CC BY
134
Показатели качества автоматизации. Методы оценки
А.П. Фролов,
аспирант кафедры автоматизации полиграфического производства Московского государственного университета печати имени Ивана Федорова
Основная задача оценки состояния автоматизации производственных процессов - получение объективной характеристики и выявление резервов технологии для интенсификации производства, повышения его эффективности, увеличения объемов выпуска продукции, роста производительности труда, улучшения качества продукции, снижения всех видов материальных и трудовых затрат.
В соответствии с международным стандартом ИСО 8402:1994 «Управление качеством и обеспечение качества - Словарь», качество -это совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворить установленные и предполагаемые потребности.
Объективная оценка состояния автоматизации производственных процессов основывается на использовании единой системы показателей, состоящей из двух взаимосвязанных подсистем (рис. 1):
• качественных характеристик;
• количественных показателей.
В соответствии с рекомендациями Р 50-54-16-87 [1], в подсистему качественных характеристик состояния автоматизации включены:
• виды автоматизации, оценивающие комплексность их применения;
• ступени автоматизации, определяющие объекты их применения на различных структурных подразделениях производства;
• категории автоматизации, оценивающие уровень их развития на любом из видов или ступеней.
Подсистема количественных показателей характеристик:
• основные;
• вспомогательные;
• дополнительные.
Рис. 1. Состав системы характеристик автоматизации технологических процессов
Требование полноты оценки состояния автоматизации производственного процесса определяет необходимость расчета двух видов показателей:
• автоматизации живого труда;
• автоматизации процесса.
Основной оценкой состояния автоматизации служат показатели уровня замены ручного труда машинным.
Различают понятия уровня автоматизации: живого труда, технологического процесса и средств технологического оснащения согласно ГОСТ 23004-78 [2].
Основные показатели состояния автоматизации рассчитывают хронометрическим способом, сопоставляя время работы человека и средств технологического оснащения при выполнении процесса энергетическим методом либо путем оценки средств технологического оснащения, применяемых на операции.
Качественная оценка состояния автоматизации технологических процессов предполагает понимание любого технологического процесса или их группы как системы взаимодействующих составных частей, структурных компонентов, связанных общей функцией цели.
Автоматизация может рассматриваться на различных структурных компонентах производственных систем, определяемых ступенями применяемости автоматизации.
Выделяют 10 ступеней оценки областей применения автоматизации, охватывающих производственные системы от простых до наиболее сложных.
Комплексность автоматизации оценивается видами, которые характеризуют охват ими структурных компонентов рассматриваемой
производственной системы в пределах каждой ступени. Выделяются единичный, частичный и полный виды автоматизации.
Если виды оценивают распространенность автоматизации, то категории предназначены для оценки значимости и меры влияния автоматизации на состояние технологических процессов.
Принято выделять 8 категорий автоматизации технологических процессов.
Категория автоматизации обследуемых технологических процессов в пределах рассматриваемой ступени устанавливается на основе расчета численного значения их основного показателя уровня автоматизации средств технологического оснащения, т. е. после выполнения количественной оценки состояния автоматизации.
Выбор номенклатуры показателей для определения уровня автоматизированной системы управления (АСУ) включает [3]:
• определение совокупности характеристик, оказывающих наибольшее влияние на достижение целей, поставленных при создании АСУ;
• исследование и выбор системы показателей для оценки и измерения выбранных характеристик АСУ;
• исследование взаимосвязи выбранных показателей и построение модели оценки их влияния на уровень АСУ;
• задание интервалов изменения показателей;
• выбор методов сбора данных и их обработки;
• выбор процедур преобразования шкал и получения обобщенных показателей;
• уточнение состава показателей уровня АСУ с учетом требований нормативно-технических документов.
Для оценки качества автоматизации используются такие показатели, как уровень автоматизации, коэффициент автоматизации и степень автоматизации. Наиболее информативным показателем является степень автоматизации - она применима к оценке как оборудования, так и всего производства. Степень автоматизации оборудования подразделяется на цикловую, рабочую и эксплуатационную [4]. Цикловая степень автоматизации рассчитывается по формуле
к,ц _ (1)
где taRJ - время работы машины; ¿ц - время цикла. Рабочая степень автоматизации рассчитывается по формуле
Т -Т . _ 'шт 'р
ка.р -' (2)
'шт
где Тшт - время изготовления единицы продукции на данной машине без учета потерь времени по организационным причинам и на естествен-
ные надобности; Тр - время ручной работы человека, обслуживающего машину, приходящееся на одну деталь (складывается из времени, затрачиваемого на настройку машины перед началом работы, установку и снятие детали, измерение ее при изготовлении, управление машиной, смену изношенного инструмента, регулировку и подналадку машины, удаление стружки и т. п.). Эксплуатационная степень автоматизации определяется по формуле
ка.э (3)
'э
где 7tзвт — сумма времени работы машины за расчетный эксплуатационный период; Тэ — расчетный эксплуатационный период работы машины (месяц, год).
Степень автоматизации производства подразделяется на общую и комплексную. Общая степень автоматизации выражается формулой
ка.п = ^, (4)
где /вт — количество автоматизированного оборудования (на участке, в цехе, на заводе, в отрасли); / — общее количество оборудования. Комплексная степень автоматизации определяется по формуле
к _ ^авт.п
п _ N ' (5)
где / втп — количество машин, встроенных в автоматической линии.
Информация, получаемая при оценке состояния автоматизации в различных структурных подразделениях производства, служит основанием для последующего целенаправленного поиска и разработки наиболее эффективных средств автоматизации, разработки проектов технического перевооружения и реконструкции предприятий и соответствующих разделов планов новой техники.
Библиографический список
1. Рекомендации. ЕСТПП. Выбор средств механизации и автоматизации производственных процессов [Текст]: Р 50-54-16-87. — Введ. 1987-06-30. — М. : Изд-во стандартов, 1987. — 37 с.
2. Механизация и автоматизация технологических процессов в машиностроении и приборостроении. Основные термины, определения и обозначения [Текст]: ГОСТ 23004-78. — Введ. 1978-03-09. — М. : Изд-во стандартов, 1978. — 25 с.
3. Михалев С.Б. АСУ на промышленном предприятии: методы создания / С.Б. Михалев, Р.С. Седегов, А.С. Гринберг, Е.И. Велесько и др. — М. : Энергоатомиздат, 1989. — 351 с.
4. Прокопович А.Е. Большая советская энциклопедия / А.Е. Прокопович. — 3-е изд. — М. : Сов. энциклопедия, 1969. — Т. 1. — С. 124.
