Контрольная работа

по дисциплине: «Техника и технологии сферы сервиса»

    Содержание

1. Технология охлаждения и замораживания продуктов питания

Процесс охлаждения

Охлаждением пищевых продуктов широко пользуются для удлинения сроков их хранения. Охлаждение — это понижение температуры объекта до заданной конечной температуры, но не ниже киоскопической. Благодаря охлаждению задерживаются биохимические процессы и развитие микроорганизмов. Охлажденным считается продукт, в толще которого поддержитвается температура от 0 до 4°С.

Основная задача охлаждения заключается в создании неблагоприятных условий для развития микробиальных и ферментативных процессах в пищевых продуктах.

Целью охлаждения является сохранение первоначального качества продукта в течение определенного времени.

Для многих продуктов, особенно растительного происхождения, являющихся живыми организмами, выбор конечной температуры охлаждения, при которой они будут храниться, имеет большое значение.

Повышение или понижение температуры на несколько градусов по сравнению с оптимальной температурой хранения приводит к заболеваниям и преждевременной порче продуктов.

Каждый способ охлаждения оценивают по совокупности большого числа признаков, среди которых первостепенное значение имеют качество получаемого продукта и экономичность способа охлаждения.

Известные способы охлаждения пищевых продуктов можно подразделить на три основные группы:

      охлаждение в контакте с воздухом,

      в контакте с жидкостью (или тающим льдом или снегом),

      в контакте с инертными газами.

Эти способы различаются по величине коэффициентов теплоотдачи на поверхности охлаждаемого продукта. Пищевые продукты чаще всего охлаждают в воздухе, несмотря на то, что коэффициент теплоотдачи в воздухе самый малый. Когда указывают режимы охлаждения в воздухе, то называют обычно его температуру, среднюю скорость движения и относительную влажность.

Поле относительной влажности воздуха в камерах охлаждения так же, как и в камерах замораживания, резко неравномерно. Если поверхность охлаждаемого тела влажная, то воздух около нее находится в состоянии насыщения при температуре тела, а у поверхности охлаждающих приборов он находится в состоянии насыщения при температуре их теплообменной поверхности.

Воздушный способ может применяться:

        в обычных камерах холодильного хранения при средней скорости движения воздуха 1-1,5 м/с и умеренной кратности циркуляции 30-40 объемов/ч; в тоннельных камерах предварительного охлаждения или камерах другого типа при сравнительно больших скоростях движения воздуха (3-4 м/с) и повышенной кратности его циркуляции (60-100 объемов/ч);

        в специальных аппаратах интенсивного охлаждения воздухом при повышенных скоростях движения (до 5 м/с) и значительной кратности его циркуляции (до 150 объемов/ч).

Необходимо иметь в виду, что пищевые продукты очень мало теплопроводы и очень медленно охлаждаются в глубине; если охлаждение недостаточно интенсивно, то в глубине продукта первоначальная высокая температура может сохраняться относительно долго.

Продукты с большим содержанием жира охлаждаются медленнее, так как теплопроводность жира в три раза меньше, чем теплопроводность мышечной ткани мяса или рыбы. Чем больше толщина продукта, тем медленнее происходит его охлаждение по всему объему.

Замораживанием называется процесс понижения температуры продукта ниже криоскопической, сопровождающийся превращением в лед большей части содержащейся в нем воды. К замораживанию пищевых продуктов прибегают обычно для достижения следующих целей:

      обеспечения стойкости продукта во время длительного хранения;

      отделения влаги при концентрировании жидких пищевых продуктов;

      изменения физических свойств продуктов (твердость, хрупкость и др.) при подготовке их к дальнейшим технологическим операциям;

      сублимационной сушки;

      производства своеобразных пищевых продуктов и придания им специфических вкусовых и товарных качеств (мороженое, пельмени и другие быстрозамороженные продукты).

Основное отличие замораживания от охлаждения состоит в том, что замороженные продукты являются более стойкими при хранении, чем охлажденные, поскольку вода в них превращается в лед. При этом прекращается диффузионное перемещение растворимых в воде веществ и, следовательно, питание микроорганизмов и протекание биохимических (ферментативных) реакций. Эффект замораживания достигается при температуре в центре продукта −6°С и ниже.

Результативный эффект превращения воды в лед родствен эффекту обезвоживания. При этом уменьшается количество влаги, необходимой для жизнедеятельности микроорганизмов и для осуществления биохимических реакций.

Различие по сравнению с сушкой состоит в том, что при замораживании влага превращается в лед, не будучи удаленной из продукта, тогда как при обезвоживании она удаляется. Замороженный продукт отличается от охлажденного рядом внешних и физических признаков и свойств:

      твердостью — результат превращения воды в лед;

      яркостью окраски — результат оптических эффектов, вызываемых кристаллизацией льда;

      уменьшением удельного веса — следствие расширения воды при замораживании;

      изменением термодинамических характеристик (теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность).

В технологическом отношении замораживание вызывает изменения в продукте, препятствующие полному восстановлению первоначальных свойств. Поэтому говорят о неполной обратимости замораживания пищевых продуктов, в отличие от их охлаждения.

При замораживании, в отличие от охлаждения, происходит частичное перераспределение влаги, травмирование тканей продукта кристаллами льда, а также иногда частичная денатурация белка. Все это может снизить вкусовые и питательные достоинства продукта, если замораживание осуществлено неправильно.

Замораживая продукт, необходимо стремиться, прежде всего, сохранить его питательные и вкусовые свойства. Для этого необходимо добиться максимальной обратимости явлений, происходящих в процессе замораживания.

Продолжительность замораживания зависит от тех же факторов, что и продолжительность охлаждения: от содержания жира, от толщины, от упаковки и тары, от температуры и скорости движения охлаждающей среды.

Замораживание продуктов может происходить быстро или медленно. При быстром замораживании в тканях образуются более мелкие кристаллы льда, меньше повреждающие ткани, поэтому качество продуктов сохраняется лучше.

Во время замораживания продуктов происходит их усушка. Унесенная воздухом влага осаждается на поверхности воздухоохладителей в виде "снеговой шубы".

При — 5 °С обычно замерзает около 75% воды в мясе, при — 10 °С - более 80%, а при — 20 °С - около 90%. Дальнейшее понижение температуры на эту величину практически не влияет.

В таблице 1.1 приведены значения криоскопической температуры для продуктов:

Таблица 1.1

2. Холодильное оборудование

2.1. Промышленное холодильное оборудование

Холодильное оборудование - это совокупность взаимосвязанных технических средств, холодильных машин, узлов, агрегатов, элементов, трубопроводов, необходимых для создания, распределения и использования холода.

Холодильное оборудование подразделяется на промышленное, торговое, бытовое.

Промышленное холодильное оборудование - оборудование, имеющее, как правило, в своем составе холодильные системы и (или) установки холодопроизводительностью свыше 15 КВт.

Холодильная система - комплекс холодильного оборудования (один или несколько компрессоров, конденсаторов, испарителей различного типа, ресиверов и др.), в котором циркулирует или находится хладагент для производства искусственного холода.

Холодильная установка - совокупность одной или нескольких холодильных машин и всех узлов, агрегатов, элементов, трубопроводов и жидкостей, необходимых для их функционирования, а также распределения и использования холода.

Холодильная машина - категория тепловых машин, которые, поглощая энергию, имеют своей целью изъятие тепла от тел с низкой температурой и передачу его телам с более высокой температурой.

С позиций термодинамики- это машина, осуществляющая перенос теплоты с низкого температурного уровня на более высокий с целью охлаждения, и содержащая минимально необходимое число элементов ( четыре) для осуществления холодильного цикла. В своей основе холодильные машины классифицируются на компрессионные и абсорбционные.

Холодильная машина компрессионная - холодильная пароконденсационная машина, в которой сжатие хладагента достигается с помощью объемных компрессоров или турбокомпрессоров.

Компрессионные холодильные машины по типу холодильного агента делят на аммиачные и фреоновые.

Холодильная машина абсорбционная - холодильная парокондесационная машина, в которой пары хладагента абсорбируются твердым или жидким абсорбентом, из которого они испаряются впоследствии при нагреве, имея более высокое парциальное давление.
Абсорбционные машины делят в зависимости от принципа действия на непрерывно и периодически действующие. Непрерывно действующие машины, в свою очередь, подразделяют на насосные и безнасосные (диффузионные).

Источником тепла для приведения в действие абсорбционных машин служит пар, газ, электричество. При этом не нужно располагать каким-либо ценным источником тепловой энергии, например, паром высокого давления. В абсорбционных машинах можно использовать отработавший пар или другое тепло.

Холодильным агентом в данном типе машин главным образом является аммиак, а поглотителем - вода. В некоторых случаях абсорбентом служит водный раствор бромистого лития, холодильным агентом - вода.

В абсорбционных холодильных машинах расходуется больше воды, они более громоздкие и тяжелые, чем компрессионные машины. К основным достоинствам абсорбционных холодильных машин следует отнести простоту конструкции, надежность всех элементов машины, возможность

использования дешевых источников тепловой энергии и почти бесшумную работу.

Холодильная машина пароконденсационная - холодильная машина, в которой хладагент испаряется во время поглощения тепла и переходит в жидкое состояние при сбрасывании тепла.

Холодильный агрегат - основное понятие, обозначающее либо компрессорно – конденсаторный агрегат, либо компрессорный агрегат, либо автономную холодильную установку заводской сборки.

По типу компрессора различают агрегаты с открытыми (сальниковыми) компрессорами, полугерметичными (бессальниковыми) и герметичными. По способу охлаждения конденсатора производят агрегаты с водяным и воздушным охлаждением.

Аппарат холодильный - устройство на основе сосуда и (или) теплообменника, предназначенное для ведения тепловых и других процессов в рамках холодильной системы.

2.2. Торговое холодильное оборудование

Для сохранения пищевых продуктов в продовольственных магазинах, столовых, ресторанах, кафе и других предприятиях торговли и общественного питания, наряду со стационарными холодильниками широко применяют торговое холодильное оборудование. Предназначено оно для кратковременного хранения охлажденных или замороженных продуктов, полуфабрикатов и готовых блюд и демонстрации их при продаже.
К торговому холодильному оборудованию относятся: сборные холодильные камеры, холодильные шкафы, охлаждаемые витрины, прилавки и прилавки-витрины.

Сборные холодильные камеры применяют для хранения охлажденных (замороженных) продуктов. Представляют собой сборную конструкцию из теплоизоляционных панелей. Панель состоит из внешнего и внутреннего оцинкованного металлического листа и теплоизоляционного материала между ними. Дверь может оснащаться подогревом для предотвращения ее примерзания.

Холодильные шкафы предназначены для хранения охлаждённых (замороженных) продуктов, напитков. Различаются размерами, объёмом, количеством полок, наличием принудительного конвективного охлаждения внутреннего объёма. Шкаф может иметь распашные или раздвижные двери. Может оснащаться блоком управления с режимом автооттайки.

Охлаждаемые витрины и прилавки предназначены для сохранения продуктов в торговом зале в течение рабочей смены. Основное назначение охлаждаемых витрин - демонстрация продаваемых продуктов.

Некоторые виды торгового холодильного оборудования выпускают в двух климатических исполнениях. Для районов умеренного климата его рассчитывают на работу при максимальной температуре окружающего воздуха 32 ºС, для южных районов - при максимальной температуре 40 ºС. Оборудование для южных районов комплектуют компрессорами большей холодопроизводительности и конденсаторами с большей поверхностью теплообмена, чем для районов умеренного климата.

Температура воздуха внутри охлаждаемого объема определяется видом оборудования, ассортиментом и продолжительностью хранения в нем продуктов. В зависимости от температуры в охлаждаемом объеме, торговое холодильное оборудование подразделяют на:

      среднетемпературное - с плюсовыми температурами, рассчитанное на хранение охлажденных продуктов;

      низкотемпературное, предназначенное для хранения замороженных продуктов;

      комбинированное - для хранения охлажденных и замороженных продуктов.

В оборудовании для охлажденных продуктов внутреннюю температуру воздуха принимают равной: в сборных камерах от 0 до 2 ºС, в шкафах от 1 до 3 ºС; в прилавках от 2 до 4 ºС и в витринах от 4 до 6 ºС. В низкотемпературных камерах и шкафах ее принимают равной - минус 18 ºС, а в низкотемпературных прилавках и витринах - от минус 15 до минус 13 ºС.

Для охлаждения торгового холодильного оборудования используют главным образом компрессионные холодильные машины и, в небольшом количестве, абсорбционно-диффузионные машины.

При охлаждении компрессионными холодильными машинами шкафов, прилавков и прилавков-витрин компрессорно-конденсаторные агрегаты либо встраивают в них, либо устанавливают рядом. Камеры, как правило, охлаждаются отдельными агрегатами.

2.3. Бытовое холодильное оборудование

Данный тип оборудования в основном определяется бытовыми холодильниками, которые делятся на холодильники общественного назначения и специальные.

Первые служат, в основном, для охлаждения и кратковременного хранения в охлажденном состоянии различных скоропортящихся продуктов, полуфабрикатов и готовых блюд, небольших количеств замороженных продуктов и пищевого льда.

Специальные холодильники-морозильники выпускают главным образом для замораживания и последующего хранения продуктов в замороженном состоянии или только для хранения ранее замороженных продуктов.

Специальные холодильники выпускают также для раздельного хранения замороженных и охлажденных продуктов. В этом случае их выполняют двухкамерными: с камерой для охлажденных продуктов и камерой для замороженных продуктов; каждая камера имеет самостоятельную дверцу. Данный тип бытовых холодильников на сегодняшний день является самым популярным и массовым среди потребителей. Компрессионные бытовые холодильники охлаждаются холодильными машинами, поставляемыми в виде комплексных агрегатов, состоящих из компрессора, конденсатора, дроссельного устройства - капиллярной трубки, фильтра-осушителя и испарителя. Конденсаторы для бытовых холодильников применяют с воздушным охлаждением и, в большинстве случаев, со свободным движением воздуха.

При температуре окружающего воздуха 32 ºС средняя температура в холодильной камере компрессионных холодильников должна быть не выше 5 ºС, а в холодильной камере абсорбционных холодильников - не выше 7 ºС.

Низкотемпературное отделение холодильников маркируется в зависимости от температуры этого отделения. При температуре в нем не выше минус 6 ºС наносится одна звездочка, при температуре воздуха не выше минус 12 ºС - две звездочки, и не выше минус 18 ºС - три звездочки.

3. Системы охлаждения

Термин системы охлаждения включает в себя следующие определяющие понятия:

      холодильная система - система, которая позволяет при сообщении ей соответствующей энергии переносить тепло от холодного тела к более горячему телу;

      охлаждение - снижение температуры продукта, не приводящее к изменению агрегатного состояния.

Для отвода тепла из охлаждаемой среды применяют три различные системы охлаждения:

3.1  .   непосредственного охлаждения (статические батареи);

3.2.   с промежуточным хладоносителем (хладоноситель);

3.3.           воздушная (воздухоохладители).

3.1. В системе непосредственного охлаждения жидкий холодильный агент из конденсатора, пройдя регулирующий вентиль, поступает в испарительные батареи, расположенные в охлаждаемых помещениях. За счет тепла окружающего воздуха холодильный агент кипит, охлаждая воздух. Пары холодильного агента из батарей отсасываются компрессором.
          В зависимости от того, как подается жидкий холодильный агент в испарительные батареи, системы непосредственного охлаждения подразделяют на насосные и безнасосные. В безнасосных системах жидкость поступает в батареи под действием разности давлений конденсации и кипения холодильного агента, а в насосных она подается специальным насосом. Почти все аммиачные холодильные установки непосредственного охлаждения, применяемые на предприятиях торговли и общественного питания, являются безнасосными. Они гораздо проще по своему устройству, так как не требуют дополнительного оборудования: аммиачного насоса и циркуляционного ресивера. Насосные системы применяют главным образом на крупных холодильниках. Чтобы производить оттаивание снеговой шубы, в схемах систем непосред- ственного охлаждения крупных и некоторых средних холодильных установок предусматриваются дренажный ресивер и трубопровод для подачи в оттаиваемые приборы горячих паров холодильного агента.

Батареи непосредственного охлаждения для аммиачных установок изготавливают из стальных труб, а для увеличения теплопередающей поверхности батарей почти все они изготавливаются с внешним оребрением. Располагают батареи в камерах у стен или под потолком и в соответствии с этим различают настенные и потолочные батареи. Аммиачные настенные батареи выполняются в один ряд, а потолочные в два ряда. Фреоновые испарительные батареи как настенные, так и потолочные делают обычно двухрядными.

Системы непосредственного охлаждения имеют следующие преимущества:

      простота конструкции холодильной установки - не требуется испарителя, насосов и другого оборудования для охлаждения и подачи хладоносителя;

      интенсивное охлаждение камер, которое начинается сразу после пуска компрессора;

      возможность применения более высоких температур кипения для поддержание требуемых температур воздуха в охлаждаемом объеме по сравнению с другими способами охлаждения. Поэтому в эксплуатации система непосредственного охлаждения наиболее выгодна, особенно для камер с низкими температурами, например, морозильных.

Недостатки системы непосредственного охлаждения:

                  опасность проникновения в охлаждаемые помещения (охлаждаемую среду) холодильного агента (аммиака), запах и концентрация которого может повлиять на качество охлаждаемого продукта и здоровье людей, эксплуатирующих оборудование;

                  увеличенная опасность в пожарном отношении (при работе с горючими холодильными агентами);

                  сложность регулирования работы компрессора, особенно при наличии нескольких камер с различными температурами.

3.2. В системах охлаждения с промежуточным хладоносителем при охлаждении хладоносителем (хладоноситель - жидкость, используемая для отбора тепла от охлаждаемых предметов и для переноса этого тепла к хладагенту в испарителе) понижение температуры охлаждаемой среды достигается благодаря теплообмену между охлаждаемой средой и холодным хладоносителем, циркулирующим в теплообменных аппаратах. Хладоноситель, в свою очередь, охлаждается в испарителе при кипении холодильного агента. Циркуляция хладоносителя через теплообменные аппараты осуществляется насосом.

Преимущества системы охлаждения с промежуточным хладоносителем:

      исключается возможность проникновения холодильного агента, масла непосредственно в охлаждаемую среду (в охлаждаемый продукт);

      простота регулирования температуры охлаждаемой среды (продукта) отдельных потребителей, что достигается путем изменения количества хладоносителя, направляемого в теплообменный аппарат охлаждаемой среды (продукта);

Однако по сравнению с системой непосредственного охлаждения при охлаждении с промежуточным хладоносителем требуются:

                  дополнительные линейные компоненты - теплообменный аппарат (испаритель), насос, запорная арматура;

                  компрессор большей хладопроизводительности, так как при наличии теплоносителя (промежуточного хладоносителя) хладагент должен кипеть при более низкой температуре, а при этом снижается как хладопроизводительность, так и экономичность работы компрессора;

                  большой расход электроэнергии на получение и передачу холода

Хладоноситель, в свою очередь, охлаждается в испарителе при кипении холодильного агента. Циркуляция хладоносителя через теплообменные аппараты осуществляется насосом.

3.3. Воздушная система охлаждения. При воздушном охлаждении в охлаждаемый объем поступает воздух, охлажденный в специальном аппарате, называемом воздухоохладителем. Охлаждая воздушную среду, воздух отепляется и увлажняется. Проходя через воздухоохладитель, он вновь охлаждается и частично осушается. Располагают воздухоохладители как внутри охлаждаемых ими камер, так и вне их. Холодный воздух из воздухоохладителя подается в камеры и засасывается обратно при помощи вентилятора.

В одних системах воздух направляется в камеры и засасывается из них по каналам, а в других каналы служат только для подачи его в камеры, а всасывающих каналов не делают и, наконец, иногда обходятся совсем без каналов.

В настоящее время большее практическое применение находят сухие, непосредственного расширения, с принудительным обдувом воздуха воздухоохладители.

Воздухоохладители бывают следующих типов: кубические (прямое движение воздушного потока), однопоточные (одностороннее угловое движение воздушного потока), двухпоточные (двухстороннее угловое движение воздушного потока), напорные (прямое движение воздушного потока) для подключения в канальную систему.

Воздушное охлаждение является весьма перспективным как для термической обработки продуктов (охлаждения и замораживания), так и для их хранения.

Достоинства воздушной системы охлаждения:

      побудительная циркуляция воздуха, благодаря которой интенсифицируется теплообмен между испарительной батареей воздухоохладителя и продуктами;

      возможность предварительного охлаждения и осушения свежего наружного воздуха, подаваемого в камеры для вентиляции;

      большая возможность, чем при батарейном охлаждении, регулирования температуры и влажности воздуха в охлаждаемых объемах;

      равномерность распределения температуры воздуха по всему охлаждаемому объему;

      компактность теплообменного оборудования;

      возможность применения электрических ТЭНов оттайки упрощает конструкцию холодильной установки.

Основными недостатками воздушного охлаждения являются большая усушка продуктов и увеличенный расход электроэнергии. Усушка продуктов может быть уменьшена применением воздухоохладителя с большей поверхностью теплообмена.

4. Морозильное холодильное оборудование

Для холодильной обработки пищевых продуктов предназначено холодильное оборудование, которое в наибольшей степени отвечает современным производственным и технологическим требованиям. Способы замораживания пищевых продуктов в зависимости от характера контакта с хладагентами можно разделить на следующие основные группы:

      воздушное замораживание;

      с использованием других охлаждающих средств

Холодильное оборудование первой группы делится на холодильные камеры (или туннели), конвейерные холодильные аппараты (с ленточным или спиральным конвейером) и флюидизационные (с псевдоожиженным слоем замораживаемого продукта).

К холодильному оборудованию второй группы относятся: плиточные аппараты (с охлаждающими плитами), погружные аппараты (с охлаждающей жидкостью, в которую погружают замораживаемый продукт), криогенные (с охлаждающей криогенной жидкостью), а также аппараты для замораживания жидких продуктов. Существуют и комбинированные способы охлаждения.

Данные для выполнения контрольных заданий.

Последняя цифра – 0; предпоследняя цифра – 0

Контрольное задание №1

“Определение абсолютного базового показателя трудоемкости изготовления бытовой техники”.

В основе конструирования и изготовления бытовой техники лежит принцип экономичности, который определяется снижением стоимости проектных работ и производственных затрат.

Положительный результат достигается использованием эффективных технических решений, современных материалов и технологий. Одним из параметров, который определяет экономичность производства, является трудоемкость изготовления бытовой техники, характеризуемая сравнением абсолютного базового показателя нового образца с аналогом.

Исходные данные:

1.      Рабочий параметр бытового холодильника - холодопроизводительность,  Вт - Рq.   -  120 Вт

2.      Масса холодильника, кг - m.   -  40 кг

Последовательность расчета:

1.      Основной технический параметр проектируемого образца, кг./Вт.:                                               

Рт = m   =   40  = 0,33 кг/Вт

                                                 Рq.      120     

2.      Коэффициент сложности конструкции:

Ксл = Ра  =  0,45  = 1,36

                                             Рт      0,33               ,

где Ра = 0,45... 0,55, кг/Вт   - основной технический параметр аналога.

3.      Коэффициент снижения трудоемкости изготовления проектируемого образца:

Кст = (100 / ( 100 + кпт ))t  =(100 / ( 100 + 10))2 = 0,83

где  кпт = 5 ... 15% - рост производительности труда, (10 %)

t = 2 ... 4, лет - срок проектирования.

4.      Абсолютный базовый показатель трудоемкости изготовления,     нормо-час:

Тбп = Та. Ксл. Кст  = 240 . 1,36 . 0,83 = 270,9 нормо-часов

где Та = 220..250 нормо-час -трудоемкость изготовления аналога(240)

Выводы:

Трудоемкость изготовления спроектированного холодильника повысилась  в Тбп /Та   раз - 270,90 / 240 = 1,13 раз.

Контрольное задание №2

“Оценка экономических показателей надежности (долговечности) нового образца бытовой техники по информации о параметрах аналога”.

Надежность является сложным параметром, который включает в себя в зависимости от условий эксплуатации изделия такие показатели как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Надежность определяет продолжительность функционирования и характеризует наработку и ресурс бытовой техники. Наработка есть продолжительность или объем выполненной работы.

Ресурс есть наработка от начала эксплуатации до наступления предельного состояния, при котором дальнейшая эксплуатация техники опасна и недопустима. Зная ресурс, устанавливают срок службы техники, срок безотказной наработки, а также календарную продолжительность эксплуатации, в течение которой изделие не достигнет предельного состояния с вероятностью, выраженной в процентах, называемой гаммапроцентным сроком службы.

При наличии экономических характеристик техники и параметров надежности вычисляют экономические показатели надежности, которые определяют затраты средств для обеспечения заданной надежности техники в эксплуатации.

Исходные данные:

1.      Стоимость бытовой техники, руб. - Ц. – 2500 руб.

Последовательность расчета.

1.      Годовой фонд рабочего времени, ч.:

tp = Kп.d.t  = 0,85 . 365 . 24 = 7446 ч,

где d  = 365 дней - число дней в году;

t = 24 часа - продолжительность работы бытовой техники за сутки,     для холодильника,

Kп = 0,85 ... 0,95 - коэффициент, учитывающий  простои  на профилактику и т.п. - (0,85)

2.      Число сервисных обслуживаний по замене узлов (деталей), выявленных в процессе диагностики:

а = tp.T = 7446*12  = 2,55

                                                         tу        35000  ,

где Т = 12 ... 15 лет - срок службы холодильника, - (12 лет)

tу = 35000...45000 ч. - установленная безотказная наработка. – (35000ч.)

3.      Затраты средств на замену деталей (узлов), выработавших ресурс, руб.:

Цз = а.Цд  =   2,55 . 50 = 127,5 руб.,

где Цд = 0,02 . Ц - стоимость ресурсных деталей, руб. = 0,02 . 2500=50руб.

4.      Затраты средств, обусловленные сервисным (техническим)     обслуживанием, руб.:

Цс = а . tc. zc. зс  =  2,55 . 1,2 . 2 . 20 = 122,40,

где t c =1,1...1,5 ч. - продолжительность сервисного обслуживания,- (1,2ч.)                              

zc = 2 ... 3 чел. - число персонала, занятого сервисным обслуживанием,

(2 чел.)

зс = 15 ... 25 руб/час. - средняя часовая заработная плата обслуживающего персонала. (20 руб./час.)

5.      Суммарные затраты за срок службы, обусловленные факторами долговечности узлов, руб.:

Цд = Цз + Цс.  = 127,5 + 122,40 = 249,90 руб.

6.      Экономический показатель долговечности, руб./руб.:

Д = Цд  = 249,9  = 0,1

       Ц       2500

Выводы:

Обеспечение заданной долговечности холодильника потребует дополнительных затрат равных величине Цд / Ц рублей. – 0,1 рублей.

Контрольное задание №3

“Оценка интегральных показателей качества нового

образца бытовой техники”.

Интегральный показатель качества спроектированной техники определяется с учетом  экономического показателя долговечности.

Качество изделия представляет собой относительную характеристику, основанную на сравнении значений показателей качества оцениваемой техники с базовыми значениями соответствующих показателей аналога.

Одним из важных экономических показателей является интегральный показатель качества изделия, отражающий соотношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации и суммарные затраты на создание и эксплуатацию бытовой техники. Чем больше значение интегрального показателя качества изделия, тем выше полезный эффект, получаемый на каждый рубль затрат. Чаще всего фактор долговечности (надежности) нового образца техники в условиях эксплуатации снижает интегральный показатель качества из-за увеличения эксплуатационных расходов на обеспечение заданной надежности.

Последовательность расчета.

1.      Продолжительность  остановок  на  плановое  сервисное обслуживание, ч.:

Тс = а . tс  =  2,55 . 1,2 = 3,06 ч.

2.      Продолжительность остановок на экстренное сервисное   обслуживание, ч.:

Тэ = tр. tв / tн = = 7446 . 2 / 60000 = 0,25 ч.,

где tв = 1,5 ... 3 ч. - среднее время восстановления отказа, - ( 2 ч.)

tн = 55000 ... 65000 ч. - средняя наработка на отказ. - (60000 ч.)

3.      Продолжительность профилактических осмотров техники в течении      года, ч.:

Тп = tp. t0 /    t = 7446 . 0,04 / 223,38 = 1,34,

где t0 = 0,02 . tв - продолжительность осмотра, ч., = 0,02 . 2 = 0,04 ч.

     t = 0,03 . tр - периоды между осмотрами, ч., = 0,03 . 7446 = 223,38

4.      Коэффициент технического использования:

Кти = 1 - ((Тс + Тэ + Тп) / tр) =1 - ((3,06 + 0,25 + 1,34) / 7446) = 0,999

5.      Параметр функционирования бытовой техники:

В натуральном измерении Qн = т . Кти . Рq . tp   Вт.ч/год,

В стоимостном измерении Q = Qн. Цэ/1000;  руб./год,

где т = 0,85 ... 0,95 - коэффициент полезного действия, (0,85)

Цэ = 0,15 руб/кВт.ч - стоимость единицы электроэнергии.

Qн = 0,85 . 0,999 . 140 . 7446 = 885187,9   Вт.ч/год,

Q = 885187,9 . 0,15 /1000 = 132,78  руб./год,

6.      Годовая заработная плата операторов сервисного обслуживания; руб./год:

А = zс . зс . tс . d =2 . 20 . 1,2 . 365 = 17520 руб./год

7.      Затраты на реновацию техники, руб./год:

М = Ц / Т. =  2500 / 12 = 208,33 руб./год

М = Затраты, обусловленные фактором долговечности, руб./год:

З = М . Д = 208,33 . 0,1 = 20,83 руб./год

8.      Затраты на энергопотребление, руб./год:

Е = Рс . tр . Цэ . Кти = 1,5 . 7446 . 0,15 . 0,999 = 1673,68 ,

где Рс = 1,1 ... 2,1 кВт.ч/сутки - суточный расход электроэнергии.  - (1,5 кВт.ч/сутки)

10. Интегральный показатель качества техники, Вт.ч/руб.:

а) без учета долговечности

Ик = Qн / (А + М + Е),

Ик = 885187,9 / (17520 + 208,33 + 1673,68) = 45,62 Вт.ч/руб.

б) с учетом долговечности

Икд = Qн / (А + М + Е + З).

Икд = 885187,9 / (17520 + 208,33 + 1673,68 + 20,83) = 45,57 Вт.ч/руб.

Выводы:

Влияние фактора долговечности на параметр функционирования машины с учетом эксплуатационных затрат. Фактор долговечности в условиях эксплуатации снизил интегральный показатель в (Ик / Икд - 45,62 / 45,57 = 1,001) 1,001 раз из-за увеличения эксплуатационных расходов на обеспечение заданной надежности техники.

Контрольное задание №4

“Оценка интегрального показателя эффективности нового

образца бытовой техники”.

Интегральный показатель эффективности определяется с учетом интегрального показателя качества нового образца техники.

Интегральный показатель эффективности является комплексным показателем, который отражает соотношение суммарного полезного эффекта в стоимостном измерении при долговечной, безотказной эксплуатации и суммарных затрат на создание  и эксплуатацию бытовой техники.

Используя интегральные показатели эффективности, можно оценить влияние факторов надежности на затраты за период эксплуатации техники.

Исходные данные:

Стоимость материалов и оборудования, Цм, руб. – 200 руб.

Последовательность расчета:

1.      Экономический показатель безотказности, руб./руб.:

Б = 1/Ц . (tp . T / tн ). (tв. zв . зв + Цв),

где zв = 1 ... 2 чел. - число вспомогательных рабочих, - (1 рабочий)

зв = 0,8 . 3c . d - средняя годовая заработная плата вспомогательных рабочих, руб./год, - 0,8 . 15 . 365 = 4380 руб./год

Цв = 0,02 . Ц - стоимость материалов. – 0,02 . 2500 = 50 руб.

Б = 1/ 2500 . (7446 . 12 / 60000 ). (2 . 1 . 4380 + 50) = 5,25

2.      Экономический показатель надежности, руб./руб.:

Н = Д + Б = 0,1 + 5,25 = 5,35

3.      Затраты, обусловленные факторами надежности, руб./год:

Зн = М . Н = = 208,33 . 5,35 = 1114,57 руб./год             

4.      Затраты на исходные  материалы и оборудование, руб./год:

И = Ки . Цм = 4 . 200 = 800 руб./год,

где Ки = 3 ... 5 шт./год – количество   вспомогательных    материалов.     -(4 шт./год)

5. Суммарные затраты на функционирование холодильника, руб./год:

а) без учета фактора надежности:

Э = А + М + Е + И =17520+208,33 + 1673,68 + 800= 20202,01 руб./год

б) с учетом фактора надежности:

Эн = Э + Зн.= 20202,01 + 1114,57 = 21316,58 руб./год

6. Интегральный показатель эффективности техники:

а) без учета фактора надежности:

Иэ = Q / Кти . Э =132,78 / 0,999 . 20202,01 = 2685108

б) с учетом фактора надежности:

Иэн = Q / Эн = 132,78 / 21316,58 = 0,007

Выводы:

С учетом фактора надежности затраты при эксплуатации нового образца техники, как правило, увеличиваются в (Эн / Э раз - 21316,58 / 20202,01) – 1,06 раз  и составляют (Эн – Э  руб./год - 21316,58 - 20202,01) – 1114,57 руб./год. Интегральный показатель эффективности техники при этом уменьшается.

Список используемой литературы

1. Привалов С.Ф. Электробытовые устройства и приборы - СПб., Лениздат, 1994.

2. Гладкевич В.В. Техника и технология современных производств - СПб., СПбТИС, 1999.

1