Организация и планирование производства

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В данной курсовой работе ставится задача составления плана  работ по созданию токарного четырехшпиндельного  полуавтомата, сетевого графика, а также исследования объекта проектирования методом функционально-стоимостного анализа с целью обнаружения избыточно затратных элементов объекта.

Задачей также является определение зон функциональной недостаточности (низкого качества исполнения функций). На основе такого анализа можно судить о целесообразности модернизации тех или иных элементов (механизмов) объекта.

Результатом исследования должны стать выводы и предложения  по устранению зон диспропорции, предложения  о внедрении современных методов  и устройств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Планирование комплекса проектных работ.

Необходимо спланировать комплекс проектных работ по разработке токарного четырех шпиндельного полуавтомата. В расчетах используются экспертные оценки продолжительности работ.

Из-за простоты проекта  «дерево» системы строить не будем.

Системы сетевого планирования и управления (системы СПУ) - один из важных классов систем организационного управления. Системы СПУ являются комплексом графических и расчетных методов, организационных мероприятий и контрольных приемов, обеспечивающих моделирование, анализ и динамическую перестройку плана выполнения сложных проектов и разработок.

При планировании и управлении сложными разработками в системах СПУ  предусматривается широкое использование электронно-вычислительной техники.

Основным плановым документом в системах СПУ является сетевой график Сетевой график (сеть) представляет собой план работ по созданию сначала промежуточной продукции с определенной степенью готовности, а в конце – полному его завершению, т.е. достижению конечной цели. Работами называются любые процессы, действия, приводящие к достижению определенных результатов (событий).

Составим перечень работ  и перечень событий, входящих в заданный комплекс проектных работ (табл. №1).

Таблица №1.

События и работы, входящие в комплекс проектных работ.

Код собы-тия	Событие	Код работы		Работа
		i	j
0	Назначен руководитель проекта	0	1	Выдача и согласование задания
1	Задание выдано и согласованно	1	2	Изучение процесса пластической деформации металла
		1	4	Сбор и обработка  информации
2	Процесс изучен	2	3	Выбор способа реализации  технологического процесса
3	Выбран способ реализации	3	4	Выбор номенклатуры изготавливаемых  изделий
4	Информация собрана, номенклатура выбрана	4	5	Расчет сил давления и температуры нагрева
5	Расчеты произведены	5	6	Мат. моделирование и корректировка результатов расчетов
6	Моделирование и корректировка  проведены	6	7	Выбор метода нагрева
		6	8	Проектирование привода  главного движения
		6	9	Проектирование узлов  автомата
7	Выбран метод нагрева  заготовки	7	8	Проектирование устройства нагрева
8	Спроектированы устройство привода и устройства нагрева	8	9	Проектирование устройств  загрузки-разгрузки
9	Спроектированы узлы автомата	9	10	Выбор типа системы управления
10	Тип СУ выбран	10	11	Выбор средств СУ
		10	12	Разработка алгоритма управления
11	Средства СУ выбраны	11	12	Фиктивная работа
12	Алгоритм разработан	12	13	Проектирование СУ
13	Спроектирована СУ	13	14	Проектирование гидросхемы
14	Спроектирована гидросхема	14	15	Проектирование схемы  эл, подключения
		14	16	Выбор гидрооборудования
15	Спроектирована схема  подключения	15	16	Фиктивная работа
16	Гидрооборудование выбрано	16	17	Компоновка агрегата
17	Агрегат скомпонован	17	18	Сдача проекта
18	Проект сдан	-	-	-

 

 

Установим минимальное  – t_min и максимальное – t_max время выполнения каждой работы, а затем определим ожидаемое время по следующей зависимости:

Результаты вычисления ожидаемого времени приведены в Таблице №2.

 

Таблица №2.

Минимальное, максимальное и ожидаемое  время выполнения каждой работы.

Код работы	Работа	tmin	tmax	tож
0-1	Выдача задания и  согласование	0,5	1	0,7
1-2	Изучение процесса пластической деформации металла	1	2	1,4
1-4	Сбор и обработка  информации	5	7	5,8
2-3	Выбор способа реализации  технологического процесса	0,5	1	0,7
3-4	Выбор номенклатуры изготавливаемых  изделий	0,5	1	0,7
4-5	Расчет сил давления и температуры нагрева	2	3	2,4
5-6	Мат. моделирование и  корректировка результатов расчетов	1	2	1,4
6-7	Выбор метода нагрева	1	2	1,4
6-8	Проектирование привода  главного движения	3	4	3,4
6-9	Проектирование узлов  автомата	10	15	12
7-8	Проектирование устройства нагрева	2	3	2,4
8-9	Проектирование устройств  загрузки-разгрузки	2	4	2,8
9-10	Выбор типа системы управления	0,5	1	0,7
10-11	Выбор средств СУ	2	3	2,4
10-12	Разработка алгоритма управления	5	7	5,8
11-12	-	0	0	0
12-13	Проектирование СУ	6	8	7,4
13-14	Проектирование гидросхемы	3	4	3,4
14-15	Проектирование схемы  эл, подключения	2	3	2,4
14-16	Выбор гидрооборудования	3	4	3,4
15-16	-	0	0	0
16-17	Компоновка автомата	2	4	2,8
17-18	Сдача проекта	0,5	1	0,7

 

Расчет параметров сетевого графика заключается в вычислении следующих величин: ранних – Т_рi и поздних – Т_пi сроков наступления i-ого события, резервов времени – R_i i-ого события, полного – R_пij и свободного – R_сij резерва времени ij-ой работы, продолжительности критического пути – Т_кр.

Расчет параметров сети можно выполнить на самом графике. Для этого все события (кружки) делятся на четыре сектора (рис.1). В верхних секторах проставляют коды событий. В левые секторы в процессе расчета вписывают наиболее ранние сроки свершения событий, а в правые — наиболее поздние сроки свершения событий. В нижних секторах проставляют резервы событий.

Ранний срок наступления  события Т_р – это минимальный срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих данному событию. Поздний срок наступления события Т_п – это максимальный из допустимых моментов наступления данного события, при котором возможно соблюдение директивного (или расчетного, если директивный не задан) срока наступления завершающего события. Они определяются по следующим зависимостям:

где i – начальное событие данной работы,

j – конечное событие данной работы,

t_ij – продолжительность работы, начинающейся после i-ого события и

      заканчивающейся j-ым событием.

Резервами времени обладают события, а также работы, лежащие  не на критических путях. Резерв времени события – это промежуток времени, на который может быть отсрочено наступление этого события без нарушения сроков завершения разработки в целом:

Полный резерв времени  работы – это максимальное количество времени, на которое можно увеличить  продолжительность данной работы, не изменяя при этом продолжительности  критического пути.

Свободный резерв времени  – это максимальное количество времени, на которое можно увеличить продолжительность работы или отсрочить ее начало, не изменяя при этом ранних сроков начала последующих работ, при условии, что начальное событие этой работы наступило в свой ранний срок.

Полный и свободный резервы времени работы:

Таблица №3.

Параметры сетевого графика.

Предшест-вующее событие i	Последующее событие j	tожij	Tpj	Tпj	Rj	Rпij	Rcij	Kнij
0	1	0,7	0,7	0,7	0	0	0	1
1	2	1,4	2,1	5,1	3	3	0	0,48
1	4	5,8	6,5	6,5	0	0	0	1
2	3	0,7	2,8	5,8	3	3	0	0,48
3	4	0,7	6,5	6,5	0	3	3	0,48
4	5	2,4	8,9	8,9	0	0	0	1
5	6	1,4	10,3	10,3	0	0	0	1
6	7	1,4	11,7	17,1	5,4	5,4	0	0,55
6	8	3,4	14,1	19,5	5,4	5,8	0,4	0,52
6	9	12	22,3	22,3	0	0	0	1
7	8	2,4	14,1	19,5	5,4	5,6	0	5,3
8	9	2,8	22,3	22,3	0	5,4	5,4	0,55
9	10	0,7	23	23	0	0	0	1
10	11	2,4	25,4	28,8	3,4	3,4	0	0,41
10	12	5,8	28,8	28,8	0	0	0	1
11	12	0	28,8	28,8	0	3,4	3,4	0,41
12	13	7,4	36,2	36,2	0	0	0	1
13	14	3,4	39,6	39,6	0	0	0	1
14	15	2,4	42	43	1	1	0	0,71
14	16	3,4	43	43	0	0	0	1
15	16	0	43	43	0	1	1	0,71
16	17	2,8	45,8	45,8	0	0	0	1
17	18	0,7	46,5	46,5	0	0	0	1

 

Все события, которые не имеют резервов времени, лежат на критическом пути. Критический путь – это наиболее протяженная по времени цепочка работ, ведущих от исходного к завершающему событию.

Однако, этого недостаточно, чтобы выделить работы, находящиеся на критическом пути. Для выделения критических работ необходимо, чтобы разность ранних сроков наступления граничных событий рассматриваемой работы была равна продолжительности этой работы:

Т.о. в планируемом  комплексе проектных работ критическими являются работы: 0-1, 1-4, 4-5, 5-6, 6-9, 9-10, 10-12, 12-13, 13-14, 16-17, 17-18. Продолжительность критического пути получается: Т_кр=46,5 дня.

Проанализируем построенный сетевой график.

1) Определим вероятность  Р_к наступления завершающего события в заданный (директивный) срок Т_д = 0,9 Т_кр.

где - сумма дисперсий работ, лежащих на критическом пути.

Таблица №4.

Величины дисперсий работ, лежащих на критическом пути.

	Работа
	0-1	1-4	4-5	5-6	6-9	9-10	10-12	12-13	13-14	14-16	16-17	17-18
	0,01	0,16	0,04	0,04	1	0,01	0,16	0,16	0,04	0,04	0,16	0,01

 

Получаем 

По модулю Z = 3,44 → P_к = 0,4997.

Так как 0,35£ P_к £ 0,65 - то оптимизация сетевого графика не требуется.

2) Чтобы выявить наиболее  ненапряженные пути и работы, с которых можно при необходимости  оптимизации по срокам снять  резервы для переброски их  на работы критического пути, находят коэффициенты напряженности – К_нij всех работ, кроме критических, по следующей зависимости:

где: R_нij – полный резерв времени работы ij, t(Z_кр) – продолжительность критического пути, t’(Z_кр) – участок максимального пути, проходящего через работу ij,  совпадающий с критическим путем.

2. Построение  структурной и функциональной  моделей объекта.

Функционально-стоимостной анализ разработки проводится в следующем  порядке:

1) Построение структурной модели (СМ) объекта.

Структурная модель - это упорядоченное представление элементов объекта и отношений между ними, дающее представление о составе материальных составляющих объекта, их основных взаимосвязях и уровнях иерархии. Для построения структурной модели рекомендуется использовать методику логической цепочки (FAST).

Структурная модель базового варианта токарного четырехшпиндельного автомата представлена на рис.2.

2) Построение функциональной модели (ФМ) объекта.

Функциональная модель - это логико-графическое  изображение состава и взаимосвязей функций объекта, получаемое по средствам их формулировки и установления порядка подчинения.

Функциональная модель также должна строиться на основе техники систематизированного анализа функций (FAST).

При этом необходимо руководствоваться  следующими правилами:

а) линии критического пути ФМ должны соответствовать те функции, которые должны быть выполнены обязательно для реализации главной функции изделия;

б) соответствие выделяемой функции  как частным целям данной составляющей объекта, так и общим целям, ради которых создается объект;

в) четкая определенность специфики действий, обуславливающих  содержание выделяемой функции;

г) соблюдение строгой  согласованности целей и задач, определивших выделение данной функции, с действиями, составляющими ее содержание;

д) функции верхнего уровня должны являться отражением целей для функций  нижестоящего уровня;

е) сигналом к завершению построения ФМ должна являться невозможность дальнейшей дифференциации функций без перехода от функций к предметной форме  их исполнения.

Функциональная модель базового варианта представлена на рис.3.

 

3. Построение  совмещенной функционально-стоимостной  модели объекта.

Функционально-стоимостная модель (ФСМ) объекта пригодна для выявления ненужных функций и элементов в объекте (бесполезных и вредных); определения функциональной достаточности и полезности материальных элементов объекта; распределения затрат по функциям; оценки качества исполнения функций; выявления дефектных функциональных зон в объекте; определения уровня функционально-структурной организации изделия.

Построение функционально-стоимостной  модели осуществляется путем суперпозиции функциональной и структурной моделей  объекта.

1) Оценка значимости функции r ведется последовательно по уровням функциональной модели (сверху вниз), начиная с первого. Для главной и второстепенной, т.е. внешних функций объекта при оценке их значимости исходным является распределение требований потребителей (показателей качества, параметров, свойств) по значимости (важности).