Использования оборудования

Чем чаще и длительнее простои, тем ниже производительность. Влияние внецикловых простоев на производительность можно оценить, используя коэффициенты:

- коэффициент использования;

- коэффициент технического использования;

- коэффициент загрузки.

Фактическую производительность можно представить в следующем виде

,

где - цикловаяпроизводительность,

- коэффициент использования, характеризующий эффективность использования оборудовании, т.е. доля времени обработки в общем объеме.

Между коэффициентом использования и коэффициентами , существует соотношение:

,

где - коэффициент технического использования;

- коэффициент загрузки.

Величина определяется с учетом только собственных потерь. Он характеризует прежде всего долговечность, качество надежность механизмов и инструментов, стабильность технологического процесса Его значение показывает какую долю времени работает оборудование при условии обеспечения всем необходимым.

Производительность машины с учетом только собственных потерь (техническая производительность)

Коэффициент загрузки определяется с учетом собственных организационно- технически потерь ( ). Его значение показывает какую долю времени машина (оборудование ) обеспечена всем необходимым.

Так, значения =0,7 и =0,8 означают, что в общем фонде времени машина обеспечена всем необхо­димым для бесперебойной работы (заготовками, инструментом, электроэнергией и пр.) только на 80 % времени и в этот период она работа­ет только 70 % (остальное время простаивает по техническим причинам — из-за отказов, смены инструментов, наладок и др.). В этом случае коэффициент использования машины составит

т.е оборудование используется на 56%.

Таким образом, все категории (виды) производительности связаны между собой через безразмерные коэффициенты следующим образом:

Все показатели и коэффициенты производительности в общем случае являются функциями времени и изменяются в процессе эксплуатации машин в результате действия различных факторов (износа, старения, коррозии, коробления, (вибраций, разрегулирования, повреждений, поломок и др.).

Коэффициенты позволяют анализированть влияние отдельных видов потерь и принимать необходимые решения по повышении производительности оборудования или по внедрению того или иного оборудования при сравнении со старым.

Тема 2. Построение автоматизированных производственных систем

Концентрация операций

Эффективность автоматизации машиностроительного производства в значительной степени определяется эффективностью технологического процесс и оборудования, с помощью которого процесс автоматизируется. Одним из определяющих критериев, характеризующих как процесс, так и оборудование, является уровень или степень концентрации технологических операций обработки деталей.

Концентрация операций в одной рабочей машине резко сокращает время изготовления деталей, приводит к уменьшению количества необходимых станков и производственных площадей, обеспечивает существенное увеличение производительности труда и снижение себестоимости обработки изделий.

Так как разная степень концентрации операций технологического процесса обеспечивает различную эффективность обработки деталей, то еще на предварительной стадии проектирования автоматизированного оборудования необходимо выполнить расчет оптимального количества операций, которые целесообразно сконцентрировать в станочной машине, и выбрать такие структурные схемы оборудования, которые позволяли бы реализовать рассчитанную концентрацию операций с целью получения максимальной производительности оборудования или минимальной себестоимости обработки.

Структурные схемы агрегатированных систем и линий весьма разнообразны. В зависимости от количества и последовательности выполняемых технологических переходов они могут быть подразделены на три группы: системы с первой (КI), второй (КII) и третьей (КIII) степенью концентрации операций. Внутри каждой группы переходы могут выполняться последовательно (Пс), параллельно (Пр) и параллельно-последовательно (ПрПс).

Основным признаком группы КI является обработка детали на одной позиции.

Концентрация операций второй степени КII характеризуется объединением в единой системе нескольких позиций обработки, соответствующих концентрации КI..

Наконец, объединение в различных сочетаниях многопозиционных станков или участков автоматической линий характеризуют третью степень концентрации технологических переходов КIII.

На предварительной стадии проектирования агрегатированных систем выбор той или иной структурной схемы определяется в основном двумя факторами: конструкцией детали и производительностью, которую должно обеспечить оборудование.

Включая в понятие "конструкция детали" ее габаритные размеры, форму, количество сторон обработки, количество, вид и размеры поверхностей, которые необходимо обработать с каждой стороны, можно отметить следующее: чем сложнее деталь и чем выше программа выпуска, тем выше степень концентрации операций агрегатированных систем.

Размеры детали влияют на выбор структурных схем главным образом при степенях КII и КIII: небольшие и мелкие детали наиболее целесообразно обрабатывать на многооперационных станках или линиях из многопозиционных станков, средние и крупные – на однопозиционных станках или линиях из однопозиционных станков Форма детали, количество сторон обработки, а также количество переходов, оказывают влияние на число позиций многопозиционных систем (которое в свою очередь зависит от количества и числа позиций револьверных головок) или число позиций делительного приспособления (или револьверной головки) однопозиционных станков. Размеры и количество поверхностей, обрабатываемых с одной стороны детали, влияют на мощность и размеры обрабатывающих силовых узлов – силовых головок, столов и бабок.

Выбор оптимального количества элементарных операций, которые целесообразно объединить на станке или линии, может осуществляться на основе нескольких критериев:

n минимальной станкоемкости полной обработки деталей,

n максимальной производительности,

n минимальной себестоимости изделий,

n заданного срока окупаемости дополнительных капиталовложений

Рассмотрим систему К1. В зависимости от того какие группы переходы могут выполняться (последовательно (Пс), параллельно (Пр) и параллельно-последовательно (ПрПс)), будет и разная теоретическая длительность цикла:

Пс - При последовательной обработке а – сторон, с – инструментами с использованием делительного приспособления (поворотного стола), делительной головки (револьверной головки) и приспособления для зажима заготовки

Пр - При параллельной работе инструментов нет необходимости в поворотном столе и револьверной головке

ПрПс - При параллельно-последовательной обработке, например, параллельной обработке а сторон с последовательной сменой инструментов

Из зависимостей видно, что для разных форм организации обработки длительность цикла разная а значит различна производительность оборудования и себестоимость изделий.