Аналитический расчет конкурентоспособности ленточнопильных станков Текст научной статьи по специальности «Математика»

АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ЛЕНТОЧНОПИЛЬНЫХ СТАНКОВ

Спицын И.Н., Воробьев А.А., Егоров Ю.В., Филиппов Ю.А.

(СибГТУ, г. Красноярск, РФ)

In the scientific article the technique of an estimation of competitiveness by an analytical method on a design stage is presented.

На сегодняшний день рынок производства ленточнопильного оборудования насыщен различными моделями отечественного и зарубежного производства. Вследствие этого встает вопрос об оценке конкурентоспособности оборудования еще на стадии их проектирования. Нами предлагается технология оценки и методика аналитического расчета конкурентоспособности.

Суть методики заключается в том, чтобы выбрать из ряда существующих станков параметры, описывающие их конструктивные и технологические свойства, отражающих преимущества и новизну проектируемого оборудования в сравнении с аналогами и прототипом.

Из множества способов анализа технического уровня проектируемых станков нами выбран метод исследования технического уровня аналогов четырех станков, выявленных при первичном поиске, и при вторичном пять станков, включая гносеологическую модель.

Одна из структур анализа и его результат представлен в таблицах (таблица 1, таблица 2). При этом при формировании расчетных показателей, получаемые в результате экспертных оценок выполнены с учетом матрицы весовых коэффициентов для новой разработки, при расчете которой получаются весовые коэффициенты для каждого дескриптора. Полученные коэффициенты используются при расчете, результаты которого помещаются в таблицу 2.

Программа разработана в среде Microsoft Office Exel, что позваляет использовать компьютер любого класса.

На первом этапе нужно выполнить оценку индекса конкурентоспособности К, , который определяется из соотношения

где ртк - технические параметры, в соотношения вероятности безотказной работы, p, в пределах 0,85 - 0,9999 ; ресурсу точности Рт ленточнопильных станков, сложности технического обслуживания R<,6lII ленточнопильных станков;

г.-::.-- - системные: параметры, в соотношениях значений радиального биения пильных шкивов гб, компонент вибрации Vv ведущего шкива ленточнопильного станка, жесткости], шероховатости Rmmi)X, цены Цоб, производительности П;

Рфп ~~ физические параметры, в соотношениях частоты вращения пильного шкива п, скорости резания Vr и подачи Vs.

Ръ - площадь цеха, заполненного оборудованием.

По методике берутся единичные параметры К, базового оборудования и проектируемого.

Каждый единичный параметр К, при расчете должен быть по величине больше либо равен 1. Поэтому большее числовое значение параметра подставляется в числитель дроби.

Приводим развернутый пример формулы 1. Во всех элементах формулы приняты верхние индексы, обозначают: «н» - параметр проектируемого оборудования, «б» - параметр базового оборудования.

Далее производим расчет рисков изготовителя и заказчика по приведенным формулам

Изготовителя: га = — + + 0,01 X (Pt + Knh)

Ki

Заказчика:

Г[2 = + 0 Д е1^ - 0,01 X (Pt + Knh)

к,

(2) (3)

где Pt количество патентов в проекте

А..:. - количество используемых в проекте «now how».

Далее сравниваем полученные значения с нормативным, которое равно

Если полученные значения рисков меньше допустимого, то это означает, что риск постановки на производство разрабатываемого станка минимален.

Из всего множества конструкций и полученных расчетных показателей индекса конкурентоспособности, характеризующего единичный объект анализа, лучшим считается тот, имеет большее значение индекса. Представленная методика аналитической оценки конкурентоспособности средств оснащения технологических процессов сокращает до 45% время на освоение высоких технологий, включая разработку и обоснованный выбор класса точности, надежности и производительности оборудования.

Значимость представленной методики моделирования и анализа технического уровня средств технологического оснащения заключается в достоверности принятого решения при создании новой техники для высоких технологий. При этом снижается риск постановки на производство оборудования низкого технического уровня, как следствие снижающее затраты на освоение новой техники и производство конкурентоспособных технологических машин.

Таблица 1 - Исследование технического уровня разработанного проекта

N Дескриптор (данные РЭ и П) Величина показателя

Разработанный проект Аналоги, выявленные разработчиком Аналоги выявленные при контрольной проверке Гносеологическая модель

Словения США Латвия Германия Япония Япония Швеция Гермения Германия

Mebor HTZ 1100 WM LT-40 ZBL-50H1 Timber Harvester H1200 НВ1200ТК ДВСВ150 HBSG125 TMA1250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Диаметр шкива, мм 850.00 1100.00 530.00 500.00 635.00 850.00 595.00 1250.00 1000.00 1300.00 1000.00

2 Макс. Диаметр бревна,мм 800.00 850.00 900.00 800.00 915.00 800.00 800.00 700.00 1000.00 900.00 800.00

3 Скорость резания, м/сек 30.00 35.00 40.00 20.00 35.00 45.00 30.00 30.00 45.00 50.00 30.00

4 Толщина пилы, мм 1.00 1.20 1.07 1.10 1.08 0.80 1.00 0.90 1.40 1.40 1.00

5 Радиальное биение 15.00 20.00 14.00 22.00 18.00 10.00 25.00 18.00 23.00 12.00 10.00

6 Скорость подачи, м/мин 5.00 15.00 5.00 4.00 5.00 5.00 3.00 10.00 50.00 55.00 8.00

7 Мощность двигателя, кВт 18.50 15.00 18.50 11.00 18.50 5.00 11.00 25.00 22.00 55.00 18.50

8 Масса, кг 840.00 750.00 450.00 700.00 1860.00 1000.00 1050.00 3000.00 3000.00 3600.00 900.00

9 Уд. Цена, руб 25200.00 22500.00 13500.00 21000.00 55800.00 30000.00 31500.00 90000.00 90000.00 108000.00 27000.00

10 Ширина шкивов, мм 70.00 95.00 25.00 40.00 20.00 30.00 40.00 100.00 120.00 165.00 100.00

Таблица 2 - Определение технического уровня проекта - сравнение разработки и её мировых аналогов_

Дескриптор (данные РЭ и П) Весово й коэф-фицие нт Направление развития показателя Величина произведения q*b коэффициента уровня и весового коэффициента

Разра бо-танн ый проек т Аналоги, выявленные Аналоги, выявленные при контрольной разработчиком проверке

Словен ия США Латвия Герма ния Япон ия Росси я Герм ания Турция Италия

Mebor HTZ 1100 WM LT-40 ZBL-50H1 Timbe r Harves ter H120 0 Р800 HBS G125 0 USTUNK ARLI Primulti ni

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Диаметр шкива, мм 1/15 увеличен ие 0,077 0,041 0,123 0,128 0,108 0,077 0,114 0,019 0,055 0,012

Макс. диаметр бревна, мм 1/9 увеличен ие 0,000 0,013 0,025 0,000 0,029 0,000 0,000 0,025 0,050 0,025

Скорость резания, м/сек 1/9 увеличен ие 0,028 0,014 0,000 0,056 0,014 0,014 0,028 0,028 0,014 0,028

Толщина пилы, мм 1/15 снижение 0,000 0,027 0,009 0,013 0,011 0,027 0,000 0,013 0,053 0,053

Радиальное биение 2/15 снижение 0,175 0,300 0,150 0,350 0,250 0,050 0,425 0,250 0,375 0,100

Скорость подачи, м/мин 4/45 увеличен ие 0,200 0,067 0,200 0,213 0,200 0,200 0,227 0,133 0,400 0,467

Мощность двигателя, кВт 2/15 увеличен ие 0,000 0,050 0,000 0,108 0,000 0,195 0,108 0,195 0,050 0,526

Масса, кг 4/45 увеличен 0,053 0,067 0,111 0,074 0,098 0,030 0,022 0,030 0,267 0,356

ие

Уд. Цена, руб 1/45 снижение 0,067 0,083 0,139 0,093 0,122 0,037 0,028 0,037 0,333 0,444

Ширина шкивов, мм 1/45 снижение 0,067 0,011 0,167 0,133 0,178 0,156 0,133 0,156 0,044 0,144

Совокупный показатель уровня - Сп 0,666 0,672 0,924 1,168 1,009 0,784 1,085 0,885 1,642 2,155

Усредненный показатель уровня -Р min 0,067 0,067 0,092 0,117 0,101 0,078 0,108 0,089 0,164 0,215