К категории инструмента относят орудия производства, стоимостью не более 10000 руб. за единицу независимо от установленных для них сроков амортизации, а также стоимостью свыше 10000 руб., но при условии, что срок амортизации не превышает 1 года.
Классификация инструмента очень сложна. Весь инструмент по его назначению можно разделить на рабочий и контрольно-измерительный. Рабочий инструмент в свою очередь подразделяют на ручной и механизированный (электрифицированный, пневматический, пиротехнический и т. д.), а также по видам выполняемых работ (сверлильный, резьбонарезной и т. д.), по характеру движения (вращательный, возвратно-поступательный, ударный и т. д.) и по конструкции корпуса. Кроме того, рабочий инструмент бывает универсальным (плоскогубцы, нож монтерский и т. д.) и специализированных (ключи для кабельных полок, коробок; нож для снятия оболочки кабелей и т. д.).
Преобладающая часть инструмента в машиностроении выпускается по государственным стандартам. В этих стандартах установлены номенклатура инструмента, качественные требования, которым он должен удовлетворять, методы испытаний, позволяющие объективно оценить качество инструмента, а также установочные и габаритные размеры.
Общесоюзные стандарты разработаны на основные типы промышленного инструмента для горячей и холодной обработки металлов, слесарных работ и т. д. (плоскогубцы комбинированные ГОСТ 5547 — 75*, плоскогубцы ГОСТ 7236 — 73*, отвертки слесарно-монтажные ГОСТ 17199 — 71**, молотки слесарные стальные ГОСТ 2310 — 77 и т. д.).
Стандартизация инструмента не ограничивается разработкой государственных стандартов. Кроме них разрабатываются и утверждаются нормали, единые рабочие чертежи, по которым инструмент изготовляют на заводах.
Работа по классификации инструмента имеет большое народнохозяйственное значение, так как для централизованного производства необходимо обеспечить не только одинаковые названия одного и того же инструмента, но и одинаковые условные обозначения.
Например, инструмент машиностроительной промышленности, широко применяемый в электромонтажном производстве, в зависимости от назначения подразделяют на 10 групп: для литья, термической обработки, сварки, пайки и огневой резки металлов, обработки давлением, резанием металлов и т. д. Каждая из групп делится на 10 подгрупп, каждая из подгрупп — на 10 видов, каждый из видов — на 10 разновидностей.
Каждый инструмент имеет условное обозначение из восьми цифр, оно состоит из двух частей по четыре цифры (знака) в каждой. Первая часть обозначения определяет эксплуатационно-конструктивную характеристику разновидности. Вторая часть может содержать до 9999 типоразмеров. Условное обозначение является регистрационным номером для отраслевых и заводских стандартов. Под этим обозначением технологическая оснастка учитывается и хранится.
По этой системе обозначений, например, слесарно-монтажная отвертка типа 1 длиной 250 мм с ручкой из пластмассы группы 1 (полистирол) со стержнем круглого сечения, толщиной лезвия 1,6 мм, исполнения 1, для номинального диаметра резьбы винта 6 мм имеет условное обозначение — отвертка 7810 — 0330.
Инструмент, применяемый при производстве работ, должен быть легким, так как большая масса инструмента быстро утомляет рабочего. Предельная масса инструмента не должна превышать 8 кг, при большей массе необходимо применять подвески или какие-либо приспособления, облегчающие использование инструмента, например стремянку с подвеской для сверлилки, ремни подвесные для сверлилки или пневматического инструмента. Инструмент должен быть удобным в эксплуатации. Это значит, что конструкция его должна обеспечивать правильное положение рабочего во время работы и легкую замену рабочей части.
Инструмент должен быть надежным в работе, а его детали должны быть прочными и износостойкими. Инструмент должен быть безопасным.
Инструмент должен быть эффективным в работе, должен иметь невысокую стоимость, малые затраты на ремонт и давать более высокую производительность по сравнению с ручными операциями.
Рабочее место является именно тем первоначальным низовым звеном предприятия или стройки, в котором представлены все основные элементы технологических процессов. На этом месте сосредоточены материально- технические элементы производства.
Производственная культура рабочего места во многом зависит от размещения:
основного инструмента (рабочего и измерительного); устройств для хранения инструмента (тумбочек, ящиков, сумок, футляров и т. д.);
приспособлений с временным размещением на рабочих местах (специального инструмента, подставок, стоек и т. д.);
инвентаря для поддержания чистоты и улучшения санитарно-гигиенических условий (пылесосов, индивидуальных переносных вентиляторов, щеток, совков и т.д.);
производственной мебели для создания наиболее удобных рабочих поз работающих (стульев, ящиков-сидений ит. д.);
устройств, обеспечивающих безопасные условия работы.
Рациональное расположение инструмента способствует правильной планировке рабочих мест, сокращает излишние движения, утомляемость, а следовательно, и потери рабочего времени, увеличивает, таким образом, производительность труда.
Наука, определяющая зоны основных и вспомогательных движений, зоны размещения инструмента, а также положения работающих (стоя, сидя, наклонившись и т.д.), называется эргономикой. Эргономика определяет также условия, которые делают труд высокопроизводительным и одновременно обеспечивают наиболее благоприятные условия человеку, сохраняют его силы и работоспособность.
При организации рабочих мест сидя важно правильно определить рабочую зону (ГОСТ 12.2.032 — 78). Весь инструмент в зоне располагают в пределах досягаемости вытянутых рук в горизонтальной и вертикальной плоскостях (рис. 1). В плоскости оптимальной зоны 1 и зоны легкой досягаемости 2 работают с наиболее важным и часто используемым инструментом и приспособлениями (рис. 1,а). В этих зонах выполняют все технологические операции, частота которых может достигать двух и более операций в минуту.
Рис. 1. Рабочие зоны при положении работающего сидя:
а — в горизонтальной плоскости; б — в вертикальной плоскости
В зоне 3 кроме редко используемого инструмента и приспособлений (не более двух операций в 1 ч) располагают инструментальные контейнеры, ящики, подставки и другой инвентарь.
Такие зоны определены и для вертикальной плоскости рабочих мест (рис. 1,6).
Зоны при работе с инструментом стоя приведены в ГОСТ 12.2.033 — 78.
Утомляемость снижается, а производительность труда повышается при симметричных движениях, т. е. при движениях органов тела работающего относительно воображаемой линии, проходящей через середину его корпуса. Наиболее рациональным является расположение инструмента, при котором сохраняется последовательность его применения. Крупный и тяжелый инструмент размещают внизу, а мелкий и легкий — наверху (рис. 2). Инструмент, который берут обеими руками, размещают в удобной зоне против корпуса работающего. В зоне действия правой и левой рук располагают инструмент, определяемый технологией работ.
Рис. 2. Размещение инструмента и приспособлений в вертикальной плоскости
Постоянное место для инструмента вырабатывает автоматизм в движениях работающего, обеспечивает быстроту и экономию этих движений. Например, при герметизации соединительной муфты СС (рис. 3) применяют набор инструмента НКИ-3 и НСП-1м. Отдельный инструмент (валек, молоток монтерский, нож и др.) располагают на определенной кассете. После каждой операции инструмент возвращают на место, затем выполняют следующий технологический цикл.
Снижение утомляемости зависит от сокращения количества приемов, а также уменьшения пути движений и повышения их скорости. Кроме того, утомляемость снижается от уменьшения тяжести инструмента и обеспечения равномерности движения.
Все движения при работе с инструментом можно разделить на пять групп: движение пальцев; движение пальцев и кисти; движение пальцев, кисти руки и предплечья; движение пальцев, кисти руки, предплечья и плеча; движение пальцев, кисти руки, предплечья, плеча и корпуса. При рационализации производственных процессов необходимо ограничивать движения первыми тремя группами. Все движения можно также подразделить на движения по вертикали (подъем, спуск) и горизонтали (радиально-круговые и боковые). Наиболее легкими являются движения вниз и радиально-круговые. Установлено также, что прямолинейные движения менее экономичны, чем круговые, а движения под углом 45° экономичнее, чем движения перед собой и в сторону. Эти требования физиологии труда надо учитывать при размещении наборов инструмента на рабочем месте электромонтажников, например при монтаже соединительных и концевых муфт кабелей, вторичных цепей и т. д.
Рис. 3. Последовательность выполнения технологических операций при монтаже свинцовой соединительной муфты СС:
а — обработка торцов муфты; б — припайка корпуса муфты к оболочке кабеля: в — прорубание заливочных отверстий; г — запаивание заливочных отверстий; в — кассеты с инструментом для отдельных операций; е — набор инструмента НСП-1М; 1 — муфта; 2 — кабель; 3 — валек; 4 — горелка; 5 — присадочный пруток: 6 — заливочное отверстие; 7 — нож; в — молоток; 9 — кассета; 10 — тара для бензина, флюсов; 11 — футляр
Проблемы трудовых движений электромонтажника тесно связаны с вопросами о рабочей позе. Поза определяется условиями производственного процесса. Например, работа стоя требует затрат энергии в 3 раза больше, чем работа сидя, а работа в наклонной позе — в 4,5 раза больше, чем работа стоя.
Рабочая поза стоя менее удобна, так как больше энергии затрачивается на поддержание самого тела, быстрее развивается утомление, а также наступают сосудистые заболевания нижних конечностей. Однако рабочая поза сидя тоже не является оптимальной; при длительной работе сидя нарушается кровообращение, возникает болезненность мышц спины и т. д. Наиболее рациональной следует считать переменную позу: сидя — стоя.
Рис. 4. Уровни горизонтальных поверхностей при работе с инструментом:
1 — для ремонта электроизмерительных приборов; 2 — для работы на технологических линиях; 3 — для обычной работы
При работе в любой позе следует помнить, что частые наклоны туловища свыше 20° вызывают прилив крови к голове, перегрузку мышц и связок брюшной полости. Поэтому очень важно, чтобы высота сидений и рабочих мест максимально исключала наклоны работающих свыше 20°, а чередование технологических процессов было подобрано таким образом, чтобы количество наклонов туловища за смену не превышало 600. Такая же оптимальная поза определяется при работе на механизмах технологических линий мастерских электромонтажных заготовок (МЭЗ). Регулируемая высота сидений стульев, а также расположение рабочих поверхностей (рис. 4) позволяют обеспечить работающим наиболее благоприятные условия труда.
Экономия движений и усилий при рационализации трудовых процессов сводится к исключению движений, не связанных органически с конкретной рабочей операцией, устранению «лишних» движений, использованию силы тяжести, созданию условий для наименьшего сгибания туловища и обеспечению наиболее свободной позы. Рационализации движений можно достигнуть за счет различных приспособлений, например кондукторов и шаблонов, исключающих операции по разметке, а также крепежных приспособлений, позволяющих закреплять по нескольку деталей и производить их одновременную обработку.
Наряду с техническими требованиями к инструментам в настоящее время к ним предъявляются еще и эстетические требования, такие как форма, цвет, симметрия, пропорция, обтекаемость, красота и т. д. На монтажных площадках, а также в МЭЗ электромонтажники пользуются большим количеством инструмента, перенося его с одного места на другое. Поэтому на цветовое решение инструмента надо обратить особое внимание. Цвет должен сделать различимым инструмент на фоне монтируемого электрооборудования или узлов собираемых электроконструкций.
Во многих странах проводится большая работа по созданию удобных и красивых рукояток инструмента. Эти рукоятки отвечают анатомическим и физиологическим требованиям технологических процессов и имеют оригинальную конструкцию с вмятинами или выступами, соответствующими форме ладони руки.
Очень важно, чтобы форма и расположение рукояток инструментов снижали утомляемость. Наиболее распространенная конструкция рукоятки ручной ножовки вызывает перенапряжение кисти правой руки и предплечья. Эта конструкция также не определяет благоприятного положения для работы левой руки. Поэтому разработаны новые конструкции рукояток, исключающие этот недостаток.
Неправильный выбор конструкции рукояток инструмента приводит к стойким болезненным изменениям в организме: растяжению мышц, вибрационной болезни и т. д. Применение инструмента с такими рукоятками снижает производительность труда, срок годности инструмента, а также ухудшает качество изделий. Например, рациональная форма рукояток ножовки повысила производительность труда на 40%, а долговечность ножовочного полотна — на 28 %.
На поверхность рукояток инструмента в отдельных случаях наносятся бороздки или выступы, ограничивающие соскальзывание рук. Обычно такие рукоятки не отвечают требованиям физиологии. Не следует также применять декоративные покрытия рукояток инструмента, которые увеличивают скольжение ладоней. Рукоятки должны быть «теплы» на ощупь и несколько шероховаты. Дефектными считаются рукоятки из полосовой стали, с гранями и остриями, давящими на функциональные части рук, а также цилиндрической и шарообразной формы. Обычная рукоятка имеет в разрезе круглую или овальную форму, что в процессе труда постепенно приводит к болезни рук.
При массовом производстве инструмент должен иметь окрашенные в различные цвета сменные рукоятки в зависимости от размеров рук (длины и ширины ладоней и пальцев).
Металлические рукоятки инструмента, применяемого при низких температурах воздуха, должны иметь теплоизоляционное покрытие из гидроцеллюлозы и других материалов. Такие покрытия имеют металлические рукоятки инструмента, применяемого при монтаже металлических опор, арматуры воздушных линий электропередачи, а также контактной сети электрифицированного транспорта и открытых подстанций (рукоятки гаечных ключей, зубил и т. д.).
Анализом уровня организации рабочих мест, включая вопросы эргономики и эстетики, занимаются творческие бригады НОТ (научной организации труда). Одним из вопросов НОТ, заслуживающих особое внимание при изучении организации рабочих мест, является рациональное применение инструмента.
В настоящее время вместо ручного разрозненного инструмента в электромонтажном производстве стали применять более усовершенствованные его виды: нормокомплекты, наборы инструмента для индивидуального пользования и хозрасчетных бригад, передвижные инструментальные мастерские и др.
Первым усовершенствованием ручного индивидуального разрозненного инструмента явились универсальные рабочие и измерительные инструменты, позволяющие резко сократить их ассортимент. Примером такого уни- нереального измерительного инструмента служат шаблоны, изготовленные на несколько пределов измерений. Введение такого инструмента снижает затраты времени в 2 раза и более. Такие мероприятия НОТ позволили резко повысить производительность труда за счет сокращения вспомогательного и подготовительно-заключительного времени, затрачиваемого на замену измерительного инструмента.
Однако при большом объеме однотипных работ нецелесообразно применять универсальный инструмент. Например, универсальный разводной ключ для завинчивания гаек любых размеров заменяют гаечными ключами, рассчитанными на завинчивание гаек только определенных размеров. При этом отпадает элемент наладки ключа на определенный размер гайки.
Следующим шагом НОТ по усовершенствованию инструментального хозяйства является внедрение индивидуальных и бригадных наборов, а также нормокомплектов инструмента для электромонтажников различных специальностей: по монтажу кабельных сетей, вторичных цепей и т. д. Наборы такого инструмента размещают в сумках, ящиках или контейнерах. Многие наборы бригадного инструмента размещают на специализированных автомобилях.
В настоящее время проводится большая работа по механизации ручного инструмента. Особенно много разработано электрифицированных, пиротехнических и пневматических инструментов. Однако полностью исключить из производственных процессов ручной инструмент невозможно. В электромонтажной технологии он занимает одно из ведущих мест.
