Методика выбора и расчета потребного оборудования

 

Производственное оборудование является важным фактором организации современного производства. Вид применяемого оборудования определяет технический уровень производства. Структура технологического процесса, его организационные формы, объемы и эффективность производства зависят от при­меняемого оборудования. Важнейшей характеристикой произ­водственного оборудования является его производительность. Она оказывает решающее влияние на эффективность использо­вания преобладающей доли основных производственных фондов предприятия.

При выборе оборудования учитывают возможность его мак­симального использования по производительности. Производи­тельность оборудования определяется количеством продукции, получаемой при конкретных условиях эксплуатации оборудова­ния в единицу времени. Она может выражаться в единицах учета продукции (числом заготовок, деталей и т. п.) или в еди­ницах учета выработки по количеству обработанного материала (погонные метры, площадь поверхностей, масса и т. п.).

Программа предприятия по объему выпуска промышленной продукции устанавливается с учетом технической производи­тельности имеющегося оборудования и режима его работы. Тех­ническую производительность оборудования определяют расче­том, исходя из конструктивных характеристик оборудования и оптимальных технологических режимов. Условия работы обору­дования в располагаемом фонде времени учитываются при рас­чете производительности универсальных станков общего назна­чения соответствующими коэффициентами использования рабо­чего и машинного времени К_л и /См для поточных и автомати­ческих линий одним общим коэффициентом их использования /Си. Значения этих коэффициентов принимают по укрупненным данным или определяют нормированием в конкретных условиях предприятия. Техническая производительность оборудования,

 

 

 

работающего по проходному принципу за нормируемый период времени Т,определяется по формулам:

А_в = ТитК_дК мКсКб;

А_и = ТитК_дК мКсК_б /li. (175)

Производительность оборудования, работающего по позици­онному принципу, определяется по формуле

 

А_и = ТК_д mК_б /tц. (176)

Производительность поточных и автоматических линий опре­деляется по формуле

А_и = ТК_иК_б /R. (177)

 

В этих формулах Т— период времени, на которое рассчи­тывают производительность (час, смена, месяц, год), мин; A_в— • производительность в единицах выработки; A_и — то же в еди­ницах учета изделий; «— скорость подачи, м/мин; т — число деталей, обрабатываемых одновременно; К_д — коэффициент ис­пользования нормируемого времени, учитывающий перерывы в работе оборудования; Км — коэффициент машинного времени, учитывающий особенности работы оборудования и соотношение затрат времени непосредственно на обработку к общему вре­мени работы оборудования; Кс — коэффициент проскальзыва­ния в механизме подачи; Кб— коэффициент, учитывающий воз­можные потери из-за выхода продукции за пределы допуска; l — размер заготовки в направлении подачи, мм; i— число не­обходимых проходов на единицу учета производительности; t_ц — длительность цикла обработки позиционным методом, мин; Ки — коэффициент использования поточной и автоматической линии; R — ритм линии, обычно дается в технической характеристике, мин.

Коэффициент использования учитывает простои линии по ор­ганизационным и техническим причинам. Скорость подачи ус­танавливают, исходя из требуемого качества обработки или по данным типовых технологических режимов. Для обеспечения вы­соких технико-экономических показателей производства необ­ходимо обеспечить максимальную загрузку оборудования. За­дача максимальной загрузки оборудования решается методом математического моделирования. При решении такой задачи следует учитывать, что в первую очередь необходимо обеспе­чить максимальную загрузку наиболее дорогого оборудования, которое оказывает большое влияние на эффективность произ­водства. Постановку задачи и принцип решения ее в общем виде можно понять из следующих рассуждений: предположим, что на участке или в цехе установлены станки различных типов: А, Б,.., К. Количество единиц этих станков обозначим n_A, n_Б, n_К и соответственно стоимость каждого из них как С_A, С_Б,..., Ск.

 

 

 

Группа оборудования	Количество единиц в группе	Стоимость оборудования, тыс.р.	Планируемый фонд времени, ч	Нормируемое время на обработку однго изделия
	2.....
А Б В . . . . . К	nА nБ nВ   nК	САnА СБnБ СВnВ   Скnк	ТАnА ТБnБ ТВnВ   Ткnк	t1А t1Б t1В   t1к	t2А t2Б t2В   t2к

 

Эффективный фонд времени для каждого станка (за сутки, месяц, год), исходя из условий работы, определим как Т_А, Т_Б,..., Тк. Расчетом по производительности станков каждой группы определяем нормируемые затраты времени на обра­ботку плановой продукции согласно программе по каждому из-

делиюот 1 до i как t_1A, t_1Б,..., t_1к , t_2Б ,...,t_2К, t_2к, t_iA, t_iB,...., tiк. В результате решения задачи необходимо найти количества изделий Х₁... Х_i, которые обеспечат максимальную загрузку имеющегося оборудования. Для наглядности условие задачи удобно записать в форму исходной матрицы табл. 23. Значения располагаемого фонда времени Т_к и нормируемое время t_lк определяют расчетом по технической производитель­ности оборудования. На основании данных программы и исход­ной матрицы, обозначив величину недоиспользованного фонда рабочего времени по каждой группе оборудования соответ­ственно через У_к, можно записать условие загрузки оборудова­ния каждой группы в форме линейных уравнений (178):

t_lAX₁ +t_2AX₂ +.... t_lAX₁ +У_A = TAnA. (1 78)

 

Эти уравнения действительны при условии:

У_А > 0; У_Б > 0;... У_к > 0.

Из уравнения, соответствующего группе оборудования с наи­большей стоимостью, например С_в, находят значение

i

Ув=Твnв - ∑ tiвXj, (179)

l

при Xjсоответствующем количеству изделий по программе. По полученному значению Ув находят процент возможного увели­чения программы по этой группе станков

Х_B = У_В / (Tвnв) 1000. (180)

 

Таким образом, при условии максимальной загрузки наи­более дорогого оборудования целесообразно увеличить прог­рамму на ∆Хв %. Заменим в составленных выше уравнениях значения Xj(количество изделий в программе) на скорректиро­ванные по загрузке оборудования. Отрицательные значения У_Б показывают дефицит фонда времени в этой группе станков. По определенному таким образом значению У_Б определяют необ­ходимость установки в этой группе дополнительного количества оборудования как ∆n_Б=У_Б / I_Б. Если ∆n_Б<1, то решают воп­рос покрытия этого дефицита времени переводом некоторых работ в другие группы оборудования, где дефицита времени пет.

Задача может решаться при условии увеличения в прог­рамме количества не всех, а только определенных видов изде­лий. Возможное увеличение выпуска таких изделий определится для принятых выше условий из соотношения

 

∆Х₂ = У_Б ^/ (t_2БХ₂) 100, % (181)

 

Остальные расчеты ведут применительно только к столбцу исходной матрицы, соответствующему этому изделию. При этом дефицит времени по каждой группе оборудования определяют только по изменению слагаемых, принадлежащих этому столбцу. При решении задачи следует учитывать, что дефицит фонда времени в объеме до 12 % может быть покрыт организацион­ными мероприятиями за счет перевыполнения норм. При таком дефиците времени устанавливать дополнительное оборудование не следует, но необходимо определить конкретные мероприятия, обеспечивающие перевыполнение принятых норм путем увели­чения скоростей, применения более стойкого инструмента, ис­пользования кратных заготовок, совершенных методов наст­ройки и т. п. Решение таких задач целесообразно вести с помощью ЭВМ.

При расчете потребного количества оборудования опреде­ляют норму времени на каждое изделие по каждому виду стан­ков. Для этого по каждой детали или по приведенной детали каждого изделия определяют технически нормируемое время в зависимости от производительности оборудования в каждой группе, как t_iк:

tiк = ТКд.к/Аи.к, (182)

 

где Т – длительность смены, мин; Кд.к. – коэффициент использования нормируемого времени оборудования вв группе К; Аи.к – сменная производительность оборудования в учетных единицах продукции, шт.

Потребное количество станков по каждой группе определяется как

 

 

i p

nр.к. (∑∑ t_iкХj)/Тэ.к,

 

 

где n_р.к – расчетное число станков группы К, шт.; tiк – нормируемое время на обработку одной i детали по К-группе станков, мин; р – количество деталей в изделии, шт.; j – порядковый номер изделия; i-порядковый номер детали в j-м изделии; Тэ.к. – эффективный годовой фонд времени работы оборудования группы К; Хj – количество j изделий в годовой программе, шт.

Для удобства расчетов и возможности корректировки программы для обеспечения условий максимальной загрузки оборудования потребное количество единиц оборудования обычно рассчитывают относительно Xj = 1000 изделий. Умножная полученные данные на соответствующее число, можно определить количество единиц оборудования, необходимого на любую скорректированную программу, обеспечивающую желаемую загрузку оборудования. Расчет потребного количества оборудования для различных участков производства подробно изучают в курсе проектирования деревообрабатывающих норм проектирования.

Одним из организационных мероприятий повышения производительности труда является увеличение количества единиц оборудования, обслуживаемого одним рабочим (многостаночное обслуживание). Количество станков, которое может обслуживать один рабочий, определяют по формуле

 

n_p = t_ш / (t_p+t_x), (184)

 

где t_ш – штучное время обработки на одном станке; t_p – рабочего на обслуживание одного станка; t_x – время перехода рабочего от станка к станку.

Обычно многостаночное обслуживание возможно при авматизированной подаче заготовок. При этом важным является организация рабочего места и расположение обслуживаемых станков. Переходы рабочего должны быть сведены к минимуму. Принципы многостаночного обслуживания на основе расширения функции автоматизированных производст (ГАП). Создание ГАП является началом коренного совершенствования технической и технологической базы производства. ГАП – это комплексная автоматизация всего цикла изготовления продукции. Гибкий производственный процесс представляет собой систему материальных и информационных потоков. ГАП позволяют увеличить коэффициент использования оборудования на 30 %, снизить стоимость продукции на 30 %, сократить потребность в рабочей силет на 30 %, сократить потребность в рабочей силе на 30 %. При создании ГАП затраты примерно распределяются так, %: станки – 50; инструмент и приспособления – 25; транспортные системы – 10; устройства управления и обслуживания – 15. Гибкий производственный модуль (ГПМ) является технологической единицей, образующей гибкую производствен-

 

 

 

 

 

 

Рис. 165. Схема копировально-фрезерного станка с програм­мным управлением

 

ную систему (ГПС). ГПМ должен быть оснащен устройством программного управления и средствами автоматизации техно­логического процесса. ГПМ может работать автономно или встраиваться в автоматизированные системы: линию, участок, которые в свою очередь могут комплектоваться в гибкий авто­матизированный цех или завод. На рис. 165 показан станок с программным управлением с двумя револьверными голов­ками. Две заготовки 3устанавливают на столах 2, которые рас­положены по оси X на салазках 1станины 12. Обрабатываю­щий инструмент 5на револьверных головках 4может сменяться поворотом по стрелке С и перемещаться с суппортом 6по оси 2. За одну установку заготовка может обрабатываться шестью инструментами. Механизмы перемещения инструмента 7, 8 и 11управляются с пульта управления 9программоносителем 10. Установку и съем заготовок мотакже автоматизировать.

 

При разработке программ для станков с программным управ­лением необходимо согласовать координаты расположения трех систем: координаты заготовки, по которым задаются параметры детали (нуль заготовки); систему координат станка (нуль станка), определяющую начало отсчета перемещения рабочих органов станка; систему координат (нуль обработки), начало перемещения инструмента по программе. При составлении про­граммы следует учитывать форму детали, метод обработки и по­следовательность его осуществления, чтобы объем расчетов ко­ординат задающих контур детали, был минимальным.

 

⇐ Предыдущая40414243444546474849Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: