Краткие теоретические сведения. Основное назначение программы - проведение лабораторных исследований при выполнении лабораторной работы по циклу общей технологии приборостроения

Основное назначение программы - проведение лабораторных исследований при выполнении лабораторной работы по циклу общей технологии приборостроения. Варьирование исходными данными позволяет провести исследования всего комплекса задач проектирования и найти наиболее рациональный вариант, удовлетворяющий требованиям задания.

Программа может быть использована также для выполнения расчетов показателей технического использования и гибкости сборочной системы в курсовых и дипломных проектах.

Постановка задачи. Размер партии собираемых изделий является важнейшим технико-экономическим показателем автоматизированных переналаживаемых производств. Уменьшение величины партии позволяет сократить время изготовления сборочных единиц, обеспечить ритмичность их поставки на последующие операции, сократить емкости накопителей для последующих операций и объем незавершенного производства [1]. С другой стороны, для уменьшения количества переналадок и непроизводительного времени, затрачиваемого на них, желательно иметь более устойчивые размеры партий.

Определение размера партии изделий в условиях современного автоматизированного производства должно отвечать требованиям обеспечения высоких показателей использования оборудования и гибкости. Поддержание на достаточно высоком уровне этих показателей позволяет добиться максимального экономического эффекта [2,3].

Данная задача заключается в расчете количества изделий в партии, собираемых в сборочной гибкой производственной системе (ГПС), обеспечивающего заданный уровень показателей использования оборудования и гибкости.

Построение математической модели. Эффективный (расчетный) фонд времени оборудования для заданного планового периода можно представить в виде суммы:

, где – время работы оборудования, непосредственно затрачиваемое на сборку изделий; – время, затраченное на переналадки при переходах от одних партий изделий к другим; − время простоев оборудования по разным причинам, кроме запланированных простоев на ремонт и техобслуживание.

Коэффициент загрузки определяется отношением

. (1)

Из выражения (1) следует, что приближается к единице при стремлении времени простоев к нулю. Снизу ограничен требованием эффективного использования времени работы оборудования сверху – требованием выполнения плановых заданий в условиях работы с возможными простоями. При проектировании, например, ГПС механической обработки, коэффициент загрузки обычно задается равным 0,8 – 0,9. Естественно, что такой уровень желателен и для сборочных ГПС.

Коэффициент технического использования оборудования рассчитывается по формуле

. (2)

Коэффициент технического использования оборудования, так же как и , приближается к единице при стремлении времени простоев к нулю. Однако в отличие от характеризует влияние простоев оборудования на процесс непосредственного сборки изделий (без учета переналадок).

Из выражения (1) и (2) следует: при стремлении времени переналадок к нулю , убывая, приближается к .

Совместное решение выражений (1) и (2) позволяет исключить из рассмотрения трудноопределимые потери времени простоев оборудования и установить связь между :

. (3)

В общем случае для рассматриваемого планового периода и определяются выражениями:

; , (4)

где − номенклатура сборочных единиц, подлежащих сборке за рассматриваемый период; − количество сборочных единиц -го наименования, собранных за рассматриваемый период (размер партии);

− штучное время сборки сборочных единиц -го наименования;

− подготовительно-заключительное время выполнения работ наладочного характера перед сборкой изделий -го наименования.

Исследование и решение математической модели. Для упрощения исследования показатели по разным сборочным единицам заданной номенклатуры приведем к показателям по обобщенной сборочной единице (изделию-типопредставителю). При этом суммарная трудоемкость наладки и изготовления фактически собираемых изделий должна быть равна трудоемкости наладки технологического оборудования и сборки сборочной единицы. Разные технологические переходы заменяются эквивалентными, однотипными; наиболее распространенный (характерный) технологический переход выбирается в качестве параметра приведения обобщенной сборочной единицы.

Количество сборочных единиц в партии для всех партий принимается одинаковым.

Трудоемкости наладки и сборки обобщенной сборочной единицы считаются по формулам

; ,

где − соответствующая доля сборочных единиц, входящих в -ю партию, от общего числа изготовленных сборочных единиц, %.

Так как , то и .

Тогда выражение (3) можно привести к виду

. (5)

Если рассматриваемый период включает в себя изготовление только одной партии сборочных единиц, то формула (5) может быть использована для этого случая.

В качестве основного показателя гибкости автоматизированного производства рассмотрим коэффициент технологической гибкости, который зададим отношением

. (6)

Учитывая выражение (4) и вновь используя метод расчета по обобщенной сборочной единице, выражение (6) приводим к виду:

. (7)

Если учитывает потери времени на восстановление работоспособности при отказах, то характеризует временные затраты, связанные с переходом от сборки одних партий сборочных единиц к другим. Коэффициент технологической гибкости стремится к единице при увеличении штучного времени, количества сборочных единиц в партии и стремление времени переналадок к нулю, так как при постоянном совершенствовании технологий сокращается, а количество сборочных единиц в партии ограничено многими факторами, основной путь повышения технологической гибкости производства − сокращение .

Определим из выражения (7) количество сборочных единиц в партии:

.