Способ учета и контроля рабочего времени на основе применения энергосберегающего режима электрического паяльного оборудования
METHOD OF ACCOUNTING AND CONTROL OF WORKING HOURS BASED ON APPLICATION OF ENERGY-SAVING MODE OF ELECTRIC SOLDERING EQUIPMENT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение предназначено для использования на производственных предприятиях, осуществляющих ручную сборку и пайку радиоэлектронной аппаратуры с использованием электрического паяльного оборудования. Изобретение направлено на повышение эффективности контроля производственной дисциплины радиомонтажников и других работников (далее сотрудников), использующих электрическое паяльное оборудование в качестве  основного средства производства, учета их рабочего времени и мониторинга активности на рабочем месте.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из патента № RU 153773 U1, опубл. 27.07.2015 г., известна распределенная система учета и контроля рабочего времени. Полезная модель относится к вычислительной технике, в частности к электронно-программным системам, предназначенным для регистрации реального времени прихода/ухода сотрудников на работу с последующим учетом и контролем их рабочего времени в предприятиях, разнесенных на большие расстояния. Предлагаемая распределенная система учета и контроля рабочего времени, состоящая из терминала, содержит считыватель и контроллер, связанный с блоком светозвуковой индикации, устройство для получения и фиксации изображения, связанное с блоком обработки информации с размещенными в нем таймером и передатчиком сообщений, который через интернет связан с сервером сбора и обработки данных. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что в систему дополнительно введен считыватель, причем считыватели выполнены бесконтактными, в терминале в качестве устройства для получения и фиксации изображения, установлена фотокамера, передатчик информации выполнен в виде радиомодуля, а таймер соединен с ячейками памяти и формирователем сообщений, установленными в блоке управления. Данная распределенная система учета и контроля рабочего времени обладает расширенными функциональными возможностями, повышающими ее эффективность в работе, что позволяет вести учет и контроль рабочего времени сотрудников в любых географических масштабах.
Данная полезная модель предполагает учет и контроль рабочего времени сотрудников во время перемещения сотрудника по помещениям на основе фиксации момента прохождения через терминалы, оснащенные считывателем.
Принципиальным отличием и недостатком данной полезной модели от предлагаемого технического решения является то, что в ней не может вестись учет активности сотрудника непосредственно на рабочем месте, а может быть зафиксирован только момент прихода/ухода и нахождение в тех или иных помещениях, на основе чего сделана оценка общей продолжительности нахождения на работе без детализации по характеру активности на рабочем месте.
Из заявки на изобретение № RU 2007121025 A, опубл. 10.12.2008 г., известна система контроля использования рабочего времени. Система контроля использования рабочего времени содержит программно-технический комплекс с автоматизированными рабочими местами, сервер, административную зону с персональным компьютером администрации, каждое автоматизированное рабочее место включает аппаратную и программную части, аппаратная часть включает WEB-камеру, подключенную к персональному компьютеру сотрудника, емкостной и инфракрасный датчики, которые через конвертеры соединены с персональным компьютером сотрудника, а программная часть включает программное обеспечение «Крот-клиент», выполненное с возможностью принимать и обрабатывать сигналы с датчиков и отсылать результаты на сервер, включающий программное обеспечение «Крот-сервер», обеспечивающий возможность формирования базы данных и взаимодействие с персональным компьютером администрации, обеспеченным программным обеспечением «Крот-монитор» с возможностью считывания информации из базы данных и просмотра текущего статуса сотрудника.
Ключевым отличием и недостатком данного изобретения от предлагаемого технического решения является необходимость наличия автоматизированного рабочего места сотрудника, включающего персональный компьютер с монитором, а также WEB-камеру, емкостной и инфракрасный датчики, что не требуется для предлагаемого изобретения. Данное решение не позволяет осуществлять сбор данных об активности сотрудников, чьи рабочие места не оснащены персональными компьютерами.
Из патента № RU 51430 U1, опубл. 10.02.2006 г. известна система учета рабочего времени на основе биометрической идентификации, состоящая из терминала, содержащего считыватель и контроллер, соединенный с блоком светозвуковой индикации, сетевого адаптера, исполнительного устройства, связанного с контроллером и объектом управления, и сервера, соединенного с сетевым адаптером, отличающаяся тем, что считыватель выполнен оптоэлектронным, в систему дополнительно введен блок обработки дактилоскопической информации, соединенный со считывателем и контроллером, сетевой адаптер встроен в блок обработки дактилоскопической информации и подключен к серверу с помощью высокоскоростного интерфейса, контроллер дополнительно снабжен кнопками запроса на "вход" и "выход" и связан с исполнительным устройством релейного типа по выделенному цифровому каналу, а в памяти блока обработки дактилоскопической информации с помощью программных средств сформирован буфер событий с неограниченным объемом.
Принципиальным отличием и недостатком данной полезной модели от предлагаемого технического решения является то, что в ней не может вестись учет активности сотрудника непосредственно на рабочем месте, а может быть зафиксирован только момент прихода/ухода и нахождение в тех или иных помещениях, на основе чего сделана оценка общей продолжительности нахождения на работе без детализации по характеру активности на рабочем месте.
Из заявки US 20020175211 A1, опубл. 28.11.2002 г. известна система учета времени и посещаемости с проверкой личности сотрудника и географического положения. Данная система основана на использовании переносных записывающих устройств. Каждое из этих переносных записывающих устройств включает средства для идентификации своего географического местоположения, клавиатуру для ввода сотрудниками идентификатора во время работы на рабочем месте или с рабочего места и цифровой камеры для захвата визуального изображения сотрудников на каждом таком мероприятии. Устройство записи захватывает и сохраняет эти данные в локальной базе данных в сочетании с идентификаторами сотрудников. Устройство записи периодически устанавливает контакт через Интернет или другую сеть с центральным компьютером для передачи сохраненной информации, включая географическое местоположение записывающего устройства, на центральный компьютер. Центральный компьютер хранит справочные визуальные изображения для сотрудников. Используя компьютер, подключенный к сети, авторизованный пользователь может в любое время получить доступ к центральному компьютеру, чтобы проверить посещаемость рабочего места, включая сравнение визуальных изображений, снятых записывающим устройством, для сотрудников с их образными визуальными изображениями.
Отличием данной системы от предлагаемого технического решения является оценка рабочего времени сотрудника на основе данных о его местонахождении в тех или иных географических зонах, идентификации и получения идентификационного фотоизображения сотрудника с помощью цифровой камеры. Недостатком является то, что сам факт нахождения в определенной географической зоне даже в связке с идентификацией сотрудника не позволяют автоматически получить детализацию по активности сотрудника на рабочем месте или в конкретной географической зоне. Система позволяет лишь получить информацию о том, что сотрудник находится в конкретном месте и получить подтверждение личности сотрудника.
Заявленное техническое решение, его назначение предполагают использование на стационарном рабочем месте, что не требует никаких носимых устройств для сбора исходных данных. Достоинством является возможность автоматического получения детализации активности (работа/простой) сотрудника на рабочем месте.
Также из открытых источников в сети Интернет известны продукты и решения, направленные на контроль и учет рабочего времени сотрудников, в частности CrocoTime (https://coba.tools/crocotime) или ПК «СТАХАНОВЕЦ» (https://stakhanovets.ru/uchet-rabochego-vremeni/).
Данные продукты и решения позволяют получить детальную информацию об активности сотрудников на стационарном рабочем месте на основе анализа и мониторинга действий на персональном компьютере (автоматизированном рабочем месте).
Принципиальной особенностью и недостатком данных систем является то, что все они предполагают обязательное наличие персонального компьютера с монитором и не позволяют получить информацию об активности сотрудника на основе данных о работе электрического паяльного оборудования. В случае же с радиомонтажниками наличие персонального компьютера не является обязательным и в большинстве случаев не встречается.
Заявленное техническое решение не требует наличия персонального компьютера на рабочем месте.
Среди обнаруженных сведений не удалось найти решение, позволяющее осуществлять автоматический анализ активности сотрудника на основе параметров работы электрического паяльного оборудования, что говорит о новизне и неочевидности предлагаемого изобретения, основанного на применении энергосберегающего режима электрического паяльного оборудования по новому назначению.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На производственных приборостроительных предприятиях, использующих ручной труд радиомонтажников, существует проблема непрозрачности показателей производительности и эффективности труда. Очень часто сотрудники умышленно не стремятся повышать свои производственные показатели, так как это может в последующем привести к повышению плановых показателей и производственных норм, что повысит нагрузку на сотрудников. В результате этого предприятия не могут достичь оптимальных показателей производительности труда и вынуждены нанимать дополнительных сотрудников для выполнения целевых объемов производства, что приводит к дополнительным затратам.
Задачей настоящего изобретения является эффективный учет рабочего времени и мониторинга активности сотрудников на рабочем месте, предоставление руководству предприятия и производственных участков объективной информации о ресурсе повышения производительности труда, активном времени работы сотрудника и простоях для каждого конкретного сотрудника и производственного подразделения в целом.
Технический результат заключается в повышении производительности труда посредством повышения эффективности контроля активности сотрудников на основе данных о работе электрического паяльного оборудования, при этом наличие на рабочем месте персонального компьютера не является обязательным. Кроме того, заявленный способ учета и контроля рабочего времени позволяет повысить достоверность полученных данных об активности сотрудников за счет исключения умышленного искажения результатов проделанной работы сотрудниками.
Технический результат достигается за счет внедрения способа учета и контроля рабочего времени на основе применения энергосберегающего режима электрического паяльного оборудования, который включает следующие этапы:
а) получение входных данных мониторинга электрического паяльного оборудования посредством одноплатного компьютера;
б) обработка сервером входных данных мониторинга, полученных от одноплатного компьютера;
в) определение сервером общего времени активной работы Tа и общего времени простоя Тп, по меньшей мере, одного сотрудника;
г) расчет сервером коэффициента, отражающего активность, по меньшей мере, одного сотрудника в течение рабочего дня посредством вычисления отношения Та к Тп и/или Та к Та+Тп и/или Тп к Та+Тп;
д) передача сервером информации, полученной и обработанной на этапах б)-г), с рабочего места, по меньшей мере, одного сотрудника, посредством локальной сети или сети интернет на электронно-вычислительное устройство ответственного сотрудника.
е) осуществление ответственным сотрудником контроля качества работы, по меньшей мере, одного сотрудника по результатам полученной информации на этапе д), выраженной в виде статистических данных.
При этом входные данные с электрического паяльного оборудования представляют собой данные о текущей температуре инструмента паяльного оборудования (например, жала) или потребляемой мгновенной электрической мощности, полученные с помощью дополнительного оборудования для измерения параметров энергопотребления.
При этом температура инструмента и потребляемая электрическая мощность являются базовыми показателями.
При этом ответственный сотрудник может быть выбран из группы, включающей руководителя, начальника участка, бригадира, диспетчера.
При этом время активной работы , где n – количество временных интервалов, в которых значения базовых показателей находятся выше пороговых значений, определяющих условную границу между активным режимом работы оборудования и режимом энергосбережения, а время простоя , где m – количество временных интервалов, в которых значения базовых показателей находятся на уровне или ниже пороговых значений.
соб
При этом дополнительно возможен расчет со снижением погрешности в показатели Та, Тп, где , где n – количество временных интервалов, в которых значения базовых находятся выше пороговых значений, а , где m – количество временных интервалов, в которых значения базовых показателей находятся ниже пороговых значений, при этом ΔТпор1 определяет задержку между наступлением события (T), а ΔТпор2 определяет задержку между началом выхода устройства из режима энергосбережения и достижением пороговых значений показаний температуры и энергопотребления. Для повышения достоверности расчета коэффициентов Та и Тп используют дополнительные к данным о текущей температуре или потребляемой мгновенной электрической мощности параметры и показания датчиков, которые представляют собой технические средства контроля движения, присутствия сотрудника на рабочем месте и автоматической идентификации сотрудника.
Вышеуказанные и другие задачи, особенности, преимущества, а также техническая значимость данного изобретения будут более понятны из нижеследующего подробного описания изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фигуре 1 показан график изменения температуры и потребляемой электрической мощности при переходе в энергосберегающий режим.
На фигуре 2 показан график для определения времени перехода оборудования в режим энергосбережения.
На фигуре 3 показан график для определения времени активной работы с оборудованием и простоя на примере данных о температуре инструмента.
На фигуре 4 показана схема осуществления одного из вариантов настоящего изобретения на основе анализа данных о температуре инструмента паяльного оборудования.
На фигуре 5 показан пример экранного представления результатов мониторинга активности сотрудников.
На фигуре 6 показана схема осуществления одного из вариантов настоящего изобретения на основе анализа данных о потребляемой электрической мощности паяльного оборудования.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Основным рабочим инструментом радиомонтажника является электрическое паяльное оборудование. Электрическое паяльное оборудование (паяльники, паяльные станции и т.д.) характеризуется высоким энергопотреблением, что негативно влияет на себестоимость производственных операций, выполняемых с его помощью. Для сокращения затрат на электроэнергию и повышения энергетической эффективности отдельные типы современного паяльного оборудования имеют возможность автоматического перехода в режим пониженного энергопотребления (энергосберегающий режим, «спящий» режим, режим ожидания) через некоторое время после установки инструмента на базу в перерывах между выполнением операций пайки. В этом случае прекращается нагрев инструмента и снижается энергопотребление.
Данную техническую особенность можно использовать для контроля активности сотрудников, работающих с паяльным оборудованием, т.к. нахождение оборудования в энергосберегающем режиме (пониженная температура и энергопотребление) в течение определенного времени являются свидетельством того, что в течение данного интервала времени сотрудник не осуществлял производственных операций с данным оборудованием.
С технической точки зрения задача контроля активности сотрудников, работающих с паяльным оборудованием, заключается в корректном определении общего времени активной работы (Tа) и общего времени простоя (Тп), на основе чего рассчитываются производные показатели и принимаются управленческие решения.
0
На фигуре 1 показано, как меняются базовые показатели: температура рабочего инструмента паяльного оборудования и потребляемая электрическая мощность при переходе в спящий режим (момент начала перехода обозначен Т).
В качестве входных данных может использоваться следующая информация (см. Фиг. 2):
- информация о температуре инструмента на основе показаний датчика температуры;
- информация о текущем энергопотреблении на основе текущих показаний потребления электрической энергии (мгновенная электрическая мощность, сила тока, напряжение);
пор
пор
- информация о пороговых значениях температуры (t) и/или энергопотребления (P), на основе которых определяется, находится ли устройство в активном режиме или в режиме энергосбережения;
соб
о
- информация о задержке (ΔТ) между наступлением события (T), являющегося обязательным условием перевода устройства в режим энергосбережения, и началом перехода в режим энергосбережения (Т);
- технические характеристики приборов и датчиков.
пор,
пор
пор,
пор
С учетом входных данных могут быть получены расчетные значения Та и Тп, позволяющие оценить время активной работы сотрудника с паяльным оборудованием и время простоя (Фиг. 3). Та складывается из общего времени, в течение которого значения базового показателя или показателей находятся выше пороговых значений (ТP). Тп складывается из общего времени, в течение которого значения базового показателя или показателей находятся на уровне или ниже пороговых значений (ТP).
То есть:
, где n – количество временных интервалов, в которых значения базовых показателей находятся выше пороговых значений.
, где m – количество временных интервалов, в которых значения базовых показателей находятся на уровне или ниже пороговых значений.
Рассчитывая отношение Та и Тп к общей продолжительности рабочего времени или отношение Та к Тп, можно получить коэффициенты, которые отражают активность работника в течение рабочего дня и могут быть использованы для аналитической оценки производственной эффективности отдельных сотрудников и производственных подразделений. Также эта информация может быть использована для оперативного мониторинга активности работников на производстве. В частности, можно отлеживать соблюдение сотрудниками распорядка трудового дня.
Расчет погрешности показателей и способы повышения точности расчетов.
Данный способ имеет ряд особенностей, которые позволяют вносить погрешность в показатели Та, Тп и производные показатели. В большинстве случаев погрешность измерений является не существенной с точки зрения оценки показателей производственной эффективности, однако, когда требуется повышение точности расчета коэффициентов производственной эффективности, может быть применен уточненный способ расчета Та и Тп.
Для повышения точности расчетов требуется наличие следующей информации:
соб
- информация о задержке (ΔТпор1) между наступлением события (T), являющегося обязательным условием перевода устройства в режим энергосбережения и достижения пороговых значений температуры инструмента и потребляемой электрической мощности;
- информация о задержке (ΔТпор2) между началом выхода устройства из режима энергосбережения и достижением пороговых значений показаний температуры и энергопотребления.
В этом случае Та и Тп будут рассчитываться следующим образом:
, где n – количество временных интервалов, в которых значения базовых показателей находятся выше пороговых значений.
, где m – количество временных интервалов, в которых значения базовых показателей находятся ниже пороговых значений.
Еще одним способом повышения достоверности расчета коэффициентов Та и Тп является использование дополнительных к температуре и энергопотреблению параметров и показаний датчиков. В частности, могут быть использованы технические средства контроля движения, присутствия сотрудника на рабочем месте и автоматической идентификации сотрудника.
Примеры  осуществления изобретения.
Пример 1. Способ использования энергосберегающего режима электрического паяльного оборудования в качестве средства контроля активности сотрудников на основе анализа данных о температуре инструмента паяльного оборудования.
Данный вариант осуществления настоящего изобретения применим для электрического паяльного оборудования с цифровым или аналоговым интерфейсом, позволяющим получать данные о текущей температуре инструмента (жала) электрического паяльного оборудования. К числу такого оборудования относятся, в частности, отдельные модели электрических паяльных станций компаний JBC (https://www.jbctools.com), Weller Tools (https://www.weller-tools.com), ERSA (https://www.kurtzersa.com) и других производителей.
Указанное электрическое паяльное оборудование оборудовано USB-интерфейсом, с помощью которого можно получать данные о текущей температуре паяльного инструмента. Данная информация может быть считана и обработана с помощью одноплатного компьютера (это является одним из наиболее бюджетных вариантов реализации), который размещен непосредственно на рабочем месте сотрудника недалеко от паяльного оборудования. В качестве одноплатного компьютера могут быть использованы широко распространенные компьютеры Raspberry Pi или Arduino различных модификаций или аналогичные продукты.
Одноплатные компьютеры с нужного количества рабочих мест подключаются с помощью локальной вычислительной сети или сети интернет (в зависимости от удаленности рабочих мест от сервера) к серверу (см. Фиг. 4). На сервер в зависимости от варианта реализации может передаваться либо ограниченная информация, содержащая только информацию о том, когда паяльное оборудование было активным, а когда находилось в спящем режиме, либо развернутая информация с данными о температуре и других параметрах. Сервер, в свою очередь, обрабатывает информацию, полученную от одноплатных компьютеров, содержащую данные мониторинга паяльного оборудования, и осуществляет расчет Тп и Та, при необходимости сравнение времени фактического начала работы с плановым началом рабочего дня.
Ответственный сотрудник (руководитель, начальник участка, диспетчер) со своего рабочего места, снабженного электронно-вычислительным устройством, подключенным к серверу по средствам локальной сети или сети интернет, получает доступ к информации со всех подключенных рабочих мест сотрудников, консолидированной на сервере.
После расчета данных об активности сотрудников и простоях, рабочие места на которых выявлены отклонения могут быть обозначены на экране монитора персонального компьютера, мобильного телефона или любого другого электронно-вычислительного устройства в наглядной и информативной форме (см. Фиг. 5).
Пример 2. Способ использования энергосберегающего режима электрического паяльного оборудования в качестве средства контроля активности сотрудников на основе данных о потребляемой электрической мощности.
Данный вариант осуществления настоящего изобретения применим для электрического паяльного оборудования, не оснащенного цифровым или аналоговым интерфейсом для получения данных о температуре инструмента. К числу такого оборудования относится большинство из используемого сегодня паяльного оборудования, в том числе бюджетное паяльное оборудование.
В этом случае информацию для оценки нахождения паяльного оборудования в активном или спящем режиме можно получить через данные об энергопотреблении. Для этого может быть использован любой прибор с цифровым интерфейсом, позволяющий получать данные о либо потребляемой мгновенной электрической мощности, либо силе тока и напряжении, с помощью данных о которых можно рассчитать мгновенную электрическую мощность. В качестве таких приборов могут быть использованы, в частности, устройства измерения параметров электросети (многофункциональные счетчики) компании Socomec (https://www.socomec.com) серии DIRIS или компании Janitza Electronics (www.janitza.com) серии UMG, оснащенные интерфейсом RS-485, или аналогичные устройства других производителей.
Результаты измерения параметров потребления электроэнергии передаются на одноплатный компьютер, связь с которым реализована с помощью витой пары и, при необходимости, переходника RS-485-USB. Далее обработка данных реализована аналогично схеме на основе анализа данных о температуре инструмента паяльного оборудования (см. Фиг. 6).
Результат внедрения и реализации.
Главным результатом внедрения является повышение производительности труда сотрудников, что крайне актуально для производственных предприятий с высокой долей ручных операций.
Внедрение изобретения позволяет обеспечить реагирование в режиме реального времени на снижение активности сотрудников, характеризующейся высокой долей простоев в общем рабочем времени, оперативно предпринять корректирующие мероприятия в целях выхода на плановые показатели.
Дополнительно с помощью изобретения может быть реализован автоматический учет рабочего времени (Та+Тп) и контроль времени начала и окончания рабочего дня.
Также на основе измеренных показателей может быть реализован анализ, позволяющий оценить эффективность мероприятий по повышению производительности труда, может быть осуществлена оценка производительности труда отдельных сотрудников и выявление различных закономерностей, связанных со снижением или повышением производительности труда.