CC BY
7
Науковий isiciiiik. 2002, вип. 12.3
УДК 658.527.011.56 Проф. ДМ. Дудюк, д-р техн. наук; проф. В.М. Максимы, д-р техн. наук; доц. ЯЛ. Соколоеський, д-р техн. наук —УкрДЛТУ
OCHOBHI ВИСЛ1ДИ МОДЕЛЮВАННЯ Й ОПТИМ13АЦН АВТОМАТИЗОВАНИХ Л1Н1Й
На 6a3i натурних експериментальних i теоретичних доамджень встановлет залеж-iiocTi коефппснта втрат робочого часу технолопчного обладнання у багатодшьничих ав-томатизованих лнпях i виробничих системах залежно вщ ïx структури, параметр1в i ком-понування. Пропонуються метода розрахунку i вибору оптимальних BapiainiR автомати-зованих Jiniiii за KpiiTepieM питомих приведених витрат на виготовлювану продукцию.
Prof. D.L. Diidyuk, prof. V.M. Maxymiv, doc. Ya.1. Sokolovskyy - USUFWT
The Main Results of the Automated Production Lines Simulating and
Optimization
Lassies of working time for technology equipment in multistage automated production lines and systems depending on their structure, parameters and compounding are defined on the bases of theoretical and experimental researches. The method of calculation and selection of optimal automated production lines variants by the specifically expenditure for production critérium is proposed.
Автоматизоваш лши як типовий приклад складней системи мають розви-нуту взаемод1ю з довкшлям через використане у них обладнання, обслуговуючий персонал, оброблюваний матер1ал та енергоспоживання. У npoueci такоУ взаемодп лиш гпддаються постшному впливу uLnoï низки збурювапьних фактор1в. U,i збу-рення та наслщки ïx впливу мають явно виражений стохастичний характер. Тому й характер процесу функщонування автоматизованих лшШ як i автоматизованих виробничих систем взагал1 не е детермшованим.
У вислш виникають втрати робочого часу (ВРЧ) в окремих одиницях обладнання, на виробничих дшьницях. В автоматизованих лЫях ui втрати примно-жуються шляхом поширення на сум1жне обладнання й дшьнищ, i виникають до-датков1 або накладен! ВРЧ. Вони можуть сягати половини загально!" величини ВРЧ, тому часто простежуються значш втрати продуктивное^ технолопчного обладнання теля об'еднання його в автоматичш Л1нм [1,2]. 3 метою оцшки величини ВРЧ i показник1в якосп функщонування автоматичних лМй, а також ïx оптимЬа-
5. 1нфо|шацпи|| rexiiojioi iï галу:н 221
Украшський державний лкотехшчний унiверситет
ци ми провели низку необхшних натурних I лабораторних експериментальних, а також теоретичних дослщжень. 1х основш висл1ди подаються нижче.
У випадку послщовноТ роботи двох одиниць обладнання або двох д1льниць з р1зною середньою номшальною продуктившстю вщповщно 1 одиниць продукцп коефЫент накладання ВРЧ для першого обладнання визначаеться таким сшввщношенням
1/Н-1
Н,
'Н,
1 для другого -
Н2=(1-ц)/(1-ц"н),
(1)
(2)
де: ц = ц 1/Ц2- вщношення середшх номшальних продуктивностей; Н=(КМ+П+1)" ' - коефвдент накладання ВРЧ для випадку однакових середшх продуктивностей обладнання (ц |=ц2) 131; К = + ц2)Дк ¡"' + 21С ^1) - еквталентна величина параметра стабшьносп штервагпв випуску продукцп (I, = 1/щ, 12 = '/|-12 )■ Пара-метри стабшьносп ¡нтервал1в випуску визначаються вшношенням квадрата сере-
дшх
К,
тривалостеи
?/д,
I
к
(им)
до
м
IX дисперсш (Дь Д2), в1дпов1дно мюткють нагромаджувача заготовок м1ж
одиницями обладнання, шт.;
II
■>2К
> л/тсК =4п [
V,
де V - вщповщний екв1валентний коефщ1ент вар!ацн ¡нтервал1в випуску.
Як бачимо з поданих сшввщношень коефщ!енти накладання ВРЧ визначаються в1дношенням середшх продуктивностей обладнання (ц), параметрами стабшьносп ¡нтервал^ випуску продукцп (К) та мютюстю буферних пристроТв (нагромаджувач!в) М1ж обладнанням.
Для випадку трьох 1 б!льшо1 кшькосп послщовних одиниць технолопчно-го обладнання з однаковою середньою продуктившстю ми отримали таким вираз, що визначае коефЫент накладання ВРЧ в автоматизованих лппях
Н,=( 1,900- 1,800а')/(КМ+П+1), (3)
де а — кшькють одиниць обладнання;
-|-1
К =
1,а
Де 1 в! =
/ 1,а
вщносна величина ¡нтервалу випуску продукцп на 1-й одиниш
обладнання; К, - параметр стабтьносп ¡нтервалу випуску на ¡-й одинищ обладнання.
Отримаш тут сшввщношення (1>-<3) дають змогу визначати величину ВРЧ у р1зних вар1антах автоматизованих лшш: з однаковими й рЬними продуктивнос-тями обладнання, з жорсткнм \ гнучким його з'еднанням м1ж собою (0 < М < °о), з рвними параметрами стабшьносп ¡нтервалт випуску (1 < К < оо), а також з р1з-
222
Зб1рннк няуково-техкпчннх праць
Науковий внник. 2002, вип. 12.3
ною млыастю технолопчного обладнання у лшп (а). У д1апазош 2 < а < 50 вщхн-лення обчислених значень вщ очкуваних менип вщ 1 %.
Знаючи залежжсть фактичних ВРЧ вщ техшчних параметр1в обладнання, його компонування у лЫях, можна пор1вняно просто визначити фактичну проду-ктившсть липй, собтарт1сть продукщУ та шип техшко-економ1чш показники як автоматичних лшш, так 1 под1бних за структурою автоматизованих виробничих систем. А це дае змогу оцшити й вибрати оптимальний вар1ант системи за тими чи ¡ншими критер1ями.
Наприклад, оптимапьне за критерии питомих приведених витрат сшввщ-ношення продуктивностей двох послщовно працюючих верстат1в чи дшьниць з питомими витратами на технолопчних операшях вщповщно Ъ\ 1 71Становить
(4)
де Ъ\, — питом! приведен! витрати на технолопчних операщях; Н - коефщкнт накладання втрат у випадку однакових продуктивностей (вираз (2)); е - основа натурального логарифму.
Оптимальна величина лнсткосп буферних пристроТв (нагромаджувач1в запасе заготовок) м1ж технолопчними операщями
М \ — (-\Z2KZ в6( + А(А - II - 1) + А - П -1К , (5)
де А= 1,900-1,800а"1; Zв6j = XZj:aZ6¡ - вщношення середшх приведених витрат
1,а
одинищ технолопчного обладнання до приведених витрат пристрою,
що оштшуеться (Zбi); к=2/|к|"_!| н-К]"1) - екв1вапентна величина параметра
стабшьносп штервашв випуску на ¡—1-ш та ый операщях.
У випадку двох одиниць обладнання (верстат1в чи дшьниць) однаковоТ се-редньо1 продуктивное^ (ц, =ц2) оптимальна м1стюсть нагромаджувача стано-вить
Мо =(л/2К2вб -п ~П):К, (6)
де = (2.| +г2)/2гб - вщношення приведених витрат верстата
г.
до
витрат нагромаджувача К — екв1валентний параметр стабшьностк
Отримаш таким чином сшввщношення дають змогу оцшити ефектившеть функцюнування автоматизованих лшш 1 виробничих систем р1зноТ структури, а також вибирати Тх оптимальш компонування, структуру 1 параметри.
.Штература
1. Автоматические линии у машиностроении: Справочник. Под ред. А.И.Дащенко. - М.: Машиностроение, 1984-1985. - 1200 с.
2. Дудюк ДЛ., Загвонська Л.Д., Максинив В.М., Сорока Л .Я. Елементн теорп автоматичних лппй.-Ки"1в-Лыив: !ЗМН, 1998,- 192с.
3. Дудюк ДЛ. ОнтимЬашйш модел! автоматизованих тиШ/ Науковий шашк. 36. наук -техн нраць УкрДЛТУ. - Льв^в: УкрДЛТУ, 2000, вип. 10.1. -С. 236-244.
5- Iнформацш 1п тсхнолом! Iялу?!
223
