Другие журналы
|
научное издание МГТУ им. Н.Э. БауманаНАУКА и ОБРАЗОВАНИЕИздатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211. ISSN 1994-0408![]()
77-30569/362423 Оптимизация размеров партий при изготовлении деталей машин с точки зрения обеспечения потребностей сборки
# 04, апрель 2012
Файл статьи:
![]() УДК 658.512 МГТУ им. Н.Э. Баумана Актуальность проблемы Основной задачей любого технологического комплекса (ТК) изготовления деталей является обеспечение потребностей сборки машин. Для этого необходимо, чтобы расчетное (и принятое) количество оборудования ТК определялось с учетом особенностей его эксплуатации в составе комплекса и возникающих непроизводительных затрат времени. В [1] показано, что зависимость расчетного количества оборудования от числа возвратных переналадок существенна. При определенной программе выпуска число переналадок напрямую связано с размером партий деталей, изготавливаемых между переналадками. Большинство существующих методик определяют размер партий между переналадками в зависимости от стойкости и необходимости смены инструмента или заранее разработанного плана выпуска деталей ([2], [3] и др.). В данной работе предлагается методика оптимизации определения размера партий деталей между переналадками, целевой функцией которой является минимизация запасов при полном обеспечении потребностей сборки. В машиностроительном производстве часто возникает противоречие между штучным характером сборки и партионным характером изготовления деталей. Задача обеспечения необходимыми деталями потребностей сборки сводится к вычислению времени изготовления необходимого количества деталей, составляющих N сборочных комплектов, и времени расходования такого же количества N комплектов деталей сборкой. Считая время комплектования на складе несущественным по сравнению со временем изготовления деталей и временем сборки, определяли оптимальное количество комплектов через равенство времен их изготовления и сборки:
где В первом приближении:
где Изготовление деталей ведут на участках ТК. За каждым из участков закреплено изготовление своей части сборочного комплекта и своя доля объема необходимой обработки каждой из закрепленных деталей. На участке необходимо изготовить детали m наименований с объемами выпуска Zj, j=1,…,m. Общий объем выпуска для каждой из деталей, при потребности сборки в N комплектов, составит Рис. 1. К определению оптимального количества комплектов деталей (
Для участков с технологической специализацией, где все детали комплекта запускаются в изготовление параллельно, суммарное время изготовления (
где Если все детали комплекта запущены в изготовление параллельно, то суммарное время изготовления комплекта равно наибольшему значению
Предварительные расчеты целесообразно выполнять, выбрав из комплекта деталь-представитель [4], с учетом необходимого числа переналадок (m). Тогда
где индекс «пр» указывает соответствие значений величин в (5) значениям в (3) для детали-представителя. Приравняв, с учетом (1), значение, полученное из (2) и (5), получим уравнение для определения оптимального количества комплектов (
откуда, после преобразований,
В (7) входят величины разной природы: а) полученные при проектировании технологического процесса изготовления детали-представителя ( б) заданные планом выпуска ( в) эмпирические, полученные статистическим анализом результатов производственных исследований ( г) управляемые ( При
Анализ (8) показывает, что оптимальное количество последовательно изготавливаемых сборочных комплектов с точки зрения минимизации промежуточных запасов зависит от: · соотношения между количеством деталей разных наименований в сборочном комплекте и общим количеством деталей, составляющих комплект; · соотношения между тактом сборки и суммарным временем изготовления деталей, входящих в сборочный комплект. Условием существования (8) будет
Так как Зная значение
В общем случае, при
Для участков с предметной специализацией время изготовления N комплектов будет равно сумме времен прохождения каждой из деталей по всем q операциям. Полагая, что потери на межоперационное пролеживание учитывает коэффициент ηис:
где При этом:
где Время наладки i-го станка на обработку j-й детали может быть вычислено, как:
где
где N – количество комплектов деталей, подаваемых на сборку; m – количество деталей в комплекте; q – количество операций в процессе изготовления детали. Если технологические процессы изготовления деталей спроектированы и пронормированы, все величины, входящие в (15), известны. На более ранних этапах, когда известны только mи
где Величина Поскольку расчет
где
откуда (опуская преобразования, аналогичные сделанным выше):
Выражение (19) полностью идентично по структуре (11), выведенному для участка с технологической специализацией. Условием существования решения будет неравенство:
или, в другой форме:
Так же, как и для участка с технологической специализацией размер партии каждой из m деталей между переналадками будет определяться, как произведение оптимального количества комплектов на количество данных деталей в комплекте Пример расчета по предложенной методике Проиллюстрируем описанное численным примером. Пусть в сборочный комплект входят 5 деталей (m=5). Время цикла изготовления детали-представителя Подставив исходные данные в (8), получим: Объем оптимальной партии деталей, изготавливаемых между переналадками: На рис. 2 показана зависимость отношения времени изготовления комплекта деталей ( В рассматриваемом примере значение указанной величины равно 0,94. Зависимость времен изготовления деталей комплекта ( Рис. 2 Зависимость отношения времени изготовления комплекта деталей (
Рис. 3 Зависимость времен изготовления деталей комплекта ( Выводы 1. В многономенклатурном производстве возникает противоречие между поштучным характером сборки машин и партионным изготовлением деталей. 2. Обеспечение потребностей сборки увеличением запасов деталей ведет к росту объемов незавершенного производства и неоправданным производственным затратам. 3. Непрерывность механосборочного производства обеспечивается при изготовлении и подаче на сборку деталей сборочными комплектами, количество которых и объемы партий определяются с учетом непроизводительных затрат времени в соответствии с предложенной методикой для технологических комплексов инвариантно их специализации.
Список литературы 1. Волчкевич И.Л Основы выбора состава оборудования проектирумых технологических комплексов из станков с ЧПУ // «Машиностроение и техносфера XXIвека»: Сборник докладов международной научно-технической конференции. Донецк. 2010. 2. Организация и планирование машиностроительного производства (производственный менеджмент): учебник / под ред. Ю.В. Скворцова, Л.А. Некрасова. М.: Высш. шк., 2003. 470 с. 3. Сачко Н.С., Бабук И.М. Организация и планирование машиностроительного производства: курсовое проектирование: учеб. пособие. Минск: УП «Технопринт», 2001. 240 с. 4. Мельников Г.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов: учебник для студентов машиностроит. специальностей вузов. М.: Машиностроение, 1990. 352 с.
Публикации с ключевыми словами: сборка, технологический комплекс, многономенклатурное производство, оптимальный размер партии Публикации со словами: сборка, технологический комплекс, многономенклатурное производство, оптимальный размер партии Смотри также:
Тематические рубрики: Поделиться:
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|