2.2 Производительность линии

Производительность – это количество годных изделий выпущенных на линии за определенный период времени:

, шт/год (2.2)

где Q – годовая производительность линии;

N – выпуск изделий на линии в течении года;

Ф – годовой фонд рабочего времени.

Производительность линии непосредственно связана с потерями рабочего времени. Все потери рабочего времени разделяются на две группы:

• Внутрицикловые потери

• Внецикловые потери.

- Внутрицикловые потери определяются временем холостых ходов и поэтому носят объективный характер. Эти потери зависят от уровня автоматизации и технического оснащения производства.

- Внецикловые потери отражают реальные условия эксплуатации линии, в которых работа линий чередуется с простоями по техническим и организационным причинам. Простои могут быть регламентированными (плановыми) и нерегламентированными.

Регламентированные простои отводятся на плановый ремонт, на профилактику, на ежедневное обслуживание. Нерегламентированные простои связаны с отказами. Поскольку появление отказов и время их устранения носят случайный характер, то влияние простоев по вине отказов на производительность оценивается на основе теории надежности машин. К этому виду простоев относят также время, в течение которого выпускались изделия не соответствующие техническим требованиям.

Простои по организационным причинам имеют место, когда линия находится в работоспособном состоянии, но простаивает из-за отсутствия внешних условий. Часть из них регламентированы: выдача задания, сдача смены, уборка линии и проведение совещания. Другая часть не регламентирована и может быть по причине отсутствия энергии, заготовок, наладчика и по другим причинам.

В целом простои по техническим причинам зависят от технического уровня производства, условий эксплуатации и обслуживания линий, а также от их надежности. Простои по организационным причинам отражают уровень организации производства и выполнения технологической дисциплины.

Исходя из анализа видов потерь рабочего времени, различают 4 вида производительности:

• Технологическая;

• Цикловая;

• Расчетная;

• Общая производительность.

Технологическая производительность характеризует выпуск изделий при условии отсутствия потерь рабочего времени:

(2.3)

Это может быть, когда технологический процесс на линии состоит из одних рабочих ходов, которые выполняются непрерывно:

(2.4)

Тогда Q_т= (2.5)

Из формулы (2.5) следует, что технологическая производительность - это производительность рабочих ходов и определяется временем рабочих ходов t_р.х..

Технологическая производительность позволяет оценить возможности технологии в условиях конкретных параметров изделия. Она зависит от метода и режимов обработки, применяемого на линии инструмента и оборудования.

Цикловая производительность Q_т характеризует выпуск изделий при условии непрерывной работы линии, когда количество выпущенных изделий пропорционально проработанному времени.

Ц икловую производительность можно определить соотношением:

(2.6)

Ф – фонд рабочего времени

N_ц – количество изделий выпущенных при условии непрерывной работы линии.

Поскольку время цикла состоит из рабочих ходов и холостых ходов, то цикловая производительность учитывает внутрицикловые потери и во многом зависит от

Рис. 2.10 Зависимость цикловой производительности

автоматизации рабочего цикла. На практике цикловую производительность определяют за час работы:

(2.7)

Расчетная производительность характеризует выпуск изделий с учетом простоев по техническим причинам.

На рис.2.11 показаны графики выпуска изделий для случаев когда линия работает непрерывно (график 1) и для случая когда работа линии чередуется с её простоями (график 2). Из совместного рассмотрения графиков 1 и 2 получается точка С, которая разделяет фонд рабочего времени на две части: суммарное время работы линии и суммарное время простоев линии:

(2.8)

; (2.9)

Рис. 2.11 Определение расчетной производительности

Подставляя в формулу (2.9) значения N_р и Ф, получим

(2.10)

Учитывая, что , имеем:

Q_р= (2.11),

где - суммарное время простоев по техническим причинам, отнесенное (приведенное) к одному изделию (одному циклу). Уравнение (2.11) означает, что график «2» соответствует бесперебойной работе линии в течение времени Ф с циклом ( ). Вследствие простоев линии выпуск изделий уменьшается на величину

N_ц-N_р= = ( + - ) = (2.12)

Таким образом, расчетная производительность определяется временем простоев линии, приведенных к одному циклу.

Общая производительность Q_o учитывает все виды потерь рабочего времени, включая простои по организационным причинам. По аналогии с Q_р имеем

(2.13),

где N_д – действительный выпуск изделий на линии в течение года.

При проектировании и эксплуатации автоматических линий для анализа и оценки потерь рабочего времени применяются следующие параметры линий, характеризующие их работу с различных сторон:

1. Коэффициент производительности - ;

2. Коэффициент технического использования - ;

3. Коэффициент общего использования - ;

4. Коэффициент готовности - ;

5. Коэффициент загрузки - .

- Коэффициент производительности характеризует непрерывность протекания технологического процесса и потери времени на холостые хода. Он определяется как отношение цикловой и технологической производительности:

(2.14)

Например, если , то 80% занимают рабочие хода. Чем меньше время цикла, тем значение этого коэффициента выше. Из формулы (2.14) следует, что влияние автоматизации на цикловую производительность тем эффективнее, чем меньше время цикла и больше время холостых ходов.

- Коэффициент технического использования является показателем основного вида потерь рабочего времени на линии - простоев по техническим причинам. Этот параметр характеризует техническое состояние и обслуживание линии, ее надежность и эффективность использования и представляет собой соотношение расчетной и цикловой производительностей:

(2.15),

где - удельная длительность простоев по техническим причинам.

Например, при В_т = 0,027 мин/мин на каждую 1000 минут работы линии в среднем приходится 27 минут простоев по техническим причинам. Критерий В_т позволяет более просто и объективно оценивать простои по техническим причинам и определять коэффициент технического использования. Например, при _т.и. =0,87 линия 13% рабочего времени простаивает в обслуживании и ремонте.

- Коэффициент общего использования является показателем всех видов потерь рабочего времени на линии, характеризующих уровень эксплуатации и организации линии. Он характеризует техническое состояние и обслуживание линии, ее надежность и эффективность использования. Данный показатель представляет собой соотношение цикловой и общей производительностей:

(2.16),

где - удельная длительность простоев по организационным причинам. Величина В_о табулирована и представлена в справочной литературе.

Например, при _о =0,82 рабочий фонд времени используется на 82%. Остальное время расходуется на внецикловые потери.

Соотношение и взаимосвязь между рассмотренными видами производительности и параметрами линий наглядно можно представить графиком на рисунке 2.12, где каждому виду производительности соответствует своя площадь геометрической фигуры.

- Коэффициент готовности является показателем надежности линий, так как учитывает только регламентированные простои линии по техническим причинам, связанным с отказами. Данный показатель подробно рассматривается в следующем параграфе.

Рис. 2.12 Соотношение и взаимосвязи между производительностями

и параметрами линий.

Внутрицикловые потери, η

Простои по техническим причинам, η_т.п.

Простои по организационным причинам, η_о