Підвищення надійності роботи складальних систем шляхом оптимізації часових технологічних ланцюгів - Автореферат

Сучасний рівень технічного прогресу, використання досягнень науки і техніки у виробництві, вимоги до підвищення якості виробництва, визначають необхідність удосконалення структури технологічного процесу (ТП). В цілях зменшення витрат праці необхідно оптимізувати складальні процеси, визначити взаємозвязок просторової та часової складової процесу складання, ширше застосовувати методи автоматизованої підготовки складального виробництва, а також математичного опису технологічних процесів складання (ТПС) із використанням компютерної техніки. Це дозволяє розкрити і використовувати для забезпечення нормального функціонування технологічних систем (ТС) внутрішні резерви (зокрема, часові), закладені в самих системах. Тема дисертаційної роботи повязана 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). 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.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. Ранній термін виконання i - ї операції дорівнює: timin = М(ti) - wi/2 а пізній: timax = М(ti) Dti , де: Dti = Dtнад wi/2 , М(ti) - математичне очікування часу виконання i-ої операції . Розглянуті такі елементи часової структури як тривалість виробничого циклу (Тц), час простою робочих місць (тпр), та час лежання предметів праці у виробництві (тмо), дві останні виникають в наслідок різної тривалості операцій складання. В результаті проведених досліджень були розроблені математичні моделі складових елементів часової структури. Згідно розробленої математичної моделі було досліджено вплив резерву часу на надійність експлуатації технологічної системи (рис.7).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. 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.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. Розроблено наукову методику визначення часових технологічних ланцюгів, що дозволяє здійснити оптимізацію часової складової ТПС з метою раціонального використання внутрішніх резервів ТС. 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.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

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.

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.