3. Принципы функционирования и организация производственных процессов систем сервиса

Подавляющее количество деятельных процессов связано не с единичными, а с множественными предметами деятельности. Количество предметов деятельности одного наименования, перемещаемых или обрабатываемых в рамках одного цикла, называется партией. Операции деятельностного цикла выполняются на рабочих местах исполнителей. Поступление или передача предметов от одного рабочего места (или исполнителя) другому называют движением предметов. Конкретный порядок передачи предметов называют видом движения предметов. Возможны различные виды движения предметов деятельности, среди которых можно выделить регулярные и нерегулярные виды. Регулярные виды движения основываются на определенных правилах и длительность циклов при использовании этих видов можно рассчитывать аналитическим путем. К регулярным относят последовательный, параллельный, параллельно-последовательный виды движения, а также различные виды, построенные на сочетании вышеприведенных.

При последовательном виде движения каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всей партии деталей на предыдущей операции (рис.1).

Рис.1. Операционный цикл при последовательном движении партии деталей

Здесь рассчитывается операционный цикл партии, состоящей из трех деталей (n=3), обрабатываемых на четырех операциях:

Тпосл = 3(tшт1 + tшт2 + tшт3 + tшт4) = 3(2+1+4+1,5) = 25,5

или:

где n – количество деталей в производственной партии (шт); Чоп – число операций технологического процесса; tштi – норма времени на выполнение  i-й операции (мин).

Если на всех или отдельных операциях имеются параллельные рабочие места, то операционный цикл определяется по формуле

где Cpмi – количество рабочих мест, занятых изготовлением партии деталей на каждой операции.

При последовательном виде движения деталей (изделия) отсутствуют перерывы в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможна высокая загрузка оборудования в течение смены, но производственный цикл имеет наибольшую величину, что уменьшает оборачиваемость оборотных средств.

Параллельный вид движения характеризуется передачей деталей (изделий) на последующую операцию немедленно после выполнения предыдущей операции независимо от готовности остальной партии. Детали передаются с операции на операцию поштучно или операционными партиями, на которые делится производственная партия. Процесс происходит непрерывно, если достигнуто полное равенство или кратность выполнения операций во времени, что характерно для поточных линий:

,

где r – такт поточной линии (мин).

График движения партии деталей при параллельном движении приведен на рис.2.

Параллельный вид движения детали (изделий) является наиболее эффективным, но возможности его применения ограниченны, так как обязательным условием такого движения является равенство или кратность продолжительности выполнения операций, о чем было сказано выше. В противном случае неизбежны потери (перерывы) в работе оборудования и рабочего.

По графику (рис.2) определяем операционный цикл при параллельном виде движения:

Тпар =(tшт1 + tшт2 + tшт3 + tшт4) + (3-1)tшт3 = 8,5 + (3-1)4 = 16,5мин

где  – время выполнения операции, самой продолжительной в технологическом процессе (мин).

При передаче деталей (изделий) операционными партиями (р) расчет ведется по формуле

где р – размер операционной партии (в шт.).

Рис. 2. Операционный цикл при параллельном движении партии деталей

Параллельно-последовательный вид движения состоит в том, что изготовление изделий на последующей операции начинается до окончания изготовления всей партии на предыдущей операции с таким расчетом, чтобы работа на каждой операции по данной партии в целом шла без перерывов. В отличие от параллельного вида движения здесь происходит лишь частичное совмещение во времени выполнения смежных операций. В практике существуют два вида сочетания смежных операций во времени:

 – время выполнения последующей операции больше времени выполнения предыдущей операции;

 – время выполнения последующей операции меньше времени выполнения предыдущей операции.

В первом случае представляется возможность применять параллельный вид движения деталей и полностью загрузить рабочие места.

Во втором случае приемлем параллельно-последовательный вид движения с максимально возможным совмещением во времени выполнения обеих операций. Максимально совмещенные операции при этом отличаются друг от друга на время изготовления последней детали (или последней операционной партии) на последующей операции.

Схема параллельно-последовательного вида движения показана на рис.3.

Рис.3. Операционный цикл при параллельно-последовательном движении партии деталей

АБ, ВГ (равное А'Б'), ДЕ – время последующей операции, перекрываемое временем предыдущей операции:

В данном случае операционный цикл будет меньше, чем при последовательном виде движения, на величину совмещения каждой смежной пары операций:

 – первая и вторая операции – АБ = (3-1 )t шт2 ;

 – вторая и третья операции – ВГ = (3-1) t шт2 ;

 – третья и четвертая операции – ДЕ = (3-1) t шт4.

(t шт2 и  t шт4 имеют более короткое время t шт кор из каждой смежной пары операций).

Таким образом, время совмещений

.

Формула для расчета

;

 

.

При выполнении операций на параллельных рабочих местах

 

При передаче деталей операционными партиями

Параллельно-последовательный вид движения деталей (изделий) обеспечивает работу оборудования и рабочего без перерывов. Производственный цикл при этом виде больше по сравнению с параллельным, но меньше, чем при последовательном.

Задание для самостоятельной работы

По исходным данным табл. 1:

а) определить длительность циклов изготовления партии деталей при последовательной, параллельной и параллельно-последовательной схемах движения;

б) построить графики длительности циклов всех трех видов движения партий деталей.

Таблица 1

4. Передачи, передаточные механизмы технических средств

и их кинематические характеристики

Кинематика точки

В этом случае главными параметрами, характеризующими движение точки но заданной траектории, являются: s – расстояние от заданного начального положения и t – время.

Величина, характеризующая в каждый данный момент времени направление и быстроту движения точки, называется скоростью (v на рис. 192). Вектор скорости всегда направлен вдоль касательной в ту сторону, куда движется точка. Числовое значение скорости в любой момент времени выражается производной от расстояния по времени: v = ds/dt или v = f'(t).

Ускорение a точки в каждый данный момент времени характеризует быстроту изменения скорости. При этом нужно отчетливо понимать, что скорость – вектор, и, следовательно, изменение скорости может происходить по двум признакам: по числовой величине (по модулю) и по направлению.

Быстрота изменения модуля скорости характеризуется касательным (тангенсальным) ускорением a_t – составляющей полного ускорения a, направленной по касательной к траектории (см. рис. 192).

Числовое значение касательного ускорения в общем случае определяется по формуле a_t = dv/dt или a_t = f''(t).

Быстрота изменения направления скорости характеризуется центростремительным (нормальным) ускорением a_n – составляющей полного ускорения a, направленного по нормали к траектории в сторону центра кривизны (см. рис. 192).

Числовое значение нормального ускорения определяется в общем случае по формуле

a_n = v²/R,

где v – модуль скорости точки в данный момент; R – радиус кривизны траектории в месте, где находится точка в данный момент.

После того как определены касательное и нормальное ускорения, легко определить и ускорение a (полное ускорение точки).

Так как касательная и нормаль взаимно перпендикулярны, то числовое значение ускорения а можно определить при помощи теоремы Пифагора:

a = sqrt(a_t² + a_n²).

Направление вектора a можно определить, исходя из тригонометрических соотношений, по одной из следующих формул: sin α = a_n/a; cos α = a_t/a; tg α = a_n/a_t.

Но можно сначала определить направление полного ускорения a использовав формулу tg α = a_n/a_t, а затем найти числовое значение a: a = a_n/sin α или a = a_t/cos α.

Касательное и нормальное ускорения точки являются главными кинематическими величинами, определяющими вид и особенности движения точки.

Наличие касательного ускорения (a_t≠0) или его отсутствие (a_t=0) определяют соответственно неравномерность или равномерность движения точки.

Наличие нормального ускорения (a_n≠0) или его отсутствие (a_n=0) определяют криволинейность или прямолинейность движения точки.

Движение точки можно классифицировать так: а) равномерное прямолинейное (a_t = 0 и a_n = 0); б) равномерное криволинейное (a_t = 0 и a_n ≠ 0); в) неравномерное прямолинейное (a_t ≠ 0 и a_n = 0); г) неравномерное криволинейное (a_t ≠ 0 и a_n ≠ 0).

Таким образом, движение точки классифицируется по двум признакам: по степени неравномерности движения и по виду траектории.

Степень неравномерности движения точки задана уравнением s=f(t), а вид траектории задается непосредственно.

Пример. Дано: уравнения движения точки в плоскости ху: . Найти: уравнение траектории точки; скорость и ускорение, касательное и нормальное ускорение и радиус кривизны траектории в момент .

Решение:

1.Уравнение траектории. Для определения уравнения траектории точки исключим время из заданных уравнений движения. Поскольку t входит в аргументы тригонометрических функций где один аргумент вдвое больше другого, используем формулу - уравнение представляет собой уравнение круга с осями x=4м; y=4м, причем его ось сдвинута х=3м; y=2м. 2. Скорость точки. Скорость найдем по ее проекциям на координатные оси: 3. Ускорение точки. Находим аналогично: , 4. Касательное ускорение. Найдем, дифференцируя равенство . Получим . 5. Нормальное ускорение. . 6. Радиус кривизны траектории.