Підвищення надійності роботи складальних систем шляхом оптимізації часових технологічних ланцюгів
Закономірності розподілу часових характеристик в складальних операціях і технологічних процесах в цілому. Розробка математичних моделей оптимізації часових структур технологічних процесів складання, алгоритми та програмне забезпечення оптимізації.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 07.03.2014 |
Размер файла | 64,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
“ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ РОБОТИ СКЛАДАЛЬНИХ СИСТЕМ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЧАСОВИХ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ЛАНЦЮГІВ
Коноплянченко Євген Владиславович
УДК 62-503.56:621.717
Спеціальність 05.02.08 - технологія машинобудування
Харків -2001
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Сумському державному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України.
Науковий керівник: доктор технічних наук, професор,
Захаров Микола Володимирович,
Сумський державний аграрний університет,
завідувач кафедри експлуатація і ремонт машин
Офіційні опоненти:
доктор технічних наук, професор Арпентьєв Борис Михайлович,
Українська інженерно-педагогічна академія
Міністерства освіти і науки України, м. Харків,
завідувач кафедри технологія машинобудування;
кандидат технічних наук
Ряховський Олексій Володимирович,
Харківський науково-дослідний інститут технології машинобудування
Державного комітету промислової політики України, м. Харків,
замісник директора інституту - директор виробництва.
Провідна установа
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, кафедра технології машинобудування, м. Київ.
Захист відбудеться “31” травня 2001 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.050.12 у Національному технічному університеті “Харківський політехнічний інститут” за адресою: 61002, м. Харків, вул. Фрунзе, 21
З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”
Автореферат розісланий “27” квітня 2001 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Узунян М.Д.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Сучасний рівень технічного прогресу, використання досягнень науки і техніки у виробництві, вимоги до підвищення якості виробництва, визначають необхідність удосконалення структури технологічного процесу (ТП). При виборі варіантів структур ТП важливого значення набуває рішення задач поетапного аналізу та оцінки ефективності проектних рішень. Розробка і впровадження заходів щодо побудови часової структури в даний час здійснюється головним чином на основі номінальних значень, з використанням уточнюючих коефіцієнтів. Недостатня методична розробка питань синтезу раціональних варіантів ТП за рахунок оптимізації часової складової є істотним стримуючим чинником використання раціональних технологічних рішень. Відсутність інженерних методик розрахунків елементів часу технологічного процесу та аналізу їх впливу на надійність експлуатації технологічної системи є однією з причин суб'єктивізму при кінцевому виборі виробничої структури та оцінки ефективності системи в цілому.
У загальній структурі собівартості виготовлення машин складання посідає 25...40%, у приладобудуванні 40...70%. У машинобудуванні механізовано 25...30%, у приладобудуванні 12...15% складальних операцій, а автоматизовано - не більш 5...6%. В цілях зменшення витрат праці необхідно оптимізувати складальні процеси, визначити взаємозв'язок просторової та часової складової процесу складання, ширше застосовувати методи автоматизованої підготовки складального виробництва, а також математичного опису технологічних процесів складання (ТПС) із використанням комп'ютерної техніки. Складання є заключним і визначальним етапом виробничого процесу, що забезпечує технічні характеристики виробів і їхню якість. Тому виникла потреба в розробці математичної моделі синтезу раціонального ТПС, яка здійснює комплексну оцінку впливу його часової складової, на економічні показники і показники надійності експлуатації. Це дозволяє розкрити і використовувати для забезпечення нормального функціонування технологічних систем (ТС) внутрішні резерви (зокрема, часові), закладені в самих системах. Більш глибоке проникнення в сутність досліджуваних процесів функціонування дозволяє виявити та обгрунтувати нові, ефективні методи забезпечення надійності складальних систем у реальних умовах експлуатації. Побудова структури ТС без залучення додаткових коштів, за рахунок раціонального розподілу внутрішніх резервів, є важливою задачею для промисловості країни та народного господарства в цілому.
Зв'язок теми з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи пов'язана з держбюджетними темами: 0197U016597 “Розробка методики проектування високоефективних переналагоджуємих автоматизованих складальних технологічних систем”, і 0194U009734 “Розробка методів і методик створення технічних систем (операційних комплексів) для підвищення якості виробів у машинобудуванні”, а також виконувалася в межах теми “Розробка прогресивних технологій ремонту виробів загального машинобудування”, за якою Сумським державним аграрним університетом були укладені госпоговори (теми 24-99, 27-99).
Мета і задачі дослідження. Мета дисертаційної роботи - розробка методу синтезу раціональних варіантів технологічних процесів складання виробів.
Для реалізації сформульованої мети необхідно вирішити такі задачі:
виявити закономірності розподілу часових характеристик в складальних операціях і технологічних процесах в цілому;
класифікувати часові структури технологічних процесів складання;
розробити математичні моделі оптимізації часових структур ТПС;
розробити алгоритми та програмне забезпечення для оптимізації часових структур ТПС;
розробити практичні рекомендації по побудові раціональних операцій.
Об'єкт дослідження - технологічний процес складання виробів.
Предмет дослідження - часові технологічні ланцюги складання виробів.
Методи дослідження - математична модель часу простою устаткування, та часу міжопераційного лежання, що дозволяє визначити розподіл часових характеристик в ТПС, та здійснити класифікацію часових структур складання (ЧСС). Граф ЧСС, який дозволяє визначити часові ланцюги та варіанти часових структур ТПС. Математична модель надійності експлуатації ТС, яка враховує розподіл часових характеристик в операціях складання та в технологічному процесі в цілому. Математична модель змін капітальних витрат в незавершеному виробництві, що дозволяє на протязі усього виробничого циклу визначити незавершене виробництво як у натуральному так і в вартісному вигляді. Математична модель собівартості складання з урахуванням експлуатаційної надійності. Метод синтезу раціональних варіантів ТПС, що дозволяє оптимізувати часові технологічні ланцюги за критерієм мінімуму приведених витрат.
Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому, що:
1. Удосконалено процес синтезу раціональних варіантів технологічних процесів складання виробів, завдяки оптимізації часових технологічних ланцюгів.
2. Дістала подальший розвиток теорія часових ланцюгів. Розроблені математичні моделі часу простою устаткування, часу міжопераційного лежання предметів праці в виробництві, та розроблена класифікація часових структур технологічних процесів складання.
3. Розроблено математичну модель надійності експлуатації технологічної системи, яка враховує зміни структури операцій складання та технологічного процесу в цілому.
4. Запропонована математична модель та алгоритм синтезу раціонального технологічного процесу складання, який відрізняється можливістю комплексної оцінки надійності технологічної системи з урахуванням економічних показників.
Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що розроблений метод синтезу раціональних варіантів технологічних процесів складання виробів. Запропонований метод дозволяє на етапі підготовки виробництва класифікувати існуючі варіанти часових структур ТПС та визначити раціональний завдяки розробленому алгоритму. Отриманий в результаті дослідження метод може буди використаний при проектуванні нових ТПС на машинобудівних підприємствах та при аналізі структури процесу на раціональність побудови, що дозволить в повній мірі використовувати внутрішні резерви технологічної системи, зокрема часові.
Достовірність результатів дослідження забезпечується використанням сучасного математичного апарату, системного підходу, теорії графів, методів оптимізації - методу лінійного програмування та методу “гілок і меж”. Результати дисертаційної роботи впроваджені у виробництво (на ДНВП “НІКМАС-РОТОР” та ДНВП “НІКМАС-ТУРБО” апробований метод синтезу раціональних варіантів технологічних процесів складання виробів). Теоретичні положення, які приведені в дисертаційній роботі використовуються в навчальному процесі на кафедрі “Експлуатація та ремонт машин” Сумського державного аграрного університету.
Особистий внесок здобувача складається в тому, що ним: розроблена математична модель елементів часової структури технологічного процесу складання; виявлені типові часові структури та залежності витрат від завантаження обладнання; розроблена методика оптимізації структури технологічних систем; запропонований метод синтезу раціональних варіантів технологічних процесів.
Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційної роботи були докладені на:
4-тій, 5-тій, 6-тій, 7-й міжнародних науково-методичних конференціях, м. Алушта, 1997, 1998, 1999, 2000 роках;
The third World Congress on Intelligent Manufacturing Processes and Systems. Massachusetts Institute of Technology. Cambridge, USA (3-й всесвітній конгрес по адаптивним технологічним процесам та системам, Массачусецький технологічний інститут, м. Кембридж, США, 2000);
INFORMS Spring 2000 Meeting Salt Lake City, Utah, USA (Міжнародна конференція ІНФОРМС 2000, Інститут дослідження операцій та управління, м. Солт Лейк Сіті, США);
27-th international conference of production engineering, Nish, Serbia, Yugoslavia, 1998 (27-я міжнародна конференція по продукції машинобудування, м.Ніш, Сербія, Югославія, 1998);
конференціях викладачів, співробітників і аспірантів Сумського державного університету, м.Суми, 1994, 1995, 1996 роках;
науково-методичних конференціях викладачів, співробітників і аспірантів Української академії банківської справи, м.Суми, 1998, 1999 роках;
конференціях викладачів, співробітників і аспірантів Сумського державного аграрного університету, м.Суми, 1999, 2000 роках;
наукових семінарах у Сумському державному університеті на тему “Основні кількісні показники при комплексній оцінці технологічності” і тему “Комплексна оцінка технологічності виробів, апаратне і часове резервування технологічних систем”, м.Суми, 1997р;
наукових семінарах у Сумському державному аграрному університеті на тему “Побудова нових форм організації виробництв” і тему “Синтез раціональних варіантів технологічних процесів складання ”, м.Суми, 2000р.
Публікації. Результати дисертаційної роботи опубліковані в 12 основних працях, в тому числі 5 статей у наукових журналах, 2 статті у збірниках наукових праць, 3 статті і 2 тези доповідей у матеріалах науково-методичних конференцій.
Структура і обсяг роботи. Робота містить: вступ, 4 розділи, висновки, список використаних джерел, додатки. Повний обсяг дисертації 190 сторінок, в тому числі: 96 рисунків (4 стор.), 26 таблиць (2 стор.), 136 бібліографічних назв (13 стор.), 5 додатків (45 стор.).
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
складальний оптимізація часовий технологічний
У вступі роботи обгрунтована актуальність проблеми оптимізації часових структур технологічних процесів в складальному виробництві. Наведені: мета роботи і задачі досліджень; визначена наукова новизна роботи і отримані практичні результати; показаний зв'язок теми дисертаційної роботи з науковими програмами, темами, планами; інформація про апробацію роботи; основні публікації.
Перший розділ присвячений аналізу відомих результатів теоретичних та експериментальних досліджень в літературних джерелах вітчизняних та закордонних авторів стосовно питань синтезу раціональних варіантів ТПС. Розглянуто напрям оптимізації часових структур. Розглянуті питання раціональної побудови технологічних схем складання виробів (ТССВ). Досліджено вітчизняний та закордонний досвід забезпечення надійності експлуатації складальних систем. Розглянуті питання часового резервування.
При аналізі літературних джерел по даному напрямку були розглянуті матеріали таких відомих вчених, як: М.С. Лебедовського, Г.Н. Черкесова, А.І. Федотова, А.А. Гусєва, В.С. Корсакова, М.В. Захарова, Ю.В. Тимофієва, Ю.Д. Амірова, М.П. Новікова, Б.С. Балакшина, А.П. Гавриша, Л.С. Ямпольського, І.А. Ушакова, А.С. Проникова, В.В. Павлова, В.Д. Цветкова, А.А. Маталіна, В.М. Кована, С.П Мітрофанова, Б.М. Арпентьєва та ін.
Проведений аналіз літератури показав, що незважаючи на значну кількість робіт, спрямованих на забезпечення надійності експлуатації складальних систем, та синтезу раціонального варіанту ТПС, проблема підвищення надійності роботи складальних систем за рахунок раціонального розподілу часових резервів залишається не вирішеною і є актуальною. Виходячи з цього в роботі сформульоване наукове положення про підвищення надійності роботи складальних систем в реальних умовах експлуатації, обгрунтовані мета та задачі досліджень.
Другий розділ присвячений питанням розподілу часових характеристик в ТПС і визначенню їх впливу на надійність експлуатації, та економічні показники технологічної системи. Досліджено розподіл часу в середині операції складання. У реальних умовах виробництва тривалість однакових по природі повторюваних операцій відрізняється одна від іншої. Диференційовано явище розсіювання часу виконання операцій. Зміни в тривалості виконання операції складання відбуваються завдяки чинників, що залежать від неоднорідності процесу (вони вливають на значення поля розсіювання часу виконання операції i), а виходи з ладу складального обладнання утворюють допуск на надійність обладнання tнад.
Ранній термін виконання i - ї операції дорівнює:
timin = М(ti) - i/2
а пізній:
timax = М(ti) + ti ,
де:
ti = tнад + i/2 ,
М(ti) - математичне очікування часу виконання i-ої операції .
В результаті експериментальних досліджень встановлено, що в реальних виробничих умовах tнад >> i. Обгрунтовано раціональні межі обліку поля розсіювання i в розрахунках часу тривалості виконання операцій, в залежності від ступеню впливу i на точність розрахунків при різній надійності обладнання, для різних типів виробництва.
Межа в 20% відповідає масовому виробництву, 30% - багатосерійному, 40% - серійному, дрібносерійному та одиничному.
Досліджено розподіл часових характеристик в середині ТПС. Розглянуті такі елементи часової структури як тривалість виробничого циклу (Тц), час простою робочих місць (tпр), та час лежання предметів праці у виробництві (tмо), дві останні виникають в наслідок різної тривалості операцій складання.
В результаті проведених досліджень були розроблені математичні моделі складових елементів часової структури. Це дозволило визначити закономірності розподілу часу всередині ТПС.
Завдяки даним математичним моделям здійснена класифікація часових структур ТПС.
Розроблений алгоритм та програмне забезпечення дозволяє зробити аналіз та класифікувати структуру, що розглядається. Елементи масивів tпрi і tмоi-1, що формуються при відпрацювання алгоритму є часовим резервом, при виконанні операцій що поповнюється. Крім того tмоi - резерв часу що накопичується. У тому випадку, коли час відновлення після відмови на конкретній операції не виходить за межі сукупного часового резерву цієї операції, то наслідки відмови устаткування не впливатимуть на ритмічність роботи ТС.
При наявності в часовій структурі складання (ЧСС) паралельних ланцюгів (вузлових складань) її побудова відбувається з урахуванням лімітних операцій з максимальною тривалістю, згідно розробленого графу часової структури.
Вузлами орієнтованого графу є деталі, або складальні одиниці (СО), ребра - час виконання операцій складання. Нижнім рівнем графу є рівень деталей або СО першого роду, які потрапляють в ТПС з зовнішньої системи. Верхнім рівнем графу (Хх) є рівень виробу. Згідно графу ЧСС будується матриця зв'язків (рис. 6). Рядки матриці відповідають деталям або СО, які входять до СО. Стовпці матриці відповідають СО до яких входять деталі або СО.
Вихідними даними обробки матриці є часові технологічні ланцюги (ЧТЛ) - А,, які відповідають необхідній умові :
,
наявності вузлів на першому, другому, та останньому рівні графу. Відокремлюється домінуючий ЧТЛ, який відповідає достатній умові :
,
найбільша тривалість часу виконання складальних операцій в ланцюзі.
У випадку наявності вузлового складання до математичної моделі складових елементів часової структури вводяться прирощення часу міжопераційного лежання tмо для домінуючого ЧТЛ та tмо' для паралельних ланцюгів:
Результатом відпрацювання розробленого алгоритму є часові ланцюги та часова схема складання. Завдяки розробленим математичним моделям досліджено розподіл часу в середині операцій складання та в технологічному процесі в цілому.
Вибрана таким чином структура технологічного процесу складання приймає значення базової структури. Для цієї структури проводиться оцінка впливу елементів часу ТПС на експлуатаційну надійність ТС системи. В якості критерію оцінки надійності був прийнятий комплексний показник - коефіцієнт готовності обладнання Кг, для якого була розроблена математична модель:
,
,
де tвост - час відновлення після відмови; i - потік відмов на i-му обладнанні; kзi - коефіцієнт завантаження i-го обладнання.
Згідно розробленої математичної моделі було досліджено вплив резерву часу на надійність експлуатації технологічної системи (рис.7).
В результаті досліджень доведено, що наявність tпр і tмо в операціях складання підвищує надійність роботи складальної системи і є позитивним явищем, але з іншої сторони tпр зменшує завантаження обладнання, а tмо збільшує тривалість виробничого циклу і є негативним явищем. Для раціонального синтезу ТПС необхідно в комплексі оцінювати вплив елементів його часової структури як на надійність експлуатації ТС так і на економічні показники процесу складання.
Досліджено вплив елементів часової структури на собівартість ТПС. Була розроблена математична модель собівартості виконання операції складання Сi=f(t,kз,Кг), як функція від часу складання, завантаження обладнання, та надійності експлуатації. Математична модель дозволяє відслідити зміни собівартості ТПС на операційному рівні з метою аналізу та раціонального призначення (рис. 8).
Наявність tмо в операціях складання призводить до змін капітальних витрат в незавершеному виробництві, та в накопичувальних системах. З метою дослідження пливу часу міжопераційного лежання на економічні показники розроблена математична модель роботи накопичувального пристрою:
,
де mнij - кількість деталей (СО) в накопичувальному просторої після і-ї операції складання при j - входженні до ТПС. Функція ceil округлює до більшого цілого результат ділення в дужках. Завдяки математичній моделі можна здійснити розрахунки незавершеного виробництва в натуральному вигляді після кожної операції.
Для визначення витрат в незавершеному виробництві в вартісному вигляді розроблена математична модель:
,
де Мп - первісні матеріальні витрати на деталь або СО.
Запропонована математична модель дає можливість поопераційно відслідити зміну коштів в незавершеному виробництві на протязі ТПС (рис. 9).
В результаті досліджень встановлено, що елементи часової структури складання здійснюють вплив як собівартість складання так і на зміни капітальних витрат. Таким чином для комплексного аналізу впливу елементів часової структури на економічні показники розрахунок доцільно проводити за приведеними витратами:
Розроблені математичні моделі встановлюють взаємозв'язок між елементами часової структури, надійністю експлуатації ТС, та економічними показниками складального виробництва з метою подальшого синтезу ТПС.
Третій розділ присвячений питанням синтезу раціонального варіанту ТПС за рахунок оптимізації часових технологічних ланцюгів. Розроблено метод синтезу раціональної структури ТПС.
На рівні ТССВ - технологічної схеми складання формується вхідна інформація про ТПС згідно існуючим рекомендаціям по вибору ТССВ та обмеженням на послідовність складання, яка приймається базовою для розгляду.
На рівні ЧСС - часових структур складання формується матриця зв'язку виробу згідно розробленого графу часової структури складання. Формуються та передаються на рівень часових ланцюгів вхідні дані про існуючі часові ланцюги в ТПС. Завдяки оптимізації за методом “гілок та меж” відбувається обмеження кількості ЧТЛ. Формується інформація про ЧТЛ які відповідають необхідній умові, відокремлюється та призначається домінуючим ЧТЛ, який відповідає достатній умові.
На рівні процесу складання відбувається синтез раціонального варіанту ТПС завдяки оптимізації структури методом лінійного програмування. Цільовою функцією є приведені витрати на виконання ТПС:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Обмеженнями при оптимізації виступають:
1. технологічна схема складання виробу (обмежує кількість варіантів структур ТПС, що розглядаються);
2. кількість варіантів послідовності виконання складальних операцій;
3. технологічна продуктивність обладнання;
4. склад обладнання;
5. діапазон змін часу операцій складання.
На рівні процесу складання виконуються розрахунки часу простою обладнання, та часу міжопераційного лежання предметів праці у виробництві. Виконуються розрахунки витрат на накопичувальні системи, розрахунки завантаження обладнання, та розрахунки надійності експлуатації ТС при варіанті структури ТПС, що розглядається. Виконується розрахунок цільової функції.
На наступному етапі розрахунок повторюється для іншого варіанту структури ТПС, для якого знаходять значення цільової функції. Визначається мінімум цільової функції. Структура, яка відповідає значенню цієї цільової функції приймається як раціональна в даних виробничих умовах.
Всі етапи синтезу раціонального варіанту входять до підпрограм розрахунків. В блоці порівняння здійснюється вибір мінімального значення цільової функції. Алгоритм синтезу раціонального варіанту ТПС виробу реалізований на ПЕОМ у діалоговому режимі.
Четвертий розділ присвячений питанням практичного впровадження методу синтезу раціональних варіантів технологічних процесів складання виробів на прикладі ТПС ротору компресору ТК 150/7. Мета синтезу раціонального варіанту ТПС - підвищення економічної ефективності процесу складання за рахунок оптимізації часових технологічних ланцюгів з комплексним аналізом впливу заходів на надійність експлуатації ТС.
Вхідними даними для синтезу вже спроектованого ТПС є: 1) конструкція ротору; 2) технологічна схема складання виробу; 3) показники надійності експлуатації складального обладнання; 4) трудомісткість операцій складання; 5) матеріальні витрати при складанні виробу; 6) програма випуску виробів на рік.
Відповідно до методу синтезу варіантів ТПС проведений вибір раціонального варіанту ТПС ротору компресора ТК150/7. Результатом розрахунків є часова структура ТПС ротору та приведені витрати, які є функцією надійності експлуатації ТС.
Внесені зміни в структуру ТПС ротору компресору ТК 150/7 дозволили скоротити тривалість виробничого циклу з 100,43 до 30,97 годин, що призвело до зменшення коштів в незавершеному виробництві, та скороченню приведених витрат на виконання складальних робіт. Оптимізація здійснювалась за рахунок часових резервів операцій складання.
Річний економічний ефект від впровадження змін в структурі ТПС виробу, виконаних на основі дисертаційної роботи дорівнює 96580 грн.
ОСНОВНІ ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ
У дисертаційній роботі вирішена актуальна для машинобудування задача підвищення надійності роботи складальних систем за рахунок внутрішніх резервів, завдяки оптимізації часових технологічних ланцюгів.
1. Розроблені математичні моделі часу простою обладнання та часу міжопераційного лежання предметів праці у виробництві, що дозволяють здійснити класифікацію існуючих часових структур складання з заданим ефектом експлуатації.
2. Розроблено наукову методику визначення часових технологічних ланцюгів, що дозволяє здійснити оптимізацію часової складової ТПС з метою раціонального використання внутрішніх резервів ТС.
3. Розроблено математичну модель надійності експлуатації ТС, яка враховує вплив часової структури ТПС, та розподіл її елементів в операціях складання і в ТПС в цілому.
4. На підставі результатів дослідження розроблений і впроваджений у виробництво метод синтезу раціонального варіанту ТПС, що дозволяє здійснити комплексну оцінку надійності ТС з урахуванням економічних показників в реальних умовах експлуатації. Цей метод може використовуватися для комплексного аналізу ТПС з метою підвищення надійності експлуатації ТС, або з метою оцінки ефективності ТС в залежності від вимог виробництва. Загальний економічний ефект за рахунок впровадження практичних рекомендацій по побудові раціонального ТПС склав 106580 грн. Впровадження методу на ДНВП “НІКМАС-РОТОР” призвело до підвищення комплексного показника надійності експлуатації ТС - коефіцієнту готовності ТС з 0,72 до 0,9. У випадку впровадження методу на ДНВП “НІКМАС-ТУРБО” скоротилася тривалість виробничого циклу з 100,43 до 30,97 годин , в порівнянні з технологією, що існувала.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ
1. Коноплянченко Е.В. Построение временных структур технологических процессов с учетом экономических показателей //Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - 1999.- №47.- С.19-22.
2. Коноплянченко Е.В. Рациональная организация сборочных процессов во времени // Вестник Харьковского государственного политехнического университета.- 1999. - №60. - С. 113 - 119.
Захаров М.В., Коноплянченко Є.В., Радчук О.В., Чібіряк Я.І. Побудова нових форм організації виробничих процесів та оптимізація часових технологічних ланцюгів // Вісник Сумського державного аграрного університету.- 1999.- №4.- С.93-98.
Здобувачем виявлені типові часові структури та залежності витрат від завантаження обладнання.
Коноплянченко Є.В., Радчук О.В. Новий підхід до часових операційних резервів // Вісник Сумського державного аграрного університету.- 2000.- №5.- С.102-107.
Здобувачем розроблена математична модель елементів часової структури технологічного процесу складання.
Коноплянченко Е.В. Метод синтеза рациональных структур технологических процессов // Вестник Харьковского государственного политехнического университета.- 2000. - №110. - С. 235 - 250.
Коноплянченко Е.В., Радчук О.В., Чибиряк Я.И. Рациональное построение технологических сборочных систем // Надежность режущего инструмента и оптимизация технологических систем. Сб. статей.- Краматорск: ДГМА, 1999.- С.154-160.
Здобувачем розроблена методика оптимізації структури технологічних систем.
Коноплянченко Е.В. Методика рационального построения временных структур технологических процессов в механосборочном производстве // Резание и инструмент в технологических системах. Сб. научных статей. - Харьков: ХГПУ, 1999, вып. №54. - С.147-151.
Коноплянченко Е.В. Учет надежности при конструировании // Труды Междунар. конф. “Автоматизация конструирования изделий и проектирования технологических процессов в машиностроении”. - Сумы: СумГУ. -1994.- С.35-36.
Коноплянченко Е.В. Необходимость оптимизации временных структур технологических процессов в автоматизированном сборочном производстве // Труды конф. Сумского государственного университета. - Сумы: СумГУ.- 1995.- С.166.
Коноплянченко Е.В. Классификация временных структур технологических процессов автоматической сборки // Труды Междунар. конф. “Критические технологии, автоматизация проектирования и производства изделий в машиностроении”. - Киев: ИСМО.- 1997.- С.135-139.
Коноплянченко Е.В. Анализ методов оценки надежности технологических систем // Труды Междунар. конф. “Современные технологии машиностроения. Прогрессивные методики преподавания в вузе”. - Киев: ИСМО.- 1997.- С.36-40.
Коноплянченко Е.В., Радчук О.В. Повышение эксплуатационной надежности технологических систем методом синтеза рациональных структур // Труды Междунар. конф. “Современные технологии, экономика и экология в промышленности, на транспорте и в сельском хозяйстве”. - Том 2. - Киев: НМЦВОУ. - 2000.- С.40-46.
АНОТАЦІЇ
Коноплянченко Євген Владиславович. “Підвищення надійності роботи складальних систем шляхом оптимізації часових технологічних ланцюгів”. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.08 - технологія машинобудування. Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2001.
Дисертація присвячена питанням підвищення надійності роботи складальних систем завдяки оптимізації часових технологічних ланцюгів. Удосконалено процес синтезу раціональних варіантів технологічних процесів складання виробів, завдяки оптимізації часових технологічних ланцюгів, розроблені математичні моделі часу простою устаткування, часу міжопераційного лежання предметів праці в виробництві, розроблена класифікація часових структур технологічних процесів складання, розроблено математичну модель надійності експлуатації складальної системи, яка враховує вплив часової структури процесу складання, запропонована математична модель та алгоритм синтезу раціонального технологічного процесу складання. Результати дисертаційної роботи впроваджені у виробництво та в навчальний процес.
Ключові слова: надійність, раціональний синтез, часові ланцюги, технологічний процес складання, оптимізація.
Konoplyanchenko Evgeniy Vladislavovich. The increase of reliability of work of assembly systems by optimizing of time technological chains. - Manuscript.
The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.02.08 - mechanical engineering technique. National technique university “ the Kharkov polytechnic institute ”, Kharkov, 2001.
The dissertation is devoted to the increase of reliability of work of assembly systems by optimizing of time technological chains questions. The process of synthesis of rational variants of technological processes of assembly of workpieces is improved by optimization of time technological chains, the mathematical models of idle time of the equipment, WIP time of are developed, the classification of time structures of technological processes of assembly is developed, the mathematical model of reliability of maintenance of assembly system is developed which takes into account influence of time structure of process of assembly, the mathematical model and algorithm of synthesis of rational technological process of assembly is offered. The dissertation results are introduced into manufacture and in educational process.
Key words: reliability, rational synthesis, time chains, technological process of assembly, optimization.
Коноплянченко Евгений Владиславович. Повышение надежности работы сборочных систем путем оптимизации временных технологических цепей. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.08 - технология машиностроения. Национальный технический университет “Харьковский политехнический институт”, Харьков, 2001.
Диссертация посвящена вопросам повышения надежности работы сборочных систем путем оптимизации временных технологических цепей.
Диссертационная работа состоит из вступления, 4 разделов, выводов, списка использованных источников, приложений.
Первый раздел посвящен анализу литературы по вопросам рационального синтеза вариантов технологического процесса сборки. Рассмотрены вопросы рационального построения технологических схем сборки изделий. Исследован отечественный и зарубежный опыт обеспечения надежности эксплуатации сборочных систем. Рассмотрены вопросы временного резервирования.
Второй раздел посвящен вопросам распределения временных характеристик в технологических процессах сборки. Исследовано распределение времени в средине операции сборки. Определена область рационального использования поля рассеивания времени сборочной операции.
Разработаны математические модели времени простоя оборудования и времени межоперационного пролеживания предметов труда в производстве. Осуществлена классификация существующих временных структур сборки.
Разработан граф временной схемы сборки, согласно которого выделяются временные технологические цепи.
Разработана научная методика расчета временных технологических цепей, которая позволяет осуществить оптимизацию временной составляющей технологического процесса сборки с целью рационального использования внутренних резервов технологической системы.
Разработана математическая модель надежности эксплуатации технологической системы, которая учитывает влияние временной структуры сборки, и распределение ее элементов в сборочных операциях и технологическом процессе в целом . Исследована взаимосвязь надежности роботы технологической системы с экономическими показателями - себестоимостью выполнения сборочных операций и капитальными затратами. Разработана математическая модель пооперационного изменения капитальных затрат в незавершенном производстве, которая позволяет получить информацию о незавершенном производстве в натуральном и стоимостном виде на любой стадии технологического процесса сборки.
Третий раздел посвящен вопросам синтеза рационального варианта технологического процесса сборки изделий путем оптимизации временных технологических цепей. Разработан метод поэтапного анализа и синтеза рациональной структуры технологического процесса сборки. Оптимизация временных технологических цепей осуществлена в два этапа: ограничение количества временных цепей при помощи метода “ветвей и границ”; оптимизация методом линейного программирования на этапе синтеза рационального варианта технологического процесса сборки. В качестве целевой функции выступают приведенные затраты на реализацию технологического процесса сборки. Расчеты и моделирование происходит согласно разработанного алгоритма, реализованного на ПЭВМ.
В четвертом разделе осуществлена практическая реализация метода синтеза рациональных технологических процессов сборки, разработанного с целью обеспечения надежности эксплуатации технологической системы, а также с целью анализа и оценки эффективности проектных решений в сборочном производстве. На примере технологического процесса сборки ротора компрессора ТК 150/7 произведена апробация метода в реальных производственных условиях. Применение метода позволило усовершенствовать технологию сборки, что привело к сокращению длительности производственного цикла без снижения показателей надежности эксплуатации технологической системы.
Ключевые слова: надежность, рациональный синтез, временные цепи, технологический процесс сборки, оптимизация.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особливості і нові положення теорії та методики розрахунку технологічних розмірних ланцюгів при виконанні розмірного аналізу технологічних процесів. Розрахунок граничних значень припусків на операцію. Розрахунок технологічних розмірів та їх відхилень.
реферат [449,0 K], добавлен 22.07.2011Стадії процесу складання машин: ручна слюсарна обробка і припасування деталей, попереднє та остаточне складання, випробування машини. Технічний контроль якості складання. Розробка операційної технології складання, нормування технологічних процесів.
реферат [1,9 M], добавлен 08.07.2011Аналіз виробничих інформаційних систем та їх класифікація, зовнішнє середовище виробничої системи. Аналіз інформаційних зв'язків в технологічних системах виготовлення деталей та складання приладів. Функціональна схема дослідження технологічних систем.
курсовая работа [55,6 K], добавлен 18.07.2010Загальні відомості про технологію. Сировина, вода, паливо і енергія в забезпеченні технологічних процесів. Техніко-економічна оцінка рівня технологічних процесів. Основні напрямки управлінні якістю технологічних процесів і продукції, класифікатор браку.
курс лекций [683,0 K], добавлен 11.01.2013Наукова-технічна задача підвищення технологічних характеристик механічної обробки сталевих деталей (експлуатаційні властивості) шляхом розробки та застосування мастильно-охолоджуючих технологічних засобів з додатковою спеціальною полімерною компонентою.
автореферат [773,8 K], добавлен 11.04.2009Сутність застосування уніфікованих технологічних процесів. Групові технологічні процеси в умовах одиничного, дрібносерійного, серійного і ремонтного виробництва. Проектування типових технологічних процесів. Класифікація деталей класу кронштейна.
реферат [376,7 K], добавлен 06.08.2011Методи настроювання технологічних систем. Настроювання статистичне, за пробними заготовками та за допомогою робочого калібру, універсального вимірювального інструменту. Настроювання металорізального обладнання за державними стандартами на заданий рівень.
контрольная работа [494,3 K], добавлен 08.06.2011Характеристика технологічних процесів виробничого цеху деревообробки. Розроблення електропривода технологічного обладнання та схеми керування універсальним верстатом, розрахунок безвідмовної роботи електропривода та техніка безпеки при монтажі.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 28.06.2011Розробка ескізу з описом зовнішнього вигляду моделі та вибір матеріалів. Характеристика модельної конструкції виробу, проектування специфікації складальних одиниць. Визначення технологічних припусків до деталей. Розробка відомості керівних документів.
курсовая работа [653,1 K], добавлен 08.10.2014Розрахунки розмірів та допусків технологічних розмірів. Отримання допусків на міжопераційні розміри розрахунковим шляхом. Система розташування полів операційних припусків і допусків на обробку вала і отвору. Чистове обточування базуючих поясків.
реферат [394,1 K], добавлен 23.07.2011Класифікація інформаційних технологічних систем, задачі технологічної підготовки виробництва, що розв'язуються за допомогою математичного моделювання. Аналіз інформаційних зв'язків в технологічних системах виготовлення деталей та складання приладів.
курсовая работа [40,9 K], добавлен 18.07.2010Характеристика гнучкої виробничої системи, де здійснюється безпосереднє перетворення початкового матеріалу у кінцевий продукт або напівфабрикат. Основні напрямки розробки технологічних процесів. Основне устаткування для транспортування інструментів.
курсовая работа [302,8 K], добавлен 11.06.2011Аналіз технологічних вимог деталі. Розрахунок операційних припусків аналітичним методом та встановлення міжопераційних розмірів та допусків. Маршрут обробки деталі. Розробка технологічних процесів. Вибір різального та вимірювального інструментів.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.01.2012Розрахунок продуктів запроектованого асортименту сирів. Вибір та обґрунтування технологічних процесів. Організація виробництва заквасок. Організація технохімічного і мікробіологічного контролю на підприємстві. Автоматизація технологічних процесів.
дипломная работа [72,5 K], добавлен 23.10.2010Дані для проектування технологічного процесу складання. Ознайомлення зі службовим призначенням машини. Розробка технічних вимог до виробу та технологічний контроль робочих креслень. Встановлення типу виробництва та організаційної форми складання.
реферат [264,8 K], добавлен 08.07.2011Сутність та етапи проектування технологічних процесів виготовлення деталі. Задачі підготовчого етапу проектування. Службове призначення деталі та основні вимоги до неї. Службове призначення корпусної деталі складальної одиниці редуктора конвеєра.
контрольная работа [159,9 K], добавлен 13.07.2011Складання як кінцева стадія у виробництві, його вплив на експлуатаційні характеристики машин. Об'єм складальних робіт. Машини і механізми для процесів складання. Технічний контроль і випробування складених виробів. Техніко-економічні показники складання.
реферат [26,9 K], добавлен 18.12.2010Розгляд хіміко-технологічних процесів і технології хімічних продуктів. Ефективність хіміко-технологічного процесу, яка залежить від раціонального вибору послідовності технологічних операцій. Сукупність усіх апаратів для виробництва хімічних продуктів.
реферат [29,2 K], добавлен 15.11.2010Характеристика конструкції деталі, умов її експлуатації та аналіз технічних вимог, які пред’являються до неї. Розробка ливарних технологічних вказівок на кресленні деталі. Опис процесів формування, виготовлення стрижнів і складання ливарної форми.
курсовая работа [186,3 K], добавлен 05.01.2014Назва та призначення затискного пристосування. Використання при різанні довгих труб різних діаметрів. Склад виробу. Характер з’єднань складових частин. Принцип дії затискного пристосування. Призначення конструктивних частин та технологічних елементів.
курсовая работа [326,9 K], добавлен 02.05.2012