книги из ГПНТБ / Технические и экономические основы литейного производства

ции; Ya — то же средствами автоматизации и кибернетизации; я = п а + п м + п р — количество наименований элементов произ­ водственного процесса, осуществляемых соответственно автома­ тически (включая средства кибернетики), механизированно и вручную.

Для построения комплексно-механизированных и автомати­ ческих систем эти коэффициенты должны быть не менее 0,85. При более низком коэффициенте комплексность разрушается, так как не удается сохранить синхронность осуществления эле­ ментов системы. Комплексность является основной предпосыл­ кой организации поточного производства и, в частности, поточ­ ных линий.

При внедрении машинных способов производства значитель­ но повышается интенсивность элементарных процессов техноло­ гических и транспортных элементов работы, а также увеличи­ вается количество транспортных и вспомогательных элементов, приходящихся на единицу продукции.

Это обстоятельство обусловливает: а) усложнение управле­ ния отдельными элементами и производственными системами в целом; б) возникновение дополнительных объемов информа­ ции, которую нужно переработать по ходу процесса.

Для получения годных отливок необходимо сформировать и переработать большой объем информации, который в мелкосе­ рийном механизированном производстве настолько велик, что с ним не может справиться человек. Это приводит к снижению качества отливок и других технико-экономических показателей работы литейного цеха.

Здесь для управления производственным процессом необхо­ димо применение средств автоматики и кибернетики, а некоторые литейные процессы должны строиться как автономные самона­ страивающиеся системы, в частности, процесс выплавки металла,

втом числе дозирование шихты, смесеприготовление и др.

Вотличие от ручного способа, для которого характерна кон­ центрация элементов в одной операции, механизированное про­ изводство строится на дифференциации элементов и операций, что вызывается сложностью управления ими и повышенной ин­ тенсивностью элементарных процессов. Автоматизация и кибер­ нетизация производства, наоборот, позволяют концентрировать большое количество элементов в одной операции и этим повы­ шать эффективность производственного процесса.

Для осуществления производственного процесса необходимо определенное время. Это время слагается из времени, затрачи­ ваемого рабочими или машинами, которые частично или полно­ стью заменяют труд рабочих.

Введем следующие обозначения:

Тр, tp — время, затрачиваемое рабочими соответственно на из­ готовление 1 т отливок и осуществление одного эле­ мента работы;

121

осуществляется производственный процесс; важно, сколько вре­ мени необходимо на его выполнение. Поэтому время, затрачи­ ваемое человеком и машиной, можно суммировать. В этой связи представляется целесообразным ввести термин «работоемкость», как понятие, суммирующее машиноемкость и трудоемкость про­ изводственного процесса.

Работоемкость Г изготовления 1 т отливок составит

где уѴа — количество элементов, выполняемых без всякого учас­ тия человека (автоматизация и кибернетизация процесса); N M— количество элементов, в которых только управляющие и инфор­ мационные функции закреплены за человеком, а остальные — за машиной (механизация); N v — количество элементов, выполняе­ мых вручную; N a + + N p = N — общее количество элементов, приходящихся на 1 т отливок. Машиноемкость Т м и трудоем­ кость Т р 1 т отливок будут соответственно равны:

им. К- Маркса, Кировском машиностроительном и металлурги­ ческом, карбюраторном, станкостроительном им. Свердлова и арматурном им. Лепсе.

Исследованием было установлено в среднемеханизированном цехе соотношение машиноемкости и трудоемкости изготовления 1 т мелких чугунных отливок развесом до 5 кг (табл. 25). Рабо­ тоемкость 1 т отливок составила (885 + 1775) : 60 = 44,3 ч, в том числе трудоемкость 29,6 ч, из которых умственный труд (Тг2)

122

Таблица 25

Машнноемкость и трудоемкость изготовления 1 т мелких чугунных отливок

123

рабочих, связанный с контролем и управлением элементарными процессами, составляет 4,5 ч, т. е. около 15% всей трудоемкости. Соответственно раздельно машиноемкость и трудоемкость одной отл.ивки весом 5 кг в среднем равны 1,5 и 9 мин. Соотношение машинных и ручных работ по отдельным операциям в среднеме­ ханизированном производстве приведено в табл. 26.

В процессе производства возникают значительные потери ма­ шинного времени, которые особенно ощутимы в технологических элементах работы. Эти потери связаны с осуществлением вспо­ могательных и транспортных элементов, которые выполняются на рабочих местах, закрепленных за машинными технологически­ ми элементами. В этой связи суммарное время, затрачиваемое машинами на осуществление технологических элементов работы для производства 1 т отливок,составит

ние возможности выполнения технологического элемента рабо­ ты «выбивка».

Для иллюстрации в табл. 27 показан удельный вес техноло­ гических потерь времени в общих затратах раздельно машинного и рабочего времени в среднемеханизированном многономенкла­ турном чугунолитейном производстве отливок различного раз­ веса.

Как видно из табл. 27, потери машинного времени на формов­ ке в полтора раза превышают время, необходимое для изготов­ ления литейных форм. При замене однопозиционных формовоч­

124

ных машин многопозицнонными технологические потери машин­ ного времени значительно сокращаются.

Эффективность построения производственного процесса, с точ­ ки зрения затрат времени на его осуществление, может быть охарактеризована следующими показателями, выраженными в %:

емкость технологических элементов; ф і— показатель, характери­ зующий удельный вес физического труда рабочих в суммарных затратах машинного и рабочего времени; ф2— то же, умственно­ го труда рабочих; Са — показатель, характеризующий степень автоматизации производственного процесса.

В отличие от технических критериев оптимизации, рассмот­ ренных в гл. II, указанные формулы отражают социальные кри­ терии оптимизации производственного процесса.

Степень автоматизации также является социальным критери­ ем, дающим возможность определить удельный объем работ, вы­ полняемых без всякого участия человека, по каждой системе элементов или по производственному процессу в целом. Однако этот показатель не является универсальным, так как не учиты­ вает возможное изменение производительности машин. Для сравнения различных вариантов построения производственного

где П — коэффициент производительности оборудования, харак­ теризующий отношение машиноемкости оборудования с низшей производительностью к машиноемкости принятого оборудования. Коэффициент П выбирается по справочным таблицам методики укрупненного определения уровня механизации и автоматизации производственных процессов в машиностроении, которые долж­ ны периодически обновляться.

Исследование различных процессов производства отливок позволило выявить зависимость удельных трудозатрат фі и ф2 от

125

ф2 = 2,54Са' ‘ е~°'031Са

На рис. 32 приведена зависимость суммарных трудозатрат (фі + фг) от степени автоматизации. Анализ кривых показывает, что в наиболее распространенном диапазоне изменения степени

Рис. 32. Зависимость суммарной тру­ доемкости и трудоемкости умствен­ ного Т’ргГ'Ы и физического труда 7"рі(Фі.) рабочих от степени автома­ тизации производственных процессов:

О20 60 SO Cg, %

автоматизации от Са = 10% до Са = 40% не наблюдается значи­ тельного сокращения трудозатрат, однако резко изменяется ха­ рактер труда: физический труд рабочих заменяется умственным трудом, связанным с управлением процессами.

3. АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ ЛИТЕЙНОГО ЦЕХА

Информационные потоки литейного цеха изучаются обычно применительно к построению автоматических систем управления производством (АСУП). Однако, учитывая разветвленность ин­ формационной сети и большой объем информации, перерабаты­ ваемой в литейном цехе, исследование и совершенствование ин­ формационных потоков следует осуществлять также независимо от автоматизации производства.

Задача состоит в определении необходимого объема инфор­ мации для нормального течения производственного процесса и своевременной передачи информации на рабочие места. Для этого в потоке производственного процесса, а также вне его дол­ жны быть предусмотрены соответствующие средства, формирую­ щие информацию, и каналы связи, транспортирующие ее.

126

Производственная информация подразделяется на два вида: технологическую информацию, обеспечивающую получение ка­ чественного продукта производства; планово-экономическую ин­ формацию, обеспечивающую экономичное получение заданного количества этого продукта (отливок). Исследование и анализ информационных потоков позволяют выработать рекомендации, направленные на усовершенствование системы управления про­ изводством. В частности, согласованная работа всех производст­ венных подразделений во многом зависит от оперативности ин­ формационной службы цеха, а содержание и объем передавае­ мых сообщений непосредственно влияют на качество продукции и эффективность производства.

Потоки информации можно изучать в целом по цеху и раз­ дельно по его участкам.

И н ф о р м а ц и о н н ы й п о т о к — это по существу транспортирова­ ние сформированной информации, представленной в удобной для передачи форме. Информация формируется информационно­ контрольными и информационно-логическими элементами, пере­ дается на управляющие элементы, перерабатывается и передает­ ся дальше на другие элементы системы. Таким образом, внутри системы создаются информационно-контрольные, информацион­ но-логические потоки и потоки управляющей информации. Неко­ торые из этих потоков являются внутриэлементными, представ­ ляющими собой часть функций управляющих и информационных элементов, так же как движение — часть функций исполнитель­ ных механизмов технологических и транспортных элементов. Межэлементные потоки информации по существу являются са­ мостоятельными транспортно-информационными элементами. Однако они не выделены в самостоятельный класс по приведен­ ной выше классификации (см. рис. 29), так как их структуры не­

нологическая информация о необходимых параметрах и показа­ телях процесса — в технологическом бюро цеха. По способу своего формирования производственная информация может быть разделена на: 1) сообщения, получаемые с помощью инструмен­ тально-измерительных устройств и инженерных расчетов; 2) све­ дения, извлекаемые из внутризаводской документации и посту­ пающие непосредственно с участков цеха.

По форме изложения информация может быть разделена на вещественную (все виды документов, включая служебные запис­ ки, требования, накладные, а также транспортируемые пробы на химический и другие анализы) и сигнальную (включая устные

сообщения).

Передача информации может осуществляться по автоматиче­ ски действующим каналам связи (тип А) или непосредственно человеком (тип Б).

127

По каналам связи типа А передается информация в форме:

4) устного сообщения по телефону. По каналам связи типа Б передаются:

1)документы (вещественная информация);

2)устные сообщения, транспортируемые человеком без ис­ пользования техники связи;

3)устные сообщения, передаваемые непосредственно ис­ полнителю.

Процесс изучения информационной системы состоит в уста­ новлении структуры рассматриваемой системы и в определении источников информации, содержания показателей и формы их представления, а также принятого документооборота. На базе полученных данных разрабатывается информационная модель системы (цеха, отдельных участков и т. д.), характеризующая существующие информационные потоки и их содержание, пред­ ставленные в матричном виде. Один из видов информационной модели показан на рис. 33 в форме таблицы, состоящей из четы­ рех квадрантов и двух вспомогательных разделов. В квадранте /

подразделений цеха, например ПРБ, технического бюро и т. д. Строки квадранта / содержат сведения о показателях, исполь­ зуемых для заполнения документа, а столбцы поясняют, сколько раз каждый показатель участвует в документообороте. Строки квадрантов / и I I совпадают, по столбцам квадранта I I дается наименование источников и потребителей информации (в основ­ ном должностных лиц). В квадранте I I I представляются доку­ менты, разрабатываемые внутри рассматриваемой системы, т. е.

зываются частота и периодичность заполнения документов и при машинной обработке информации — расчет количества информа­ ции и необходимое для этого время.

Таким образом, информационная модель системы позволяет установить повторяемость одинаковых и одноименных показате­ лей, их применяемость, а также количество участников, форми­ рующих и принимающих информацию. В результате анализа мо­ дели появляется возможность оценить объем избыточной инфор­

128

От смесеприготовительного

130