Определение коэффициента готовности линий с различным видом связей

В линиях с жесткой связью в случае отказа любой позиции простаивает вся линия:

Рис. 2.25 К определению h_г  для линий с жесткой связью

 

Поэтому коэффициент готовности для линии с жесткой связью определяется по формуле:

                                         (2.62)

                       (2.63)

где n - количество позиций.

Из формулы (2.62) следует, что линии должны иметь как можно меньше позиций, надежность позиций была одинаковой и как можно более высокой. Допустим, что В₁= В₂=…..=В_n.  Тогда

                                       (2.64)

 

 

На линии с гибкой связью появляется еще один вид простоев – так называемые наложенные простои, вследствие которых выпускающий участок, находясь в рабочем состоянии, простаивает в связи с устранением отказов на предыдущих участках. Например, выпускающий участок В_III простаивает из-за отказов на участке В_I и В_II (рис. 2.26).  

Рис. 2.26 Структурная схема линии с гибкой связью

 

Наложенные простои возникают, когда  на линии в целом. Наложенные простои зависят от надежности участков B_j, времени цикла t_ц и емкости накопителей между участками Е.Чтобы пояснить это рассмотрим схему образования наложенных простоев на линии, состоящей из трех участков В_I, В_II, В_III и двух накопителей Е₁ и Е₂ (рис. 2.27).

Рис. 2.27 Схема образования наложенных простоев на линии с гибкой связью

 

При t=0 линия начала работать. Количество заготовок в накопителях соответствует их средней емкости Е_ср1 и Е_ср2.. Через время t₁ происходит отказ на участке I. Участки II и III продолжают работать, расходуя заготовки из накопителя Е₁. При t = t₂ запас заготовок в накопителе Е₁  заканчивается и участок II останавливается. Участок III продолжает работать, расходуя запас заготовок из накопителя Е₂. Через время t₃ запас заготовок в накопителе Е₂ заканчивается и участок III тоже останавливается. С этого момента останавливается вся линия. При этом простои участков II и III являются наложенными простоями в связи с устранением отказа на участке I и ограниченной емкостью накопителей. Через время  отказ на участке I устраняется и линия работает до очередного отказа.

При определении коэффициента готовности влияние наложенных простоев учитывается коэффициентом , который называется коэффициентом наложенных простоев. Многочисленные наблюдения за работой линий, проведенные учеными под руководством профессора МАМИ Дащенко А.И. позволили экспериментальным путем получить зависимость коэффициента  от количества участков «m», их надежности «В_j» и условной ёмкости накопителей «а». Для решения практических задач эта зависимость реализована в виде номограмм. Номограммы имеют три координатные оси: зависимость g представляет собой поверхность в функции от надежности «В_j» и условного запаса заготовок «а».Одна из номограмм показана на рисунке 2.28.

Рис. 2.28 Схема номограмм для определения коэффициента g.

По известным значениям «m», «В_j» и «а» с помощью номограммы графическим путем определяется g.

    Поскольку участок представляет собой часть линии с жесткой связью, надежность участка определяется по формуле:

                                                   (2.65)

Надежность транспорта, поворотных устройств, контрольно-измерительных устройств, насосных станций и других систем, обеспечивающих работу всей линии, учитывается в целом по участку.

Условный запас заготовок между деталями помимо физической средней емкости накопителя учитывает два фактора, влияющих на наложенные простои: время цикла и поток восстановлений на участке. Первый фактор определяет расход заготовок из накопителя, второй – время восстановления участка (см. рис 2.29):

                                                     (2.66)

                                       (2.67),

где                  Е_ср=                                                      (2.68)

                                              (2.69)

m_j - среднее число восстановлений в единицу времени на j – ом участке линии.

 

 

ГРАФИК

 

Рис. 2.29 Графики влияния условного запаса заготовок на коэффициент g при различной надежности участка В_j

Анализ номограмм на рисунке 2.28 показывает, что с увеличением условного запаса заготовок между участками (параметр «а») коэффициент g уменьшается. Причем более интенсивное уменьшение коэффициента g наблюдается при малых значениях параметра «а». С уменьшением надежности участка В₂> В₁ влияние параметра «а» на уменьшение наложенных простоев (g_2< g₁) возрастает (рис. 2.29).

Определение коэффициента готовности для линий, поделенных на участки, зависит от соотношения надежности участков. Если различие менее 15%, то коэффициент готовности определяется по формуле:

                            (2.70)

где m – количество участков на линии;

  В_j – удельная длительность восстановления j-го участка (j= 1…m);

             В_ср – средняя для линии удельная длительность восстановления                          участка;

             g - коэффициент наложенных простоев выпускающего участка.

В этом случае коэффициент g определяется по соответствующей номограмме g = f(m, B_ср, а),

где - средний условный запас заготовок на линии;

     - средняя емкость накопителей на линии. Например, для m=3 имеем

                                           (2.71)

Средняя емкость накопителей  определяется из условия, что она должна создавать запас времени *t_ц, достаточный для устранения отказа, т.е. соответствующий среднему времени восстановления на линии :

 

                                          (2.72)

      где к – коэффициент запаса заготовок на линии, принимается в зависимости от габаритов заготовок. Для крупных деталей (картер редуктора, картер КПП, картер ведущего моста, балка моста, блок цилиндров) к = 1, 5…2. Для средних деталей к =5 (рычаги, валы, поршни, вилки кардана). Для мелких деталей к= 8…10 (шестерни КПП, втулки, кольца, клапаны).

    Если надежность участков различается значительно DВ_j > 15%, коэффициент готовности линии определяется по участку с минимальной надежностью .

Для этого линию условно разделяют на пары участков и последовательно определяют коэффициент готовности для каждой пары участков. Поскольку влияние участков друг на друга в каждой паре различно, то определение  ведется в прямом и в обратном направлении. Это также дает возможность каждому участку побывать в роли выпускающего и предшествующего. Определение рассмотрим на примере линии, состоящей из трех участков (рис. 2.30).

Рис. 2.30 Схема линии с большой разницей по надежности (DВ> 15%)

 

 

 

Условная емкость накопителей помимо их физической средней емкости учитывает еще два фактора:

- t _ц – время цикла

-  -поток восстановления.

    Итак, определяем h_г для каждой пары участков в прямом и обратном направлении:

 где            (2.73)

 

 где               (2.74)

 

где              (2.75)

 

 где            (2.76)

    При определении средней емкости накопителей каждую пару участков рассматривают как отдельную линию с гибкой связью и со своим значением . Поэтому

где                  и                (2.77)

где                  и               (2.78)

 

    Для линий с параллельными потоками при определении h_г вместо g берется g^{1/Ö р}, где р- число потоков. Для линий с ветвящимися потоками возможны варианты: В = В_i², если параллельно с основным станком зарезервирован станок-дублер (Рис. 2.31а); В=B_i/2 если станки работают параллельно и имеют независимый транспорт; В=2В + В_тр если станки работают параллельно и связаны общим транспортом.

 

 

Рис. 2.31 Возможные виды связи оборудования на позициях линии

 

                                                            

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: