CC BY
34
РАЗДЕЛ III
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
УДК 681.51
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЩИТОВ
И. В. Гудова
Аннотация. Совершенствование процесса производства электрощитов с помощью имитационного моделирования, посредством языка GPSS. В качестве примера использован технологический процесс изготовления корпуса электрощита, состоящего из 34 этапов.
Ключевые слова: имитационное моделирование, совершенствование, технологический процесс.
Введение
Омск является крупным потребителем электрощитов, необходимых для жизнеобеспечения, проживающего в нем населения, а также для нормального функционирования расположенных на его территории промышленных и строительных предприятий. Использование электрощитов на любом объекте строительства является не роскошью, а необходимостью [1].
Основная часть
На сегодняшний день российский рынок предлагает «нормальный» ряд навесных электрощитов внутренней и наружной проводки, а также электрощитов напольного исполнения различной степени защиты. Для безопасности потребителей и сотрудников эксплуатационных служб все электрооборудование щитов защищено пластиковыми панелями (пластронами), предотвращающими соприкосновение с её токоведущими частями. Защитные панели (пластроны) изготовлены из негорючего пластика. Вся гамма корпусов электрощитов выполнена в едином стандарте и с универсальным набором аксессуаров для всех типов щитов, позволяющей вести монтаж любой сложности, начиная от устройств модульного исполнения и заканчивая крупногабаритным силовым оборудованием. Степень защиты щитов навесного исполнения: IP-41, щитов напольного исполнения IP-41, IP-54. Корпус электрощита окрашивают основным цветом RAL 7032 путем порошкового напыления, однако цвет может быть изменен по желанию заказчика.
Рынок электрощитов в Омске представлен:
• предприятиями в России: «Энергетик СПб» и «INICONT. Корпуса щитов» (г. Санкт-Петербург), ЗАО «Электрощит» (г. Самара, представительство в Республике Татарстан), Объединение «Комплексная Автоматизация», «Электрокабель» (г. Краснодар), «ГЕРАКС» ЭПК (г. Омск) и др., и конечно большим количеством фирм - по-
средников, сосредоточенных в основном Москве и Санкт - Петербурге,
• зарубежными компаниями: Menzi Muck, TECE и Альфапол (Германия), BENEKOV (Чехия)
Потребителями готовой продукции предприятия ООО «Электропромкомплект» являются более 40 предприятий г. Омска.
ОАО "Омский бекон", ЗАО "Птицефабрика "Сибирская"", ОАО "Омскоблгаз", ООО "Интеркабель", ООО "Сибэлектромонтаж", ЗАО Торговый центр "Континент", ЗАО Строительная компания УМ-4, ОГУП "Мостовое ремонтно-строительное управление", Сеть магазинов "Хозмебельстройторг", ЗАО СМУ 4 КПД, ОАО "Сиб-нефть-Омскнефтепродукт", ОАО "Омскнефтепровод-строй", ОАО "Омсктехопторг", МПЭП "Омскэлектро", ОМУП Омскпассажиртранс, Завод им. Баранова, Завод им. Козицкого, МУП "Теплокомунэнерго" МУП "Водоканал", ООО ПСФ "Полет и К", ОАО "Электросвязь", ООО "НПО Мостовик", ОАО "Омский Аэропорт", ОАО Авиакомпания "Омскавиа", Омские ПЖРЭУ, МУП ЯК "Омский привоз", МУП "Амурский рынок города Омска", ГУП "Омскгазстройэксплуатация", коллективные хозяйства Омской области, а также много других Омских и иногородних фирм.
Наиболее крупными потребителями являются строительные компании ЗАО Строительная компания уМ-4, ОГУП "Мостовое ремонтно-строительное управление", ЗАО СМУ 4 КПД, "НПО Мостовик, ООО ПСФ "Полет и К", ОАО "Электросвязь", Омские ПЖРЭУ.
Поставщиками предметов труда являются города Новосибирск, Санкт - Петербург, Южноуральск, Москва. Наработанный опыт в изготовлении электрощитов предприятием ООО «ЭПК» показал, что экономически выгоднее организовать производство в месте их использования, т.к. при транспортировке по дороге большей частью перевозится «воздух».
Технологический процесс изготовления электрошкафов - является сложным как по его обеспечению предметами труда и распределению готовой продукции, так его проведению, поэтому автором поставлена
задача его анализа с помощью имитационного моделирования средствами системы GPSS.
При моделировании, учитывающем влияние случайных факторов, эволюция системы воспроизводится многократно, вычисляются необходимые статистические показатели, характеризующие наблюдаемые процессы. Такое многократное воспроизведение эволюции не является собственным атрибутом имитационного моделирования, но принадлежит методу Монте-Карло, который используют в имитационном моделировании как метод вычисления вероятностных характеристик системы. При моделировании случайных факторов многократное воспроизведение возможных вариантов развития процессов позволяет получить полосу наиболее вероятных траекторий изменения показателей, найти траектории математических ожиданий показателей, наихудший и наилучший сценарии развития процессов. Но учёт
Внедрение координатно-пробивного пресса в old - процесс «поглощает» его 11 операций, начиная с 4 по 14 включительно. Это привело к сокращению длительности технологического процесса на 41,5 минут (93,2^- 51,7), сокращению технологических операций на 29 % , уменьшению числа транспортировок.
Технологический процесс с координатно-пробивным прессом назван new - процессом.
Результаты моделирования old - процесса приведены в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что «узким» местом является операция разметки полуфабриката под рубку -
случайных факторов не обязательно присутствует в имитационном моделировании. Так, при моделировании производственных систем места для имитации случайностей остаётся тем меньше, чем выше степень автоматизации этих систем [2].
Язык GPSS позволяет эффективно проводить исследование не только сложных информационных систем, но и организационно-технологических, планировать и проводить эксперименты с ее моделью, представлять результаты в удобном для использования виде [3].
В работе произведено моделирование реального (old) и усовершенствованного процесса (new) за счет внедрения в реальный процесс координатно-пробивного станка, заменяющего в нем 12 операций (табл1). Моделирование реального и усовершенствованного процессов происходит в течение одной смены, равной 28800с.
из 155 заготовок на следующую операцию передано 18 заготовок, осталось на этом рабочем месте 137 заготовок. Пропускная способность этого рабочего места не соответствует заданному темпу, но есть и другие операции, на которых пропускная способность ниже: обварка углов в кондукторе, приварка задней стенки, рубка металла, комплектование наклеек.
Результаты моделирования new - процесса приведены в табл.3.
Из табл. 3 видно:
- узкое место на операции - раскрой металла (на входе операции -155 заготовок, переработано 77, не-
Таблица 1 - Технологический процесс (old) изготовления электрошкафа
№ Операции процесса t, мин. № Операции процесса t, мин.
1 Выдача технического задания 1 18 Приварка скобок 7
2 Завоз металла под заказ 4 19 Обварка углов в кондукторе 4
3 Разметка под рубку 5 20 Приварка задней стенки 1
4 Рубка металла 5 21 Перевозка под покраску 2
5 Перенос металла под повторную рубку 4 22 Обезжиривание 2
6 Рубка повторная 1 23 Развеска под покраску 1
7 Перенос металла под разметку 5 24 Покрытие порошком 5
8 Выкус углов металла 1 25 Загрузка в камеру полимеризации 0,5
9 Регулировка упоров 1 26 Полимеризация 20
10 Выкус углов под размер 2 27 Выгрузка из покраски 3
11 Пробивка отверстий Ф 6-8шт 1 28 Установка дверцы 1
12 Пробивка отверстий Ф 32-3шт 2 29 Установка замков 0,5
13 Пробивка отверстия под замок 1 30 Комплектование наклеек 0,5
14 Перевозка под гибку 0,5 31 Наклейка шильдиков 0,2
15 Гибка металла 10 32 Упаковка в коробку 1
16 Перевозка под сварку 1 33 Перевозка в склад 1
17 Приварка шпилек 1 Длительность процесса 93,2
завершенного производства - 78, тогда как раньше оставалось 137 , табл.2).
- появление новых узких мест - перевозка заготовки подгибку, гибка заготовки и покрытие порошком, полимеризация.
Заключение. Данный пример наглядно показывает, что повышение технического уровня и
эффективности производства, совершенствование технологических процессов за счет внедрение современных технологий ускоряет процесс, повышает качество выпускаемой продукции, тем самым предприятие становится более конкурентоспособным на рынке труда.
Таблица 2 - Незавершенное производство по операциям old - процесса
Название операции Вход операции Операция Выход операции Величина незавершенного производства
Раскрой металла на координат-но- пробивном станке GENERATE 155 QUEUE 155 SEIZE 77 ADVANCE 77 DEPART 77 RELEASE 76 78 1
Перевозка под гибку, гибка металла QUEUE 76 SEIZE 44 ADVANCE 44 DEPART 44 RELEASE 43 32 1
Перевозка под сварку, приварка шпилек, приварка скобок QUEUE 43 SEIZE 43 ADVANCE 43 DEPART 43 RELEASE 42 0 1
Обварка углов в кондукторе, приварка задней стенки QUEUE 42 SEIZE 42 ADVANCE 42 DEPART 42 RELEASE 41 0 1
Перевозка под покраску, обезжиривание QUEUE 41 SEIZE 41 ADVANCE 41 DEPART 41 RELEASE 41 0 0
Покрытие порошком и полимеризация QUEUE 41 SEIZE 15 ADVANCE 15 DEPART 15 RELEASE 14 26 1
Таблица 3 - Незавершенное производство по операциям new - процесса
Название операции Вход операции Операция Выход операции Величина незавершенного производства
1 2 3 4 5
Разметка листа металла под рубку GENERATE 155 QUEUE 155 SEIZE 18 ADVANCE 18 DEPART 18 RELEASE 18 137
Рубка металла QUEUE 18 SEIZE 18 ADVANCE 18 DEPART 18 RELEASE 17 0 1
Обварка углов в кондукторе, приварка задней стенки QUEUE 17 SEIZE 17 ADVANCE 17 DEPART 17 RELEASE 16 0 1
Комплектование наклеек QUEUE 16 SEIZE 14 ADVANCE 14 DEPART 14 RELEASE 13 2 1
Библиографический список
1. Недвижимость№25 (720) от 3 июля 2009, г.Омск [электронный ресурс]. В городе наращиваются объемы жилищного строительства. - Режим доступа : http://www.avestaomsk.ru (дата обращения : 20 июля 2009 г.)
2. Задорожный, В. Н. Имитационное и статистическое моделирование : учебное пособие/ В. Н. За-дорожный. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2006. - 120 с.
3. Спиридонов, В. А. Имитационное моделирование информационных систем железнодорожного транспорта : учебное пособие /В.А. Спиридонов -Омский гос. ун-т путей сообщения, 1999. - 82 с.
PERFECTION OF TECHNOLOGICAL PROCESS OF MANUFACTURING OF ELECTROBOARDS
Gudova I. V.
Perfection of process of manufacture of electroboards with the help them-tatsionnogo of modeling, by means of language GPSS. As an example is-polzovan technological process of manufacturing of the case of an electroboard, with-standing from 34 stages.
Гудова Ирина Валерьевна - аспирантка кафедры «Недвижимость и строительный бизнес» СибАДИ. Основное направление научных исследований - система автоматизированного управления на предприятии ООО «Электропромкомплект». Имеет 12 публикаций.
