Название: Проектирование машиностроительного производства
Вид работы: реферат
Рубрика: Промышленность и производство
Размер файла: 36.08 Kb
Скачать файл: referat.me-302826.docx
Краткое описание работы: Тема: "Расчет оптимального числа участков АЛ" Цель работы : практическое составление экономико-математической модели АЛ и на её основе определение оптимального числа участков АЛ.
Проектирование машиностроительного производства
Тема: "Расчет оптимального числа участков АЛ"
1. Цель работы : практическое составление экономико-математической модели АЛ и на её основе определение оптимального числа участков АЛ.
2. Принадлежности :
2.1. Чертёжные инструменты, карандаш.
2.2. Микрокалькулятор.
3. Общие положения .
Лабораторно-практическая работа №9 проводится после изучения темы "Инженерные расчеты и оценка экономической эффективности машин-автоматов и их систем" с целью закрепления теоретического материала и приобретения практических навыков в составлении экономико-математических моделей и применение их при решении практических задач.
Выбор оптимального числа участков АЛ является классической экстремальной задачей.
Методически она решается на основе экономико-математической модели, разработанной в разделе 4. Годовой экономический эффект, выраженный через сравнительные технико-экономические показатели вариантов, формула (4.3):
Э=З1-З2 +DСсб =0,35×К×(s-j)+Зп ×(j -1/e)+ m×j(1-d)+(g2 -g1 )M1 × Qг×j ,
где З1 иЗ2 – приведенные затраты на производство единицы продукции производимой с помощью базовой (1) и новой (2) техники;
DCбр – сокращение убытков от брака ;
К – капитальные вложения в производственные фонды;
М1 – стоимость материалов, необходимых для производства единицы изделия;
Qг – годовой выпуск готовых изделий;
g1 и g2 – доля годных изделий, отвечающих требованиям качества, производимых с помощью базовой (1) и новой (2) техники, искомый вариант (2) по сравнению с базовым (1) имеет в j раз более высокую производительность (Q2 =Qг ×j), в s раз – стоимость (К2 =К×s); в e раз меньшее количество обслуживающих рабочих, в d раз меняются удельные эксплуатационные затраты, приходящиеся на единицу продукции; доля годных изделий повышается до g2 (g2 >g1 );
Зп – зарплата основных и вспомогательных рабочих;
j - производительность анализируемого варианта по сравнению с базовым (как отношение объемов выпускаемой готовой продукции за одинаковый период времени);
s - увеличение стоимости (капитальных затрат);
e - сокращение количества обслуживающих рабочих (по фонду зарплаты);
d - изменение текущих затрат (на инструмент, электроэнергию, вспомогательные материалы), приходящихся на единицу выпускаемой продукции.
Упростим это выражение применительно к данному конкретному случаю.
Так, при делении на участки ТП качество изделий не меняется, следовательно, g2 = g1 .
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 ny равно числу последовательно соединенных по ТП машин-автоматов q (1£ny £q).
Наиболее просты по конструкции линии с жесткой межагрегатной связью (ny =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<1), 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 ny , т.е. функции j = f1 (ny ); s = f2 (ny ); e = f3 (ny ).
2. Затем подставляя эти функциональные значения в общую экономико-математическую модель (4.4) и тем самым получают однопараметрическую функцию Э = f4 (ny ), которую можно решить путём нахождения экстремального значения ny опт , соответствующего максимальному экономическому эффекту Эmax .
А ) Рост производительности линии при делении её на участки обуславливается сокращением простоев при неизменной длительности рабочего цикла. В многоучастковой линии (ny >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,
где В – внецикловые потери одного станка (простои, приходящиеся на единицу времени безотказной
работы);
q – число последовательно соединенных станков в линии;
Во =В×q – суммарные внецикловые простои линии при жесткой межагрегатной связи.
Строим график зависимости роста производительности труда j от числа участков ny АЛ.
|
|
|
![]() |
|




Для упрощения строим график для Во =1.
Тогда формула (4.5) примет вид:
Присваиваем аргументу значения ny =1, 2, 3, 5, 7, 9 100.
Тогда j будет принимать значения:
ny | 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 К1 , то суммарная стоимость линии с жёсткой связью
К=К1 ×q. При делении АЛ на участки (максимально можно встроить (ny -1) накопителей) дополнительная стоимость будет равна:
К1 ×a×(ny -1),
где a - отношение средней стоимости накопителя к средней стоимости одного станка;
К1 ×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 Zнал.1 – норма обслуживания (число станков, обслуживаемых одним рабочим).
При делении линии на участки к наладчикам добавляется ещё человек в смену,
где Zнал.2 – число накопителей, обслуживаемых по норме одним рабочим.
Тогда коэффициент сокращения затрат ручного труда (e<1):
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 ny (для произвольных констант Зп , Zнал.1, Zнал.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 ny . (рис.4.2);
![]() |
![]() |
|
наибольший эффект деления на участки достигается при ny
=2¸3. При дальнейшем увеличении числа участков экономические показатели такой сложной системы могут оказаться ниже, чем у линии с жёсткой связью (при ny
>nmax
, 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 (Zнал.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.
Задачи решаются либо как граничные (Э=Э min =0), либо как экстремальные (Э=Эmax ), при необходимости основное уравнение экономико-математической модели автомата или автоматических систем машин "реверсируют", т.е. значение Э=0 или Э=Эmax ставят аргументом, а искомые характеристики – функцией.
Итак , научной основой автоматизации производственных процессов является теория производительности машин и труда, которая не только позволяет решать практические задачи расчета и проектирования автоматического оборудования, но и проблемные вопросы анализа и оценки путей автоматизации, выбора наиболее перспективных её направлений.
Математическую основу теории производительности составляют уравнения, связывающие показатели производительности машин и производительности труда с технологическими, конструктивными, структурными, стоимостными и другими показателями оборудования.
Тем самым методы теории производительности позволяют не только подсчитывать количественно производительность машин или экономическую эффективность их внедрения, но и анализировать различные возможные варианты автоматизированного оборудования и систем машин, выбрать такие параметры проектируемых машин, которые являются оптимальными и обеспечивают максимальную производительность или наибольший экономический эффект.
Похожие работы
-
Методы изучения размещения производительных сил
Программно-целевой метод в условиях формирования рыночных отношений имеет важное значение для разработки комплексных программ по отраслям и территориям, охватывающим все этапы работы от сбора фактических данных, оценки свойств территориальных систем, установления закономерностей их функционирования, от прогноза развития до экспертизы проектов, связанных с изменением территориальных систем.
-
Реактивное движение. Области применения реактивного движения
Тема урока "". Цель урока: Узнать особенности и характеристики реактивного движения. Задачи урока: Показать практическое применение закона сохранения импульса в реактивном движении.
-
Разработка мясо-рыбного цеха
Содержание Введение. 3 1. Характеристика предприятия 4 2. Организация рабочих мест в цеху. 5 3. Определение количества потребителей и блюд. 8 4. Составление меню и производственной программы. 13
-
Сплавы на основе меди
Методика и основные этапы проведения металлографического анализа сплава латуни Л91. Зарисовка микроструктуры данного сплава на основе меди. Подбор необходимой диаграммы состояния. Зависимость механических свойств с концентрацией меди в сплаве латуни Л91.
-
Сплавы на основе меди
Методика проведения металлографического анализа сплава латуни ЛА77–2. Зарисовка микроструктуры данного сплава на основе меди. Приведение необходимой диаграммы состояния. Зависимость механических свойств с концентрацией меди в сплаве латуни ЛА77–2.
-
Формирование структуры автоматической линии технологического процесса изготовления детали
Министерство образования Российской Федерации Самарский государственный технический университет Кафедра "Технология машиностроения"
-
Автоматизация производства
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования БАЛАКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ
-
Расчет трубопровода
Практическое определение оптимальных диаметров отдельных участков гидросистемы (задвижки, колена, прямолинейного, тройника) с целью расчета трубопровода заданной конфигурации и протяжности, обеспечивающего подачу технологической воды потребителям.
-
Проектирование машиностроительного производства
Определение технологического маршрута обработки детали "Конус ведущий" и штучно калькуляционного времени. Расчет действительного фонда времени работы оборудования, количества оборудования по операциям. Определение количества рабочих и площади цеха.
-
Расчет показателей использования локомотивов
Практическое занятие №2 Тема: Расчет показателей использования локомотивов Цель: Научиться практически рассчитывать показатели работы тягового подвижного состава