Волчкевич Л.И., Кузнецов К.И - Методические указания к курсовой работе (1031851), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Предшествующие и современные аналоги неизвестны. Годоваяпрограмма выпуска в соответствии с имеющимся портфелем заказовсоставляет Qтр = 200 – 220 приборов в год, что действующая установка37обеспечивает. Однако есть перспективы уже через два года предприятиебудет иметь число заказов до 300 – 350 штук в год, а еще через два года – до500.Поэтому предполагается модернизация установки, с автоматизациейрабочего цикла посредством САУ и ряда новых механизмов и устройств, приусловии полного демонтажа установки, ее переоснащения с последующиммонтажом и отладкой на те же изделия. Альтернативой являетсяизготовление второй установки, с повторением прежних техническихрешений. ТЭО должно отвечать на вопрос о целесообразности предлагаемогопроекта модернизации.Рассмотрим технические характеристики обоих вариантов – базового ипредполагаемого.I.Базовый вариант.
Принципиальная схема приведена на рис. 3,обрабатываются одновременно p = 4 прибора. Установку обслуживаетспециальный рабочий - оператор. Помимо традиционных ручных операций:загрузки, закрепления, открепления, съема изделий, подъема и опусканиякамеры, рабочий подает все команды управления посредством кнопок,тумблеров, переключателей и т.д. Длительность рабочего цикла, при егонепрерывном исполнении составляет Т = tp + tx = 23 + 1 = 24 часа. Однако,реальная длительность цикла, как интервала выдача двух очередных партийприборов намного выше. Подсчитано, что на протяжении рабочего циклаоператор должен принимать участие в его выполнении более 40 раз (!) - см.табл.1, при этом регулярно.
Между тем режим работы производственногоучастка, а, следовательно, и рабочего - оператора – односменный. Ввечернююиночнуюсменуустановкаприотсутствииоператорафункционировать не может, в итоге реальный рабочий цикл как интервалмежду выдачей двух партий приборов, даже при отсутствии отказов в работе,растягивается до 3 суток ( 72 часа).38Рис.3 Базовый вариант установки термовакуумной обработкинейтронных трубок:1 – вакуумная система, 2 – газовая система,3 – кинематическая система, 4 – система нагрева39Таблицы 6, 7, 8 показывают длительность ti и последовательность(«от» - «до») всех элементов времени работы установки, а также координатывремени всех действий наладчика. Итак, предположим, что цикл начинаетсяс утра понедельника.Таблица 6: Расписание работы установки и операторав первые сутки (понедельник).№п/п1Наименованиеэлементов затратвремениУстановка,Интервалы временив том числеДлительностьработы установки,участияti, минмин.оператора,отдомин100100 - 102101210 - 122141222612, 226118226344226, 344136344480344, 47820450470450 - 470закрепление приборов2Открытиеклапанов,подготовка насосов3Откачкаизделийфорвакуумнымнасосом4Откачкаизделиймагниторазряднымнасосом5Откачкаизделийтурбомолекулярнымнасосом6Установка печей напозицииИтак, за первую рабочую смену в изделиях создан необходимыйвакуум при поднятой камере, установлены на позиции печи нагрева.
Далееследует пауза в работе до утра, в течение 16 часов. Утром второго дня сновапоявляется оператор, рабочий цикл возобновляется. Затратытечение второго дня приведены в таблице 7.40времени вТаблица 7.Вторые сутки (вторник).№п/п7Наименованиеэлементов затратti, мин.времениПодкачка,Интервалы временив том числеработы установкиучастияотдооператора52480532480, 5318532540532 - 540410540950540, 948176782958780, 957160782942780, 942восстановлениевакуума в изделиях8Поворот и опусканиекамеры, герметизацияобъема9Откачкакамерыфорвакуумнымнасосом10Откачкаизделийтурбомолекулярнымнасосом11Включениепечей,прогрев изделийИтак, за вторую рабочую смену создан «вакуум в вакууме», выполненадополнительная откачка изделий с их прогревом, одновременно нагреваетсяи камера.Далее следует новая пауза в работе длительностью в 16 часов, до утрасреды.
За это время камера и изделия полностью остывают. Утром в средуначинается очередная рабочая смена оператора. (табл. 8)41Таблица 8.Третьи сутки (среда).Интервалы времени№Наименование элементовti,п/пзатрат временимин12Напуск атмосферы,работы установкив том числе участияоператораотдо8960968960 - 9688968976968 - 9766976982976 - 9823109821292982 - 12928129213001292 - 130010130013101300 - 131015131013251310 - 1325100132514251325 - 142510142514351425 - 14355143514401435 - 1440подъем вакуумной камеры13Снятие вакуумных печей спозиции14Подключение устройствдля тренировки изделий15Тренировка изделий16Отсоединение устройствдля тренировки изделий17Нагрев трубы,насыщенной дейтерием,выделение газа донеобходимого давления18Насыщение изделийдейтерием19Завершающая откачкатурбомолекулярнымнасосом.20Герметизация изделийпутем пережатияштенгелей, открепление иснятие изделий21Укладка приборов вкассету42Итак, от начала цикла до его завершения проходит ∑Ө = 8 + 16 +8 +16+ 8 = 56 часов.
Новый рабочий цикл не может быть начат, поэтомупоследующие 16 часов (вечер среды и ночь) также являются паузой. Итак,реальный цикл (промежуток времени между очередными установкамиприборов) составляет ∑Ө = 56 +16 = 72 часа илитрое полных суток(понедельник – среда).
Следующий рабочий цикл, с учетом пятидневнойрабочей недели, начнется в четверг, завершится на следующей неделе,включая выходные (в продолжительность паузы войдут полностью субботаи воскресенье).Подробно рассмотренный выше пример реализации длительныхцикловработыоборудованияпоказывает,чтодляоценкипроизводительности, как количества выпущенной продукции в единицувремени не может быть применено ни минутная, ни даже недельная (см.приложение №2) производительность.Единственно разумным и правильным является оценка годовоговыпуска – производительности, как количества штук изделий, выпущенныхза год. Тогда, номинальноQгод = Р • Z (шт/год)где: р - число изделий, выдаваемых за один цикл p=4,Z – число рабочих циклов, отработанных за год.Номинальное количество рабочих смен в 2009 году,с учетомпятидневной рабочей недели, выходных и праздничных дней составляет 255.Так как рабочий цикл стабильно составляет 3 рабочих смены, то номинально(без учета простоев) за год будет выполнено Z = 255/3 = 85 рабочих циклов.Учитывая технические и оргпростои, которые интрегрально оцениваюткоэффициентом использования номинального времени (ŋис = 0,80÷0,85),фактическаягодоваяпроизводительностьбазового(неавтоматизированной установки) составляет при полной загрузке:Qгод = 4 • 85 • 0,85 = 290 шт/год43вариантаЭтоудовлетворяемсегодняшнимтребованиям,установкадаже«недогружена».
Однако при росте программы выпуска до 300-350 шт/годпотребовалось бы наличие двух подобных установок.Необходимопроработатьтехническуюидалееэкономическуюцелесообразность второго варианта действий – модернизации установки савтоматизацией её рабочего цикла.II.Вариант, предлагаемый к проектированию.Предполагается модернизация установки с полным ее демонтажом имонтажом, а также конструктивными изменениями:1)Разработатьивнедритьсистемуавтоматизированногоуправления, которая позволила бы ограничить участие рабочего в рабочемцикле действиями в его начале (установка и закрепление приборов, установкапечей, подключение токовводов) и при его завершении (отсоединениетоковводов, снятие печей, герметизация приборов и их открепление); всеостальное должно выполняться по командам САУ без участия оператора и сего присутствием только для контроля процесса функционирования.2)Заменить ряд механизмов и устройств на автоматическидействующие (механизм подъема – опускания камеры, переключающиеклапаны и др.), частично спроектировав, частично закупив.3)Заменить ряд морально устаревших устройств (насосы, клапаныи.т.д.) на более современные, быстродействующие.4)Полностью демонтировать установку, заменить вышеуказанныемеханизмы и устройства, смонтировать и отладить на производство тех жеприборов.Принципиальная схема предлагаемого варианта приведена на рис.
4сводная таблица длительности элементов затрат времени в таблице 9.44Рис. 4. Предлагаемый вариант установки термовакуумной обработкинейтронных трубок:1 – вакуумная система, 2 – газовая система,3 – кинематическая система, 4 – система нагрева, 5 – САУ.45Таблица 9Интервалы времени№Наименование элементовti,п/пзатрат временимин1Установка и закреплениеработы установкив том числеучастияотдооператора100100 - 1020103010 - 302303221432246118246364336364700186514700приборов2Установкапечей,подключение токовводов3Опускание камеры4Откачка изделий и камерыфорвакуумным насосом5Откачка изделий магнитноразрядным насосом6Откачкаизделийтурбомолекулярнымнасосом7Работанагревательнойсистемы, прогрев приборов8Тренировка приборов31070010109Нагрев1010101020приборов2010201040приборов4401040108036010801440трубки,насыщенной дейтерием10Насыщениедейтерием11Откачкатурбомолекулярнымнасосом12Поддерживающаяоткачкаприборов4613Напуск атмосферы, подъем2144014421440 - 144220144214621440 - 146010146014701460 -14705147014751470 - 1475камеры14Отсоединение токовводов,снятие печей15Герметизацияприборов,открепление их и снятие16Укладка приборов в кассетуПодача дейтерия в приборы происходит поочередно.
После некоторогоинтервала времени, необходимого для абсорбции дейтерия на титановомпокрытии электрода прибора, необходимо откачать неадсорбированныечастицы, для чего вновь подключается вакуумная система откачки, и такпоследовательно для всех четырех приборов. Таким образом, к моментувремени 1080 минут от начала цикла (это 18 часов) , весь необходимый циклтехнологическихвоздействийзавершениможноприступатькзавершающим ручным действиям. Однако астрономически этот моментвремени наступает в два часа ночи, когда участок не работает и операторразумеется отсутствует.
Поэтому продолжается поддерживающая откачкавплоть до момента начала очередной рабочей смены оператора (ровно черезсутки после начала цикла). Свою деятельность оператор начинает с того, чтонажатием кнопок управления включает напуск атмосферы и далее механизмподъема камеры.
После этого он выключает установку и выполняетзавершающие ручные действия, которые занимают (см. таблицу 9) около 40минут. После этого можно начинать новый рабочийцикл: установку изакрепление приборов и т.д.Таким образом, предлагаемая модернизация позволит установкеработать большую часть времени цикла ( вечер - ночь) без присутствиячеловека, т. е.
круглосуточно при односменном обслуживании, и выдаватьпартию приборов каждые сутки.Технико-экономическое обоснование проекта (ТЭО) опирается наследующие источники эффективности:471) Повышение номинальной производительности практически в трираза, благодаря сокращению длительности рабочего цикла с Т1 = 72 часа доТ2 = 24,5 часа.2) Введение многостаночного обслуживанияи сокращения фондазаработной платы, отнесенного непосредственной к данной единицеоборудования.3)Стабилизациякачестваприборов,благодаряустранению«человеческого фактора»; в базовом варианте рабочему приходитсяучаствовать в процессе функционирования до 12 – 15 раз за смену, чтоисключает многостаночное обслуживание.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
