивной технологической
оснастки, измерительных приспособлений, нужно определить эффект
мероприятий и т.д.	' •
Для проведения анализа нужно сравнить два станка или группу станков,
или два участка, два цеха. Сравнение осуществляетсядля определенного
фиксированного момента времени или с тем, как было раньше. Во всех
условиях требуется сопоставимость условий. При традиционных подходах
159.
сопоставимость трудно обеспечить в силу того, что продукция постоянно
изменяется, ее трудно, а порой невозможно, сравнивать.
Теория сложности на все поставленные выше вопросы позволяет дать
обоснованный ответ:
1. В соответствии с поставленной задачей для старого и нового
вариантов автоматически из базы данных производятся репрезентативные
достаточно узкие выборки, формируются статистики.
2. Автоматически или вручную производится анализ статистик.
Критерием эффективности является трудоемкость обработки одной
единицы сложности.
5.2. Экономическое прогнозирование
Основная функция научно-технического прогнозирования заключается
в поиске наиболее эффективных путей развития исследуемых объектов на
основе всестороннего анализа и изучения тенденций их изменения. В
системе управления научно-техническим прогрессом прогноз
обеспечивает решение следующих задач: определение возможных целей и
важнейших направлений развития прогнозируемого объекта, оценка
социальных и экономических последствий реализации каждого из
возможных вариантов развития; определение мероприятий, необходимых
для обеспечения каждого из возможных вариантов; оценка ресурсов,
необходимых для осуществления намеченных программ и т.д. Прогноз -
это научная гипотеза, обоснованный поиск возможный путей развития.
План, как директива развития с конкретными сроками их выполнения,
является по отношению к прогнозу заключительным этапом процесса
принятия решения. Прогнозы различаются по характеру объектов
прогно-зирования, периоду, прогнозирования, масштабам и степени
комплектности, уровню разработки и т.д.
Обычно предусматривается разработка прогнозов: краткосрочных,
охватывающих период от 1 до 5 лет; среднесрочных; рассчитанных на
период до 15 лет; долгосрочных, рассчитанных на 15 лет и более. При
определении оптимального периода прогнозирования учитывается
характер конкретного объекта, а также темпы научно-технического
развития в данной области знаний.
. Все многообразие методических приемов научно-технического
прогнозирования условно можно свести к трем типам: прогнозирование
на основе экстраполяции, экспертные методы и методы моделирования.
160
Сущность метода экстраполяции состоит в том, что, анализируя
динамику развития за прошедший период, делают выводы о
закономерностях развития предприятия в будущем. В аналитическом
выражении развития прогнозируемого объекта (параметра) фактор
времени рассматривается как независимая переменная. Изменение
объекта во времени выступает как результат действия многих дикторов.
Крайне важно исследовать влияние на объект каждого фактора. В этой
связи возникает статис-тическая задача экстраполирования тенденций.
Экстраполяция тенденций предполагает сходство условий
функционирования прогнозируемых объектов в прошлом и будущем.
Главное из этих условий - единство единиц измерения выпускаемой
продукции во всех подразделениях прогнозируемого объекта.
Основной недостаток существующих методик тот же, который
отмечался выше по отношению к другим группам экономических
показателей - отсутствие универсальных единиц измерения
выпускаемой продукции (натуральные показатели измерения
продукции отпадают, стоимостные - вносят неопределенность и
размывают связь непосредственно с производственным процессом,
поскольку начинает влиять на результат стоимость материалов,
полуфабрикатов, накладные расходы и т.д.).
Теория сложности позволяет использовать одну универсальную
единицу измерения - единицу сложности. Это связывает прошлое и
будущее одним стержнем. Различные подразделения одного предприятия
и различные предприятия одной отрасли становятся сопоставимы и
соизмеримы.
В теории сложности принцип аппроксимации заключается в том, что
линия регрессии в координатах С, Тпродолжается на время, равное сроку
прогноза. Насколько это правомерно? Выше был изложен принцип
соответствия образа и его статистики. Чем выше степень соответствия и
чем уже образ и его статистика, тем выше точность решения. С течением
времени образ расширяется, а статистика остается суженной. Таким
образом, метод аппроксимации применим, но точность решений
понижается тем больше, чем больше срок прогноза. Для повышения
точности требуется использовать принцип прогнозирования тенденций.
Для этого требуется:
1) определить факторы, которые в прогнозируемом периоде будут
оказывать существенное влияние на- прогнозируемый параметр;
. 2) составить прогноз влияния каждого фактора;
3) составить результирующий прогноз влияния сово-купности
факторов.
161
Если в результате указанной работы мы получим некоторую
математическую модель, позволяющую количественно проследить
изменение прогнозируемого параметра с течением времени, то от метода
аппроксимации в чистом виде перейдем к методу, названному выше
методом моделирования, Здесь снова приходит на помощь теория
сложности. Пусть планы предприятия предусматривают в прогнозируемом
периоде проведение следующих мероприятий:
1.	Обновление парка металлорежущего оборудования: внедрение
станков с ЧПУ, многооперационных станков, гибких производственных
модулей.
2.	Построение нового инструментального цеха и внедрение
прогрессивного режущего инструмента (сменных многогранных пластин;
внедрение инструмента с покрытиями, внедрение прогрессивных
марок твердых сплавов).
3.	Построение нового литейного цеха, оснащенного современным
литейным оборудованием, что. позволит снизить припуски на
обработку, повысить точность отливок.
По каждому из указанных факторов следует определить зависимость
T=f(C). Сравнивая эту зависимость с базовым значением функций, можно
определить интенсивность влияния каждого фактора, а затем, соотнеся
объемы нового оборудования с существующим, объемы стружки,
снимаемые новым инструментом, объемы.новых заготовок по сравнению
с их общим количеством, можно весьма точно прогнозировать
окончательное значение функции T=f(C).
Как и в предыдущем случае критерием эффек-тивности остается
трудоемкость обработки одной единицы сложности
5.3.	Экономическая диагностика
Промышленное предприятие функционирует как единый организм.
Предметы труда, средства труда и люди, овладевшие средствами труда,
составляют одно целое. Система работает по единому плану, обеспечивая
выпуск готовой продукции. В таком сложном организме, как
промышленное предприятие, неизбежны сбои, отказы, отклонения от
выбранного ритма. Действие случайных факторов, вызывающих отказы,
заранее предусмотреть невозможно. Важно так организовать систему,
чтобы отказы можно было своевременно выявить и устранить их
нежелательные последствия. Без обратной связи система управления
162
нормально функционировать не может. Традиционная обратная связь
осуществляется в виде диспетчерских и оперативных совещаний, когда
ру-ководитель выясняет состояние производства, определяет отклонение
от хода процесса и ставит задачи, корректирующие ход производства.
Система оперативок является несовершенной:
1.	Она фиксирует отклонения с опозданием, часто тогда, когда эти
отклонения серьезно нарушили ход производственного процесса.
2.	Она не в состоянии предупредить возможность появления
отклонений с тем, чтобы предусмотреть меро-приятия, препятствующие
их появлению.
3.	Анализ ситуации носит неполный и случайный характер,
недостаточен объем информации, глубина ее обобщения, а поэтому
управленческие решения не всегда объективны и оптимальны.
Диагностика экономического состояния системы должна
фиксироваться АСУ, а принципы ее построения могут быть заимствованы
из систем технической диагностики. В этих системах выделяют три части:
1)	датчики первичной информации, осуществляют сбор информации
о функционировании отдельных элементов системы (состояние, режим,
характер работы оборудования; отклонения от заданных параметров и др.);
2)	блоки обработки первичной информации обрабатывают
информацию по определенным программам;
3)	управляющие блоки, формируют выходные ко-манды
непосредственного управления процессом или соответствующие
рекомендации оператору (экран дисплея, мнемонические схемы, печать
идр.).
По указанному типу могут создаваться системы экономической
диагностики. Такая система, обрабатывая потоки технологической и
экономической информации, анализирует ход процесса, выявляет
отклонения данных от f юрмы и выдает такие рекомендации руководителю,
которые позволяют предупредить нежелательные отклонения от хода
производственного процесса. Основные трудности создания системы -
отсутствие надежных, быстродействующих и объективных датчиков
первичной информации. Требуются датчики, которые бы четко
фиксировали экономическое состояние отдельных элементов системы,
осуществляли обратную связь в процессе управления. Существующие
механизмы обратной связи (доклады участников оперативных совещаний,
ручные расчеты отдельных экономических показателей, справки, рапорты
экономических служб) не отвечают современным представлениям о
системах управления. Информация поступает с опозданием, носит
случайный, субъективный, неполный характер.
163
Теория сложности решает вопрос нахождения датчиков экономической
информации в системах диагностики.
Образ и статистика должны соответствовать друг другу. Ранее мы
отдавали приоритет образу и предъявляли требование к статистике,
чтобы она соответствовала образу. Но можно рассматривать
статистику как первичный элемент соотношения и потребовать,
чтобы образ соответствовал статистике. Если статистика
изменялась, это свидетельствует об изменении образа. Если
произошло ухудшение статистики, то это можно рассматривать как
диагностический сигнал неблагополучия образа. Статистика выступает
как метод контроля образа, как датчик первичной информации о
состоянии образа.
При ухудшении статистики трудоемкость обработки одной ЕС
возрастает. Это дает повод для вмешательства в технологический процесс
для выявления причин ухудшения ситуации.
5.4.	Оперативное управление
производством
Целью оперативного управления на машиностроительном
предприятии является обеспечение выполнения заданного плана
выпуска продукции по количеству и номенклатуре в установленные
сроки на основе рационального использования производственных
ресурсов и мобилизации внутрипроизводственных резервов. Система
оперативного управления содержит функциональную и
организационную части. Содержанием, первой, является определение
места и времени изготовления изделий, сборочных, единиц и деталей;
учет фактического хода производственного процесса; определение
отклонений от плана: регулирование хода производства, В
организационном отношении система, оперативного управления
осуществляется планово-диспетчерскими отделами, бюро и
соответствующим, персоналом.
Система оперативного управления включает объемное и оперативно-
календарное планирование, учет и диспетчирование. В процессе
объемного планирования производится распределение годовой
производственной программы завода в объемном (трудовом) и
натуральном выражении, между цехами и. участками (на квартал или
164
месяц) в соответствии с выделенными им трудовыми и материальными
ресурсами. При: решении задач объемного планирования нужно
обеспечить равномерную загрузку оборудования и занятость рабочих.
Оперативно-календарное планирование - дальнейшее развитие
объемного планирования, на этом этапе объектом: планирования
являются отдельные изделия, сборочные единицы, детали и операции.
Оно основывается на- календарно-плановых нормативах, позволяющих
согласовать работу отдельных, рабочих мест, участков и цехов (размеры
и ритмы партий, длительность производственных, циклов, опережения
запуска и выпуска деталей, заделы и нормативы незавершенного
производства). Правильность, надежность и эффективность задач
оперативно-календарного планирования зависит от организации учета,
контроля и регулирования выполнения оперативных планов и хода
производства.
Оперативный учет должен обеспечить систему управления
необходимой учетной информацией. Оперативность следует
рассматривать как своевременность передачи исходной информации о
ходе производства, быструю ее обработку; своевременное принятие
необходимых решений и воздействие на ход производства. Эффективность
оперативного управления будет определяться тем, насколько успешно
выполнено объемное и оперативно-календарное планирование.
Содержание последнего - согласование по месту и срокам обработки
всех деталей, сборочных единиц и изделий. В условиях серийного и
мелкосерийного производства это сложная и трудоемкая задача. Число
деталей и операций составляет десятки тысяч наименований, число рабочих
мест— сотни и тысячи единиц. Особые трудности возникают при запуске
новых изделий, когда полностью или частично отсутствуют расчетные
нормы.
Теория сложности позволяет использовать при расчетах единую
нормативную единицу измерения -  единицы сложности. На этой базе
можно определить общую суммарную сложность заказов и общую
суммарную сложность, которая может быть реализована на
совокупности рабочих мест участка (цеха). Решение вопросов сводится
к типовым распределительным'задачам - классу экономико-
математических задач, связанных с распределением ресурсов по
работам, которые необходимо выполнить. Задача заключается в
отыскании наилучшего распределения ресурсов, при котором либо
максимизируется общая производительность, либо мини-мизируются
затраты. Такие задачи приводятся к линейному виду и решаются
методом линейного программирования.
165
5.5.	Технико-экономическое
планирование
По характеру задач и способам их решения внутрипроизводственное
планирование разделяется на технико-экономическое и оперативно-
производственное. Задачи технико-экономического планирования
состоят в том, чтобы определить основные направления развития
предприятия и его подразделений, установить объемы производства и
другие показатели работы, рассчитать потребность в трудовых,
материальных и финансовых ресурсах, необходимых для выполнения
планового задания и т.д. В зависимости от планового периода времени
технико-экономическое планирование разделяется на перспективное
и текущее. Первое включает разработку долгосрочных (10-15 лет) и
пятилетних планов; текущее планирование - разработку годовых
планов.
Долгосрочные планы разрабатываются в виде основных направлений
экономического и социального развития фирмы, содержащих
перспективную плановую программу повышения организационно-
технического и экономического уровня производства, технического уровня
выпускаемой продукции, развития капитального строительства,
повышения эффективности производства и производительности труда,
социального развития коллектива, годовые планы уточняют и
конкретизируют показатели долгосрочных планов. Хозяйственный расчет
и самофинансирование повышают ответственность коллективов за итоги
своей работы, предусматривают коренные изменения в характере
планирования. Государственное воздействие на процесс планирования
предполагает использование экономических методов - контрольные
цифры, государственные заказы, стабильные экономические нормативы
илимиты.
Информационная база планирования - совокупность
систематизированных по определенным признакам данных: показателей,
лимитов, экономических нормативов, представленных в форме, пригодной
д ля работы в АСУ. Исходная, промежуточная и результативная информация
должна быть своевременной, полной, достоверной, точной.
Не будем дольше углубляться в содержание и методологию
планирования. Это большой сложный вопрос, с достаточной полнотой
освещенный в экономической литературе. Покажем лишь, что может дать
планированию теория сложности.
166
1.	Единую форму представления объема выпускаемой продукции. При
существующем положении, когда продукция отдельных участков и
цехов является разнородной и несопоставимой, работа по планированию
осложняется. Особенно это относится к новой продукции, когда нет
обоснованных расчетных норм.
2.	Единую форму представления производственной мощности
отдельных станков, участков, цехов и предприятия, выраженную в
единицах сложности. Решение плановых задач сводится к классу
распределительных задач.
3.	Упрощение планирования технологической подго-товки
производства, поскольку трудоемкость обработки изделий может быть
определена без разработки операционной технологии.
5.6.	Определение эффективности новой
техники
Измерение экономической эффективности основывается на
сопоставлении затрат и результатов. Различают два вида эффективности -
народнохозяйственную и хозрасчетную. Если затраты включают общие
затраты, а результаты сумму выгод изготовителя и потребителя, то
эффективность будет выражать интересы народного хозяйства в целом.
Сопоставление затрат по предприятию характеризует эффективность
повой техники только для этого предприятия. Оба вида эффективности
могут быть абсолютными и сравнительными. Абсолютная
эффективность может быть получена путем деления результата на затраты,
обусловившие его получение. Абсолютная народнохозяйственная
эффективность - это отношение прироста годового объема национального
дохода к затратам, обусловившим полученный прирост. Она
рассчитывается по народному хозяйству в целом, по отраслям. Абсолютная
хозрасчетная эффективность определяется отношением прибыли к
затратам на предприятии.
Сравнительная эффективность основана на сопоставлении затрат и
результатов новой и базовой техники. Показателем экономической
эффективности новой техники является эффект, определяемый по разности
приведенных затрат базового и нов.ого вариантов. Он рассчитывается на
годовой объем продукции. При этом учитываются объемы производства
расчетного года, за который принимается первый год после окончания
167
планируемого (нормативного) срока освоения новой техники. Эффект,
определяемый на расчетный год, называют годовым экономическим
эффектом.
Э=(3,-32)-А2
где Э-годовой экономический эффект;
3/t 32 - приведенные затраты базового и нового варианта техники;
А2 - объем производства новой техники в расчетном году.
Приведенные затраты определяются
3 = Сг+Ен-К	(5.1)
где Сг- себестоимость изготовления техники;
Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных
вложений;
К - удельные капитальные вложения (основные и оборотные
производственные фонды) на изготов-ление техники.
В расчетах используется единый для всех отраслей народного хозяйства
и промышленности нормативный коэффициент Ен = 0,15. Это означает,
что капитальные вложения должны окупаться за период 6,6 лет.
Не подвергая сомнению сущность рассматриваемой методики,
обратим внимание на необходимость сопоставления условий нового и
базового вариантов - единство выпускаемой продукции. Выше мы
подробно отметили, что продукция постоянно меняется во времени. В
смежных цехах (участках) она различна. Это затрудняет расчеты.
Теория сложности позволяет поставить в основу единый объект -
единицу сложности. При таком подходе базовый и новый варианты
будут всегда сопоставимы. Эффективность базового и нового вариантов
может быть определена методом непосредственного сравнения
соответствующих статистик'. Их сравнение показывает, какой вариант
имеет более высокую эффективность. Определив относительную
трудоемкость базового и нового вариантов, можно рассчитать другие
показатели для расчета по формулам.
5.7.	Границы использования станков с
ЧПУ
Оборудование не равноценно по своим технологическим
возможностям, при металлообработке можно выде-лить следующие
группы оборудования:
-	оборудование с ручным управлением - РУ;
168
-	оборудование с ЧПУ - тип NC;
-	оборудование с ЧПУ - тип CNC;
-	гибкие производственные модули - ГПМ;
-	гибкие производственные системы - ГПС.
Указанный перечень отражает возрастание технического
уровня оборудования. Исторически каждая следующая группа
появилась позднее, обладает более широкими технологическими
возможностями, является более совершенной и дорогой. Наряду с РУ
в пятидесятых годах появились станки с ЧПУ, которые непрерывно
совершенствовались вместе с развитием микроэлектронной базы.
Первое поколение станков с ЧПУ имело вынесенный интерполятор и
управлялось от магнитной ленты. Второе поколение имело встроенный
интерполятор, а программа записывалась на перфоленте.
Отличительным признаком третьего поколения является использование
интегральных схем. Это эра станков с ЧПУ типа NC. В семидесятых
годах в связи с появлением микропроцессорной техники появились
станки типа CNC. На смену аппаратному методу реализации функций
управления пришел программный метод. Наряду с развитием систем
управления изменились сами станки (многооперационные станки,
гибкие производственные модули и гибкие' производственные
системы). Гибкие модули имеют робот для автоматической загрузки
оборудования, а ГПС - это комплекс, включающий в себя несколько
ГПМ, а также автоматизированные транспортно-складские системы,
координатно-измерительные машины, автоматизированные системы
уборки стружки и др., управляемые иерархическими вычислительными
системами. Следует оговориться, что речь идет о серийном, особенно
мелкосерийном, производстве. В массовом производстве широкое
применение получили специальные станки автоматы и полуавтоматы,
станки, и автоматические линии из агрегатных станков и другое
оборудование.
Возникает проблема выбора оборудования для обработки заданной
номенклатуры деталей или распределения номенклатуры между
различными группами оборудования. На предприятиях часто этому
вопросу не уделяют должного внимания, допускают произвол в
использовании оборудования, что не может не привести к
отрицательным экономическим последствиям. Нужно помнить о том,
что прогрессивные группы оборудования обладают не только более
широкими технологическими возможностями, но и являются
значительно более дорогими. Возникает вопрос о критериях подбора
деталей. Одним из основных критериев является сложность.
169
Наши исследования показали, что чем больше сложность детали, тем
эффективнее ее обработка на станке с ЧПУ. Экспериментально
подтверждено это следующим образом:
1.	На предприятии брали выборку п Деталей. Для каждой детали
определяли параметрыСйТ.
2.	Ранжировали детали в порядке возрастания сложности. В начале
ряда располагали деталь, имеющую минимальную сложность, замыкала
ряд деталь, имеющая максимальную сложность.
3.	Ряд делили на две части: левая часть ряда-детали малой сложности,
правая часть ряда - детали большой сложности.
4.	Для правой и левой части определяли Cz - суммарную сложность
деталей и - их суммарную трудоемкость.
5.	Отношение Q /2£ - средняя производительность обработки.
Многочисленные опыты, проведенные на разных предприятиях,
показали, что производительность при обработке деталей высокой
сложности выше аналогичной производительности деталей низкой
сложности до 30% и более. Полученный результат легко объяснить.
Возрастание сложности сопровождается повышением концентрации
обработки, а последняя сопровождается повышением
производительности.
Итак, при подборе деталей для станка с ЧПУ в первую очередь
необходимо выделять детали, имеющие высокую сложность.
Но это не все. Следует учитывать также технологичность детали,
выражаемую коэффициентом КТ и совокупностью весовых
коэффициентов Д. Чем выше коэффициент технологичности, тем выше
эффективность обработки детали на станке с ЧПУ.
5.8.	Использование основных фондов
Показатели использования основных фондов в машиностроении
подразделяются на две группы: обобщающие и частные. К первым
относятся фондоотдача и фондоемкость. К частным показателям относятся
коэффициенты: экстенсивного и интенсивного использования
оборудования; машинный; сменности и др.
В экономической науке нет четкого механизма расчета указательных
показателей. Использование теории сложности позволяет разработать такие
механизмы.
170
Коэффициент машинного времени - важный показатель
эффективности использования оборудования. Хотя формально речь идет
о времени, но по существу это показатель интенсивного использования.
Обычно его определяют как отношение машинного времени к штучному
времени. Определить коэффициент для отдельной операции просто, но
такие частные данные показателем служить не могут, особенно если речь
идет о предприятии или цехе:
1.	Нужны усредненные показатели для заданных условий.
2.	При определении показателей следует считать, что они не являются
постоянными. Величина этих показателей зависит от состава
оборудования, характера деталей; показатели для одного и того же
объекта меняются с течением времени.
3.	Чтобы выполнять роль инструмента оперативного управления
производством, показатели ' должны быть динамичны - их
определение не должно требовать большого времени и громоздких
расчетов.
Указанным требованиям отвечает методика определения коэффициента
машинного времени на основе понятий теории сложности, для этого:
I)	строится два уравнения регрессии: одно для координат Тшт,
другое -для Тм
2)	для сложности С определяем эквивалентные трудоемкости;
. 3) коэффициент машинного времени будет равен
. Км = Тм/ Тшт-
При этом линии регрессии не всегда параллельны.
Следовательно, коэффициент будет зависеть от сложности деталей.
Как и в предыдущих случаях, можно рассматривать все детали
выборки или только тела вращения; только корпусные детали'; только
детали, обрабатываемые на.станках с’ЧПУ или других групп станков
и т.д. Коэффициент машинного времени будет изменяться, если
рассматривать разные участки или цехи, или все предприятие в
целом.
Коэффициент машинного времени определяет степень
автоматизации рабочих циклов, и степень, концентрации обработки.
Низкое значение коэффициента является объективным, показателем,
того, что.участок или цех слабо оснащен прогрессивным-
оборудованием или недостаточно эффективно использует
имеющееся оборудование.	'	.	.	.
171
5.9.	Фондоотдача и фондоемкость
Важными показателями использования основных фондов являются
фондоотдача и фондоемкость. Показатель фондоотдачи рассчитывается
по формуле
Фо=П/8
где П-годовой выпуск продукции в оптовых ценах, руб;
S- стоимость основных фондов, руб.
Недостаток показателя связан с содержателем знаменателя.
Целесообразнее использовать стоимость активной части основных фондов,
т.к. они, в основном, определяют производительность труда и объем
выпускаемой продукции. В теории сложности рекомендуется формула:
Фо=Су /S.
Д. А
где Сх- суммарная сложность (деталей или механо-обработки) за год
(месяц, квартал, сутки); - стоимость активной части основных фондов.
При таком подходе повышается динамичность и оперативность показателя.
Объектом исследования может быть отдельный станок, группа станков,
участок, цех, предприятие. Временные интервалы также могут быть
любые (сутки, месяц, год). Показатель является эффективным средством
анализа производственного процесса, при сравнении двух или более
станков (участков, цехов); средством выявления объективности
ценообразования новой продукции в станкостроении; выявление резервов
и т.д. При этом повышается достоверность показателя, его физический
смысл и объективность.
Рассмотрим практику ценообразования в станкостроении.
Полезность товара определяет его потребительскую стоимость. Чтобы
сравнить различные потребительные стоимости и производить их.
эквивалентный обмен, в политэкономии введена специальная категория
- стоимость. Всем товарам присуще то общее, что все они являются
продуктом труда человека. Выражением стоимости является цена
товара. Рыночной экономике присуще соотношение “потребительная'
стоимость - стоимость - цена”. Высокая цена присуща товару, имеющему
высокую потребительную стоимость. Последняя для любых орудий труда
выражается формулой - высокая производительность при высоком
качестве и низкой себестоимости. Существующая практика назначения
цен в станкостроении обращена назад к затратам. Чем больше средств
затрачено на разработку станка, тем выше его цена. Это неверно. Чем
хуже работает предприятие, чем сложнее и не технологичнее конструкция
172
станка, тем выше его цена. При таком положении предприятие не
заинтересовано совершенствовать конструкцию станка и улучшать
технологию его изготовления. При назначении цены следует смотреть
вперед. Что дает станок народному хозяйству, насколько он более
совершенен по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами?
Только это дает право устанавливать более высокие цены. Несовершенство
ценообразования объясняется тем, что отсутствует методика определения
потребительной стоимости нового станка. Традиционная методика
определения экономической эффективности новой техники имеет тог
недостаток, что отсутствует при сравнении единство условий нового и
базового варианта.
Рекомендуемый показатель фондоотдачи является объективным
средством определения цены разрабатываемого варианта станочного
оборудования. Чтобы внедрение нового станка не привело к снижению
фондоотдачи, увеличение цены (рост знаменателя) не должно превышать
суммарной сложности (рост числителя). При этом должно быть соблюдено
единство условий испытания:
1) в обоих случаях Фф-^const- условия постоянства фактического
фонда времени, даже если это не совпадает с календарными границами
рассматриваемого периода;
2) если изменились условия многостаночного обслуживания,
они также должны быть учтены. Величина, обратная показателю
фондоотдачи, называется фондоемкостью
Ф-8/П
Это величина стоимости основных фондов, прихо-дящаяся на единицу
выпускаемой продукции. Этот показатель имеет тот же недостаток, что и
предыдущий. Теория сложности рекомендует соотношение
ФГ--=8ФС
Ь А
В этом случае фондоемкость -- величина стоимости активной части
основных фондов, приходящаяся на выпуск 1ЕС.
5.10. Расчет производственной мощности
Производственная мощность - категория, характеризующая
экономический потенциал основных производственных фондов
предприятия по выпуску продукции. Выражением
производственной мощности служит макси-мально возможный
годовой объем продукции, который может быть достигнут на
173
предприятии. Объективная оценка производственной мощности
необходима для:
-	технико-экономического обоснования текущих и перспективных
планов;
-	выявления дефицита производственных мощностей и обоснования
направления капитальных вложений;	.	• •
-	выявление резервов производственных мощностей;
-	обоснования потребности в дополнительном оборудовании, рабочей
силе и т.д.
Производственная мощность-расчетный прогнозируемый показатель,
причем предполагается полное использование оборудования и площадей,
внедрение мероприятий технического прогресса, использование
прогрессивных норм и т.д. Поскольку в течение года используемый парк
оборудования изменяется, то производственная мощность также не остается
постоянной. Обычно рассчитывают мощность на начало года, конец года
й среднюю производственную мощность. Различают проектную и
плановую производственные мощности. В первом случае задается М,
требуется отыскать средства ее реализации. Во втором случае, наоборот,
заданными являются конкретные условия существующего производства,
а функцией величина М.
Знакомство с вопросом показывает, что расчет производственной
мощности во многом субъективен, отсут-ствуеттакая методика расчета,
которая могла бы дать достоверное и объективное значение мощности.
1. Начнем с того, что структура формулы для определения мощности
такая же, как структура выработки
М = П/Т	(5.2)
В числителе формулы - объем продукции. Как эту продукцию
измерять? Все, что сказано выше о несовершенстве натуральных,
стоимостных и трудовых показателей измерения величины продукции, здесь
нужно повторить. Как сравнивать отдельные участки, цеха, предприятия
натуральными показателями, если выпускается разнородная продукция.
Переход к стоимостным показателям привносит большое количество
факторов, не связанных прямо с обработкой. Трудовые показатели также
неприменимы. Формула в числителе и знаменателе будет иметь время.
Она превратится по содержанию в коэффициент использования годового
фонда времени.
2, Для расчета производственной мощности реко-мендуют формулу
М=Р-Фф-В	(5.3)
где	величина парка станков, шт.;
Фф - фактический фонд станочного времени;
174
В - средняя производительность одного станка.
Различают оборудование: действующее; установленное, но не
действующее; не установленное; находящееся в пусковом периоде;
находящееся в капитальном ремонте; находящееся в резерве. При
определении величины парка в формуле учитывают первые четыре группы
оборудования. Остальные два сомножителя в формуле (59) достоверно
определить трудно. Фактический фонд времени работы оборудования
можно было бы получить: '
1)	Непосредственным ежедневным измерением этого показателя для
всего оборудования;
2) по формуле
Фшт - Фк-г/г -Кем /3-Кзаг. об.	(5.4)
где Фшт - годовой штучный фонд времени,
гц - коэффициент использования годового фонда,
Кем - коэффициент сменности,
Кзаг. об. - коэффициент загрузки оборудования.
Для этого должны быть -известны коэффициент сменности и
коэффициент загрузки оборудования. Оперативный полный учет времени
работы оборудования не ведется, коэффициенты Ксмю, Кзаг. об. также
неизвестны. На предприятиях обычно оперируют средними, сугубо
ориентировочными, значениями этих коэффициентов.
3. В методиках указывается, что производственные мющности
рассчитываются по ведущим цехам предприятия, в которых сосредоточена
наибольшая часть трудоемкости обработки и от которых в решающей
степени зависит выпуск продукции. Что значит ведущий и не ведущий
цех? Как это определить и кто это определяет?
4. Итак, рекомендуется брать не все изделие, а его наиболее
ответственную и сложную часть, не все цехи, а только те из них, которые в
решающей степени влияют на выпуск продукции: Производственную
мощность считают по пропускной способности наиболее
ответственных участков производственного процесса. В то же
время существующие методики вводят понятие “узких мест”. Это такие
операции, которые сдерживают ход процесса. Утверждается, что
“узкие места” должны быть устранены за счет внедрения
организационно-технических мероприятий (модернизация
оборудования, новых технологических процессов и т.д.). Какие
операции считать ведущими, определяющими производственную
мощность, а какие "узким местом”, подлежащим ликвидации. Для одних
и тех же условий можно получить разные значения М, которые будут
значительно отличаться друг от друга в зависимости от субъективных
175
особенностей исполнителя, методики,традиций предприятия и принятых
установок.
Теория сложности позволяет подойти к вопросу о расчете
производственной мощности с совершенно новых позиций.
Если универсальной мерой трудоемкости механообработки является
сложность, выражение в ЕС, то в формуле (5.2) объем продукции следует
выразить в единицах сложности. Числитель - суммарная сложность,
обработанная в течение года, равен сумме сложностей всех деталей, При
прогнозировании используется метод экстраполяции. Если линию
регрессии экстраполировать на отрезок, равный штучно-
калькуляционному фонду времени, то на оси ординат получим
производственную мощность - суммарную сложность, реализованную в
течение года.
Можно возразить, что указанное утверждение противоречит
основному правилу, изложенному в работе, образ и статистика должны
соответствовать друг другу. В течение года образ будет изменяться,
следовательно, будет изменяться статистика. В теории прогнозирования
для решения подобных ситуаций предусмотрен, принцип
экстраполирования тенденций. Суть его заключается в том, что выясняются
факторы, влияющие на прогнозируемый аппарат; выявляются тенденции
изменения этих факторов в прогнозируемом периоде и вносятся
коррективы в первоначальное значение экстраполированного параметра.
Рассчитанная подобным образом потенциальная производственная
мощность наиболее полно отражает понятие производственной мощности,
как некоторого максимально возможного результата, который может быть
достигнут при имеющихся основных фондах оборудования. .
Кроме потенциальной Мцелесообразно ввести понятие о плановой и
фактической мощности. Плановая производственная мощность это по
существу производственный, план предприятия. Она меньше
потенциальной, так как учитывает не детали, которые могли бы быть
обработаны, а только те, которые должны быть обработаны по плану. Для
ее определения, рекомендуется формула
МП= ^Ci-ni-N	(5.5)
где Ci - сложность /-и детали;
ni - величина партии;
/V-номенклатура деталей по плану.
Коэффициент использования потенциальной мощности равен Мп/М.
Фактическая производственная мощность это по: существу
реализованный производственный план предпри-ятия. Он учитывает
детали, фактически обработанные в течение года, подсчитывается по
176
формуле (61). Коэф-фициент использования потенциальной мощности
равен Мф/М, плановой мощности Мф/Мп.
Изложенная методика определения производственной мощности
предприятия является универсальной, Объект исследования может быть
любой - от отдельного станка до предприятия и отрасли. Результаты
расчетов сопоставимы друг с другом, лишены субъективных оценок,
являются достоверными и легко контролируемыми. Прогнозируемые
отрезки времени могут быть любыми (смена, сутки, неделя, квартал., год)
5.11.	Станочный парк и его использование
Рассмотрим еще одну область применения теории сложности -
управление активной частью основных фондов [86]. Если машиностроение
является основой, технического ; прогресса в народном хозяйстве, то
технический прогресс, машиностроения определяется состоянием
станочного парка. Рассмотрим динамику развития станочного парка.
Условно развитие можно изобразить в виде диаграммы (рис.5.2). На
диаграмме выделяются две зависимости:
а)	функция роста -^-увеличение с течениемвремени количества
станков, поступающих в народноехозяйство из различных источников;
б)	функция списания -fc- количество списанныхстанков, эта функция
также возрастает с течением времени, но ее рост отстает от первой
функции.
Обе функции не являются линейными, но для простоты рассуждений
их можно линеаризировать - допустить линейный характер зависимостей.
Указанная схе-ма развития, назовем ее схемой А, характерна непрерывным
ростом функций. Именно такой тип развития наблюдался для
машиностроения в целом и по отдельным предприятиям. Постараемся
показать, что схема А приводит к тупиковой ситуации.
1.	Величина станочного парка для года Г равна П. происходит
непрерьюное возрастание парка. Величина парка в определенный
период становится настолько большой, что станки некому обслуживать.
Величина парка ^количество рабочих - станочников связаны
соотношением
(5.6)
где Р - - число рабочих - станочников;
177
П величина станочного парка;
Кем - коэффициент сменности;
Кмн - коэффициент многостаночного обслуживания.
Последние годы число рабочих практически не возрастало,
коэффициент Кмн также был стабилен. Возрастание парка в этих условиях
привело к снижению коэффициента сменности. На предприятиях станки
некому было обслуживать даже в одну смену.
2.	Происходит непрерывное старение оборудования - величина
В-возрастоборудования рис.5.2.В настоящее время наряде предприятий
возраст станков превышает 30 лет. Доля таких станков
непрерывно возрастает. Отсюда:
-увеличивается количество ремонтных работ, потребность в рабочих
- ремонтниках, расходы на ремонт;
- уменьшается станкоотдача вследствие морального и физического
износа оборудования.
3.	Требуются дополнительные производственные площади для
установки, по существу, излишних станков, обслуживание этих площадей
и самих станков.
: Рис.5.2 '
178
Такое положение сложилось потому, что в стране не было органа,
который бы координировал эту работу и в масштабе государства,
регулировал развитие станочного парка, а у предприятий не было
экономических стимулов проводить в этих вопросах рациональную
политику. Но это только одна сторона вопроса.
Вторая причина указанного неблагополучия заключается в том, что
экономическая наука не разработала механизмы регулирования процесса
развития станочного парка. Рассмотрим эти механизмы:
1. Механизм определения достаточного объема станочного парка
предприятия. Администрация предприятий не спешила с ликвидацией
излишнего и устаревшего оборудования потому, что у нее отсутствовала
уверенность, что это оборудование может потребоваться через какое-то
время в силу увеличения производственной программы, изменения
профиля выпускаемой продукции и т.д. Как рассчитать потребное
количество оборудования? Если по нормо-часам, то для этого требуется:
1) знать производительность каждой группы станков, ибо трудовой
метод измерения величины продукции фиксирует только факт расхода
рабочего времени, а не его результативность;
2) знать трудоемкость каждой детали, сборочной единицы и изделия в
целом, аэто возможно только после стадии технологической подготовки
производства; и даже в этом случае только 20 - 25% норм являются
расчетными; остальные нормы получены обычно методом аналогий,
что снижает их точность.
Теория сложности позволяет эффективно решить поставленный вопрос.
Годовые объемы механообработки и имеющиеся резервы использования
станочного оборудования выражаются в одних и тех же единицах -
единицах сложности.
2. Механизм определения коэффициента использо-вания оборудования.
Если рассмотреть, существующие методики, то можно выделить две из
них:	........
1) проведение на предприятиях единовременных обследований,
обычно такое обследование планировалось не чаще одного раза в год;
2) расчет коэффициента по суммарной сменной трудоемкости.
В первом случае администрация предприятия назначает день
обследования, когда фиксируются загрузка каждого станка в отдельности
и средняя загрузка по участку, цеху, предприятию. Это полезное
мероприятие, но необходимо отметить недостатки:
1) фиксируется мгновенный срез состояния использования станков, в
то время как процесс непрерывно изменяется; нужны усредненные
показатели;
179
2) предварительная установка для обследования противоречит
принципу случайного выбора; каждое подразделение предприятия, чтобы
получить свои показатели, имеет возможность заранее подготовиться к
проведению проверки.
Сущность второго метода заключается в том, что определенная
суммарная трудоемкость обработанной продукции за определенный
период по участку, цеху, предприятию, поделив которую на количество
отработанных смен и количество станков, можно получить коэффициент
загрузки каждого станка в смену. Этот метод при правильном применении
дает удовлетворительный результат, но также имеет недостатки:
1)	результат фиксируется после обработки (учетный показатель), нас
интересует больше плановые показатели; если использовать расчетную
трудоемкость (нормы времени), то возникают новые трудности, которые.
выше уже обсуждались (требуется техпроцесс, который известен лишь
на стадии ТИП, число расчетных норм невелико и т.д.);
2)	при подсчетах фигурируют нормо-часы, а не произведенная
продукция, недостатки трудового показателя также выше обсуждались.
Теория сложности, предлагая единый метод измерения продукции.
Сложность - как аналог объема механообработки, в состоянии достоверно
решить вопросы о коэффициенте загрузки оборудования.
3.	Механизм определения коэффициента сменности. Это показатель, о
котором чаще всего говорят, но с определением которого меньше всего
ясности.
Формула подсчета фактического фонда времени построена
следующим образом:
Ффакт = Фк- г)г- rjcym- tjcm
где г[г - целосуточные потери в году; гуут - целосуточные потери в
сутках; /уцм целочасовые (целоминутные) потери в смене. Только теория'
сложности позволяет с единых позиций произвести все расчеты.
5.12. Антикризисное развитие фирмы
Согласно законам диалектики все объекты в природе и обществе
находятся в непрерывном развитии. Нет ничего застывшего и неизменного,
все изменяется, всякая стабильность относительна, а движение абсолютно.
Это относится к обществу, предприятию или фирме, как ячейке общества.
Жизненный цикл фирмы постоянно изменяется. Фирма зарождается,
180
развивается, достигает расцвета, а затем может наступить спад. Наглядно
это положение.иллюстрирует диаграмма на рис.5.3.
Рис.5.3
На оси абсцисс условно выделено три участка:
1	— фирма зарождается, развивается, повышает деловую активность;
2	-- фирма достигает расцвета, она конкурентоспособна в своей области,
растет прибыль и другие показатели;
3	- наступает спад, деловая активность снижается. Дальнейшая судьба
фирмы может быть различной:
а)	частичный спад снова сменяется активностью. Частичное колебание
деловой активности является закономерным. Жизнь не стоит на месте,
непрерывно изменяются условия функционирования фирмы. Некоторые
из них благоприятствуют развитию, другие препятствуют ему. В среднем
показатели деловой активности колеблются в пределах 5 - 10%.
Уместно вновь сослаться на законы диалектики - стабильность всегда
относительна;
б)	спад переходит в кризис фирмы. Последняя становится
неплатежеспособной и гибнет.
Антикризисное развитие предполагает возможность своевременного
вмешательства в процесс фирмы с целью предотвращения кризиса.
Первый вопрос, который возникает в связи с этим, что является
показателем кризисных явлений. Таких показателей очень много. Их
принято делить на внешние и внутренние. Первые - это внешняя среда, в
которой функционирует фирма: общественные явления, решения
181
правительства и законодательных органов, наличие в стране природных,
материальных и трудовых ресурсов, состояние рынка, условия
кредитования и многое другое. Внутренние факторы, определяющие
работоспособность фирмы, также весьма разнообразны: кадровый состав,
компетентность работников, наличие четких перспектив развития,
техническая оснащенность, использование прогрессивных технологий и
опыта, организация трудового коллектива и т.д.
Все сказанное говорит о том, что концепция антикризисного развития
настолько глобальна, охватываеттакой объем экономических, технических
и социальных явлений и процессов, что простых решений здесь быть не
может. Для успешного исследования факторов антикризисного развития
и выработки определенных практических рекомендаций требуется ввести
определенные ограничения:
1.	Совокупность показателей, определяющих дееспо-собность фирмы,
зависит от характера ее деятельности. Это вполне естественно. В настоящей
работе речь идет о предприятиях машиностроения и механообработки.
Машиностроение всегда было ведущей отраслью народного хозяйства.
Тяжелое положение, в котором оказалась отечественная экономика
определяется, прежде всего, отставанием машиностроения. Сырьевые и
добывающие отрасли частично сохранили свои позиции в международном
разделении труда. Машиностроение понесло более серьезные потери.
Планово-административная экономика не стимулировала повышения
качественных показателей продукции. План определял выпуск продукции
на каждом предприятии й ее распределение по министерствам и
предприятиям. Продукция машиностроительного производства
распределялась по предприятиям, по существу, бесплатно. В этих условиях
у предприятий - производителей не было стимулов улучшать качество
продукции, а у предприятий - потребителей не было стимулов отказываться
от бесплатной продукции, пусть даже низкого качества. Десятилетия такого
хозяйствования привели к тому, что отечественные товары оказались
неконкурентоспособными по сравнению с аналогичной продукцией
зарубежных фирм. Переход к рыночной экономике показал это очень
наглядно. Продукция только тогда называется товаром, когда она находит
потребителя. Товары отечественного машиностроения не находили спроса.
Отсюда отсутствие у предприятий денежных средств, невыплаты зарплаты.
Именно предприятия машиностроения и механообработки нуждаются в
скорейшем восстановлении и развитии. .
2.	На положение фирмы влияет множество факторов. Важно выделить
главные и клтбчевые из них. Есть веду щие факторы, от которых зависят все
остальные. У машиностроительной фирмы ведущие факторы связаны с
182
механообработкой. Совокупность операций, связанных с получением
деталей определяется как технологический процесс. Любой техпроцесс
содержит операции черновой и чистовой обработки. Цель черновых
проходов - снятие стружки. В среднем 30% металла уходит в стружку.
Здесь эффективность обработки определяется объемом снимаемого
металла в единицу времени. Цель чистовых проходов - получение заданной
точности и чистоты поверхности. Эффективность механообработки
определяется качествен-ными показателями деталей. Таким образом,
количественные и качественные показатели механообработки опре-деляют
в целом жизнеспособность фирмы или предприятия.
3.	Традиционно для определения объема продукции машиностроения
используют три вида показателей: натуральные, стоимостные и трудовые
(нормб-часы). В работе показаны недостатки этих показателей.
Предлагается новый показатель—единица сложности. Обоснован новый
метод нормирования при механообработке - метод оценки сложности.
Показаны преимущества нового метода. Сложность объекта
рассматривается как мета трудоемкости при изготовлении. Фактическим
выражением сложности является пропорциональная ей норма времени.
Целесообразно считать основным критерием жизнеспособности
фирмы - трудоемкость обработки одной единицы сложности. Снижение
этого критерия — основной признак спада.
Список литературы
1.	Арон Е.И., Калитин Г.И. Микроэлементное нормирование и проектирование
труда. Киев: Техника, 1983
2.	Алексеев С.А. и др. Техническое нормирование в машиностроении. М: Машгиз,
1951.-474 с.
3.	Анализ трудовых показателей, М: Экономика, 1989.-288 с.
4:	Автоматизирование системы управления машиностроительными
предприятиями/Под редакцией С. У. Олейника-М: Высшая школа, 1991.-
222 с.
5.	Арефьев И.Б. Интегрированные автоматизирован-ные системы управления в
машиностроении. - Л: Машиностроение, 1988
6.	Автоматизированные системы управления / Под редакцией Н.А. Соломатина.
М: Экономика, 1985.	.
7.	Автоматизированные системы управления в народном хозяйстве. - М:
Экономика, 1987.-286 с.
8.	АСУ на промышленном предприятии. Справочник. - М: Энергоиздат, 1989.
9.	АСУ на промышленном предприятии: Методы.создания. Справочник. - М:
Энергоатомиздат, 1989
10.	Антонов В.Н. и др. Комплексы технических средств АСУТП. Л: ЛЭТН,
1984. -76 с.
II.	Анализ состояния и пути совершенствования нормирования труда.
Свердловск: Изд. УГТУ-УПИ, 1986. - 28 с.
12.	Базовая система микроэлементных нормативов времени . - М: НИИ Труда,
1982.
13.	Генкин Б.М. Оптимизация норм труда. — М: Экономика, 1982.
14.	Гальцов А.Д. Нормирование и основы научной организации труда в
машиностроении. - М: Машиностроение, 1973. - 512 с.
15.	Гальцов А.Д. Организация работ по нормиро-ванию труда на
машиностроительном предприятии, - М: Машиностроение, 1984.- 200 с.
16.	Гальцов.А.Д. Работа на предприятии по нормированию и организации труда.
М: Машиностроение, 1983. -40 с.
17.	Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика. - М:
Высшая школа, 1977. - 479 с.
184
18.	Глушков В.М. Основы безбумажной информации. - М: Наука. Гл.ред; физ-,
мат, лит. 1987. - 552 с.
19.	Глушков В.М. Введение в АСУ. Киев:Техника, 1974. - 317 с.
20.	Дерябин А.Л. Программирование технологических процессов для станков
с ЧПУ. М: Машиностроение, 1984. - 224 с.
2L Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий. М:
Машиностроение, 1985.
22.	Захаров Н.Н. Техническое нормирование в машиностроении. М: .Машгиз,
1958.-60 с.
23.	Ипаров М.И. Туровец О.Г. Экономика, организация и планирование ТПП.
М: Высшая школа, 1987.
24.	Информационное обеспечение интегрированных производственных
комплексов. Л: Машиностроение, 1986.
25.	Киреева Л.Е., МиусковаР.П., Огнев В., Автоматизированная система расчета
нормативов на основе микроэлементов // Соц. труд. - 1984. - №9. - С.26.
26.	Коровина З.П. Методика расчетов трудоемкости продукции. М: Экономиздат,
1963.-95 с.	. .
27.	Кулагин И.Н. Научно обоснованное нормирование труда. М: Экономика,
1972,- 63 с.
28.	Каныгин Ю.М. Экономика и организация машинной информатики. Киев:
Наунова думка, 1984.
29.	Методика определения трудоемкости изделий новой продукции. - М: НИИ.
труда, 1970.
30.	Маталин А.А. Технология механической.обработки. Л: Машиностроение
(Ленингр. отд), 1977. - 464 с.
31.	Межотраслевые нормативные материалы, по выбору оптимальных. вариантов.:
организации труда при многостаночном обслуживании и совмещении профессий..
М: НИИ труда, 1979. - 72 с.	. /
32.	Макконел.К.Р., Брго С.Л. Экономика: принципы, проблемы и политика/ Пер.с 
англ., изд. к. Хагер Демос, 1993.-785 с.	. .	
33,	Методические рекомендации по расчету на ЭВМ норм времени , на базе
микроэлементных нормативов. М: Экономика, 1989.
185'
34.	Миллер Э.Э. Техническое нормирование труда в машиностроении. М:
Машиностроение, 1972. - 248 с.
35.	Махнорылов В.П. Нормирование труда на производственном участке
машиностроительного предприятия: Киёв: Техника, 1975,-184 с.
36.	Методика определения плановой трудоемкости продукции на предприятии.
М: Экономика, 1989. - 90 с.
37.	Мосталыгин Г.П., Толмачевский Н.Н. Технология машиностроения. М: 
Машиностроение, 1990.- 288 с.
38.	Нормативные материалы по нормированию труда. М: Экономика, 1986.
39.	Нормирование труда в промышленности. М: Экономика, 1982.
40.	Нормирование труда / Под ред. Б.М. Геннина. М: Экономика, 1985. - 272 с.
41.	Научная организация труда в машиностроении / Под ред. И.М.Разумова. М:
Высшая школа, 1978.-44 с.
42.	Научные основы организации управления и пос-троения АСУ / Под ред. В.Л.
Брейдо. М: Высшая школа, 1990, - 920 с.
43.	Научная организация труда на машиностро-ительных предприятиях / Под
ред. В.П. Радукина. . М: Машиностроение, 1986 . - 240 с.
44.	Общемашиностроительные нормы времени и режимов резания. М: НИИ
Труда, 1980. - 203 с.
45.	Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного и
подготовительно-заключительного. М: НИИ Труда, 1984. - 469 с.
46.	Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического
нормирования работ на металлорежущих станках. 1978. — 360 с.
47.	Организация, нормирование и материальное стимулирование труда в
машиностроении. М: Высшая школа, 1988.-288 с.
48.	Общемашиностроительные нормативы времени. М: НИИ Труда, 1980. - 209 с.
49.	Положение об организации нормирования труда в народном хозяйстве:
Нормативные материалы по норми-рованию труда. М: Экономика, 1986 . - 50 с.
50.	Петроченко ' П., Кузнецова К. Организация и нормирование труда в
промышленности. М: Профиздат, 1971. - 303 с.
51.	Пономарева К.В:, Кузьмин-Л.Г. Информационное обеспечение АСУ. - М:
Высшая школа, 1991 - 222 с.
52.	Планирование снижения трудоемкости’'и разработка нормативов трудовых
затрат. М: НИИ Труда, 1981. - 208 с.
186
53.	Разумов и др. Организация и планирование машиностроительного
производства / Под ред. И.М.Разумова: Учебник для вузов. М.: Изд.
Машиностроение, 1967.- 618 с.
54.	Разработка нормативных материалов для нормирования труда рабочих:
Методические рекомендации. М: НИИ Труда, 1983.
55.	Родионов В.Д., Терехов В.А:, Яковлев В.Б. Тех-нические средства АСУТП /
Под ред. В.Б. Яковлева. М: Высшая школа, 1989. - 65 с.	'
56:	Справочник нормировщика. Л: Машиностроение, 1986;
57.	Смирнов Е.Л. Справочное пособие по НОТ. М: Экономика, 1986.
58.	Справочник нормировщика / Под ред. А.В.Ухумова. Л: Машиностроение,
1986.
59.	Силантьева Н.А., Малиновский В.Р. Техническое нормирование труда в
машиностроении. М: Машиностроение, 1990.-256 с.
60.	Сердюковский Л.Н. Техническое нормирование в машиностроении. М:
Машиностроение, 1985. - 176 с.
61.	Соколовский А.П. Проблема типизации техноло-гических процессов. М:
ОНТИ, 1988.
62.	Суетина Л.М. Разработка нормативов по труду для машиностроения. М:
Машиностроение, 1975.-71 с.
63.	Справочник по нормированию труда. М: Машиностроение, 1993.-356 с.
64.	Смилянский Т.П. Какая АСУ эффективна? М: Экономика, 1988. - 304 с.
65.	Стефани Е.П. Основы построения АСУТП. - М: Энёргоиздат, 1982 - 352 с.
бб.	Толченов Т.В. Нормирование ' труда на предприятии / Под ред. Гордона.
М: Экономика, 1964.-216 с.
67.	Теория экономических информационных систем / Под ред. М.А.Королева.
,М: Финансы и статистика, 198.
68.	Укрупненное нормирование в машиностроении / Под ред. А.Д. Гальцова. М:
Машгиз, 1961. - 246 с.
69.	Чарухин Ю.В. Труд в автоматизированном произ-водстве. М: Экономика,
1988.-96 с.
70.	Шарин Ю.С., Поморцева Т.Ю. Теория сложности и ее использование в
машиностроении. Екатеринбург: ЦНТИ, 1995.-237 с.
71.	Шальеро И.И. Технический прогресс и нормиро-вание труда. М:
Машиностроение, 1968.
187
'll. Шарин Ю.С. Технологическое обеспечение стан-ков с ЧПУ. М:
Машиностроение, 1986. -176 с.
73.	Шарин Ю.С., Поморцева Т.Ю. Определение сложности деталей при
механообработке: Методическое руководство. Свердловск, УГТУ-УПИ,
1989.- 80 с.
74.	Шарин Ю.С. Вопросы точности в .теории сложности. Свердловск, УГТУ-
УПИ, 1990.-20 с.
75.	Шарин Ю.С., Шмурыгин Н.Д. и др. Определение сложности корпусных
деталей. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1998. - 92 с.
76.	Экономика и организация промышленного произ-водства / Под ред. Домичева.
М: Мысль, 1984.-351 с.
77.	Экономика труда / Под ред. Г.Р. Погосяна. М: Экономика, 1991. - 304 с.
78.	Фильев В.И. Нормирование труда на совре-менном. предприятии. М.
Бухгалтерский бюллетень, 1999. - 104 с.
79.	Шарин Ю.С. Поморцева Т.Ю., Метод нормиро-вания труда в машиностроении,
основанный на оценке сложности. Свердловск: УПИ, 1989.-37 с.
80.	Шарин Ю.С. Автоматизированная система эконо-мических нормативов. -
Свердловск: ЦНТИ, 1990. - 54 с.
81.	Шарин Ю.С., Якимович Б.А., Толмачев В.Г., Коршунов А.И., Теория
сложности. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1999. - 130 с.
82.	Седегов Р.С. и др., Оптимизация информационно-экономической системы
предприятия. М: Экономика, 1988. - 320 с.
84.	Автоматизированные системы управления машиностроительными
предприятиями: Учебник для вузов. М: «Высшая школа», 1991. - 142. с.
85.	Шарин Ю.С., Тоболкин А.П., Теория сложности и вопросы антикризисного
развития фирмы. Екатеринбург:УГТУ-УПИ, 2000. - 228 с. . .
86.	Шарин Ю.С., Тишенин Е.Ю. Проблема реорганизации станочного
парка, машиностроительных предприятий: Монография. Екатеринбург, 1998. -
120 с.
Содержание
Введение	3
Глава 1. Основы теории сложности	8
1.1.	Понятие о теории сложности	8
1.2.	Простые и сложные элементы в теории сложности	.11
1.3.	Структура формулы сложности	19
1.4.	Объект и статистика в теории сложности	23
1.5.	Вопросы точности в теории сложности	28
1.6.	Суммарная сложность и суммарная трудоемкость	34
1.7.	Сложность детали и сложность операции	3 8
1.8.	Оценка метода сложности	40
Глава 2. Конструктивная сложность детали
и технологические коэффициенты	48
2.1	Размерный технологический коэффициент	52
2.2.	Технологический коэффициент материала	54
2.3.	Технологический коэффициент заготовки	59
2.4.	Коэффициент технологичности конструкции детали	64
Глава 3. Теория сложности корпусных деталей	71
3.1.	Конструктивные элементы стороны корпуса	74
3.2.	Методика определения сложности
основных отверстий корпусных деталей	81
3.3.	Общая методика определения сложности корпусных деталей 104
3.4.	Операционная и маршрутная технологии	106
Глава 4. Значение теории сложности для
нормирования механообработки	108
4.1.	Методы нормирования в машиностроении	108
189
4.2.	Преимущества теории сложности доя нормирования	129
4.3.	Понятие об автоматизированных системах управления	133
4.4.	АСУ нормирования механообработки на основе
теории сложности	142
Глава 5. Применение теории сложности в машиностроении	155
5.1.	Экономический анализ	158
5.2.	Экономическое прогнозирование	160
5.3.	Экономическая диагностика	162
5.4.	Оперативное управление производством	164
5.5.	Технико-экономическое планирование	166
5.6.	Определение эффективности новой техники	167
5.7.	Границы использования станков с ЧПУ	168
5.8.	Использование основных фондов	170
5.9.	Фондоотдача и фондоемкость	172
5.10.	Расчет производственной мощности	173
5.11.	Станочный парк и его использование	177
5.12.	Антикризисное развитие фирмы	180
Список литературы	184
Подписано в печать 18.12.06. Бумага офсетная. Формат 60x84/16.
Гарнитура Times New Roman Суг. Тираж 100 экз.