Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Петров, Ю. М. Технический прогресс и оптимизация управления в отраслевом производстве учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
21.10.2023
Размер:
10.28 Mб
Скачать

р , = -

3!

 

1,07

■ Po при s < k < rri

Отсюда:

I2

'l (3 -2 )!

' 3

Po

 

3!

(0,368)2 = 0,81

 

 

 

9_ ,

 

 

3!

! 1-

(3 -2 )!

 

Ря =

1! I 3

(3 -3 )

■ (0,368)3 Po = 0,276 Po или

1

 

 

 

 

-=0,276.

 

Оуыма пятого столбца табл. 43 дает величину отношения

Ро

. Учитывая,

что

m

Рк

= 1 ,

 

 

получим:

 

 

2

 

 

m

Р ,(

к=0

1

m

Рк

_1

Отсюда:

2

Ро

 

 

-

2

Ро

к=0

 

Ро

к=0

 

 

 

 

 

 

_PjL

 

 

 

 

 

 

Ро=

к !о р*

 

 

 

 

 

 

3,219

=0,311

 

Умножая пятый столбец таблицы 43 на Р 0—3,11, получим значения шестого столбца вероятности (Рк ) того, что в об­ служивающей системе находится К требований.

Сумма вероятностей всех состояний системы равна едини­

це, т. е.

3

2 Р к=1 к=0

152

Величина Р0 (0,311) есть вероятность тоЬо, что все авто­ маты работают или что обслуживающий рабочий свободен. Однако это не исключает возможности ожидания автоматами обслуживания.

Таік, средняя длина очереди на обслуживание, равная математическому ожиданию числа автоматов в очереди, равна:

m

ag= M L g = 2 (К—S) P k

k = s + 1

В примере сумма по восьмому столбцу табл. 43 равна:

MLg=0,441

Следовательно, при обслуживании работающих автоматов одним наладчиком 0,441 автомата из трех будет простаивать в ожидании .обслуживания.

Коэффициент простоя автомата в ожидании обслужива­ ния равен:

 

MLg

0,4413

=0,147

 

 

m

3

 

обслуживания

Среднее время ожидания

(tw )

автоматами

при s = l определяется по формуле:

 

0,441

 

tw

M Lg

 

 

0,412,

%

 

 

1,07

 

 

 

 

 

т. е. в среднем 0,412 часть от длительности смены автоматы будут простаивать в ожидании обслуживания.

Среднее время ожидания одним автоматом обслуживания

равно:

t

W

0,4.12

=0,137

Ш

 

 

 

3

Среднее число простаивающих автоматов (обслуживаемых и ожидающих обслуживания) равно их математическому ожиданию (сумма седьмого столбца табл. 43):

ш

3

М ,= Б k P k =

2 k P k= l,1 3 f

k=I

k=l

153

т. е. в среднем .при s = l в течение смены простаивает 1,13 ав­ томата.

Общий коэффициент потерь времени вследствие простоя автомата ів ожидании обслуживания и в состоянии обслужи­ ваніия равен:

_ 1

m

1,13

=0,377

m

2 kP k

k= 1

■ 3

 

Математическое ожидание свободных рабочих определяет­

ся по формуле:

 

 

 

s = І

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М раб.

=

2

 

( S — к )

Р к

 

 

 

=0,311.

 

 

 

 

к = 0

 

 

 

 

 

 

 

которое равно сумме девятого столбца табл. 43,

М р а б .

В данном случае

при s = l ,

М р а б .

=Ро=0,311.

 

 

Коэффициент простоя рабочего составляет:

 

 

 

К п р .

 

 

 

 

 

0,311

0,311,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

т. е. в среднем рабочий простаивает 0,311

части

 

от длитель­

ности смены, или 146 мин.

(2,44

часа).

(Кпр. ) можно опреде­

Коэффициент занятости

рабочего

 

лить по формуле:

1

 

2 k P k -і-

m

 

 

 

К з . р .

=

 

 

k =

2 P k

=

 

 

 

L

ь

 

k = 0

 

 

I 13

s + l

 

 

 

=

m

k P k

 

=

=1,13

 

 

- 4 —

2

 

 

1

 

 

Аналогично

b

k = i

 

расчеты

 

 

 

состоящій

произвести

вероятностей

и некоторых показателей эффективности системы для случая, когда число наладчиков (ремонтников) равно S = 2 , 3, 4.

Для случая s = 2 результаты расчетов сведены, в табл. 40.

Среднее число простаивающих автоматов (Мі) в ремонте, в ожидании ремонта и наладки уменьшилось с 1,13 при s = l до 0,825 при s= 2 , а общий коэффициент потерь вследствие простоя автомата в ожидании ремонта и в момент ремонта составит при s= 2 .

154

 

 

 

К ,

 

 

1

 

 

 

X

 

 

 

1

 

 

 

 

о

о

 

 

 

 

 

 

Л

 

£ о

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

1

 

 

 

 

го

 

 

 

 

 

ф

 

Р.

X к

 

 

 

 

К

2

са

о

в

s

*

!

Р к

Р К

Н

ожндаюи

 

Число

обслужи.!

автомате

Числоав

служпваі Число свободнь рабочих

Ро

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

0

0

 

 

0

 

2

 

1,000

0,388

1

1

 

 

1

 

1

 

1,100

0,427

2

2

 

 

2

 

0

 

0,405

0,157

3

2

 

 

2

 

0

 

0,074

0,028

 

 

 

 

 

 

 

 

2,579

1,000

 

Т а б л и ц а

40

Число про­ стаивающих автоматов

Средняя длина очереди

(к—S) Р к Математическое ожидание числа свободных рабо­ чих (s — к) Р к

0

0

!

0,776

0,427

0

1

0,427

0,314

0

 

0

0,084

0,028

 

0

0,825

0,028

!

1,203

=^ p = U ,2 7 5 против 0,377 при s = 1

Средняя длина очереди на обслуживание равна L =0,028 требований, а среднее время ожидания обслуживания:

0,028

1,07 =0,026,

часть длительности смены (12,5 мин.), а в расчете на один автомат — 4 мни. вместо 66 мин. при s = l . Коэффициент про­ стоя рабочего составит:

 

К п р . -

М р аб .

1,203

0,601

 

s

2

Для

случая s = 3

 

результаты расчетов сведены в табл. 41.

При численности

обслуживающего

персонала, равной s= 3 ,

простои

автоматов

в ожидании

обслуживания сведены к 0.

Однако среднее число простаивающих

автоматов в ремонте

и наладке уменьшилось незначительно по сравнению со слу­ чаем, когда численность персонала была (равна 2. При s= 3

М |=0,804 вместо М ]=0,825

при s= 2 . Коэффициент простоев

рабочих увеличивается:

2,196

0,732

К пр .

М р. об.

 

 

s

3

 

155

 

 

Число

Число

 

Число

авто­

 

сво­

 

матов,

 

обслу­

бод­

К

ожидаю­

живае­

ных

 

мых ав­

щих об­

рабо­

 

служи­

 

томатов

чих

 

вания

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 41

 

 

 

I

•Матема­

Рп

 

Число

 

тическое

 

Средняя

ожида­

 

простаи­

 

длина

ние числа

 

вающих

 

очереди

свобод­

А

г к

авто­

 

ных ра­

 

матов

 

бочих

0

0

0

3

1,000

0,392

0

0

1,176

1

о1

0

2

1.100

0,431

0,431

0

0,862

2

2

0

1

10,405

0,158

0,310

0

0,158

3

О

0

0

j 0,050

0,019

0,057

0

0

 

 

1

 

2,555

1,000

і 0,804

0

2,196

Если 'бригада наладчиков (ремонтников) состоит из четы­ рех человек, как, например, на участке расфасовки в первую смену, простои автоматов не уменьшаются, но простои /налад­ чиков достигают максимума.

 

Для

случая s= 4

'вероятности возможных состоянии и зна­

чения некоторых характеристик

системы обслуживания при­

ведены в табл. 42.

 

 

 

 

Т а б л и ц а

42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

Число

Рк

Рк

 

 

Матема­

 

 

 

 

Средняя

тическое

 

Число

автома­

сво­

Число

К

ожидание

обслу­

тов, ожи­

бод­

простаи­

дли на

 

 

числа

 

живае­

дающих

ных

вающих

очереди

 

 

 

свобод­

 

мых ав­

обслу­

рабо­

.авто­

(к — s) Р к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных ра­

 

томатов

живания

чих

Ро

 

матов

 

 

бочих

0

 

0

0

4

1,000

0,392

0

0

 

1,568

1

 

1

0

3

1,100

0,431

0,431

0

 

1,293

2

 

0

0

2

0,405

0,158

0,316

0

 

0,316

3

 

3

0

1

0,050

0,019

0,057

0

 

0,019

 

 

 

 

 

2,555

1,000

0,804

0

 

3,196

156

К о э ф ф и ц и е н т п р о с т о я р а б о ч е г о в э т о м с л у ч а е р а в е н :

К пр.

М р а б .

3,196

0,799

 

s

4

Анализ всех состояний системы обслуживания на участке расфасовки три численности обслуживающего персонала S = l , 2, 3, 4 (табл. 43) показывает, что вероятность поступле­ ния в систему обслуживания трех требовании достаточно мала при любом значении s.

 

 

 

 

Т а б л и ц а 43

К'

Рк

Рк

Рк

Р к

 

( s = l )

(s = 2 )

(s = 3)

(s -4 )

0

0,311

0,388

0,392

0,392

1

0,342

0,427

0.431

0.431

2

0,253

0,157

0.158

0,158

3

0,094

0,028

0,019

0,019

 

1.000

1,000

1,000

1,000

Для определения оптимальной численности обслуживаю­ щего .персонала представляет интерес вычисление вероятнос­ ти того, что за среднее время обслуживания одного автоіматз 1=14 мин. (0,234 часа) остановится больше, чем один автомат.

Общая плотность потока 1=1,07 требований в один час, отсюда плотность потока требований за промежутки времени 1=0,234 час. будет равна:

1 = 11= 1,07-0,234=0,25 требований.

По формуле Пуассона находим вероятность того, что в систему обслуживания за про,межуток, равный среднему 'времени обслуживания одного автомата (t= 14 мин.= =0,234 час.), поступит на обслуживание одного автомата:

1 '<

К

2

3

(0,234)

0,0333

0,0033

Итак, вероятность того, что

за 14

мин. остановится хотя

бы один автомат, равна:

157

Это

Vs

P к (0,235)--0,0366

 

означает, что

при 8-часовой смене в среднем около

2 раз

(Тем. : 14 іМ;іін.-0,0366) рабочему потребуется обслужи­

вать одновременно не '.менее -двух автоматов в течение 14

мин.

Вероятность того,

что рабочему придется обслужить

за

промежуток равный t=14 мин. три автомата, равна:

Рз (0,234)-0,0033

Следовательно, рабочий столкнется с таким положением один раз в 10 дней.

Анализ 'изменений общего коэффициента простоев автома­ тов л коэффициента простоев рабочих показывает, что удов­ летворительные результаты функционирования системы достигаются при численности обслуживающего персонала, равной 2 рабочим. Хотя при численности 3 чел. и происходит некоторое снижение коэффициента потерь, коэффициент про­ стоев рабочих при этом возрастает, что видно из рис. 14.

Р и с. 14. Изменение общего коэффициента простоев автоматов и коэффициента простоев рабочих при различной численности обслуживающего персонала

158

К о э ф ф и ц и е н т и с п о л ь з о в а н и я а в т о м а т о в п р и s = 2 р а в е н :

у-

__

 

ш

к Р к +

( 1 - и ) - ( 1 - Р 0)

 

т - 2

L

k

I

т=0, /43,

 

 

 

=

3-0,825+0,61-

где: (1 —ы) (1 —Ро) =

(1 — а)

т

 

2 Р|< — коэффициент, учиты-

к = 1

Бающий возможность ремонта автомата без останов­ ки последнего;

и— коэффициент, учитывающий долю времени простоя автомата;

К, = (1 —Ро) — коэффициент занятости рабочего обслу­ живанием автоматов в смену.

Выбор наиболее экономичного варианта организации про­ цесса обслуживания автоматических линий. Выбор бригады наладчиков в составе двух человек на основе коэффициентов простоев автоматов .и обслуживающего персонала еще не определяет оптимальности варианта организации процесса обслуживания линий. Для отыскания экономического опти­ мума необходимо учесть влияние не менее двух конкурирую­ щих факторов, так как при организации процесса возникает две альтернативы: 1) при увеличении численности обслужи­ вающего персонала простои автоматов уменьшаются, но по­ вышаются расходы по заработной плате; 2) при сокращении численности обслуживающих рабочих расходы по заработной плате уменьшаются, но коэффициент использования автоматов снижается, и следовательно, увеличиваются потери по эк­ сплуатационным расходам.

Необходимо найти оптимальный вариант организации про­ цесса, при котором потери, связанные с простоями автомати­ ческих линий и обслуживающего персонала, были бы сведены до минимума.

Для этого на основе оценочной стоимости потерь за час простоя линии и затрат по заработной плате одного человека за час работы рассчитываются общие потери для различных вариантов организации процесса, обслуживания автоматиче­ ских линий.

Расчеты 'Показателей фу.нкдионіИіровамия системы обслужи­ вания 'при разлпч'ной численности обслуживающего персонала и соответствующих значениях -критеріия экономической эффек­ тивности обслуживающей системы сведены в та'бл. 44.

 

 

Таблица 44

 

(

Значения показателен

 

Расчетная формула

при численности обслу-

Показатели системы

жнвающего персонала

 

 

обслуживания

 

s= 1 s= 2 s= 3 s= 4

 

 

Число автоматов, об служиваемых одним

рабочим Средняя длина очере-

ди автоматов» ожи­

дающих начала об­ служивания

Среднее время ожи-

дания автоматами

обслуживания, мин.

Среднее время ожидания обслужнвания одним автома­

том, мин.

Коэффициент простоя

автомата в ожидании обслуживания

Среднее число автоматов, простаивающнх при обслуживанин и ожидаю­

щих обслуживания

Общин коэффициент

простоя

Коэффициент исполь­

зования автоматов

н -

111

3

1,5

 

0,75

 

и

s

*

U

= M

L „ -

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

-

S

( k - s ) P k

0,441

0,028

0

0

k = s = l

 

 

 

 

 

 

 

M Lo -

 

 

 

 

t

 

ö

0.412

0,026

0

0

 

 

%

 

 

 

 

 

r-

 

 

 

__

_

 

tvv

66

4 ,

m

I.

M L g

K \v -

rn

"

m

in

M , = S K P k k = 1

 

K n .a .

=

1

m

 

m

2

k P K +

 

k = l

m

 

 

- ( - ( I - а )

S P k

 

 

k = l

 

Kiicn. =

1— Kn. a.

0.147 0,009

1,13 0,825 0,804 0,804

0,352 0,257 0,248 0,248

0,648 0,743 0,752 0,752

100

П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 44

 

 

Значения показателен

 

 

при численности обслу­

Показатели системы

Расчетная формула

живающего

персонала

 

I s= 3 s = 4

обслуживания

 

s = 2

 

 

Время простоев авто­ матов, час

Время полезной рабо­ ты автомата, час

Вероятность того, что все рабочие свобод­ ны

Среднее число сво­ бодных обслужи­ вающих рабочих

Іп. : К к . а. *Тсм.

tp — К и с п . ’Т с м .

Ро

М р а б . —

= 'S ( s - k ) P K

k = 0

Среднее

время

про­

 

 

 

 

стоя

обслуживаю­

trip. — К up.

' Тем.

щего рабочего, час.

 

 

 

МрабС -

Коэффициент

простоя

іѵпр.

 

рабочего

 

 

 

 

 

 

_

Коэффициент

занято­

К з . р. —

_

2

кРк

s

к =0

сти рабочих

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

+

 

2

РК

 

 

 

 

 

k = s + l

 

Величина

потерь

за

 

 

 

 

час простоя

авто­

 

 

 

 

матических

линии

С , - Ч э р .

Со р .

+ А о б с .

(при ш = 3 ),

руб.

 

 

 

 

2,82

2,05

1,98 .

1,98

5,18

5,95

6,02

6,02

0,311

0,388

0,392

0,392

0.311 1,203 2,196 3,196

2,48

4,81

5,85

6,4

0,311 0,602 0,732 0.799

0,689 0.398 0,268 0,201

10,0 10,0 10,0 10,0

Среднечасовые

поте­

 

 

ри,

связанные с

 

 

простоями

наладчи­

 

 

ков

(ремонтников)

 

 

в ожидании

требо­

 

 

вания

иа

обслужи­

 

 

вание,

руб.

 

Сой-.

0,82

0,82 0,82 0,82

 

 

 

 

 

11 Зак. 381

161

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ