CC BY
1391
электронное научно-техническое издание
НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ
Эя Н?ФС 77 - 30569. Государственная регистрация H°04Z11000Z5. ISSN 1994-0408_
Расчет необходимого количества оборудования
при проектировании технологических комплексов в условиях
многономенклатурного производства
77-30569/362271
# 03, март 2012 Волчкевич И. Л.
УДК 658.512
МГТУ им. Н.Э. Баумана vil@bmstu.ru
Актуальность задачи
В условиях рыночной экономики для большинства предприятий неизбежно частое обновление продукции, ее совершенствование и расширение, а нередко -изменение номенклатуры. Это, в свою очередь, означает переход от «традиционных» типов производства, включая крупносерийный и массовый, к производству многономенклатурному, часто переналаживаемому. Освоение новых деталей, включая изготовление опытных образцов, прототипов и малых серий, во многих случаях возлагают на участки и цеха из станков с ЧПУ, обладающих высокой производительностью и широкими технологическими возможностями.
Исследования, проводившиеся автором на ряде ведущих предприятий отечественного машиностроения [1], [2] показали, что доля фонда времени работы станков с ЧПУ, затрачиваемая на отладочные процессы, в условиях многономенклатурного производства может достигать 50 % и более. В то же время общепринятые методики расчета необходимого количества оборудования проектируемых технологических комплексов (ТК) либо совсем не учитывают время наладочных процессов ([3], [4]), либо полагают его несущественным [5], либо не дают численных значений величин, необходимых для использования в расчетах [6].
Таким образом, при проектировании технологических комплексов в условиях многономенклатурного производства, для получения достоверных результатов с приемлемой точностью, необходимо создать методологию, которая позволит учитывать на качественном и рассчитывать на количественном уровне все возможные затраты времени, характерные для применяемого в ТК оборудования. Основой этой методологии нами предложено принять понятие о функциональном состоянии оборудования в рамках фонда времени его работы.
Предлагаемая методология
Рисунок 1 иллюстрирует предлагаемую декомпозицию фонда времени работы оборудования. Считаем, что за достаточно протяженный период любой из станков в
составе ТК в рамках планового, например — годового, действительного фонда времени (Фдо) будет периодически находиться в одном из состояний затрат календарного времени X 6Г
1. Функционирования (Цвф = 1]6^), с обработкой на станках закрепленного комплекта деталей; при этом периоды бесперебойной работы (X вр) неизбежно чередуются со случайными простоями технического и организационного характера 0:еп = Еес+хеот).
2. Первичных наладок (£ 62) на обработку нового комплекта деталей, которые ранее не обрабатывались; сюда входят доработка и отладка управляющих программ, подбор и установка комплектов инструментов и оснастки, их настройка, выполнение пробных проходов с необходимыми корректировками, изготовление и контроль «первых деталей».
3. «возвратных» переналадок (2 03) в пределах сроков выпуска конкретного изготавливаемого комплекта; переналадки любых станков независимы друг от друга. Времена £ 02 и £ 03 в сумме составляют время, затрачиваемое на наладочные процессы
£0нал-
4. «аварийных прогонов» (X Й4), повторного изготовления тех деталей, которые были признаны непригодными при сборке или сдаче заказчику.
Рис. 1. Декомпозиция фонда времени работы технологического оборудования
Каждое из функциональных состояний характеризуется величиной затрат времени, которые в сумме составляют фонд времени работы оборудования. Баланс затрат времени работы оборудования представлен на рис. 2.
Подобное распределение затрат времени будет характерно для определенной позиции при расчете участков с предметной специализацией или для определенного типа оборудование при расчете технологически-специализированных участков. Основой методики расчета необходимого количества оборудования в обоих случаях будет соотнесение величин необходимого фонда времени (затрачиваемого на выпуск продукции) с остаточным фондом времени, вычисленным с учетом прогнозируемых простоев.
Способы определения необходимого и остаточного фондов времени будут различаться в зависимости от специфики организации работы на участках с различной специализацией.
На участках с технологической специализацией, где каждая из деталей обрабатывается на 1...2 операциях, работу каждого из станков можно считать организационно независимой от других. Это относится и к наладкам станков, которые проводятся для каждого рабочего места независимо, по мере необходимости.
Рис. 2. Баланс затрат времени работы оборудования ТК в условиях многономенклатурного часто переналаживаемого производства
Таким образом, для каждого из типов оборудования, применяемого на участке с технологической специализацией, можно записать основное уравнение баланса затрат
времени:
Ее +Уе +Уе +Уе =
1 9 Ч I Л
С' Ф
до
(1),
где Ср — искомое расчетное количество оборудования.
То есть, сумма необходимых времен по всем категориям определяет необходимый фонд времени, кратный расчетному числу станков. Выражая из формулы (1) Ср, получим:
(2)
Такая же ситуация может быть и на предметно-специализированных участках в условиях многономенклатурного, часто переналаживаемого производства. В этом случае на участке могут одновременно обрабатываться разные детали, каждая из которых при движении по своему маршруту проходит только через один из станков каждого типа. Таким образом, первичные отладки и переналадки станков будут независимы, и для расчета необходимого количества оборудования можно пользоваться формулой (2).
В условиях малономенклатурного редко переналаживаемого производства организация обработки будет другой. Партия деталей последовательно проходит ряд операций, определенных маршрутным технологическим процессом. На каждой из этих операций могут параллельно использоваться несколько единиц оборудования. Таким образом, необходимые времена обработки и аварийных прогонов будут делиться между параллельно работающими станками, в первом приближении — поровну. Времена же первичных отладок и возвратных переналадок останутся неизменными, не делясь на число параллельно работающих станков.
Таким образом, для данного случая основное уравнение баланса затрат времени будет выглядеть, как:
Откуда:
(3)
(4)
Отметим, что конкретные периоды и длительности первичных отладок и аварийных прогонов диктуются номенклатурой выпускаемых изделий и уровнем брака. Межналадочные периоды, составляющие в итоге сумму X 61, более вариантны, поскольку числом переналадок за период производства комплекта деталей можно варьировать. Возможны полномасштабные выпуски каждой из деталей комплекта, тогда возвратные переналадки минимальны. Однако объемы незавершенного производства, равно как и сроки поставки велики. Полные комплекты для сборки набираются только за срок выпуска всех деталей изделия. В противоположной ситуации станки могут переналаживаться после каждой детали, что также неразумно. Поэтому
необходимо выбирать оптимальные размеры партий c точки зрения обеспечения потребностей сборки.
На ранних этапах проектирования ТК, путем разработки технологических процессов или использования аналогов, мы можем оценить необходимые основные ) и, в ряде случаев, — времена циклов обработки (7™) каждой из деталей, либо детали-представителя на каждой из «/» операций. Для оценки остальных составляющих Фдо (2! 02' ^ ^з' ®4.) выдвинем гипотезу, согласно которой величины первичных отладок и возвратных переналадок будут пропорциональны Ту Тогда недостающую информацию можно получить, вводя нормирующие коэффициенты.
Раскроем все четыре составляющих затрат времени станков ТК через определяющие параметры, прежде всего — основные времена Х0л для всех т деталей «изделия-представителя». Величины Хон на данном этапе считаем известными, равно как и годовой выпуск изделий ZгOд. Для расчетов вводим коэффициенты пропорциональности между основными затратами времени.
К1 = Т/Хо — коэффициент соотношения времени рабочего цикла Т, как интервала поштучной выдачи деталей при бесперебойной работе станка, и основного времени Х0. Этот коэффициент учитывает несовмещенные вспомогательные действия (загрузку-выгрузку, выверку деталей, подводы, отводы и смены инструментов, холостые хода в рамках траекторий, внутриоперационный контроль и т.д.);
К2 = 9отл/Г — коэффициент пропорциональности между временем первичной наладки (отладки) станка на обработку детали, которая на данном станке ранее не обрабатывалась, и циклом обработки данной детали;
К3 = 9пер/Г — коэффициент пропорциональности между временем единичной переналадки станка на деталь, которая ранее уже обрабатывалась («возвратная переналадка») и длительностью рабочего цикла. Рассмотрим составляющие времени для конкретных станков ТК через параметры, как заданные (Х0г-, 2год), так и вновь принятые (К1, К2, К3).
Длительность периодов функционирования станка, то есть, межналадочных периодов (V Эх) в течение года определяется, прежде всего, длительностью рабочих циклов станка Т при обработке т различных деталей, составляющих необходимый комплект, а также годовой программой выпуска (£год). Однако в суммарной длительности межналадочных периодов присутствуют не только интервалы бесперебойной работы и выпуска продукции, но и простои технического и организационного характера. В итоге необходимая длительность функционирования всех станков данного типа:
(5),
где т|ис — коэффициент использования времени межналадочных периодов.
Длительность первоначальных наладок станка на обработку комплекта из «т» деталей, характерного для выбранного типового изделия-представителя (2 б-,)- При движении детали «вдоль технологического маршрута» станки на каждой из операций
последовательно налаживаются на данную деталь по мере необходимости и возможности, то есть — когда станок свободен от обработки предыдущей детали, а хотя бы одна из партии текущих деталей прошла предыдущую операцию (она необходима для отработки программы и получения «первой детали» на данной операции). Возможные «наложенные простои» станков, возникающие вследствие отсутствия синхронизации, учитываются величиной пис.
Тогда, при выпуске в течение года неизменного комплекта из «да» деталей:
m
m
5VZ
Ql
К, ■ к,
-I
Т; ■ К
(6)
Длительность возвратных переналадок (X 63) определяется из условия, что данные переналадки совершаются на всех параллельно работающих станках независимо. Как показано выше, частота их может меняться в широких пределах, что при проектировании ТК оказывает непосредственное влияние на выбор числа параллельно работающих станков, а при фиксированном составе ТК - на годовой выпуск. Итак, за период выпуска комплекта деталей мы "п" раз переналаживаем станки, обеспечивая партионную обработку.
При производстве за год только одного комплекта деталей:
п
п
OL
Ki ■ КЧ =
I
Т; ■ К:
(7)
Длительность «аварийных прогонов» (X &4), то есть повторного изготовления некоторых деталей комплекта, зависит в первую очередь от доли "а" изделий, забракованных (или испорченных) при сборке или сдаче заказчику. Так как бракованными могут оказаться любые детали из комплекта, расчеты необходимых дополнительных простоев (а повторное изготовление есть, по существу, простой ТК) целесообразно вести по одной, средней по характеристикам, детали комплекта, с длительностью цикла Т или по детали-представителю.
Тогда длительность единичного «аварийного прогона»:
X04 ~ X0пер+X9
изг
(8),
где X ^пер — суммарное время переналадок, необходимых для повторного изготовления деталей; 2 ®изг — суммарное время, необходимое для повторного изготовления.
По аналогии с вышеизложенным, £ 9пер = " ,
где q - количество операций, необходимых для повторного изготовления детали.
В общей годовой длительности повторного изготовления (Эизг) по каждому из q станков, учитывая неоднократность ситуации, целесообразно учитывать вероятность возникновения технических и особенно организационных простоев, что учитывается коэффициентом пис; следовательно, единичное время повторного изготовления:
a -II
I
В итоге годовые затраты времени конкретного станка на аварийные прогоны при программе 1год и доле брака а, составят:
Как видно, наибольшую долю времени «аварийных прогонов» составляют наладки, и лишь небольшую - изготовление.
Далее все значения составляющих подставляются в формулу (2) или (4). Общая последовательность расчета необходимого количества оборудования, соответствующая вышеизложенной методике, приведена на рис. 3.
Рис. 3. Общая последовательность действий при определении необходимого количества оборудования через составляющие затрат фонда времени
Достоверные численные значения предложенных коэффициентов К.1, К2, К3 не представляется возможным получить теоретически. В то же время достоверность их значений в решающей степени будет определять точность расчетов необходимого количества оборудования. Единственным путем получения данной информации мы считаем проведение производственных исследований на базе действующих ТК.
На предпроектных этапах, целью которых является обоснование целесообразности разработки проекта ТК, достоверные данные, необходимые для расчета по (2) или (4) отсутствуют. Тем не менее, задачу оценки количества оборудования, хотя бы в первом приближении, решать необходимо. С этой целью предлагается другая методика определения количества оборудования, использующая меньшее число исходных данных, что, в условиях малой их достоверности, снижает уровень ошибки расчетов. Методика основана на представлении затрат времени работы оборудования в долях от фонда времени работы одного станка (рис. 4).
Рис. 4. Баланс затрат времени работы единицы металлорежущего оборудования
Единственными величинами, которые можно достаточно достоверно оценить на предпроектных этапах, являются величины основных времен или времен цикла обработки заготовок. Их берут из МТП-аналогов или рассчитывают на основании разработки первого варианта МТП изготовления детали-представителя.
Величиной, связывающей долю времени работы станка X 6р в общем фонде времени фдо (см. рис. 4), является коэффициент экстенсивного использования
Е б
оборудования (Кэи = т-^)-
До
Используя эту величину, можем рассчитать остаточный фонд работы одной единицы оборудования (Фост):
Необходимое количество оборудования может быть рассчитано, как:
(11)
Величина Кэи, учитывающая все простои оборудования, включая собственные, организационно-технические и наладочные (см. рис. 4), зависит от группы-типа оборудования и типа производства. С учетом того, что собственная надежность современного оборудования с ЧПУ составляет 80-90 %, основное влияние на величину К-_;- оказывает число наладок, как первичных, так и возвратных.
Пример расчета по предлагаемой методике
Для подтверждения выдвинутой гипотезы о необходимости учета числа и продолжительности процессов наладок и переналадок при определении необходимого количества оборудования определенного типа Ср в составе проектируемого ТК проведен
теоретический расчет. В рамках расчета, с использованием вышеизложенной методики,
(
определяли необходимое количество станков одного типа Ср, используя в качестве исходных данных станкоемкость, принятую за константу, а в качестве варьируемых параметров - число первичных наладок т и возвратных переналадок п.
На первом этапе расчета определяли необходимое количество станков Ср в зависимости от числа первичных наладок. Условно принято, что за рассматриваемый период станки определенного типа должны изготавливать 2 = 1000 деталей. Для получения количественных зависимостей, принято, что основные времена обработки каждой из заготовок на данном типе оборудования toi равны и составляют 10 часов.
Варьируемым параметром является число первичных отладок, которое равно количеству разных деталей, составляющих производственную программу. Диапазон изменения аргумента т: от т=1 (все детали одинаковые, поэтому первичная отладка требуется только одна) до т=2=1000 (все детали разные, поэтому число первичных отладок равно числу деталей). Считая, что после первичной отладки изготавливается все необходимое количество каждой из деталей (то есть, возвратные переналадки отсутствуют, п=0) и, приняв, в первом приближении, что доля брака равна нулю, а, значит, равно нулю и необходимое время «аварийных прогонов», получили зависимость необходимого количетва станков от числа первичных отладок. Принятые значения нормирующих коэффициентов: К2 = 10, К3 = 2, пис =1.
Результаты расчета составляющих затрат времени и необходимого количества станков приведены в табл. 1 , а характер зависимости расчетного количества станков от числа первичных отладок - на рис. 5. Очевидно, что доля деталей, для которых в течение
планируемого периода времени необходимо проводить первичные отладки оказывает
/
решающее воздействие на расчетное количество оборудования Ср. Для получения зависимостей, пригодных к использованию при других сочетаниях исходных данных, перешли в задании аргумента от абсолютных величин к относительным: отношению числа различных деталей (т) к общему их числу (2), а в качестве дополнительного варьируемого параметра приняли станкоемкость обработки детали-представителя. В результате получены зависимости, изображенные на рис. 6. При переходе в функции к относительным величинам (отношению необходимого количества станков Ср к их числу, полученному при условии, что все детали - одинаковые) получена зависимость, изображенная на рис. 7. Показано, что относительное количество станков не зависит от станкоемкости изготовления детали-представителя, а определяется только долей первичных наладок, то есть - относительным количеством разных деталей в программе выпуска. Численно это отношение значительно (более 10 при сравнении случаев отсутствия первичных наладок и случая, когда все детали подвергаются первичным наладкам). Данный результат, принимая во внимание стоимость современных станков, подтверждает необходимость учета номенклатуры деталей и затрат времени на первичные отладки при расчетах необходимого количества оборудования.
Зависимость необходимого количества станков от номенклатуры деталей при равных общих программах выпуска
№ Основное время. Хо, час Объем выпуска 2, шт. Число разных деталей. да, шт. Время функционирования Время отладок Необходимый фонд времени, час Необходимое количество станков, С.., шт. Принятое количество станков, С-, шт.
час % час %
1 10 1000 1 10000 99,0 100 1,0 10100 2,60 3
2 10 1000 100 10000 50,0 10000 50,0 20000 5,14 6
3 10 1000 200 10000 33,3 20000 66,7 30000 7,71 8
4 10 1000 300 10000 25,0 30000 75,0 40000 10,28 11
5 10 1000 400 10000 20,0 40000 80,0 50000 12,85 13
6 10 1000 500 10000 16,7 50000 83,3 60000 15,42 16
7 10 1000 600 10000 14,3 60000 85,7 70000 17,99 19
8 10 1000 700 10000 12,5 70000 87,5 80000 20,57 21
9 10 1000 800 10000 11,1 80000 88,9 90000 23,14 24
10 10 1000 900 10000 10,0 90000 90,0 100000 25,71 26
11 10 1000 1000 10000 9,1 100000 90,9 110000 28,28 29
77-30569/362271, №03 март 2012 г. http://technomag.edu.ru
10
Число первичных отладок, т
Рис. 5. Зависимость расчетного количества станков от числа первичных отладок
Рис. 6. Зависимость расчетного количества станков от относительного числа первичных отладок (m/Z) и основного времени изготовления (t0) детали-представителя
Рис. 7. Зависимость относительного количества необходимых станков от относительного количества разных деталей производственной программы
На ранних этапах проектирования, когда в качестве исходных данных часто используются МТП и проекты-аналоги, оценку необходимого количества станков в сравнении с аналогом удобно делать при помощи коэффициентов использования оборудования. При этом коэффициент экстенсивного использования К5Н определяют, как отношение необходимого времени функционирования (£61) к общему необходимому фонду времени работы данного оборудования:
101
Кэи Е 9]
(12)
1 "Г Т, 02 + Т, 03 + Т, 04
Зависимость коэффициента К9Н от относительного числа первичных наладок для выбранного сочетания исходных данных приведена на рис. 8. Значения К,н также не зависят от основного времени изготовления детали-представителя и могут быть использованы при расчетах для других сочетаний исходных данных.
1.2
cd а
о
со J R С
S
СО
я
0.8
I 5
к | 0.6 о х о н о
¡Т>
н X о S
=г
о £
п.
с
1С
° 0.4
¡Г) О
У
0.2
■ 0 99
k ( .5
I п _ С .25 2 fl 1 7
■!5 £ 13 0. 11 0.1 0 09
0.001 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Отношение количества разных деталей к общему количеству деталей производственной программы, m/Z
0.9
Рис. 8. Зависимость коэффициента экстенсивного использования оборудования (Кэи) от
относительного числа первичных отладок
Зависимость (см. рис. 8) не линейна, значение Кэн быстро падает при малых значениях m/Z, но практически не изменяется при стремлении m/Z к единице. Численное значение Кэн становится меньшим 0,3 уже при m/Z~ 0,1. В условиях многономенклатурного часто переналаживаемого производства, данное соотношение часто бывает и меньшим. Это означает, что оценка использования оборудования в данных условиях в принципе не может быть высокой.
На втором этапе расчета определяли зависимость необходимого количества оборудования определенного типа (Ср) от числа возвратных переналадок (//) при фиксированной программе выпуска. Исходные данные: общее количество деталей (Z), которые необходимо изготовить; основное время изготовления детали-представителя (to); количество разных деталей (m) в производственной программе, определяющее число первичных отладок. Варьируемый фактор - число возвратных переналадок для каждой из деталей (n), которое может изменяться от нуля (все необходимое количество обрабатывается непосредственно после первичной наладки) до (Z-m) - возвратная переналадка осуществляется после изготовления каждой детали.
Выходной параметр - необходимое количество станков Ср. Результаты расчета при m=10 и m=100 представлены в табл. 2; табл. 3 и на рис. 9.
Видно, что увеличение числа возвратных переналадок пропорционально увеличивает необходимое количество станков, причем это увеличение зависит от доли первичных наладок, то есть, разных деталей, в программе выпуска.
Если же в качестве выходного параметра принять отношение необходимого количества станков к их необходимому количеству, определенному в условиях отсутствия возвратных переналадок (рис. 10), то установлено, что это отношение больше для случая «более однородных» программ, то есть, меньшего числа разных деталей в производственной программе.
Зависимость необходимого количества станков от числа переналадок при одинаковых программах выпуска (по результатам расчета при т/2=0,01)
№ Число переналадок, п Время функционирования. Время отладок Время переналадок Необходимый фонд времени, час. Необходимое количество станков с;, шт. Принятое количество станков Сп, шт.
час. % час. % час. %
1 0 10000 90,9 1000 9,1 0 0,0 11000 2,83 3
2 100 10000 76,9 1000 7,7 2000 15,4 13000 3,34 4
3 200 10000 66,7 1000 6,7 4000 26,7 15000 3,86 5
4 300 10000 58,8 1000 5,9 6000 35,3 17000 4,37 5
5 400 10000 52,6 1000 5,3 8000 42,1 19000 4,88 6
6 500 10000 47,6 1000 4,8 10000 47,6 21000 5,40 6
7 600 10000 43,5 1000 4,3 12000 52,2 23000 5,91 7
8 700 10000 40,0 1000 4,0 14000 56,0 25000 6,43 7
9 800 10000 37,0 1000 3,7 16000 59,3 27000 6,94 8
10 900 10000 34,5 1000 3,4 18000 62,1 29000 7,46 8
11 990 10000 32,5 1000 3,2 19800 64,3 30800 7,92 9
77-30569/362271, №03 март 2012 г. http://technomag.edu.ru
16
Зависимость необходимого количества станков от числа переналадок при одинаковых программах выпуска
(по результатам расчета при т./2=0,1)
№ п/п Число переналадок, п Время функционирования, час Время отладок, час Время переналадок, час Необходимый фонд времени, час Необходимое количество станков, , шт. Принятое количество станков, Сц, шт.
час % час % час %
1 0 10000 50,0 10000 50,0 0 0,0 20000 5,14 6
2 100 10000 45,5 10000 45,5 2000 9,1 22000 5,66 6
3 200 10000 41,7 10000 41,7 4000 16,7 24000 6,17 7
4 300 10000 38,5 10000 38,5 6000 23,1 26000 6,68 7
5 400 10000 35,7 10000 35,7 8000 28,6 28000 7,20 8
6 500 10000 33,3 10000 33,3 10000 33,3 30000 7,71 8
7 600 10000 31,3 10000 31,3 12000 37,5 32000 8,23 9
8 700 10000 29,4 10000 29,4 14000 41,2 34000 8,74 9
9 800 10000 27,8 10000 27,8 16000 44,4 36000 9,25 10
10 900 10000 26,3 10000 26,3 18000 47,4 38000 9,77 10
http://technomag.edu.ru/doc/362271.html
17
Рч
2 ■1 ■О -----------
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 Относительное число переналадок, n/(Z-m)
Рис. 9. Зависимость расчетного количества станков Ср от относительного числа возвратных переналадок (n/(Z — m)) при условии m/Z = 0,01
Рис. 11 показывает зависимость коэффициента экстенсивного использования оборудования (KJH) от относительного числа возвратных переналадок при различных числах первичных отладок в рамках производственной программы. Значение Кэн (см. рис. 11) имеет явную тенденцию к снижению при увеличении доли возвратных переналадок. Однако эта зависимость не прямо пропорциональная - чем более возрастает доля возвратных переналадок, тем в меньшей мере уменьшается коэффициент экстенсивного использования. При высокой доле возвратных переналадок, ее незначительное сокращение не приводит к существенному увеличению коэффициента экстенсивного использования.
Рис. 10. Отношение расчетного количества станков Ср к их количеству в условиях отсутствия переналадок (в случае m/Z = 0,01)
Рис. 11. Зависимость коэффициента экстенсивного использования оборудования (Кэ;1) от доли первичных отладок и возвратных переналадок в рамках производственной
программы (в случае m/Z = 0,01)
Проведенный расчет доказывает на концептуальном уровне необходимость учета процессов наладок и переналадок, а также затрачиваемого на них времени при расчете необходимого количества оборудования ТК. Существенное влияние указанных процессов на результаты расчета ставит задачу обоснованного выбора параметров производственной программы, стратегии наладок и переналадок, групп и типов применяемого оборудования.
Выводы.
1. В условиях многономенклатурного производства действительный фонд времени работы изолированного рассматриваемого станка не является количественной характеристикой времени его производительной работы в комплексе вследствие неизбежных затрат времени на наладочные процессы.
2. Определение расчетного количества оборудования технологического комплекса целесообразно проводить, прогнозируя и учитывая фактическую работоспособность оборудования проектируемого комплекса, для чего предложены методики проектного и предпроектного этапов его разработки.
3. Отношение необходимого времени функционирования оборудования с ЧПУ к общему необходимому времени его работы не зависит от
основного времени изготовления деталей и является объективной мерой экстенсивного использования оборудования.
4. Значение коэффициента экстенсивного использования оборудования уменьшается при росте доли затрат времени на возвратные переналадки в общем балансе, однако интенсивность указанного уменьшения снижается.
Список литературы
1. Волчкевич И.Л. Исследование фактической работоспособности современного высокопроизводительного оборудования с ЧПУ // Машиностроение и техносфера XXI века.: Сборник докладов XVII международной научно-технической конференции. Донецк, 2011. С. 144-145.
2. Волчкевич И.Л. Проблема рационального использования станков с ЧПУ в отечественной промышленности // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. Вып. 5 в 3-х ч. Ч. 3. С. 48-53.
3. Макконнелл К.Р., Брю С.Л. Экономикс. - М.: Инфра-М, 2003. - 983 с.
4. Борисов С.Р. , Васильев В.Н. Основы предпринимательства и организации производства. Учеб.пособие/ Под ред. В.Н.Васильева. - М.: «Издательство Машиностроение-1», 2000. -752 с.
5. Вороненко В.П., Мельников Г.Н. Проектирование механосборочных цехов. - М.: Машиностроение, 1990. - 352 с.
6. Иванов В.П. Проектирование производственных участков в машиностроении: практикум / В.П.Иванов. - Минск: Техноперспектива, 2009. - 224 с.
electronic scientific and technical periodical
SCIENCE and EDUCATION
_EL № KS 77 -3()56'J..VaU421100025. ISSN 1994-jMOg_
Calculation of the required number of processing equipment while designing production facilities under conditions of multi-product manufacturing
77-30569/362271
# 03, March 2012 Volchkevich I.L.
Bauman Moscow State Technical University
vil@bmstu.ru
The author proves the urgency of designing production facilities for multiproduct manufacturing and describes a methodological approach to calculation of the required number of equipment subject to time consumption in alignment procedures and rejection of replenishing. The analysis of NC machinery functional status is presented. The author proposes hypotheses of machining time per detail dependence on refining time and age related realignment. The results can be used for designing production facilities and planning manufacturing programs for NC machinery facilities.
Publications with keywords: operating capability, production facility, equipment configuration calculation, alignment, time fund
Publications with words: operating capability, production facility, equipment configuration calculation, alignment, time fund
References
1. Volchkevich I.L. Issledovanie fakticheskoi rabotosposobnosti sovremennogo vyso-koproizvoditel'nogo oborudovaniia s ChPU [Investigation of the actual efficiency of modern high-performance CNC equipment]. "Mashinostroenie i Tekhnosfera 21 Veka". 17 Mezhdu-nar. Nauch.-Tekhn. Konf. ["Mechanical Engineering and Technosphere of the 21st Century". 17th Int. Sci.-Tech. Conf.]. Donetsk, 2011, pp. 144-145.
2. Volchkevich I.L. Problema ratsional'nogo ispol'zovaniia stankov s ChPU v otech-estvennoi promyshlennosti [The problem of rational use of CNC machines in the domestic industry]. Izvestiia Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskie nauki [Bulletin of the Tula State Univ. Engineering Science]. 2011, no. 5, pt. 3, pp. 48-53.
3. McConnell C.R., Brue S.L. Economics: Principles, Problems, and Policies. New York, McGraw-Hill, 2001. 733 p. (Rus. ed.: Makkonnell K.R., Briu S.L. Ekonomiks. Moscow, Infra-M Publ., 2003. 983 p.).
4. Borisov S.R., Vasil'ev V.N. Osnovy predprinimatel'stva i organizatsiiproizvodstva [Foundations of entrepreneurship and organization of production]. Moscow, Mashinostroenie-1 Publ., 2000. 752 p.
5. Voronenko V.P., Mel'nikov G.N. Proektirovanie mekhanosborochnykh tsekhov [Designing mechanical assembly shops]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1990. 352 p.
6. Ivanov V.P. Proektirovanie proizvodstvennykh uchastkov v mashinostroenii: praktikum [Designing industrial sites in mechanical engineering: Workshop]. Minsk, Tekhnoper-spektiva Publ., 2009. 224 p.
