Организация и планирование производства

Нормирующим условием для функции является следующее:

где r_ij – значимость j-ой функции, принадлежащей данному i-ому уровню

      функциональной модели;

j = 1,2,...,n,

n – количество функций, расположенных на одном уровне ФМ и

      относящихся к общему узлу вышестоящего уровня.

Для внутренних функций определение  значимости ведется исходя из их роли в обеспечении функций вышестоящего уровня.

2) Определение относительной важности функции R.

Учитывая многоступенчатую структуру  функциональной модели, наряду с оценкой  значимости функций по отношению к ближайшей вышестоящей определяется показатель относительной важности функции любого i-го уровня R_ij по отношению к изделию в целом:

где G – количество уровней ФМ.

В случае если одна функция участвует  одновременно в обеспечении нескольких функций верхнего уровня функциональной модели, ее значимость определяется для каждой из них отдельно, а относительная важность функции для объекта в целом рассчитывается как сумма значений R_ij по каждой ветви функциональной модели (от i^го уровня до первого), проходящей через эту функцию.

3) Оценка качества исполнения функций Q.

Обобщенный (комплексный) показатель качества варианта исполнения функций  оценивается по формуле:

где b_n – значимость n-ого потребительского свойства;

P_nv – степень удовлетворения n-ого свойства в v-ом варианте;

m – количество свойств.

Важным элементом качества исполнения функций является функциональная организованность изделий, которая определяется следующими показателями:

а) показатель актуализации функций, который определяется коэффициентом актуализации:

где F_п – необходимые функции;

F_об – общее количество действительных функций;

б) показатель сосредоточения функций, определяется коэффициентом сосредоточения:

где F_осн – количество основных функций;

F_об – общее количество функций;

в) показатель совместимости функций, определяется коэффициентом совместимости:

где F_с – функции согласования;

F_об – общее количество функций;

г) показатель гибкости функций, определяется коэффициентом гибкости:

где F_P – количество потенциальных функций;

F_П – количество необходимых функций.

Учитывая эти выражения, качество выполнения функций будет иметь вид:

4) Определение абсолютной стоимости функций S_абс.

Функционально необходимые затраты - минимально возможные затраты на реализацию комплекса функций объекта  при соблюдении заданных требований потребителей (параметров качества) в  условиях производства и применения (эксплуатации), организационно- технический уровень которых соответствует уровню сложности спроектированного объекта.

Абсолютная стоимость реализации функций S_абс определяется по формуле:

S_абс=S_изг+S_экспл+S_тр+S_эн+S_проч

где S_изг – затраты, связанные с изготовлением (приобретением) материаль-

ного носителя(-ей) функции (затраты  на проектирование,

изготовление (модернизацию), пуско-наладочные работы,

обучение персонала),

S_экспл – эксплуатационные затраты,

S_тр – затраты, связанные с трудоемкостью реализации функции,

S_эн – энергозатраты на реализацию функции,

S_проч – прочие затраты на реализацию функции (отвод земли,

  изыскания, плата за загрязнение и пр.)

5) Определение относительной стоимости реализации функций S_отнF.

Относительная стоимость реализации функций S_отнF определяется по формуле:

где åS_абс – суммарная абсолютная стоимость функционирования объекта,

  определяется путем суммирования значений абсолютных

  стоимостей реализации функций;

S_абсFij – абсолютная стоимость реализации j-ой функции i-ого уровня

  функциональной модели.

В Таблице №5 представлена функционально-стоимостная модель токарного четырехшпиндельного автомата, а также оценки значимости функций, их относительные важности, оценки качества исполнения функций, абсолютная и относительная стоимости функций рассматриваемого объекта.

Таблица №5.

Функционально-стоимостная модель

токарного четырехшпиндельного автомата.

Инд. ф-ии	Наименование функции	Материальный носитель функции	r	R	Q	Sабс, руб.	Sотн
f1.1	Движение траверсы, начало высадки	Силовой гидроцилиндр	0,34	0,068	0,27	2500	0,053
f1.2	Увеличение давления на заготовку	Усилитель силового гидроцил.	0,33	0,066	0,27	1700	0,036
f1.3	Движение копиров, толкателя, опоры	Траверса	0,33	0,066	0,19	1000	0,021
f2.1	Реализация алгоритма управления.	Релейно-контактная схема.	0,4	0,08	0,06	3200	0,068
f2.2	Управление автоматом	Пульт оператора	0,2	0,04	0,12	600	0,013
f2.3	Контроль над работой автомата	Датчики	0,4	0,08	0,08	1620	0,034
f2.3.1	Контроль над перемещением рабочих  органов автомата	Путевые выключатели	0,34	0,027	0,08	800	0,017
f2.3.1	Контроль давления в силовом  цилиндре	Реле давления	0,33	0,026	0,08	370	0,008
f2.3.1	Настройка времени нагрева	Реле времени	0,33	0,026	0,08	450	0,0096
f3.1	Направленное расположение заготовок	Вибробункер	0,2	0,03	0,07	1400	0,03
f3.2	Движение вибробункера	Привод вибробункера	0,2	0,03	0,1	1200	0,026
f3.3	Подвод заготовки к механизму  загрузки	Подводящий лоток	0,2	0,03	0,15	500	0,011
f3.4	Загрузка заготовки	Механизм загрузки	0,4	0,06	0,21	750	0,016
f4.1	Смена позиций	Поворотная планшайба	0,5	0,075	0,25	4100	0,087
f4.1.1	Поворот планшайбы	Гидропривод	0,4	0,03	0,25	1700	0,036
f4.1.2	Закрепление планшайбы в рабочей  позиции	Механизм фиксации-расфиксации	0,6	0,045	0,25	650	0,014
f4.2	Снятие готового изделия с автомата	Механизм разгрузки	0,5	0,075	0,2	2400	0,051
f4.2.1	Механическое воздействие на изделие	Выталкиватель	0,5	0,0375	0,2	250	0,0053
f4.2.2	Движение выталкивателя	Гидропривод	0,5	0,0375	0,2	1700	0,036
f5.1	Преобразование тока для нагрева	Силовой трансформатор	0,6	0,12	0,09	3200	0,068
f5.2	Защита от перегрева	Тепловое реле	0,2	0,04	0,18	420	0,0089
f5.3	Защита  от перегрузки по току	Предохранители	0,2	0,04	0,18	550	0,012
f6.1	Создание давления в гидросистеме	Насос	0,34	0,034	0,2	5000	0,106
f6.2	Вращение насоса	Электродвигатель	0,33	0,033	0,2	6300	0,134
f6.3	Управление гидроприводами	Гидрораспределители	0,33	0,033	0,15	4500	0,096
F1	Формообразование	F1=f1.1+f1.2+f1.3	0,2	0,2	0,22	7500	0,159
F2	Управление работой автомата	F2=f2.1+f2.2+f2.3	0,2	0,2	0,11	5300	0,113
F3	Перемещение заготовки в позицию  загрузки	F3=f3.1+f3.2+f3.3+f3.4	0,15	0,15	0,14	4700	0,1
F4	Смена позиций	F4=f4.1+f4.2	0,15	0,15	0,21	6000	0,128
F5	Нагрев заготовки	F5=f5.1+f5.2+f5.3	0,2	0,2	0,15	5050	0,107
F6	Обеспечение работы гидрооборудования	F6=f6.1+f6.2+f6.3	0,1	0,1	0,17	18500	0,39
						∑Sабс	∑Sотн
						47050	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Построение  функционально-стоимостных диаграмм и диаграмм качества исполнения функций.

Данные диаграммы строятся для базового проектного варианта исследуемого объекта. Они имеют целью выявление зон диспропорции, т.е. зон избыточной затратности реализации функции, а также определение зон функциональной недостаточности (низкого качества исполнения функций).

Анализируя ФСД (рис.4) можно заметить, что на реализацию системы управления (СУ) на релейно-контактных схемах (f_6.1, f_6.2 и F₆) требуются затраты не сравнимые с таким исполнением СУ. В настоящее время существуют другие элементы построения СУ – микроЭВМ, промышленные контроллеры и т.д., которые, хотя и могут потребовать бо'льших затрат, но будут выгоднее, т.к. они позволяют расширять возможности системы.

Проведя анализ КИФ (рис.5) можно сделать следующие выводы:

1. Важность обеспечения необходимого числа оборотов шпинделя значительная, но качество обеспечения этой функции мало (f_5.2, f_5.3 и F₅). Необходимо модернизировать механизм вращения шпинделей, например, заменив электродвигатель и редуктор на двигатель постоянного тока.

2. Механизированный стеллаж служит хорошим накопителем для складирования заготовок (f_7.2), но подачу прутков в зону действия роликов подачи станка осуществляет оператор. Необходимо исключить человека из этого процесса, поставив робота или другое загрузочное устройство.

3. Качество исполнения  СУ очень низкое, в то время  как важность функции управления существенна (f_6.1, f_6.2 и F₆). Это заставляет снова вернуться к вопросу замены системы управления и расширения возможностей работы оборудования.

 

Рис.4 Функционально-стоимостная диаграмма.

 

Рис.5 Диаграмма качества исполнения функций.

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современные условия  диктуют жесткие требования к  технологиям, качеству продукции, ее разнообразию. Поэтому при проектировании систем или объектов необходимо опираться  на те средства, которые предлагает современный рынок.

Устаревшие объекты  следует подвергать модернизации.

В данной работе выявлена необходимость изменения привода  вращения шпинделей, внедрения загрузочного устройства, а также замены системы  управления на новые технологии, что  позволит увеличить производительность автомата, исключить из процесса человека (это не касается наладчиков и операторов ЧПУ) и расширить возможности оборудования.

Т.о. можно сделать  вывод, что при проектировании систем или объектов всегда необходимо проводить  функционально-стоимостный анализ, что позволит избежать ситуации, когда проект может оказаться экономически не выгодным или на него (его продукцию) будет отсутствовать спрос.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Таранов А.С. Организация производства и менеджмент. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)»

2. Проектирование автоматизированных  участков и цехов. Учеб. для машиностроит. спец. вузов/В.П. Вороненко, В.А. Егоров, М.Г. Косов и др.; Под ред. Ю.М.Соломенцева. – 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2000 – 272 с.: ил.

3. Схемы и чертежи токарного четырехшпиндельного автомата.