Проектирование машиностроительного производства

Проектирование машиностроительного производства

Упростим это выражение применительно к данному конкретному случаю. Так, при делении на участки ТП качество изделий не меняется, следовательно, g 2 = g 1 . По аналогии, удельные затраты на инструмент, электроэнергию, вспомогательные материалы и др. можно принять постоянными, т.е. d =1. Отсюда, Э=0,35К( s - j )+Зп( j -1 / e ) (4.4) Как было показано в лабораторно-практической работе №1, каждая система машин-автоматов может быть построена по различным структурным вариантам – от АЛ с жёсткой межагрегатной связью (одноучасковой) до АЛ с гибкой связью или поточной линии, где число участков –секций n y равно числу последовательно соединенных по ТП машин-автоматов q (1 n y q) . Наиболее просты по конструкции линии с жесткой межагрегатной связью ( n y =1), которые целесообразно применять в качестве базовых. Любое структурное усложнение линии с делением её на участки и установкой межоперационных накопителей связано с повышением производительности линии ( j ее стоимость ( s >1) и увеличением количества обслуживающих рабочих ( e >1) , т.е. данные показатели конфликтны друг с другом.

Задачу оптимизации решают следующим образом : 1. Сначала находят функциональные зависимости роста производительности j , увеличения s и изменения количества обслуживающих рабочих (по фонду зарплаты) e от варьируемого параметра – числа участков n y , т.е. функции j = f 1 (n y ); s = f 2 (n y ); e = f 3 (n y ). 2. Затем подставляя эти функциональные значения в общую экономико-математическую модель (4.4) и тем самым получают однопараметрическую функцию Э = f 4 (n y ) , которую можно решить путём нахождения экстремального значения n y опт , соответствующего максимальному экономическому эффекту Э max . А ) Рост производительности линии при делении её на участки обуславливается сокращением простоев при неизменной длительности рабочего цикла. В многоучастковой линии ( n y >1 ) при отказе любого устройства останавливаются, как правило, только станки данного участка. В предельном случае (деление линии по методу равных потерь, полная их компенсация межучастковыми накопителями) простои каждого станка в линии сокращается во столько раз, сколько имеется участков. Тогда коэффициент роста производительности, работы) ; q – число последовательно соединенных станков в линии ; В о =В q – суммарные внецикловые простои линии при жесткой межагрегатной связи.

Строим график зависимости роста производительности труда j от числа участков n y АЛ.

j , s , 1 / e
.
2 1,5 1 1
s
j
1/ e
1 3 5 7 n y
Рис.4.1 Зависимость относительных технико-экономических характеристик АЛ от числа её участков.
Для упрощения строим график для В о =1. Тогда формула (4.5) примет вид : Присваиваем аргументу значения n y =1, 2, 3, 5, 7, 9 100. Тогда j будет принимать значения :
n y 1 2 3 5 7 9 100
j 1 1,3 1,5 1,7 1,75 1,8 1,98
График на рис.4.1 показывает, что зависимость роста производительности j от числа участков имеет асимптотический характер, добавление каждого нового накопителя дает все меньший прирост производительности. Б ) Анализ роста стоимости машин при делении её на участки. Рост стоимости АЛ при делении её на участки приблизительно пропорционален числу участков. Если стоимость станков одной позиции в среднем К 1 , то суммарная стоимость линии с жёсткой связью К=К 1 q . При делении АЛ на участки (максимально можно встроить ( n y -1) накопителей) дополнительная стоимость будет равна : К 1 a ( n y -1) , где a - отношение средней стоимости накопителя к средней стоимости одного станка ; К 1 a - средняя стоимость накопителя. Тогда формула показывает, что эта зависимость носит линейный характер.

Построим график для значения (построить самостоятельно). В ) Рост количества обслуживающих рабочих при делении АЛ на участки. Этот рост наблюдается при введении не только механизированных, но и автоматических накопителей, т.к. они имеют отказы в работе, требуют наладки и обслуживания. В линиях с жесткой межагрегатной связью число наладчиков равно: где Z нал.1 – норма обслуживания (число станков, обслуживаемых одним рабочим). При делении линии на участки к наладчикам добавляется ещё человек в смену, где Z нал.2 – число накопителей, обслуживаемых по норме одним рабочим. Тогда коэффициент сокращения затрат ручного труда ( e Удобнее пользоваться величиной 1 / e (коэффициент роста фонда зарплаты) : Новый фонд зарплаты (З ' п ) для линии, разделенной на участки : . Рост зарплаты обслуживающих рабочих (1 / e ) также пропорционален числу участков, на которые разделена линия.

Построим график зависимости 1 / e от n y ( для произвольных констант Зп, Z нал.1, Z нал.2 ) . Как видим из графика 4.1 выигрыш в производительности j при делении на участки имеет убывающий характер, а проигрыш в стоимости (а следовательно и в ремонтных затратах) и в зарплате обслуживающих рабочих меняется пропорционально. Это показывает на конфликтность задачи и наличие экстремальных решений.

Подставляя значения j , s и 1 / e в формулу (4.4), получим : Составим график зависимости экономического эффекта Э от числа участков n y . ( рис.4.2) ;

Э
a =0,5
a =1,0
1 2 3 4 5 6 n y
Рис.4.2
наибольший эффект деления на участки достигается при n y = 2 3. При дальнейшем увеличении числа участков экономические показатели такой сложной системы могут оказаться ниже, чем у линии с жёсткой связью (при n y >n max , Э=0). Математически оптимальное число участков можно получить, взяв производную и приравняв её к нулю . Выполнив необходимые преобразования получим для автоматических накопителей, которые практически не требуют увеличения обслуживающего персонала (Z нал.2 = ), но имеют значительную стоимость (которая иногда в 2- 3 раза превышает стоимость одного станка) формулу : (4.5) Аналогично, если система делится на ряд независимых автоматических линий, между которыми располагаются механизированные накопители с ручным обслуживанием, стоимостью которых можно пренебречь ( a =0), Рассмотренные методы и полученные зависимости позволяют помимо конкретных расчетов производить инженерные обобщения, оценивать типовые структурные характеристики линий различных типов, решать задачи комплексной оптимизации при проектировании. 4 . Определение экономически оптимальных вариантов из числа множества технически возможных, т.е. комплексная оптимизация проектных решений.

оценка жилой недвижимости в Брянске
оценка новостройки в Смоленске
оценка сооружений в Курске