Інституційна роль та еволюційний шлях розвитку вітчизняних підприємств Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

рухомих елементт агрегат1в, зам1ною р1зальних 1нструмент1в, усуненням р1з-ного роду неполадок 1 т.д. Вщсутшсть розкроюваного матер1алу, карт !х роз-крою, складських примщень для збер1гання заготовок, р1зального шструмен-ту, стиснутого повггря - щ та шш1 просто! лши належать до оргашзацшних витрат, як викликаш зовшшшми чинниками, в основному культурою орга-тзаци виробництва. До регламентованих витрат належать просто! лши, пов'язаш з вщпочинком оператор1в, общньою перервою 1 доглядом за робо-чим мюцем.

Витрат першо! групи уникнути практично неможливо, однак !х необ-хщно зменшувати, використовуючи сучасш засоби автоматизованого обслу-говування лшш, шдвишуючи при цьому квал1фжащю обслуговуючого персоналу. Витрати друго! групи можуть бути повшстю усунут вщповщними оргашзацшними заходами. Витрати третьо! групи усуваються шляхом впро-вадження динам1чних перерв для обслуговуючого персоналу лши. Однак це можливе тшьки у тому випадку, коли квал1фшащя допом1жних робггниюв наблизиться до квал1фшаци оператора лши. Впровадження сучасних пневма-тичних засоб1в прибирання дае змогу значно зменшити тривалост догляду за робочим мюцем.

Таким чином, зпдно з нашими дослщженнями, для автоматичних ль нш розкрою ПДМ на заготовки загальну ефектившсть !х використання <£л можна визначити за такою формулою:

?л = 1 -Ъ ?! , (2)

1=1

де - частков1 ефективност витрат часу на:

• налагодження лши, = 0.12—0.16;

• настроювання лши, = 0.10-0.13;

• поточний догляд за системами лши, ^з = 0.03—0.06;

• догляд за р1зальним шструментом, = 0.02-0.05;

• усунення неполадок, пов'язаних з браком, £ 5 = 0.05-0.10;

• просто! з оргашзацшних причин, £ 6 = 0.01-0.03;

• вщпочинок 1 догляд за робочим мюцем, = 0.02-0.04.

З урахуванням наведених меж значень часткових ефективностей витрат часу загальна ефектившсть використання автоматичних лшш розкрою може становити:

Сл = 1 - (0.38 - 0.63) = 0.65 - 0.42.

На продуктившсть роботи автоматичних лшш розкрою ютотно впли-вають структура пилкових установок { принцип роботи лши. Пщ структурою пилкових установок треба розумгги перелш { кшьюсть поздовжшх { по-перечних пилкових супорт1в, як забезпечують реал1защю сформованих карт розкрою ПДМ на заготовки. Принцип роботи лмй розкрою залежить вщ технолопчно! схеми розкрою закладки плит, визначаеться видом завантажу-вально-розвантажувальних установок, можливостями передавальних { транспортних мехашзм1в м1ж пилковими установками, наявшстю пром1жних сто-л1в для накопичення вщр1заних частин матер1алу, залежить вщ подшу лши на

OKpeMi елементи. Рацiональна, а краще всього оптимальна технолопчна схема розкрою закладки плит повинна забезпечувати найменшу довжину шляху перемiщення всього матерiалу, його частин або вiдрiзаних смуг i найменшу кiлькiсть ix перебазувань. Кращий варiант структури пилкових установок ль ни розкрою визначаеться в результат теxнiко-економiчниx порiвнянь [3, 5], а оптимiзуеться за критерiями мiшмальноi вартостi виготовлення обладнання, включаючи i витрати на пошуковi та проектно-конструкторськ роботи, мшь мальну собiвартiсть процесу виготовлення меблевих заготовок i максимальну ii продуктивнiсть. Дотримання цих умов сприяе шдвищенню надiйностi роботи лши та ii ефективноi експлуатаци.

Принцип роботи будь-якоi' автоматичноi' лiнii' для розкрою ПДМ на заготовки, наприклад, кутових двопилкових верста^в-автома^в i ix модифжа-цш, е однаковим, тому зупинимося на лши ^алшського виробництва "GibenImpianti". Вс операцп перемiщення, базування та розкрою на цш лши виконуються паралельно, тобто, сумiщенi в часi. На прикладi цього обладнання покажемо загальний пiдxiд щодо визначення його продуктивност роботи та тривалост робочого циклу процесу розкрою стосовно карт розкрою рiзноi базовоi конф^урацп.

Змiнну продуктивнiсть роботи лiнii розкрою пропонуеться визначати за дещо уточненою формулою (1), яка охоплюе декшька критерив оптимiза-ци, а також пов'язуе параметри ефективност отриманого плану розкрою з продуктившстю роботи обладнання, м2/змшу.

P„ T3M •60 n" • sm • Кву c (3)

P3M --R--Я л , (3)

де: T3M - тривалiсть ро6очо'' змiни, год.; n" - кшьюсть одиниць матерiалу, яка

входить в одну закладку плит, шт.; SM - усереднений обсяг одинищ розкро-

юваного матерiалу, м2; Кву - усереднена ефективнiсть використання розкро-юваного матерiалу; R - усереднений ритм роботи автоматичноi лiнii, хв.

У знаменнику формули (3) використовуеться такий показник як усереднений ритм роботи лши, який з врахуванням оптимального плану розкрою дорiвнюе усередненш тривалост робочого циклу процесу розкрою од-

нiеi закладки плит R - T°u. Однак для його визначення необхщно, перш за все, знати загальну тривалють робочого циклу процесу розкрою j однiеi

закладки ПДМ i загальну тривалiсть процесу настроювання hok основного

обладнання для розкроювання плит j-го типорозмiру за k-ою картою.

Тривалють процесу настроювання сучасних кутових двопилкових установок переважно становить декшька хвилин, якщо кожна нова карта розкрою вводиться щоразу з клавiатури панелi управлiння або декшька секунд, якщо вс карти введено зразу i вони зберiгаються у пам'ят ЕОМ. Для iншого обладнання, наприклад, лши МРП на базi ЦТМФ, як показують дослщження [4, 9], цей процес займае значно бшьше часу, а конкретш значення можна ви-

значити за допомогою хронометражу. У будь-якому з випадюв оператор об-ладнання на початку процесу розкрою парти плит за новою картою здшснюе контроль точност розмiрiв отриманих смуг, заготовок чи деталей. А трива-лють такого контролю залежить тiльки вщ складностi само! карти розкрою, точност механiчного позицiювання пилкових супортiв, стану фiзичного зно-шення обладнання та квалiфiкаци контролюючого. Зменшення витрат часу на настроювання обладнання та на контроль отриманих розмiрiв частин матерiа-лу можна домогтися шляхом оптимiзаци черговостi реалiзаци карт розкрою протягом змши за умови забезпечення виконання планово! потреби у заготовках.

2. Визначення тривалост робочого циклу процесу основного розкрою

Оскшьки розкрш ПДМ е одним з етапiв ТП виготовлення меблево! продукцi!, то йдеться про самостшний i завершений виробничий цикл стади розкрою, який складаеться з циклу обробки i позациклових перерв. Цикл об-робки ще називають робочим циклом процесу розкрою, який протягом де-якого планового перюду може характеризувати увесь отриманий план розкрою, а протягом певного промiжку часу - розкрш деякоИ закладки плит.

Кожному робочому циклу, що характеризуе оптимальний план розкрою, вщповщае графж реалiзацi! розкрiйних карт, а також властива структура виконуваних операцш i певна тривалiсть кожно! зокрема. Графш реаль зацi! карт розкрою призначений для дотримання строюв виконання замов-лення та забезпечення плану постачання меблевих заготовок замовнику. Шд структурою циклу розумiеться перелiк основних i допомiжних операцiй, не-обхщних для виготовлення заготовок, а також сшввщношення витрат часу на !х виконання, включаючи всi перерви. Шд тривалютю робочого циклу процесу розкрою закладки плит розумшть час, протягом якого ПДМ шдлягають розкрою з моменту !х завантаження у технолопчне обладнання до моменту розвантаження окремих частин матерiалу, готових заготовок чи деталей.

Робочий цикл процесу розкрою складаеться з часу на виконання основних Е;о i допомiжних Ед операцiй, визначаеться у хвилинах. Техноло-гiчних перерв шд час розкроювання ПДМ немае, а вс iншi витрати часу вра-ховуються через ефективнiсть використання машинного i робочого часу будь-якого розкрiйного верстата, або через загальну ефективнiсть використання лши Для рiзних типiв розкршного обладнання тривалостi виконання основних i допомiжних операцiй переважно е рiзними, беруться з техшч-но! характеристики обладнання.

У процесi розрахунку будь-яко! тривалостi робочого циклу процесу розкрою доцшьно застосувати концепцiю про абстрактш частини матерiалу (АЧМ). Будемо вважати, що шдекс h = 1 вказуе на всю плиту або !! основну частину, шдекс h = 2 - на !! головну частину, а кшьюсть АЧМ у даному ви-падку буде дорiвнювати двом (H аЧ = 2).

Стосовно оптимального плану розкрою, то загальна тривалють робо-чого циклу 1ЗП процесу основного розкрою матер1алу ]-го типорозм1ру за кою картою можна визначити за допомогою такого сшввщношення, хв.:

+ ЗП _ .О Л0 , ,0

1]к = й]к -Л ]к + 1]к

зп зп о

п ]к, якшо л ]к -л = х]к;

зп , (4)

\П ]к + V - в 1ншому випадку.

де: п0 - кшьюсть плит в однш закладщ, шт.; А,0к - кшьюсть перенастроювань основного обладнання у процеЫ розкроювання матер1алу ]-го типорозм1ру за к-ою картою; пЗП = гои^(Xjk /п°) - кшьюсть закладок плит ]-го типорозм1ру,

яю необхщно розкро!ти за к-ою картою; тоиий() - функщя, яка округлюе отриманий результат розрахунку до бшьшого цшого числа.

Стосовно розкроювання деяко'1 закладки плит, то для основного обладнання з1 вЫма прохщними операщями у випадку по^довного розкрою головно! та основно! частин плити тривалють робочого циклу 1 Ц0 = ^ процесу основного розкрою матер1алу j-го типорозм1ру за к-ою картою можна визначити за допомогою такого сшввщношення, хв.:

10к = 1зп+1пп+у jk - (1 гп+2 -1 Пкн+152+ц пРк+Ц12Зк)+11ПРк+11рЗк, (5)

а у випадку паралельного розкрою головно! та основно! частин плити - за допомогою такого сшввщношення, хв.:

10к=1зп+1пп+тах {1 ;п+2 -1 пк+1 ;ч+ш прк+ш 2зк; шп]к+^}, (6)

де: 1зп - тривалють процесу завантаження одше! закладки плит; 1пп - трива-лють перемщення { позищювання закладки плит; yjk = {0, 1} - ознака розкрою вЫе! плити {0} чи !! головно! та основно! частин {1}; 1 гп - тривалють

робочого циклу процесу виконання головного пропилу; 1 пк - тривалють по-

• .. гч

дач1 всш закладки плит назад; - тривал1сть повороту головно! частини плити; Ц1 прк, Ц 1п[к - вщповщно тривалосл робочих цикшв процеЫв розкрою

головно! та основно! частин плити; Ц12зк, Ц 1рзк - вщповщно тривалост роз-

вантаження заготовок, отриманих шсля розкрою головно! та основно! частин плити.

Сшввщношення (5) враховуе ситуащю послщовного розкрою як вЫе! плити через ознаку Yjk = 0, так { !! головно! та основно! частин (^к = 1). Також у цьому вираз1 враховуеться випадок, коли на розкршному обладнанш шсля проведення головного пропилу здшснюеться подача всього матер1алу назад для виконання поздовжнього розкроювання спочатку головно! частини плити, а пот1м - подача матер1алу вперед для виконання знову ж таки поздовжнього розкроювання основно! частини плити. Окр1м того, враховуеться випадок повороту головно! частини плити на 90°, якщо ор1ентащя смуг здшснюеться впоперек плити. Якщо ж шсля виконання головного пропилу не вщбу-

ваеться подача всього матер1алу назад 1 не повертаеться головна частина пли-ти, то вщповщт показники у (5) 1 (6) набувають нульових значень, тобто вони не враховуються.

,ач$

»=> ЛЯ <-^->

' к -1 1 Т 9Л N > к ! 11 Ъ к > 7е 3* т к ' ^ Дщцк ^ ^ Д 12Ь]'к ^ ^ Д121цк ^ Д131цк

> ¿А 2° иэ ' > к ' _ ДЩцк ^ _ Д121цк ^ _ Д121ук ^

> а ег л ¥ Г > к > * г тг > к ' ^ Д211цк ^ ^ Д211цк ^ _ Д221цк ^ Д23Ь]к

•з к Дзицк „ Д31Ь]к Д32Цк Дзз^к

Шь" ачв 221цк > —►

Г1ачх ( Дг^к

Рис. 1. Схема позначень лтШнихрозмiрiв елементiв к-о'1 АЧМ

Пщ час розкроювання вЫе! плити чи головно! та основно! и частин спочатку вщбуваеться вщр1зання смуг - уЫх разом чи групами кожно! з " "сь ток" ", а пот1м ус смуги чи групи смуг одше! "сггки" розр1заються на заготовки. У будь-якому з випадюв тд час визначення тривалост робочого циклу

процесу розкрою X ^р^ приймаеться бшьше значення м1ж часом на виконання поздовжнього X 1 поперечного X розкро!в, хв.:

хТу = {х1Прк = тах {XI ;;окзд; Х^Г }, Ь = 1^4 }. (7)

Для обчислення тривалостей робочих цикшв процес1в основного поздовжнього 1 поперечного розкроювання Ь-о! АЧМ, тобто головно! чи основно! частин плити, необхщно визначити ще так додатков1 показники (рис. 1 1 2): • загальна кшьшсть смуг у Ь-ш АЧМ, шт.:

ттаче _ Н ]к =

мс

Льчк = Xря^к, Ь = ак я=1

(8)

частка заповнено!' смугами ширини Ь-о!' АЧМ ввд робочо!' ширини плити ]-го тииорозм1ру:

„ачс _

Чачс =

ачс чЦк =

^к

бк

шЬЧТ- Ш

=1,н ач

загальна кшьшсть " "сггок" " у Ь-ш АЧМ, шт.:

Нач« = I ач« =

н ]к = | Ль]к =

ПР^к],; = 1,н

]к

(9)

(10)

ач

загальна ширина групи смуг у в-ш "сггщ" Ь-о!' АЧМ, мм:

- Ф|],8 - 17ПЬЧк}, ь - |;

шаг -1 шьчк=\ шач-8к -

загальна кшьисть заготовок у ц-ш смузi Ь-о! АЧМ, шт.:

ттачз _ Н|к -

ттачз _ НЬ|к -

лЦ^к - XР<^Ь|к, Ч - 1,МС

8-1

,Ь - 1,н а

|к

(11)

(12)

загальна тльюсть заготовок, розмщених вздовж смуг *-о! "сiтки" Ь-о! АЧМ, шт.:

== Г ' _ == 1 ^ (13)

Начэ _ I ттачэ _ I „ачэ _ггрз • '£Гачз1 _* „ач* I 1 _л дач I .

||к _ 1 ПЬ|к _ 1Л*Ь|к _ Ч^цк'^^кЬ 8_ А,Ль|к, Ь ~ 1,н|к;

заповнення заготовками довжини смуг *-о! "сiтки" у Ь-iй АЧМ, мм:

^ачэ _| ^ ач* _ I ач* _ггрз . гтачз1 _л „ач* I 1 _л цач I .

^к _ 1 _ 1 2*Ь|к _ Ч^цк'^кЬ 8_ А,Ль|к, Ь_ А,н|к;

(14)

частка заповнено! заготовками довжини смуги *-о! "сiтки" у Ь-ш АЧМ вiд робочо! довжини матерiалу |-го типорозмiру, розкроеного за к-ою картою:

Чач3 -ЧЬ|к -

чач3 -*Ь|к _ачт бк

— ш,

ДЬ|к — шь

в -1, ЛЦк

Л 1Ь|к

, Ь - 1,н

ач jk .

(15)

1---1

Г «¡1 1-4 £ 0 ей 1 р11Ь|к р12Ь|к р12Ь|к р13Ь|к

1 2 3 1 „ачз 1 Л 1Ь|к

Й з . р11Ь|к _ з . р12Ь|к з . р12Ь|к _ з р13Ь|к

1 2 3 1 ~.ачз 1 Л 1Ь|к

з р21Ь|к з р21Ык з р22Ь|к з р23Ь|к

1 2 3 1 „ачз 1 Л2Ь|к

(Я ■ а1-115 з? 1 р\ . р31Ь|к 1 р31Ь|к р32Ь|к р33Ь|к

1 2 3 ачз 1 Л3Ь|к

, л2ь|к

Рис. 2. Схема позначень ктьшсних показнишву Н-ш АЧМ

У вираз1 (10) загальну кшьюсть " "сггок" " у Ь-ш АЧМ можна визна-чити за допомогою тако! цикшчно! процедури, шт.:

.ач*

Пач* - 1

^ач*

ЛЬ|к, якщо РчЬ|к - Рч+1,Ь|к

Пь|к +1 — в шшому випадку,

' ч - 1,МС — 1

,Ь - 1,н-г .(16)

Вважаеться, що перед початком розрахунку е тшьки одна "сггка". По-тм у цикл пор1внюються повторюваност заготовок, як е у попереднш сму-

т

ачз

31, з наступною: у випадку в1дпов1дност1 кшьюсть с1ток залишаеться по-передньою, шакше - збшьшуеться на одиницю 1 т.д.

У вираз1 (11) загальну ширину групи смуг у 8-ш "Ытщ" Ь-о! АЧМ мо-жна визначити за допомогою тако! цикшчно! процедури, мм:

8 = 1;

\

8 =

ш

8 + 1

с с

>, яКШ,° Рч3ь]к ф Рч3-l,h,j,k,

я = 2,Мс

ш

8hjk + шя1цк • Рqhjk - в 1Ншому ВИПадку,

, Ь = 1,Н

. (17)

jk

Вважаеться, що перед початком циклу розрахунку е тшьки одна "сгг-ка", ширина яко! дор1внюе ширит 1-о! смуги. Пот1м у цикл пор1внюються повторюваност наступно! смуги з попередньою: у випадку невщповщност збшьшуеться кшьюсть "Ыток" , а !! ширина дор1внюе ширит поточно! смуги, у випадку вщповщносп - збшьшуеться ширина "сггки" на ширину поточно! смуги 1 т.д.

У вираз1 (13) загальну кшьюсть заготовок, розмщених вздовж смуг 8-о! "Ытки" Ь-о! АЧМ, а також заповнення заготовками довжин смуг ще! "сггки" (14) визначаеться за допомогою тако! цикшчно! процедури, шт., мм:

_ л ачс _ ачз ачс _ ачз

8 = 1; Лз^к - Л 1hjk; z8hjk = z1hjk;

якШо Pq3hjk Ф ^-иЛ.к» то

8 - 8 +1;

пач8 -пач3 ;

тl8hjk — Ля^к;

z ач8 = z ачз ; ^z8hjk = zqhjk; )

, я - 2,Мс

, Ь - 1,Н

(18)

jk

Вважаеться, що перед початком розрахунку е тшьки одна "Ытка", ю-льюсть розмщених заготовок вздовж смуг яко! дор1внюе юлькост заготовок у 1-1й смуз1, а заповнення !! довжини заготовками дор1внюе заповненню дов-жини 1-о! смуги. Пот1м у цикл пор1внюються повторюваност наступно! смуги з попередньою: у випадку невщповщност збшьшуеться кшьюсть " "сь ток" ", кшьюсть заготовок у смугах яко! дор1внюе юлькосл заготовок поточно! смуги, а заповнення довжини смуг ще! "Ытки" заготовками дор1внюе заповненню довжини поточно! смуги { т.д.

З урахуванням показниюв (8)-(15) тривал1сть робочого циклу процесу основного поздовжнього розкроювання Ь-о! АЧМ буде визначатися за такою формулою, хв.:

^"Т'ПОЗД

= {у* позд = = =

+см . ..ачс -шпп . „,ач8 -зпс . _ л ттач > /10Ч

+ V• Чк + чhjk • thjk +Пцк • Чк>Ь = Ь^к у (19)

а основного поперечного розкроювання Ь-о! АЧМ - матиме такий вигляд, хв.:

ач8 -,ач8

"Л^к / \ Л^к -

*5Т = I (к+1) *3^к + Е ч-чЗк • ^п3+пЬчк • ^ЬПк ,Ь - 1,4ч \, (20)

угрпопер _

8-1

8-1

ач

ач