Проектирование машиностроительного производства (стр. 1 из 2)

Тема: "Расчет оптимального числа участков АЛ"

1. Цель работы: практическое составление экономико-математической модели АЛ и на её основе определение оптимального числа участков АЛ.

2. Принадлежности:

2.1. Чертёжные инструменты, карандаш.

2.2. Микрокалькулятор.

3. Общие положения.

Лабораторно-практическая работа №9 проводится после изучения темы "Инженерные расчеты и оценка экономической эффективности машин-автоматов и их систем" с целью закрепления теоретического материала и приобретения практических навыков в составлении экономико-математических моделей и применение их при решении практических задач.

Выбор оптимального числа участков АЛ является классической экстремальной задачей.

Методически она решается на основе экономико-математической модели, разработанной в разделе 4. Годовой экономический эффект, выраженный через сравнительные технико-экономические показатели вариантов, формула (4.3):

Э=З1-З₂+DС_сб=0,35×К×(s-j)+Зп×(j -1/e)+ m×j(1-d)+(g₂-g₁)M_1×Qг×j ,

где З₁ иЗ₂ – приведенные затраты на производство единицы продукции производимой с помощью базовой (1) и новой (2) техники;

DC_бр – сокращение убытков от брака ;

К – капитальные вложения в производственные фонды;

М₁ – стоимость материалов, необходимых для производства единицы изделия;

Q_г – годовой выпуск готовых изделий;

g₁ и g₂ – доля годных изделий, отвечающих требованиям качества, производимых с помощью базовой (1) и новой (2) техники, искомый вариант (2) по сравнению с базовым (1) имеет в j раз более высокую производительность (Q₂=Q_г×j), в s раз – стоимость (К₂=К×s); в e раз меньшее количество обслуживающих рабочих, в d раз меняются удельные эксплуатационные затраты, приходящиеся на единицу продукции; доля годных изделий повышается до g₂ (g₂>g₁);

Зп – зарплата основных и вспомогательных рабочих;

j - производительность анализируемого варианта по сравнению с базовым (как отношение объемов выпускаемой готовой продукции за одинаковый период времени);

s - увеличение стоимости (капитальных затрат);

e - сокращение количества обслуживающих рабочих (по фонду зарплаты);

d - изменение текущих затрат (на инструмент, электроэнергию, вспомогательные материалы), приходящихся на единицу выпускаемой продукции.

Упростим это выражение применительно к данному конкретному случаю.

Так, при делении на участки ТП качество изделий не меняется, следовательно, g₂ = g₁.

По аналогии, удельные затраты на инструмент, электроэнергию, вспомогательные материалы и др. можно принять постоянными, т.е. d=1.

Отсюда,

Э=0,35К(s-j)+Зп(j-1/e) (4.4)

Как было показано в лабораторно-практической работе №1, каждая система машин-автоматов может быть построена по различным структурным вариантам – от АЛ с жёсткой межагрегатной связью (одноучасковой) до АЛ с гибкой связью или поточной линии, где число участков –секций n_y равно числу последовательно соединенных по ТП машин-автоматов q (1£n_y£q).

Наиболее просты по конструкции линии с жесткой межагрегатной связью (n_y=1), которые целесообразно применять в качестве базовых. Любое структурное усложнение линии с делением её на участки и установкой межоперационных накопителей связано с повышением производительности линии (j<1), ее стоимость (s >1) и увеличением количества обслуживающих рабочих (e>1), т.е. данные показатели конфликтны друг с другом.

Задачу оптимизации решают следующим образом:

1. Сначала находят функциональные зависимости роста производительности j, увеличения s и изменения количества обслуживающих рабочих (по фонду зарплаты) e от варьируемого параметра – числа участков n_y, т.е. функции j = f₁(n_y); s = f₂(n_y); e = f₃(n_y).

2. Затем подставляя эти функциональные значения в общую экономико-математическую модель (4.4) и тем самым получают однопараметрическую функцию Э = f₄(n_y), которую можно решить путём нахождения экстремального значения n_{y опт}, соответствующего максимальному экономическому эффекту Э_max.

А) Рост производительности линии при делении её на участки обуславливается сокращением простоев при неизменной длительности рабочего цикла. В многоучастковой линии (n_y>1) при отказе любого устройства останавливаются, как правило, только станки данного участка. В предельном случае (деление линии по методу равных потерь, полная их компенсация межучастковыми накопителями) простои каждого станка в линии сокращается во столько раз, сколько имеется участков.

Тогда коэффициент роста производительности,

где В – внецикловые потери одного станка (простои, приходящиеся на единицу времени безотказной

работы);

q – число последовательно соединенных станков в линии;

В_о=В×q – суммарные внецикловые простои линии при жесткой межагрегатной связи.

Строим график зависимости роста производительности труда j от числа участков n_y АЛ.

.