Современные крупные промышленные предприятия используют в своей деятельности большое количество разнообразных инструментов. Доля затрат на их приобретение и изготовление в себестоимости продукции предприятия составляет 5—10%. Запасы инструментов и приспособлений в денежном выражении достигают 30—40% общей суммы оборотных средств предприятия. В инструментальных цехах сосредоточено 10—20% станочного парка и занято до 10% работающих. Более того, объективные условия современной научно-технической революции требуют непрерывного роста оснащенности производственных процессов высокопроизводительной технологической оснасткой и инструментом. Под инструментом понимают все виды технологического оснащения производства: режущий, мерительный, слесарно-монтажный и другие виды инструмента, приспособления, штампы, пресс-формы и т. д.

К инструментальному хозяйству относят все общезаводские и цеховые подразделения, занятые приобретением, проектированием, изготовлением, восстановлением и ремонтом инструмента, а также его учетом, хранением и выдачей. Основные задачи инструментального хозяйства заключаются в определении потребности предприятия и его подразделений в инструменте; бесперебойном обеспечении высококачественным инструментом всех цехов, участков и рабочих мест; организации обращения инструмента; составлении производственной программы инструментальных цехов, конструировании, изготовлении, восстановлении и хранении инструмента, а также в контроле за его правильной эксплуатацией.

Организационная структура инструментального хозяйства промышленного предприятия зависит от типа и масштаба производства, а также от характера выпускаемой продукции.

Инструментальным хозяйством руководит инструментальный •отдел, возглавляемый начальником отдела. Он занимается вопросами, связанными с определением потребности в инструменте по предприятию в целом и его подразделениям, составлением планов собственного производства и закупки инструмента на стороне, расчетом норм расхода и запасов инструмента, разработкой нормативных документов по его эксплуатации, учету и хранению. Инструментальному отделу подчинены цехи-изготовители, центральный инструментальный склад, инструментальные раздаточные кладовые в цехах. Вопросы проектирования инструмента и оснастки входят в компетенцию специального бюро в составе отдела главного технолога.

На средних и небольших предприятиях структурные подразделения, занятые на производстве инструмента, подчинены отделу главного технолога.

Многообразие инструмента и оснастки, все возрастающее их количество значительно затрудняют организацию инструментального производства и увеличивают затраты на изготовление инструмента. Поэтому важнейшим условием рациональной организации инструментального хозяйства является сокращение номенклатуры применяемого инструмента благодаря его стандартизации и нормализации, Правильная организация деятельности инструментального производства не возможна без четкой классификации и индексации инструмента. Под классификацией понимают группировку инструмента по определенным группам, обладающим характерными признаками. Индексация — это присвоение каждой группе шифра в соответствии с принятой классификацией.

Весь производимый и используемый инструмент как универсальный (т. е. предназначенный для выполнения самых разнообразных операций и работ), так и специальный, применяемый только для изготовления определенных деталей, классифицируют по четырем ступеням: группе, подгруппе, виду и разновидности. Классификация производится по десятичной системе. Каждая из 10 групп состоит из 10 подгрупп, подгруппа — из 10 видов и т. д. Система условных обозначений должна давать полную техническую характеристику инструмента. Условные обозначения инструмента могут быть цифровыми, буквенными и смешанными. При цифровом условном обозначении каждой единице инструмента присваивается индекс, состоящий только из цифр, буквенной— из букв, а смешанной— из цифр и букв. Все указанные системы не лишены недостатков. Так, цифровые обозначения трудно запомнить и расшифровать, а буквенные не поддаются механизированному учету.

При цифровом обозначении шифр инструмента состоит из восьми знаков. Например, первые четыре цифры указывают на номера группы, подгруппы, вида и разновидности. Остальные четыре определяют конкретные признаки инструмента. Для отличия нормализованного инструмента от специального используют определенные номера (от 0001 до 3999 — для нормализованного и от 4001 до 9999 — для специального). Если в шифре необходимо указать материал, из которого сделан инструмент, то к индексу добавляют его условное обозначение. Например, в шифре 2240 — 2002 — РФ — 1, где РФ — I — быстрорежущая сталь. При буквенной или смешанной индексации все восемь знаков или часть их обозначают буквами в соответствии с принятой системой условного обозначения.

Классификация и индексация инструмента позволяют существенно упростить планирование, учет, выдачу и хранение инструмента, создают предпосылки для высокоэффективной организации инструментального хозяйства.

Исключительно важным моментом в бесперебойном обеспечении основного производства необходимыми инструментами является нормирование их расходов и производственных запасов. Для определения потребности в инструменте необходимо установить его номенклатуру, расход по каждому типоразмеру и размеры произведет венных запасов. Номенклатура устанавливается по картам применяемости инструмента или по картам технологических процессов. Необходимое годовое количество режущего инструмента определяется различными методами. В массовом и крупносерийном производстве применяют точный метод. Количество инструмента (И_р) в этом случае находят по формуле:

где:

m – количество типоразмеров деталей, шт.;

t_m – норма машинного времени на обработку одной детали, ч

n – количество деталей одного типоразмера, шт.;

Т_и – срок службы инструмента, ч;

η - коэффициент естественной убыли, равный 0,05 -+•0,1

Срок службы инструмента Т_и, т. е. время его эксплуатации до полного износа, рассчитывают по формуле:

где t_ст – стойкость инструмента (период работы между двумя заточками), ч;

z – длина всей затачиваемой части (толщина режущей кромки), мм;

l – изменение длины инструмента при одной заточке (толщина стачиваемого слоя режущей кромки), мм.

В серийном производстве используют приближенный метод расчета по формуле:

где:

Ф_ном – номинальный фонд времени единицы оборудования, ч.;

m – количество единиц оборудования, шт.;

h₁ – коэффициент использования оборудования во времени, определяемый отношением полезного фонда времени к номинальному;

h₂ – коэффициент машинного времени, определяющий долю машинного времени в общей норме времени. Его устанавливают по наиболее характерным деталям-представителям;

h₃ – коэффициент применяемости инструмента, рассчитываемый по статистическим данным.

В индивидуальном производстве необходимое количество инструмента можно рассчитать следующим образом. По данным бухгалтерского учета определяют фактический расход инструмента на 1000 руб. валовой продукции. Затем, зная объемы валовой продукции в планируемом году, определяют нужное для его обеспечения количество инструмента методом прямого счета.

Необходимое количество мерительного инструмента (И_м) определяют по формуле:

где:

n - количество деталей, при изготовлении которых используют данный мерительный инструмент, шт.;

d — количество промеров на одну деталь;

k — коэффициент выборочности контроля;

D — количество промеров до полного износа мерительного инструмента.

Количество штампов, приспособлений, пресс-форм, абразивного инструмента и др. определяют по соответствующим нормам расхода.

Для бесперебойного функционирования производственного процесса необходимо иметь определенное минимальное количество инструмента, т. е. его оборотный фонд. Оборотный фонд инструмента (И_о) промышленного предприятия в общем, виде определяют как слагаемое по формуле

И₀ = И_{ц. и. с.} + Н_{и. р. к.} + И_р.м. + И_рем.

где:

И_{ц. и. с.} — запас инструмента в центральном инструментальном складе, шт.;

Н_{и. р. к.} — запас инструмента в инструментальных раздаточных кладовых, шт.;

И_р.м. — количество инструмента на рабочих местах, шт.;

И_рем. — количество инструмента, находящегося в ремонте, шт.

В единичном и мелкосерийном производстве определение величины оборотного фонда производят укрупненно, из расчета, что запас инструмента по времени не должен превышать четырех месяцев, причем 75% запаса должны быть сосредоточены в центральном инструментальном складе, 20% — в инструментальных раздаточных кладовых, 5% — на рабочих местах.

В крупносерийном и массовом производствах расчет оборотного фонда осуществляют последовательно по всем слагаемым.

Количество инструмента, находящегося на рабочих местах (И_р.м.), определяют по формуле:

где:

С — число рабочих мест, одновременно использующих данный инструмент в одинаковых условиях;

И_одн — количество инструмента, одновременно применяемого на каждом рабочем месте, шт.;

T₁ — периодичность подачи инструмента из инструментальной раздаточной кладовой на рабочие места, ч.;

Т₂ — время эксплуатации инструмента между переточками с учетом перерывов в его работе, определяемое отношением произведения нормы штучного времени и времени машинной работы между двумя переточками к машинному времени на одну детале-операцию, ч;

K_зап — коэффициент запаса на рабочем месте, равный 1,0 (для станков-дублеров 0,3 -г- 0,6).

Количество инструмента, находящегося в заточке (Ярем) рассчитывают по формуле

где:

Т_з — длительность цикла заточки, равная промежутку времени от момента замены инструмента на рабочем месте до поступления его в инструментальные раздаточные кладовые. ч.

Оборотный фонд цеховой инструментальной раздаточной кладовой (И_{и. р. к}) определяют по формуле:

где:

k_c.з. — коэффициент страхового запаса, равный 0,05-т-0,1. Оборотный фонд инструмента в центральном инструментальном складе определяют по формуле

где:

Т_ц.и.с — периодичность накопленных запасов в центрально-инструментальном складе, месяц;

Т_и.р.к — периодичность возобновления расходного  запаса инструментальных раздаточных кладовых из центрального инструментального склада, месяц;

n_и — расход инструмента между его поступлением в кладовые из центрального склада, шт.;

k_{c. э} – коэффициент страхового запаса, равный 0,1.

Обеспечение промышленных предприятий необходимым инструментом осуществляют путем приобретения его со стороны (централизованного снабжения) и изготовления в инструментальных подразделениях заводов Основной системой планирования производства, потребления и приобретения инструмента является система, получившая название «максимум-минимум». Ее применяют на предприятиях крупносерийного и массового производства. Вместе с тем её использование возможно при мелкосерийном и индивидуальном типах производства, если расчеты производят по инструменту, потребляемому систематически и в большом количестве.

Сущность системы «максимум-минимум»   заключается в том, что запасы инструмента в центральном складе и раздаточных кладовых постоянно поддерживают на уровне, обеспечивающем бесперебойное снабжение производства путем своевременной периодической подачи заказов на изготовление или приобретение инструмента. При системе «максимум-минимум» устанавливают минимальный (И_min) и максимальный (И_max) запасы инструмента. Минимальный запас имеет характер страхового и расходуется только в исключительных случаях, не предусмотренных нормальным ходом производственного процесса. Максимальный запас определяют по формуле:

И_мах = И_min + P_{и. м}Т_п

где:

Р_{и. м} — месячный расход инструмента, шт.;

Т_п — период времени между поставками инструмента в центральный инструментальный склад, месяц, Для того чтобы запас всегда был на уровне минимального, устанавливают уровень запаса в штуках (И_{т. з}) или время от подачи заказа до поступления очередной партии инструмента в центрально-инструментальный склад. При достижении этого уровня подают заказ на приобретение или изготовление инструмента. Этот уровень, называемый точкой заказа, определяют по формуле.

И_{т. з} = И_min + Р_{и. м}Т_п

где:

Т_з — время выполнения заказа.

При планировании изготовления инструмента, используемого в незначительных количествах, применяют систему на заказ, согласно которой инструментально-раздаточные кладовые заказывают такой инструмент по мере его расхода в инструментальном отделе завода (или в бюро инструментального хозяйства).

Получение, хранение и выдача инструмента в цехи осуществляет центральный инструментальный склад в пределах установленного для каждого цеха лимита при условии обязательного возврата отработанного инструмента. Учитывают движение инструмента на учетных карточках, содержащих данные об инструменте (наименование, шифр, характеристику, цену и т. д.). Хранится инструмент в цехах и выдается на рабочие места раздаточными кладовыми, учет и хранение инструмента, в которых ведется аналогично порядку, установленному в центральном инструментальном складе.

Выдачу инструмента на рабочие места осуществляют в соответствии с различными системами, учитывающими специфику производства и особенности эксплуатации инструмента. Так, инструмент долговременного пользования выдают рабочему под письменное распоряжение мастера, а инструмент кратковременного пользования — по одномарочной, двумарочной или по чековой системе.

При одномарочной системе рабочий получает комплект инструментальных марок (жетонов), в обмен, на которые он может получить инструмент. При двухмарочной системе вводят дополнительные марки с индексом инструмента, которые хранят вместе с инструментом. Марки с индексом вывешивают на контрольную доску с нанесенными на ней табельными номерами рабочих, получивших данный инструмент. Применение двухмарочной системы позволяет проследить движение инструмента, дает возможность в любой момент проконтролировать местонахождение того или иного инструмента. Наиболее целесообразной является чековая система выдачи инструмента на рабочем месте. В этом случае каждый рабочий получает чековую книжку с отрывными бланками требований, в которые заносится индекс требуемого инструмента, и получает его он в обмен на чек (заполненный бланк требования). Преимущество чековой системы состоит в том, что ее применение позволяет выявить применяемость и кругооборот инструмента, а также использовать ее как первичный материал для технической статистики.

При современных масштабах производства поиск, исследование и мобилизация резервов, связанных с деятельностью инструментального хозяйства и предприятий, приобретают исключительно важное народнохозяйственное значение. Специфика инструментального хозяйства предопределяет проведение работ по повышению его эффективности как непосредственно при производстве инструмента, так и в период его эксплуатации. Основными путями совершенствования организации инструментального хозяйства являются:

а) централизация, концентрация и специализация изготовления инструмента;

б) внедрение передовой техники и прогрессивной технологии в инструментальное производство;

в) распространение передового опыта многократного восстановления инструмента и т. д.

Снижение расходов, связанных с эксплуатацией инструмента, возможно благодаря внедрению прогрессивных научно обоснованных норм расхода, сокращению номенклатуры используемого инструмента, улучшению организации системы снабжения и т. д.