Проектирование рабочих мест обувного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский государственный университет дизайна и технологии

Технологический институт

Кафедра технологии изделий из кожи

Специальность 281100 Технология изделий из кожи

Дипломная работа

на тему: "Проектирование рабочих мест обувного производства"

Исполнитель: Фролова Евгения Владимировна

Руководитель: ст. преподаватель Рябинкин С.И.

Консультанты:

Экономическая часть ст. преподаватель Рябинкин С.И.

Безопасность жизнедеятельности к.т.н., доц. Балова А.Н.

Нормоконтроль проведен: ст. преподаватель Рябинкин С.И.

Заведующий кафедрой д.т.н., проф. Фукин В.А.

Москва - 2009 г.

Содержание

Аннотация выпускной квалификационной работы

Введение

1. Литературный обзор

• 1.1 Понятие "рабочее место"
• 1.2 Факторы, влияющие на процесс проектирования рабочего места
• 1.2.1 Поза рабочего
• 1.2.2 Основное оборудование
• 1.2.3 Вспомогательное оборудование
• 1.2.4 Безопасность труда
• 1.2.5 Освещение
• 1.3 Проектирование производства, в том числе рабочих мест
• 1.4 Примеры методик проектирования рабочих мест
• 1.5 Автоматизация проектирования

2. Влияние технологического оборудования на площадь рабочего места (на примере основных производств предприятия)

3. Влияние возможностей рабочего на площадь рабочего места (на примере основных производств обувного предприятия)

• 3.1 Конвейеры с фиксированным расположением рабочих мест
• 3.2 Конвейеры со свободным расположением рабочих мест

4. Компоновка цехов для основных производственных процессов с использованием средств программ инженерной графики

• 4.1 Компоновка цехов для основных производственных процессов
• 4.1.1 Компоновка сборочных и заготовочных цехов
• 4.1.2 Компоновка раскройных и вырубочных цехов
• 4.2 Компоновка цехов с использованием средств программ инженерной графики
• 4.2.1 Основные принципы работы в AutoCAD
• 4.2.2 Выполнение компоновок с использованием AutoCAD

5. Безопасность жизнедеятельности

• 5.1 Характеристика проектируемого объекта
• 5.1.1 Возможность профессиональных заболеваний
• 5.1.2 Электробезопасность
• 5.1.3 Пожаробезопасность
• 5.1.4 Опасность возникновения чрезвычайных ситуаций
• 5.1.5 Опасности загрязнения окружающей среды
• 5.2 Решения по созданию безопасных условий труда
• 5.2.1 Решение по созданию нормативных условий микроклимата рабочих помещений
• 5.2.2 Решения по защите от воздействия шума, меры по обеспечению достаточной освещенности
• 5.2.3 Меры по обеспечению электробезопасности
• 5.2.4 Решения по обеспечению пожарной безопасности
• 5.2.5 Инструкция по охране труда для кафедры "Технология изделий из кожи"
• 5.3 Расчет защитного заземления компьютера

6. Расчет экономической эффективности научно-исследовательской работы

Заключение

Список литературы

Приложения



Аннотация выпускной квалификационной работы

Тип ВКР: дипломная работа

Выходные данные: Москва, МГУДТ, 2009, Кафедра технологии изделий из кожи и Кафедра спецкомпозиции.

Специальность (направление): 281100 Технология изделий из кожи

Дата защиты:

Исполнитель: Фролова Евгения Владимировна

Группа: ТО-041

Руководитель: ст. преподаватель Рябинкин С. И.

Тема: "Проектирование рабочих мест обувного производства".

Целью данной работы является выявление методов рационализации использования производственной площади для размещения оборудования и рабочей зоны.

Рабочее место является первичным звеном при проектировании производственного пространства в целом и является основополагающим фактором при определении площади цеха. Было рассмотрено влияние технологического оборудования и возможностей рабочего на площадь рабочего места. При определении рациональной компоновки предложено использовать схемы моторных полей.

Использование программ инженерной графики значительно облегчают построение компоновок. Даны основные принципы работы с AutoCAD. Приведены алгоритмы построения компоновок с использованием AutoCAD.



Введение

Объектом проектирования промышленного предприятия наряду с выбором места размещения производства и типа застройки являются производственные процессы (изготовление и сборка), включая процессы материально-технического обеспечения - логистики (транспортировка, хранение, перевалка, сортировка и другие), а также необходимые вспомогательные производственные процессы (ремонт, изготовление оргтехоснастки и другие). Производственные процессы, в том числе изготовление обуви, выполняются на участках, размещенных на площади цеха. На предварительном этапе проектирования цеха рассчитывается его площадь на основании выпуска в смену в условных парах и норме съема с 1 м ² в условных парах. Конечный этап проектирования цеха заключается в выполнении его чертежа (компоновки).

При компоновке цеха следует учитывать целый комплекс требований:

- технологических - компоновка цеха должна обеспечивать выполнение операций данного технологического участка в полном объеме и требуемого качества;

- экономических - при проектировании цеха нужно ориентироваться на необходимый минимум производственной площади, чтобы избежать необоснованных расходов на ее содержание;

- безопасности жизнедеятельности - уровни физических, химических и биологических опасных и вредных производственных факторов, генерируемых производственным оборудованием в рабочую зону, а также воздействующих на работающего при непосредственном контакте с элементами конструкции, должны соответствовать требованиям безопасности, установленным нормативно-технической документацией, утвержденной в установленном порядке.

Производственные процессы состоят из отдельных операций, которые выполняются на рабочих местах.

Рабочее место - это пространственная зона, оснащенная необходимыми средствами, в которой совершается трудовая деятельность работника или группы работников, совместно выполняющих производственные задания. Оно является частью производственно-технологической структуры предприятия и предназначено для выполнения части производственного процесса.

Рабочее место является первичным звеном при проектировании производственного пространства в целом и является основополагающим фактором при определении площади и габаритов цеха. Следовательно, оптимизация габаритов и площади каждого рабочего места с учетом требований, предъявляемых к компоновке цеха, является первостепенной задачей при проектировании.

Это вызывает необходимость наличия научно-обоснованной методики проектирования рабочих мест с учетом специфики обувного производства.

В настоящее время такая методика имеется на уровне рекомендаций для отдельно взятых рабочих мест и не в полной мере позволяет применить существующие программы инженерного проектирования.

Технологическая часть методики проектирования рабочих мест главным образом должна быть направлена на рациональное использование производственной площади для размещения оборудования и рабочей зоны.



1. Литературный обзор

1.1 Понятие "рабочее место"

Существуют различные определения понятия "рабочее место", отличаются в зависимости от позиции, с которой мы рассматриваем это понятие:

- экономической [ Современный экономический словарь. 5-е изд., перераб. и доп./ Райзберг Б. А., Лозовский Л. Ш., Стародубцева Е. Б. -- М.: ИНФРА-М, 2007. -- 495 с.]: "Рабочее место - место и находящиеся на нем средства производства, орудия труда для выполнения работы, приспособленные к осуществлению трудовых функций одним работником определенной профессии. Количество рабочих мест на предприятии должно соответствовать количеству занятых на нем работников с учетом графика и сменности работы, наличия отпусков ";

- юридической [ Большой юридический словарь. 3-е изд., доп. и перераб. / Под ред. проф. А. Я. Сухарева. -- М.: ИНФРА-М, 2007. -- VI, 858 с.]: "Рабочее место - часть пространства, приспособленная для выполнения работником (или группой работников) производственных функций. Согласно ст. 21 Трудового кодекса РФ работник имеет право на Р. м., соответствующее условиям, предусмотренным гос. стандартами организации и безопасности труда и коллективным договором";

- трудового законодательства [ Российская энциклопедия по охране труда: В 3 т. -- 2-е изд., перераб. и доп. Т. 2/ Ответственный редактор А. Л. Сафонов -- М. : НЦ ЭНАС, 2007. - 408 с.: ил.]: "Рабочее место - место, где работник должен находиться и где он выполняет работу в режиме и условиях, предусмотренных нормативно-технической документацией. Определение понятия "рабочее место" законодательно закреплено в ст. 209 ТК РФ и в полной мере соответствует общепринятой международной терминологии, в частности, определению, содержащемуся в Конвенции МОТ № 155: "Прямо или косвенно контролируемые работодателем места, где работник должен находиться или куда ему необходимо следовать в связи с его работой".";

- и другие.

Наиболее общее и полное определение представлено в [ http://www.bigsoviet.ru/word/594/65995/ Рабочее место. Большая советская энциклопедия.]:

"Рабочее место, часть пространства, приспособленная для выполнения работником (группой работников) своего производственного задания; первичное звено предприятия. Р. м. включает: основное и вспомогательное производственное оборудование (станки, механизмы, агрегаты, средства, обеспечивающие безопасность труда, защитные устройства, улучшающие санитарно-гигиенические условия работы, энергетические установки, коммуникации); технологическую и организационную оснастку (установочные и иные приспособления, инструмент, контрольно-измерительные приборы, столы, верстаки, инструментальные тумбочки, стеллажи, шкафы, стулья, кресла).

Различают Р. м. рабочих (основных, вспомогательных, обслуживающих), инженерно-технических и административно-управленческого персонала. Организация Р. м. тесно связана с организацией труда и производства на предприятии. Совершенствование Р. м. преследует цель создания такой материальной обстановки труда, которая обеспечивает повышение его производительности, способствует сохранению здоровья и развитию личности работника. При организации Р. м. учитываются антропометрические данные, выводы научной организации труда, рекомендации физиологии, психологии и гигиены, требования эргономики, инженерной психологии и технической эстетики".

Таким образом, под рабочим местом понимается пространственная зона, оснащенная необходимыми средствами, в которой совершается трудовая деятельность работника или группы работников, совместно выполняющих производственные задания. Рабочее место является частью производственно-технологической структуры предприятия и предназначено для выполнения части производственного процесса.



1.2 Факторы, влияющие на процесс проектирования рабочего места

Рабочее место, основное и вспомогательное оборудование, органы управления, средства отображения информации, рабочие стулья и подставки для ног, средства технологической и организационной оснастки должны обеспечивать безопасность, быстроту и экономичность трудовых действий и технического обслуживания оборудования в нормальных и аварийных условиях и соответствовать требованиям действующих нормативных документов, касающихся общих эргономических требований, принципов и методов эргономической оценки рабочих мест для выполнения работ сидя и стоя, технической эстетики и промышленного дизайна. Планировка рабочего места должна увязываться с компоновкой производственного потока и поступлением на рабочее место полуфабрикатов и изделий.

1.2.1 Поза рабочего

При планировке рабочего места необходимо учитывать позу рабочего во время работы. При выборе рабочей позы должны учитываться: конкретные условия производства и физиологические возможности рабочего, степень физической нагрузки, габаритные размеры и вес обрабатываемых полуфабрикатов или изделий, конструктивные особенности оборудования, темп работы и протяженность рабочей зоны.

Рабочая поза "стоя" применяется при выполнении работ, требующих значительных физических усилий (от 10 до 20 кг) одновременно с большим числом движений, при размахе рук более 1 м по фронту, 30 см в глубину, 40 см по высоте.

На рабочем месте при выполнении работы в положении "стоя" должен находиться стул для кратковременного отдыха (в организованные перерывы).

Рабочее место должно обеспечивать выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля. Зоны досягаемости моторного поля в вертикальной и горизонтальной плоскостях для средних размеров тела человека приведены на рис. 1 и 2.

Рисунок 1. Зона досягаемости моторного поля в вертикальной плоскости

Рисунок 2. Зона досягаемости моторного поля в горизонтальной плоскости

Выполнение трудовых операций "часто" и "очень часто" Частоту выполнения операций принимают: очень часто - две и более операции в 1 мин; часто - менее двух операций в 1 мин, но более двух операций в 1 ч; редко - не более двух операций в 1 ч. должно быть обеспечено в пределах зоны легкой досягаемости и оптимальной зоны моторного поля (рис. 3 и 4).

Рисунок 3. Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления в горизонтальной плоскости

Рисунок 4. Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления в вертикальной плоскости: 1 - зона для размещения очень часто используемых и наиболее важных органов управления (оптимальная зона моторного поля); 2 - зона для размещения часто используемых органов управления (зона легкой досягаемости моторного поля); 3 - зона для размещения редко используемых органов управления (зона досягаемости моторного поля)

Организация рабочего места и конструкция оборудования должны обеспечивать прямое и свободное положение корпуса тела работающего или наклон его вперед не более чем на 15° [ ГОСТ 12.2.033-78 Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования.].

Конструкцией производственного оборудования и организацией рабочего места должно быть обеспечено оптимальное положение работающего, которое достигается регулированием:

- высоты рабочей поверхности Высота рабочей поверхности - расстояние по вертикали от пола до горизонтальной плоскости (реально существующей или воображаемой), в которой выполняются основные трудовые движения.. Регулируемые параметры в зависимости от тяжести труда и роста работающего следует выбирать по номограмме, приведенной на рисунке 5;

- подставки для ног при нерегулируемой высоте рабочей поверхности. В этом случае высоту рабочей поверхности устанавливают по номограмме, приведенной на рисунке 5 для работающего ростом 1800 мм. Оптимальная рабочая поза для работающих более низкого роста достигается за счет увеличения высоты подставки для ног на величину, равную разности между высотой рабочей поверхности для работающего ростом 1800 мм и высотой рабочей поверхности, оптимальной для роста данного работающего.

В тех случаях, когда невозможно осуществить регулирование высоты рабочей поверхности и подставки для ног, допускается проектировать и изготовлять оборудование с нерегулируемой высотой рабочей поверхности и подставки для ног. В этом случае числовые значения высоты рабочей поверхности определяют по табл. 1.

При размещении органов управления следует руководствоваться данными табл. 1 и рис. 3-5. Органы управления на рабочей поверхности в горизонтальной и вертикальной плоскостях необходимо размещать с учетом следующих требований:

- очень часто используемые и наиболее важные органы управления должны быть расположены в зоне 1 (рис. 3 и 4);

- часто используемые и менее важные органы управления не допускается располагать за пределами зоны 2, а при тяжелой работе - выше 1000 мм от площадки, на которой стоит рабочий;

- редко используемые органы управления не допускается располагать за пределами зоны 3.

Рисунок 5. Номограмма зависимости высоты расположения средств отображения информации (1) и высоты рабочей поверхности (2 - при легкой работе, 3 - при работе средней тяжести, 4 - при тяжелой работе) от роста человека

Таблица 1

Категория	Высота рабочей поверхности, мм, при организации рабочего места
работ	женщин	мужчин	женщин и мужчин
Легкая	990	1060	1025
Средняя	930	980	955
Тяжелая	870	920	895

Для обеспечения удобного, возможно близкого подхода к столу, станку или машине должно быть предусмотрено пространство для стоп размером не менее 150 мм по глубине, 150 мм по высоте и 530 мм по ширине [5].

Рабочая поза "сидя" применяется при выполнении работ, требующих незначительных физических усилий (до 10 кг), при невысокой темпе работы и небольших размерах зоны обслуживания (не более 500 мм) [ Типовой проект организации рабочих мест закройного и вырубочного производств обувной промышленности - М.: ЦНИИТЭ Илегпром, 1972. - 30 с.].

Конструкцией рабочего места должно быть обеспечено выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля. Зоны досягаемости моторного поля в вертикальной и горизонтальной плоскостях для средних размеров тела человека приведены на рис. 6 и 7.

Рисунок 6. Зона досягаемости моторного поля в вертикальной плоскости

Рисунок 7. Зона досягаемости моторного поля в горизонтальной плоскости при высоте рабочей поверхности над полом 725 мм

Выполнение трудовых операций "часто" и "очень часто" должно быть обеспечено в пределах зоны легкой досягаемости и оптимальной зоны моторного поля, приведенных на рис. 8 [ ГОСТ 12.2.032-78 Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.]

Рисунок 8. Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления

Конструкцией производственного оборудования и рабочего места должно быть обеспечено оптимальное положение работающего, которое достигается регулированием:

- высоты рабочей поверхности, сиденья и пространства для ног. Регулируемые параметры следует выбирать по номограмме, приведенной на рис. 9;

- высоты сиденья и подставки для ног (при нерегулируемой высоте рабочей поверхности). В этом случае высоту рабочей поверхности устанавливают по номограмме (рис. 9) для работающего ростом 1800 мм. Оптимальная рабочая поза для работающих более низкого роста достигается за счет увеличения высоты рабочего сиденья и подставки для ног на величину, равную разности между высотой рабочей поверхности для работающего ростом 1800 мм и высотой рабочей поверхности, оптимальной для роста данного работающего.

В этих случаях, когда невозможно осуществить регулирование высоты рабочей поверхности и подставки для ног, допускается проектировать и изготовлять оборудование с нерегулируемыми параметрами рабочего места. В этом случае числовые значения этих параметров определяют по табл. 2, 3 и рис. 10.

Рисунок 9. Номограмма зависимости высоты рабочей поверхности для разных видов работ (1-4), пространства для ног (5) и высоты рабочего сиденья (6) от роста человека



Таблица 2

Наименование работы	Высота рабочей поверхности, мм при организации рабочего места
	женщин	мужчин	женщин и мужчин
Очень тонкие зрительные работы (сборка часов, гравировка, картография, сборка очень мелких деталей и др.)	930	1020	975
Тонкие работы (монтаж мелких деталей, станочные работы, требующие высокой точности, и др.)	835	905	870
Легкие работы (монтаж более крупных деталей, конторская работа, станочные работы, не требующие высокой точности, и др.)	700	750	725
Печатание на машинке, типографских станках, перфораторах, легкая сборочная работа более крупных деталей и др.	630	680	655

Таблица 3

Пол работающего	Высота сиденья, мм
Женщины	400
Мужчины и женщины	420
Мужчины	430

Рисунок 10. Пространство для ног (ширина не менее 500 мм): а - расстояние от сиденья до нижнего края рабочей поверхности не менее 150 мм; h - высота пространства для ног не менее 600 мм

Форму рабочей поверхности различного оборудования следует устанавливать с учетом характера выполняемой работы. Она может быть прямоугольной, иметь вырез для корпуса работающего или углубление для настольных машин и т.д. При необходимости на рабочую поверхность следует устанавливать подлокотники.

Подставка для ног должна быть регулируемой по высоте. Ширина должна быть не менее 300 мм, длина - не менее 400 мм. Поверхность подставки должна быть рифленой. По переднему краю следует предусматривать бортик высотой 10 мм.

Наиболее рациональной является переменная поза, обеспечивающая рабочему возможность перехода через короткие промежутки времени из позы "стоя" в позу "сидя".

При проектировании оборудования и организации рабочего места следует учитывать антропометрические показатели женщин (если работают только женщины) и мужчин (если работают только мужчины); если оборудование обслуживают женщины и мужчины - общие средние показатели женщин и мужчин

1.2.2 Основное оборудование

Располагать оборудование относительно транспортных устройств необходимо таким образом, чтобы был обеспечен свободный доступ к зонам его профилактического осмотра и ремонта. При этом должно быть обеспечено наиболее экономичное использование производственных площадей.

1.2.3 Вспомогательное оборудование

Конструкция вспомогательного оборудования должна соответствовать условиям выполнения технологических операций, быть компактной, надежной в эксплуатации, обеспечивать хранение изделий и полуфабрикатов, производственной документации, инструмента и личных вещей рабочего, а также отвечать требованиям промышленной эстетики.

Кроме того, каждый предмет должен иметь свое постоянное место, это вырабатывает автоматизм в движении рабочего. При этом надо стремиться к тому, чтобы вспомогательное оборудование располагалось равномерно с правой и левой стороны и движения тела рабочего были симметричны. Все, что рабочему надо брать правой рукой, следует располагать справа, левой рукой - слева.

1.2.4 Безопасность труда

Уровни физических, химических и биологических опасных и вредных производственных факторов, генерируемых производственным оборудованием в рабочую зону, а также воздействующих на работающего при непосредственном контакте с элементами конструкции, должны соответствовать требованиям безопасности, установленным нормативно-технической документацией, утвержденной в установленном порядке.

Входящие в конструкцию производственного оборудования специальные технические и санитарно-технические средства (ограждения, экраны, вентиляторы и др.), обеспечивающие устранение или снижение уровней опасных и вредных производственных факторов до допустимых значений, не должны затруднять выполнение трудовых действий [ ГОСТ 12.2.049--80 Оборудование производственное. Общие эргономические требования.].

Применение средств защиты работающих должно обеспечивать:

- удаление опасных и вредных веществ и материалов из рабочей зоны;

- снижение уровня вредных факторов до величины, установленной действующими санитарными нормами, утвержденными в установленном порядке;

- защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, сопутствующих принятой технологии и условиям работы;

- защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, возникающих при нарушении технологического процесса [ ГОСТ 12.3.002--75 Процессы производственные. Общие требования безопасности.].

Рабочие места, на которых выполняются операции, сопровождающиеся выделением вредных газов или образованием пыли, должны оборудоваться местными вытяжными устройствами, обеспечивающими допустимые санитарными нормами предельные концентрации (ПДК) их в воздушной среде рабочей зоны. Величина ПДК для пыли 2 мг/м ³, бензина - 100 мг/м ³, ацетона - 200 мг/м ³, формальдегида - 0,5 мг/м ³ [ ГОСТ 12.1.005 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.].

1.2.5 Освещение

Освещение рабочих мест должно способствовать максимальной зрительной работоспособности и создавать благоприятное психологическое и эстетическое действие на человека, для чего необходимо:

- обеспечить необходимую для работы освещенность, равномерную без резких контрастов;

- получить правильное тенеобразование и направление световых лучей;

- устранить блесткость;

- использовать новые технические средства для осветительных установок;

- подобрать соответствующие цвета для окраски рабочих мест и всего помещения.

При расположении рабочих мест вдоль конвейера рекомендуется применять общее локализованное освещение люминесцентными лампами [ СП 2.2.1.1312-03 Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий.].

Уровень освещенности рабочего места определяется с учетом напряженности зрительной работы и должен находиться в пределах 500-750 лк.

Цветовое оформление рабочих мест должно сочетаться с отделкой производственных помещений и соответствовать требованиям, изложенным в [ СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение".].

1.3 Проектирование производства, в том числе рабочих мест

Объектом проектирования промышленного предприятия наряду с выбором места размещения производства и типа застройки являются производственные процессы (изготовление и сборка), включая процессы материально-технического обеспечения - логистики (транспортировка, хранение, перевалка, сортировка и другие), а также необходимые вспомогательные производственные процессы (ремонт, изготовление оргтехоснастки и другие).

Проектирование промышленного предприятия - это разработка комплекса экономических и технологических документов: смет, расчетов и чертежей. Процесс проектирования включает разработку проекта, его реализацию и ввод предприятия в эксплуатацию.

В технологической части проекта предусматривается: состав предприятия (перечень структурных подразделений), расчет потребности в материалах, схемы технологических процессов для основных и вспомогательных цехов.

Задачи, которые приходится решать при проектировании промышленного предприятия, являются весьма сложными и комплексными. Для их решения возможно применение двух принципиальных, хотя и разных с методической точки зрения подходов:

· Аналитический подход ("сверху вниз"). Суть его состоит в проектировании от целого (завод) к частному (оборудование/рабочие места), или, другими словами, от общего к деталям.

· Синтетический подход ("снизу-вверх"). Суть его состоит в проектировании от частного (рабочее место/участок) к целому (здания/местоположение).

Практика показывает, что следует стремиться к комбинированному применению обоих подходов (вертикальное применение), так как при реальном проектирование "сверху вниз" периодически требуется возвращаться на предыдущие этапы для уточнения параметров.

Проектирование рабочих мест выполняется с учетом содержания типовых проектов для данной специальности. Каждый типовой проект составлен на основе специальных научных исследований и обобщения опыта лучших промышленных предприятий. В нем устанавливаются назначение и специализация рабочего места, даются состав оборудования и оснастки, внешняя и внутренняя планировка рабочего места, рациональные методы и приемы труда, формы обслуживания рабочего места, санитарно-гигиенические и эстетические требования.

Индивидуальные проекты рабочих мест создаются для таких профессиональных групп рабочих, которые, не являясь массовыми, имеют значительный удельный вес на данном предприятии. В таком случае затраты на разработку индивидуальных проектов рабочих мест окупаются за счет роста производительности труда. Проект рабочего места и организации трудового процесса оформляется в специальном документе - карте организации труда и рабочего места [ http://wiki.hr-portal.ru/Slovar'Terminov/ProektirovanieRabochixMest Словарь (Энциклопедия) По Управлению Персоналом: Словарь Терминов / Проектирование Рабочих Мест.].

1.4 Примеры методик проектирования рабочих мест

Как уже было сказано выше, проектирование рабочих мест выполняется с учетом содержания типовых проектов для данной специальности. Существующие типовые проекты можно разделить на два типа: типовые проекты организации рабочего места для конкретной профессии [ Типовой проект организации труда и рабочего места прессовщика-вулканизаторщика, обслуживающего вулканизационный пресс фирмы "Десма" в производстве подошвенных резин в промышленности искусственных кож и пленочных материалов - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1986. - 112 с., Типовой проект организации труда и рабочего места вырубщика.]и типовые проекты организации труда на конкретном участке обувного производства [ Типовой проект организации труда на участке предварительной обработки деталей верха обуви - М.: ЦНИИТЭ Илегпром, 1986. - 112 с., Типовой проект организации труда на высокопроизводительных потоках по производству обуви - М.: ЦНИИТЭ Илегпром, 1986. - 86 с., 6].

В типовых проектах организации труда и рабочего места вырубщика и прессовщика-вулканизаторщика, обслуживающего вулканизационный пресс фирмы "Десма" [14, 15] приводятся чертежи рабочего места с подробным описанием применяемого основного и вспомогательного оборудования. Принципы, по которым были спроектированы данные рабочие места не приводятся, поэтому данные типовые проекты не могут послужить примером для проектирования остальных рабочих мест обувного производства.

В типовом проекте организации труда на участке предварительной обработки деталей верха обуви [16] приводится планировка рабочего места, но при этом не указываются ни размеры между рабочими местами, ни размеры между оборудованием основным и вспомогательным, между оборудованием и транспортирующим устройством. Данный типовой проект можно использовать для расчета технико-экономических показателей, в нем приводятся общие сведения по организации труда организации труда, условиям труда и схемы компоновки рабочих мест на участке предварительной обработки деталей верха обуви и самого участка. Однако вышеупомянутые схемы не представляется возможным использовать при компоновке реального потока, так как на схемах не указано ни каких-либо размеров, ни масштабов этих схем, ни описания принципов компоновки потока и рабочих мест.

В типовом проекте организации труда на высокопроизводительных потоках по производству обуви [17] упор делается на планировку цеха и компоновку потока. Рассматривается централизованный цех, в котором расположены потоки по сборке заготовки и по сборке обуви: приводятся рациональные нормы размещения потоков в цехе, рациональные нормы установки основного и вспомогательного оборудования при проектировании потоков, схема компоновки централизованного цеха; в разделе "Организация труда и рабочих мест" приводятся размеры оптимальной зоны досягаемости рук, нормативы удобств выполнения трудовых движений, рекомендуемая высота рабочего стола в зависимости от рабочего положения и роста человека, схема углов видимости. Однако при детальном анализе имеющейся в данном типовом проекте информации становится понятно, что его нельзя использовать: в таблице "Рациональные нормы размещения потоков в обувном производстве" отсутствуют данные о расстоянии между оборудованием и колонной, а нормы расстояний между торцом конвейера со стороны, противоположной запуску и стеной, между оборудованием потоков и стеной меньше минимальной величины поперечного и продольного прохода соответственно; в таблице "Рациональные нормы установки основного и вспомогательного оборудования при проектировании потоков обувного производства" не указано расстояние между машинными операциями, между оборудованием и конвейером; в схеме компоновки централизованного цеха не показано резервное оборудование, не предусмотрена площадка для размещения запаса коробок для операции упаковка обуви; данные из раздела "Организация труда и рабочих мест" дают возможность определить рабочую зону, в которой можно разместить основное и вспомогательное оборудование и инструмент, но не приводятся параметры по размещению оборудования и инструмента в рабочей зоне - то есть компоновки рабочего места.

В типовом проекте организации рабочих мест закройного и вырубочного производств обувной промышленности [6]представлена типовая организация рабочих мест для 10 профессий: сортировщика верхних кож, маркировщика деталей верха обуви, пробивальщика рисунков на деталях верха обуви, спускальщика краев деталей верха обуви, контролера качества деталей верха и низа обуви, увлажняльщика рантовых стелек, фрезеровщика деталей низа обуви (сборочный участок), намазчика деталей низа обуви, выравнивальщика деталей низа обуви. Принципы компоновки рабочих мест для вышеперечисленных профессий не приводятся, поэтому данную типовую технологию нельзя использовать для разработки компоновки других рабочих мест.

1.5 Автоматизация проектирования

Современный уровень программных и технических средств электронной вычислительной техники позволяет перейти от традиционных, ручных методов работы к новым информационным технологиям с использованием ЭВМ, создать системы автоматизации разработки и выполнения технологической документации, удовлетворяющие стандартам ЕСТД ЕСТД (Единая система технологической документации) - комплекс государственных стандартов, устанавливающих правила и положения о порядке разработки, оформления, комплектации и обращения технологической документации. К технологическим относятся документы, которые определяют технологию изготовления изделия и содержат необходимые данные для организации производства, в том числе: маршрутные и операционные карты, карты эскизов и схем, спецификация технологических документов, технологическая инструкция, ведомость по материалам и оснастке. Операционные карты технологических процессов выпускаются на изготовление отливок, раскрой заготовок, механическую и термическую обработку и т. п. как по качеству исполнения документов, так и по соблюдению требований стандартов. рациональное рабочее площадь компоновка

Разработка технологической документации - это часть системы автоматизированного проектирования (САПР). САПР охватывает все задачи, связанные с проектной деятельностью: графические, аналитические, экономические и т. д. Использование САПР позволяет в значительной мере сократить продолжительность этапа подготовки запуска изделий в производство. К преимуществам использования САПР относятся:

1. Более быстрое выполнение чертежей - тратить меньше усилий на выполнение чертежа и меньше времени на его редактирование: вот две основные причины использования автоматизированной системы проектирования. Программа обладает полным набором инструментов для выполнения чертежей и редактирования, которые помогут избежать выполнения повторяющихся чертежных задач, отнимающего много времени.

При выполнении чертежа вручную необходимо использовать чертежные инструменты, такие как карандаши, линейки, циркули, рейсшины, трафареты и ластики. Необходимо вручную выполнять повторяющиеся чертежные и редакторские задачи.

В САПР предложен большой выбор чертежных инструментов для создания линий, окружностей, сплайновых кривых и т.д.

Можно легко перемещать, копировать, смещать, поворачивать и зеркально отображать объекты. Можно также копировать объекты между открытыми чертежами.

2. Повышение точности выполнения чертежей - инженерные и архитектурные чертежи должны выполняться с высокой степенью точности. Используя автоматизированные системы проектирования, можно чертить более точно, чем при выполнении чертежей вручную.

При выполнении чертежа вручную необходимо внимательно следить за размером и выравниванием. Нужно вручную производить измерения объектов и выверять их размеры.

В САПР для получения точных размеров можно использовать несколько способов.

Самый простой способ - разместить точки на прямоугольной сетке.

Еще один способ - задать точные координаты. С помощью координат указывается положение точек чертежа относительно осей X и Y или расстояние и угол относительно другой точки.

С помощью объектных привязок Режим объектной привязки - механизм выбора определенных точек в процессе редактирования чертежа. можно осуществлять привязку к точкам на существующих объектах, например к конечным точкам дуги, средней точке отрезка или центру окружности.

С помощью полярного отслеживания Полярное отслеживание - средство обеспечения точности построений. Отображается набор временных линий, проходящих под заданными углами. можно осуществлять привязку к ранее заданным углам и определять расстояния по этим углам.

3. Повышение качества выполнения чертежей - Независимо от того, ведется ли работа над проектом в одиночку или в составе команды, для эффективного взаимодействия требуется разработать стандарты.

При выполнении чертежа вручную требуется точность при построении линий различных типов и толщины, а также при нанесении текста, размеров и т.д. С самого начала необходимо установить стандарты и следовать им.

В САПР создание стилей и их применение может обеспечить соответствие промышленным стандартам или стандартам компании.

Можно создавать стили для текста, размеров и типов линий. Например, стиль текста описывает шрифт и параметры его начертания, такие как высота, ширина и наклон. Изменить примененный стиль можно в любое время.

Информацию о стилях, слоях, листах, основной надписи и рамке можно сохранять в файлах шаблонов чертежей.

Использование шаблонов чертежей позволяет быстро создавать новые чертежи, соответствующие стандартам.

4. Сокращение затрат на усовершенствование технологической схемы, возможность многократного использования чертежей - версии являются частью любого проекта. Независимо от того, выполняется ли чертеж вручную или с использованием автоматизированной системы проектирования, в чертеж необходимо вносить изменения.

Для внесения изменений в чертеж при выполнении его на бумаге необходимо стирать элементы и чертить их снова.

С помощью большого набора инструментов редактирования можно избежать утомительных операций редактирования вручную. Если необходимо сделать копию всего объекта или его части, необязательно чертить его еще раз. Если необходимо удалить объект, потребуется несколько нажатий кнопки мыши, чтобы стереть его. Если сделана ошибка, можно быстро отменить совершенные действия.

После того как объект начерчен, не возникнет необходимости чертить его еще раз.

Начерченные объекты можно редактировать, т.е. создавать их зеркальное отражение, вращать, растягивать их, изменять масштаб и т.д. Такие свойства объектов, как тип и вес линий, цвет и слой можно изменять в любое время.

5. Высокий уровень проектирования - возможности автоматизированных систем проектирования позволяют быстро просматривать элементы чертежа в различных масштабах.

При выполнении чертежа вручную размер и разрешение чертежа изменить нельзя.

В САПР размер и разрешение чертежа можно изменять.

При работе с мелкими деталями можно увеличить размер изображения, увеличив его масштаб. Для отображения большего числа элементов чертежа можно уменьшить его масштаб Масштаб - 1. Пропорциональный размер объекта, измеряемый относительно других объектов. 2. Экранный размер сегментов прерывистых типов линий и штриховок. 3. Наблюдаемый размер объектов на виде относительно листа.. Для перехода к другой части чертежа без изменения масштаба используют панорамирование Панорамирование - перемещение вида чертежа без изменения экранного увеличения..

Для улучшения рабочих условий можно изменять масштаб объектов и панорамировать их. Эти функции могут очень пригодиться при выполнении крупных чертежей с большим количеством элементов.

В диалоге с ЭВМ создаются технологические документы (чертежи и схемы) как с использованием, например, графических примитивов типа точка, отрезок и других, так и фрагментов ранее созданных конструктивных элементов, например, графических изображений стандартных изделий, типовых и унифицированных конструкций, их частей и т. д. При этом модели вышеуказанных фрагментов могут быть параметрически заданными.

С помощью заданий значений параметров технолог может изменять их размеры и геометрическую форму, обеспечивая многовариантность графических изображений и, соответственно, чертежей и схем. При таком подходе к разработке технологии использование компьютерной графики не устраняет чертежа как основу разработки технологических схем и чертежей, а компьютер используется как "электронный кульман", облегчающий труд технолога.

Существуют и другие подходы к автоматизации деятельности технолога, например, на основе создания трехмерных геометрических моделей проектируемых изделий. Возможно применение компьютерных методов, позволяющих создавать пространственную модель оригинала, решать геометрические задачи и получать изображения на плоскости непосредственно по пространственной модели, что обеспечивает переход на более высокий качественный уровень разработки технологии.

Задача перехода на новую технологию разработки чертежей и схем требует современных методов обучения технологов, в которых основное место занимают методы компьютерной графики как нового инструмента проектирования.

Объектом анализа избрана деятельность технолога, связанная с выполнением компоновок технологических участков и цехов. Это направление содержит много рутинных операций, поэтому является более доступным для автоматизации.

Чертеж компоновки в современных условиях выполняется с использованием систем автоматизированного проектирования (САПР),

Как и любая сложная система, САПР состоит из подсистем:

проектирующие подсистемы;

обслуживающие системы.

Проектирующие подсистемы непосредственно выполняют проектные процедуры. Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемы геометрического двухмерного и трехмерного моделирования объектов, изготовления конструкторской документации.

Обслуживающие подсистемы обеспечивают функционирования проектирующих подсистем, их совокупность часто называют системной средой (или оболочкой) САПР. Типичными обслуживающими подсистемами являются подсистемы управления проектными данными, подсистемы разработки и сопровождения программного обеспечения CASE (Computer Aided Software Engineering).

Структурирование САПР по различным аспектам обуславливает появление видов обеспечения САПР. Выделим следующие из них:

- техническое (ТО), включающее различные аппаратные средства (ЭВМ, периферийные устройства, сетевое коммутационное оборудование, линии связи, измерительные средства);

- программное (ПО), представляемое компьютерными программами САПР;

- информационное (ИО), состоящее из базы данных, СУБД, а также включающее другие данные, используемые при проектировании;

- методическое, включающее различные методики проектирования, иногда к нему относят также математическое обеспечение;

- организационное, представляемое штатными расписаниями, должностными конструкциями и другими документами, регламентирующими работу проектного предприятия.

Наиболее представительными и широко используемыми являются следующие группы САПР.

1. САПР для применения в отраслях общего машиностроения. Их часто называют машиностроительными САПР или системами MCAD (Mechanical CAD).

2. САПР для радиоэлектроники: системы ECAD (Electronic CAD) EDA (Electronic Design Automation).

3. САПР в области архитектуры и строительства.

В состав развитых машиностроительных САПР входят в качестве составляющих системы CAD, CAM и CAE.

Функции CAD-систем подразделяют на функции двухмерного и трехмерного проектирования. К функциям 2D относят черчение, оформление конструкторской документации; к функциям 3D - получение трехмерных геометрических моделей, метрические расчеты, реалистичную визуализацию, взаимное преобразование 2D- и 3D-моделей. В ярде систем предусмотрено также выполнение процедур, называемых процедурами позиционирования, к ним относят компоновку и размещение оборудования.

Среди CAD-систем различают системы нижнего, среднего и верхнего уровней. Первые из них называют "легкими" системами, они ориентированы на 2D- графику, сравнительно дешевы, основной аппаратной платформой для их использования являются ПК. Системы верхнего уровня, называемые также "тяжелыми", дороги, более универсальны, ориентированы на геометрическое твердотельное и поверхностное 3D-моделирование, оформление чертежной документации в них обычно осуществляется с помощью предварительной разработки трехмерных геометрических моделей. Системы среднего уровня по своим возможностям занимают промежуточное положение между "легкими" и "тяжелыми" системами.

К числу мировых лидеров в области CAD/CAM систем верхнего уровня относятся системы Power Solution (DUCT) фирмы DELCAM plc (Англия), CIMATRON фирмы Cimatron Ltd (Израиль), Unigraphics фирмы Unigraphics Solution (США).

Power Solution - современный подход к решению задач инструментального производства. Это набор самостоятельных, функционально законченных модулей, решающих конкретные задачи.

CIMATRON - является интегрированной CAD/CAM системой, представляющей довольно широкий выбор средств для конструирования, анализа, черчения и подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ.

Unigraphics - позволяет проектировать сложные пространственные объекты; создавать любой чертеж на базе существующей 3D геометрической модели твердого тела, проволочной модели и эскизов с автоматическим построением ортогональных и дополнительных видов.

В России получили распространение системы среднего уровня компаний Autodesk, Solid Works Corporation, Bently, Топ Системы, Аскон и многие другие. Все эти системы, как правило, имеют подсистемы конструкторско-чертежную 2D, твердотельного 3D-моделирования, технологического проектирования, управления проектными данными, ряд подсистем инженерного анализа и расчета отдельных видов машиностроительных изделий, а также библиотеки типовых конструктивных решений.

В работе для выполнения чертежей технологических участков и цехов обувного проектирования применялась программа инженерного проектирования AutoCAD 2007, являющаяся на сегодняшний день одной из самых перспективных и эффективных, и которая показала свою абсолютную пригодность и простоту в использовании.

Проектирование с использованием программ AutoCAD, разработанных фирмой Autodesk Limited, делает труд технологов и разработчиков более качественным и эффективным. Последняя версия AutoCAD 2009 является очередной модификацией, по многим параметрам превосходящей предшествующие версии.

Рабочее место является первичным звеном при проектировании производственного пространства в целом и является основополагающим фактором при определении площади цеха. Существуют отдельно составленные типовые проекты по организации рабочих мест обувного производства, но единой методики компоновки рабочих мест нет.

Разработать общую методику проектирования рабочих мест обувного производства с учетом специфики различных технологических участков. На основе системного подхода с учетом всех требований технологии, экологичности, безопасности жизнедеятельности и использования современных средств компьютерного проектирования.



2. Влияние технологического оборудования на площадь рабочего места (на примере основных производств предприятия)

Основой для решения задачи определения размерных параметров предприятия в целом и рабочего места в частности является производственная программа - ассортимент выпускаемой продукции и мощность предприятия. Производственная программа определяет потребности в производственных мощностях, которые необходимы для ее реализации и определяют тем самым такие параметры производственно-заводских систем, как количество и вид оборудования, численность персонала, потребности в площадях и инженерных коммуникациях. Ассортимент продукции влияет на вид используемого оборудования и его количество (например, применение термопластичных задников вызывает необходимость использовать машину для предварительного формования пяточной части заготовки верха с термоустановкой, когда как при применении кожкартонного задника термоустановка не требуется, но нужно добавить операцию вклеивание задника - соответственно на конвейере будет на одно рабочее место больше; при изготовлении обуви из толстых кож необходимо заготовки перед затяжкой на колодку увлажнять, если же используется тонкая эластичная кожа, то достаточно применения термоувлажнителя; если в заготовке много отрезных и декоративных настрочных деталей, то требуется больше рабочих мест, оснащенных швейными машинами, по сравнению с заготовкой, состоящей из одной или двух деталей). Мощность предприятия влияет на количество оборудования и рабочих мест - при невысокой мощности на одном рабочем месте возможно совмещение нескольких операций, то есть при неизменном количестве оборудования количество рабочих мест уменьшается.

При компоновке оборудования рекомендуется соблюдать следующие минимальные расстояния между смежными рабочими местами:

- между ручными рабочими местами, а также между рабочими местами с настольными машинами (швейные и др.) 0,7-0,8 м;

- между рабочими местами ручной и машинной операций 0,8-0,9 м;

- между машинами 1 м;

- между смежными рабочими местами, на которых рабочие стоят спиной друг к другу, 1,2 м.

Технологическое оборудование напрямую влияет на размер рабочего места, при этом возможно несколько вариантов:

1. Если на рабочем месте установлена одна единица оборудования, то ширина рабочей зоны равна ширине оборудования, а длина рабочего места складывается из длины оборудования и длины рабочей зоны (см. рис. 11).

Рисунок 11. Компоновка рабочего места, на котором находится одна единица оборудования, способ работы - машинный, последующая операция - ручная

2. Если на рабочем месте установлено несколько единиц оборудования, то площадь рабочего места определяется опытным путем при его компоновке, так возможны различные варианты (однако не надо забывать о необходимости свободного доступа рабочего на рабочее место - ширина прохода не должны быть меньше 0,5 метров):

- оборудование размещается по периметру рабочей зоны (см. рис. 12);

Рисунок 12. Рабочее место на операции

Прикрепление стелечного узла:

- габариты оборудования частично накладываются друг на друга (см. рис. 13);

Рисунок 13. Компоновка рабочего места операции "Обтяжка и клеевая затяжка носочно-пучковой части заготовки"

- при использовании нескольких единиц вспомогательного оборудования, они могут заходить в область следующего рабочего места (см. рис. 14)

...