Баймагамбетов Т. Ш.

 

Деление автоматических линий на участки

Павлодарский государственнй университет им. С. Торайгырова

 

В статье рассмотрены условия деления автоматических линий на два участка, которые предназначены для обработки деталей машин.

In this article the conditions of division of automatic lines on two sections are considered which are intended for processing details of machines.

 

         Деление автоматических линий на участки с установкой межучастковых накопителей один из путей повышения производительности.

         Производительность двухучастковой автоматической линии зависит от надежности ее участков, условия деления на участки, длительности циклов участков и других технических параметров. С этих позиций теоретический интерес представляет исследование зависимости производительности от вместимости накопителя заделов, удельных простоев участков, длительности циклов, условий деления линии на участки и коэффициентов наложения простоев.

         Исследования показывают, что если длительность цикла первого участка больше чем у второго, то простои первого участка будут больше накладываться на второй. Введение межучастковых накопителей снижает процент простоев первого участка накладываемых на второй. Вместе с тем снижение накладываемых простоев за счет увеличения вместимости накопителя не одинаково для различных условий деления линий с разной производительностью.  Производительность двухучастковой автоматической линии зависит от условия деления линии на участки    и отношения длительности циклов , где Ві=tрем і/tраб і ,

 t рем. і  - время ремонта і  - го участка,

tраб. і –  время работы і - го,

Тц1 –длительность цикла первого участка,

Тц2 – длительность цикла второго участка.

         Для исследования влияния параметров эксплуатационной надежности автоматических линий на ее производительность, закономерностей изменения уровней деталей в накопителе в зависимости от условий деления линий на участки и числа потоков использовалась модель функционирования такой линии. В модели имитировались случайность времени наработки на отказ и восстановления участков с заданной плотностью. Время возникновения отказов участка и время устранения отказов в совокупности, при большом количестве циклов работы линии, образуют простейший стационарный поток событий. При этом считается, что параметры потоков отказов и восстановления автоматической линии являются постоянными. В таком случае стационарный процесс работы автоматической линии можно рассматривать как пуассоновский процесс с экспоненциальным распределением. Зная закон распределения случайной величины и плотность распределения, мы можем вычислить значения случайной величины. \Вычисляя значения времени наработки на отказ и времени устранения отказов и чередуя их, можно имитировать процесс функционирования жестко сблокированной автоматической линии, одного из участков для расчлененной линии или единицы оборудования. В основе модели, имитирующей работу линии, Приняты следующие принципиальные положения . Автоматическая линия состоит из двух участков. Заготовки подаются на вход первого участка. Участки линии подвержены отказам. Время наступления отказов участков происходит случайным образом. Различают три уровня деталей в накопителе: накопитель пуст, накопитель заполнен частично и накопитель заполнен полностью. В модели принято также, что участок может находиться в одном из следующих состояний: участок неработоспособен в течение всего анализируемого отрезка времени, участок работоспособен и начало очередного отказа находится в просматриваемом отрезке времени.

         По результатам исследования  были сделаны следующие заключения. При делении линии на два участка с установкой накопителя заделов снижает процент простоев первого у4частка накладываемых на второй,  однако снижение накладываемых простоев  за счет увеличения вместимости накопителя не одинаково, для различных условий деления линии с разной производительностью участков. Если производительность  второго участка больше производительности первого, то простаивание  второго участка по вине первого возможно  по  двум причинам. Во-первых первый участок  может остановиться на ремонт, вторая причина недостаточная производительность первого участка.

         Исследования показали, что разделение автоматической линии на два участка с введением накопителя при Тц1=1 мин., Тц2=0,75 мин и если удельные простои сблокированной линии будут равны В0=1,0 может дать рост производительности при   до 50 процентов, а при  = 4,0 до 11 процентов. Если В0=1,5 и  = 0,5, то введение накопителя может дать рост производительности до 65 процентов, а при  = 4,0 до13 процентов. Следовательно, с увеличением отношения удельных простоев первого и второго участков линии, при избыточной производительности второго участка, увеличивается величина максимального роста производительности.

         Аналогичные исследования  проведены на модели при избыточной производительности первого участка. Введение накопителя также снижает коэффициент наложения простоев первого участка на второй. Это объясняется тем, что на линиях с избыточной производительностью первого участка вынужденные простои второго участка возникают только из-за собственных простоев первого участка, а коэффициенты наложения простоев первого участка на второй зависят от условия деления линии.

 

 

Рисунок 1.

 


Проведенные исследования показали, что при неравной длительности  циклов линии по участкам для получения наибольшего роста производительности делить линию на два участка следует с неравной  надежностью участков. Существуют области условий деления автоматической линии на два участка в зависимости от отношения длительности циклов участков для различных уроней роста производительности (рисунок 1). Области деления автоматической линии на два участка строились для суммы удельных простоев В0

         Важно при этом определить вместимость накопителя. Оптимальная вместимость накопителя зависит от коэффициента роста производительности   (φ), относительного удорожания линии за счет введения накопителя ().

         Критерием оптимальности выбрано отношение коэффициента роста производительности к относительному удорожанию линии за счет введения накопителя

,                        

К1 – стоимость автоматической линии без накопителя,

Сн – стоимость накопителя.

 

 

 

 

 

1. В0=1,5;  2. В0=1,0;  3. В0=0,65;  4. В0=0,35;  5. В0=12

ρ1= ρ2=… ρ5=1

Рисунок 2.

         Оптимальная вместимость накопителя зависит от числа участков и надежности сблокированной линии. Например, если линия разделена на два участка, то второй выпускной участок может продолжать работу 10 – 55 мин.

          Деление автоматических линий на участки имеет свои условия, поэтому при проектировании автоматических линий следует определить условия деления линий на участки.

 

Литература

1.     Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов. М.: Машиностроение, 1973, 639 с.

2.     Волчкевич Л. И., Ковалев М. П., Кузнецов М. М. Комплексная

автоматизация производства. . М.: Машиностроение, 1983, 269 с.