книги из ГПНТБ / Берман, А. Г. Ритмичность производства в машиностроении и приборостроении (организационно-экономические вопросы)

Снижение издержек производства АС за счет использования нового обору­ дования должно удовлетворять условию:

где C — себестоимость единицы годового объема выпуска на оборудовании-ана­ логе в момент начала разработки, руб: At — период времени от начала разработки оборудования, до окончания второго года внедрения, год, а—планируемое средне­ годовое снижение себестоимости единицы продукции, выпускаемой на оборудо­ вании, %; Г — коэффициент выхода годных изделий, %; l,1 7 3 j— часовая тарифная ставка оператора с учетом отчислений в фонд социального страхования,

Расчет показателей надежности участков и линий производится на основании следующих исходных данных: функциональной схемы участка или линии; показателей надежности рабочих ма­ шин, составляющих участок или линию, характеристик техноло­ гического процесса — теоретической цикловой производитель­ ности рабочих машин (участков) Qri, коэффициентов выхода год­ ных изделий Гр емкости бункеров zp числа наладчиков рабочих машин дог, количества одинаковых параллельных технологических потоков на участках тг

Функциональные схемы однопоточных и многопоточных участ­ ков (линий) с жесткой и гибкой связью представлены на рис. 12

и 13.

199

Наработка на отказ (Тл, ч) однопоточной линии с жесткой связью определяется по формуле

!=1

где kTl— коэффициент готовности 7-й рабочей машины.

Рис. 13. Функциональная схема линии с гибкой связью: а — много­ поточной; б ■— однопоточной

Показатели надежности многопоточного участка (линии) с па­ раллельно работающими одинаковыми рабочими машинами (уча­ стками) определяются следующим образом:

1) коэффициент обслуживания участка (линии) ф —■по табл. 4, приведенной в ОСТ 11 ПО 091.005, устанавливающей его зави­ симость от коэффициентов готовности рабочих машин, находя­ щихся в пределах 0,7—-0,98, от числа потоков т, числа наладчи­ ков w,

2) коэффициент готовности участка (линии)

^гл Ф&Г.

3) среднее время восстановления участка (линии)

где Тв — среднее время восстановления рабочей машины (участка).

200

Если w = т, то ф = 1, krJl = кг и Твл — Тъ.

Определение показателей надежности линий с гибкой связью производится в таком порядке:

1) по указанной выше специальной таблице определяются коэффициенты обслуживания для каждого участка; для однопо­

теоретическая производительность рабочих машин первого уча­

3)вычисляются вспомогательные коэффициенты h и d для многопоточной и однопоточной линии, а также коэффициенты наложения простоев с первого участка на второй;

4)для многопоточных линий определяются произведения

*пФ1> *гаФг и

Ч:т2

5)по графикам [71 ] определяются коэффициенты у, учиты­ вающие независимость потоков;

6)определяются произведения QTiE ^ i и фт2К2ф2 Для много­ поточных линий и большие из них обозначаются Q6;

7)определяются коэффициенты наложения удельных простоев, коэффициенты готовности и среднее время восстановления много­ поточной и однопоточной линии.

Формулы расчета, как и графики, — по ОСТ 11 ПО 091.005. При расчете линии с гибкой связью необходимо иметь в виду, что распределение плотностей вероятности текущего задела в бун­ кере подчиняется экспоненциальному закону; если бункер имеет собственные отказы, их следует рассматривать как дополнитель­ ные отказы соответствующих участков (машин) и учитывать их показатели надежности в исходных данных. Отказы бункера, препятствующие приему изделий, но не препятствующие их вы­ даче, накладываются на предыдущий участок (машину), а отказы бункера, препятствующие выдаче изделий, но не препятствую­ щие их приему, накладываются на последующий участок (ма­

шину).

Если линия с гибкой связью состоит из нескольких многопо­ точных или однопоточных участков, расчет показателей надеж­ ности производится последовательно — по этапам — от первого

участка (первой рабочей машины) к последнему.

На последнем этапе определяются коэффициент готовности линии и среднее время ее восстановления.

Расчеты надежности использования производительности обо­

рудования, Количественные оценки использования по производи­ тельности рабочего места, операции и поточной линии в целом должны основываться на анализе распределения затрат времени на выполнение операции по каждому экземпляру изделия. Этот анализ позволяет выяснить картину образования, расхода и вос-

201

полнения внутрилинейных резервных заделов, обеспечивающих бесперебойное питание рабочих мест линии.

Анализ распределения штучного времени на разные экзем­ пляры изделия применительно к различным категориям операций (tcp > г, icp = г, /ср< г ) показал, что величина потребного резервного задела на период между двумя очередными моментами

где d — коэффициент пропорциональности, определяемый по дан­ ным о распределении штучного времени; поб— плановый выпуск за период между двумя очередными моментами восстановления

где рш- — показатель надежности использования по производи­ тельности оборудования на каждой i-й операции.

Показатель надежности выпуска продукции заданного KanecTBai

Этот показатель определяется для рабочего места по формуле

ляемым требованиям материалов, полуфабрикатов, комплектую­ щих элементов, оборудования и оснащения технологического процесса и контроля качества продукции; эти величины могут быть получены путем соответствующей обработки данных (ста­ тистических) о поступлении некондиционных материалов, полу­ фабрикатов, комплектующих изделий, данных о браке и техно­ логических отходах в результате нестабильности технологических режимов и условий окружающей среды, об отказе оборудования и оснащения об отклонениях средств контроля качества от задан­ ной точности и стабильности.

202

Для поточной линии в целом показатель надежности выпуска продукции заданного качества равен

где ркк[ — показатель надежности выпуска продукции заданного качества на каждой i-й операции.

Рассмотренные выше количественные показатели считаются независимыми друг от друга. Надежность производства в целом может быть количественно определена на поточной линии инте­ гральным показателем Рл

3. Экстремальные задачи выбора оптимального варианта резервирования

Повышение надежности производства на поточных линиях может быть в ряде случаев достигнуто путем резервирова­ ния оборудования и оснащения, а также путем создания допол­ нительных резервных заделов. Оба направления повышения на­ дежности производства связаны с дополнительными капиталь­ ными вложениями, что при прочих равных условиях означает увеличение срока их окупаемости.

Величина дополнительных капитальных вложений Л/С, связан­ ных с повышением надежности производства на поточных линиях,

где Л/С0 — капитальные вложения в основной и резервные ком­ плекты оборудования и технологического оснащения всей линии, Д/Ср3 — капитальные вложения в резервные заделы.

При выборе и обосновании направлений резервирования воз­ никают две группы экстремальных задач.

В задачах первой группы — прямых — ставится цель макси­ мизировать соответствующий показатель надежности (РЭл, РИл> Ркл) при заданных капиталовложениях (Л/С0, Л/Срз или Л/С).

В задачах второй группы — обратных — ставится цель мини­ мизировать капиталовложения при заданных показателях надеж­ ности.

Главные из этих задач могут быть сформулированы следующим образом:

1) распределить лимитированную нормативным сроком оку­ паемости допустимую сумму капитальных вложений в оборудова­ ние и оснащение таким образом, чтобы достигалась максимальная надежность использования времени оборудования линии;

2)определить наименьшую величину капитальных вложений

воборудование и технологическое оснащение и их распределение

203

по операциям, обеспечивающее заданный показатель надежности использования времени оборудования линии;

3)распределить лимитированную нормативным сроком оку­ паемости допустимую сумму капитальных вложений в резервные заделы по операциям таким образом, чтобы достигалась макси­ мальная надежность использования линии по производитель­ ности;

4)определить наименьшую величину капитальных вложений

врезервные заделы и их распределение по операциям, при котором достигается заданный показатель надежности использования ли­ нии по производительности;

5)определить, как при заданном общем лимите капитальных вложений распределить их на вложения в оборудование и осна­ щение и на вложения в резервные заделы, чтобы достигалась наи­ большая интегральная надежность производства на поточной ли­ нии.

Нужно заметить, что резервирование оборудования и техноло­ гического оснащения возможно далеко не во всех случаях. Оно зависит от характера технологического процесса, особенностей самого оборудования и т. д.

блоков или сборочных единиц, что уменьшает величину дополни­ тельных капитальных вложений.

Нужно также сказать, что если теория надежности техниче­ ских устройств быстро сформировалась как новая область знаний, то теория надежности производства (и в частности поточного про­ изводства), т. е. та основа, на которой должна строиться научная теория эксплуатации, до сего времени остается недостаточно иссле­ дованной и мало применяется на практике.

Исследования надежности поточных линий были впервые начаты в 1961 г. на кафедре экономики и организации произ­ водства ЛИАП под научным руководством проф. д-ра техн. наук А. И. Неймарка. Автор принимал участие в разработке и опубликовании материалов по вопросам, непосредственно свя­ занным с проблемами экономической эффективности ритмичного производства [65].

Для решения перечисленных выше основных экстремальных задач должны быть использованы математические методы, а также тщательно систематизированы и обработаны статистические материалы по действующим линиям.

Прямая задача определения оптимального варианта резерви­ рования оборудования и технологического оснащения линии фор­ мулируется следующим образом.

Необходимо определить величины хр максимизирующие

Л л = п ( 1 - ро0,

<•=1

204

Алгоритм решения этой задачи основан на методе неопределен­ ных множителей Лагранжа.

При решении обратной задачи необходимо найти величины xt, минимизирующие

Значение РЭл задано заранее.

Алгоритм решения этой задачи незначительно отличается от решения прямой задачи.

При исследовании надежности использования поточной линии по производительности необходимо найти распределение резерв­ ных заделов по рабочим местам поточной линии с учетом себе­ стоимости единицы задела на каждой операции, а также особен­ ностей размещения заделов, обусловленных характеристиками объектов.

Прямая задача формулируется следующим образом. Опре­

где б,- — первоначальное значение б по i-й операции при исходном значении поб\ mt — коэффициент пропорциональности в линей­ ной зависимости б,-от яоб f; поб, поб1 — соответственно плановый

205

выпуск между очередными моментами восстановления резервного задела по всей линии и плановый выпуск за этот период по г-й операции; dt — коэффициент пропорциональности средней вели­ чины резервного задела на г-й операции величине п0бг-; сп1— себе­ стоимость единицы задела по этой операции.

Алгоритм решения этой задачи позволяет, зная перечислен­ ные величины, установить оптимальный порядок увеличения поб1 по операциям. Этот порядок не зависит от конкретного значения А/Срз. В соответствии с этим порядком /гоб(. увеличивается до своих максимальных значений так, чтобы не было нарушено

надежности использования линии по производительности при заданной величине АКрз\ хии — отношение заданных капиталь­ ных вложений АКр3 в резервные заделы к минимальным (ААрз),пт, определяемым исходным значением «об;

С учетом последней формулы решаются экстремальные задачи совокупного распределения капиталовложений в резервное обо­ рудование, оснащение и резервные заделы.

Прямая задача распределения капиталовложений для макси­ мизации Рэл, Рил (при условии, что рил = 1) может быть сфор­ мулирована так: максимизировать

(35)

20 6

Г Л А В А V

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ОПТИМИЗАЦИЯ УРОВНЯ МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ РИТМИЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1. Особенности расчета показателей уровня механизации и автоматизации производства на поточных участках и линиях

r -'оздание механизированных и автоматизированных '^поточных участков и линий является на многих предприятиях важнейшим разделом программы механизации и автоматизации производственных процессов. Это вполне понятно, ибо, как правило, на поточных участках и линиях находит ком­ плексное воплощение новейшая техника и технология производства, комплексная механизация и автоматизация не только тех­ нологических, но и контрольно-измерительных и испытательных, транспортных и управленческих операций (учет, регулирование

производства и обслуживание рабочих мест).

На поточных участках и линиях значительно улучшается ис­ пользование рабочего времени оборудования и рабочих, сни­ жаются до минимума технологические потери (нарушения техно­ логической дисциплины, брак и технологические отходы, пере­ расход материалов, инструмента и т. д.), повышается выпуск продукции и снижается ее себестоимость.

Организация равномерного и ритмичного производства, созда­ ние рационального и устойчивого поточного регламента требуют отработки конструкций изделий, закрепляемых за поточными участками и линиями, унификации и нормализации элементов конструкции, всемерного повышения ее технологичности.

На поточных участках и линиях должен быть достигнут высо­ кий уровень специализации производства. Это значит, что одним из важнейших условий высокой эффективности является подбор номенклатуры, однородной по конструктивно-технологическим

ренциации с целью разделения труда и синхронизации выполне­ ния применительно к расчетному и наиболее рациональному ритму выпуска готовой продукции.

При подборе номенклатуры продукции возникает необходи­ мость и возможность приведения к минимуму затрат времени, связанных с переналадкой оборудования и рабочих мест при пере­ ходе от изготовления одной позиции номенклатуры к другой.

208