С использованием данных фотографии работы оборудования

Лабораторная работа №3

Quot;Определение основных показателей

производительности и надежности оборудования"

Цель работы: Научиться определять основные показатели производительности и надежности оборудования на основе фотографии ра­боты.

Порядок выполнения работы

1. Получить задание у преподавателя.

2. Внимательно ознакомиться с теоретической частью.

3. Определить основные показатели производительности и надежности работы оборудования на основании анализа фотографии его работы, т.е. коэффициент использования, коэффициент технического использования и коэффициент загрузки.

4. Задаваясь временем Т_ц определить теоретическую и фактичес­кую производительности исследуемого оборудования и построить диаг­рамму его работы за весь период наблюдения.

5. Определить общее время каждого вида простоев и их долю
в общем времени простоев. Построить диаграмму баланса производительности.

6. Сделать выводы.

7. Составить отчет о работе.

Теоретическая часть

В реальных условиях нормальная работа машины чередуются с периода­ми, когда она не выполняет свои функции, т.е. не выпускает годную продукцию. Периоды времени, когда оборудование не выпускает годную продукция называются простоями.

Простои, которые не связаны с циклом работы оборудования, на­зываются внецикловыми.

В сельскохозяйственном производстве потери времени оборудования (простои) можно подразделить на некоторые группы. Например, простои, связанные с работой отдельных агрегатов, организационные простои, простои из-за брака, простои, связанные с переналадкой оборудования на производство других видов работ.

При разбивке простоев по отдельным видам необходимо помнить, что часть простоев относятся к собственным простоям Σθ_С, а другая часть к организационным Σθ_О. Собственные простои – это простои, которые связаны только с работоспособностью узлов и деталей оборудования, а организационные – те, которые связаны с внешними причинами (плохой организацией, переналадкой на выпуск другой продукции, изготовление бракованной продукции и т.п.).

Для оценки показателей работы оборудования (машины), в том числе и одного из показателей надежности, необходимо набрать некоторое количество данные, по которым с помощью вероятностных методов получить некоторые оценки работы. Т.е. необходимо проследить за работой оборудования в течение определенного промежутка времени (фонда времени θ). Такие наблюдения называются фотографиями работы оборудования. Обычно фотографии делаются в течение 10 смен подряд, т.к. считается, что за этот период наблюдения набираются довольно представительные данные.

При фотографировании отмечаются все случаи простоев с указанием их видов и длительности. По результатам фотографии определяются суммарные простои по каждому отдельному виду, т.е. значения

Σθ₁, Σθ₂ …, Σθ_i.

Время работы оборудования θ_рможно определить, если из общего фонда времени отнять суммарное время всех простев, т.е.

θ_р = θ – (Σθ₁, Σθ₂ …, Σθ_i). (1)

Работа машины характеризуется следующими величинами: коэффициентом использования η_и, коэффициентом загрузки η_з и коэффициентом технического использования η_тех.

Коэффициент использования – это отношение времени работы машины, когда она выпускает годную продукцию, к общему фонду времени

η_и . (2)

Коэффициент загрузки определяется по формуле

η_з = (3)

и показывает какую долю времени в общем фонде времени машина исправно работает или ее обслуживают.

Коэффициент технического использования является одним из основных показателей надежности машины, т.к. он совершенно не зависит от простоев III, IV и V видов и определяется по формуле

η_тех = . (4)

Все три коэффициента связаны между собой соотношением

η_и = η_з × η_тех. (5)

Для наглядного изображения проведенных расчетов строят диаграммы производительности, на которых по оси абсцисс откладывается время, а по оси ординат – количество реально произведенной продукции.

Выполнение работы

с использованием данных фотографии работы оборудования

Оценку работы оборудования проведем на базе фотографии работы оборудования, которое представлено в таблице, выданной преподавателем (см. приложение)

Подраздлеляем все простои оборудования по группам.

Например в металлообработке все простои подразделяют на следующие группы [1].

I - простои первого вида – θ₁. Сюда входят все те простои, всё то время, когда оборудование простаивает из-за инструмента: смена, регулировка, подналадка инструмента, хождение за ним, ожидание на­ладчика и т.д.

II - простои второго вида – θ₂. Оборудование простаивает потому, что какие-то её механизмы и устройства неработоспособны из-за по­ломок, отказов, разрегулирования, эагрязнения стружкой и т.д. Простои по оборудованию включают время на ремонт и регулирование механизмов, замену изношенных деталей и узлов, хождение за запас­ными частями, ожидание наладчика и ремонтного мастера и т.д.

Ш - простои третьего вида - θ₃ возникают в тех случаях, когда сама машина с механизмами и инструментом работоспо­собна, однако отсутствуют внешние условия для её нормальной работы: Сюда относятся, прежде всего, отсутствие заготовок, электроэне­ргии, несвоевременный приход и уход обслуживающего персонала, межсменная уборка станков и т.д.

IV - простои четвертого вида - θ₄, наблюдаются тогда, когда инструмент и механизмы работоспособны, имеются заготовки, но результат рабо­ты не соответствует требованиям качества. Хотя машина и работает, но годной продукции она не выпускает, и всё время, затраченное на выпуск брака, должно быть отнесено к простоям.

V- простои пятого вида - θ₅. В этом случае есть все внешние условия для нормальной работы машины, но продукция, выпускаемая её, в данный момент времени больше не нужна.

1. Определяем общий фонд времени θ_о:

θ_о = ……………………………………………………….……… = …… мин;

2. Определяем суммарное время простоев по каждому из видов:

- по инструменту:

Σθ_1i = …………………………………………………………..… = …… мин;

- по оборудованию:

Σθ_2i= ...…………………………………………………………… = …… мин;

- по организационным причинам:

Σθ_3i= ..…………………………………………………………… = …… мин;

- из-за брака:

Σθ_4i =.…………………………………………………………..… = …… мин;

- переналаживание оборудования:

Σθ_5i =…………………………………………..………………… = …… мин.

3. Определяем время работы, за которое оборудование выпускало годную продукцию. Для этого из общего фонда времени вычтем время всех простоев по всем видам, т.е. воспользуемся формулой (1).

θ_р = ……………………………………………………………..… = …… мин.

4. Используя формулы (2), (3) и (4), вычислим:

- коэффициент использования:

η_и = --------------------------- =

- коэффициент загрузки:

η_з = = ---------------------------------------------------- =

- коэффициент технического использования:

η_тех = = --------------------------------------------------- =

5. В машиностроении на производство одной детали затрачивается определенное время, которое складывается из суммы времени рабочих t_p и холостых t_x ходов.

Время на рабочие ходы ма­шинызатрачивается непосредственно на обработку детали или изделия. Время на холостые ходы затрачивается на перемещение инструмента c позиции ожидания на позицию обработки и обратно, подвод и отвод на рабочую позицию и обратно различных приспособлений и т.д., т.е. на перемещение узлов и механизмов оборудования, без которых невозмож­на сама обработка детали.

Сумма времени на рабочие и холостые ходы составляет время цикла, т.е.

Т_ц = t_p + t_x.

Величина обратная значению Т_ц называется цикловой производительностью Q_ц, т.е.

Q_ц = .

Очевидно, что за какой-то промежуток времени оборудование может выпустить Q_Т = , но только при условии, что не будет никаких простоев. Эта величина будет называться теоретической производительностью. На самом деле нормальная работа оборудования чередуется с простоями, поэтому на оборудовании изготавливается продукции меньше, чем Q_Т .

Количество единиц продукции, которое фактически изготовлено на оборудовании (из-за простоев) называется фактической производительностью Q_Ф .

Фактическая и теоретическая производительность связаны соотношением:

Q_Ф = η_ис×Q_Т.

Строим диаграмму производительности оборудования в одну смену. Эта диаграмма (рис. 1) строится в координатах: по горизонтальной оси – время в минутах (480 мин), а по вертикальной количество единицы продукции в штуках (Q_Т = 480/Т_ц). Принимаем, что Т_ц = …….. .

Рис. 1. Диаграмма производительности оборудования за одну смену.

6. Строим диаграмму баланса производительности (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма баланса производительности.

Выводы

________________________________________________________________________________________________________________

Литература

1. Шаумян Г. А. Автоматы и автоматические линии. -M.: Машгиз, I961.

2. Решетов Д.Н. Надежность металлорежущих станков и пути её повышения // Вестник машиностроения, 1962, №7.

3. Надежность технических систем и изделий» Основные понятия.
Термины. M: Наука, 1965.

Контрольные вопросы

1. Что такое простои оборудования и из-за чего они возникают?

2. Какие простои относятся к собственным, а какие - к организационным?

3. Для чего необходимо определять показатели производительности и надежности оборудования?

4. На основании какого документа рассчитываются показатели работы оборудования?

5. Какой показатель работы оборудования из рассмотренных в данной работе явно оценивает надежность его работы?

6. Чем отличается цикловая производительность от фактической?

7. Как определить долю каждого простоя в общем времени про­стоев оборудования?