Бураков (550672), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Совершенство достигается не за счет энергии, которая уменьшается, а за счет квалификации, умения. Если инженеру второй категории поручить проектирование пресс-формы, то он затратит в несколько раз больше времени — формула (95), которое потребуется ему для соответствующего научения. Однако эффективность использования квалификации т) = — в первом Пк П„ случае (0,583) существенно выше, чем во втором (0,375).
Обсуждаемые конкретные примеры весьма показательны. Благодаря предельной универсальности критериев качества и эффективности полученные значения величин могут быть с успехом использованы для сравнения как сходственных, так и совсем не похожих друг на друга технологических процессов на различных заводах. Расчет качества на стадии изготовления кокиля. Обратимся к прежнему примеру кокиля для корпуса. Производство начинается с составления технологии изготовления оснастки.
Эту операцию выполняет инженер-технолог третьей категории (П„ = 45 000), длительность операции / = 8 ч = 28 800 с. Составление технологии можно рассчитывать тем же методом, что и проектирование, но из-за малого удельного веса в общем балансе эту операцию допустимо также грубо оценивать с помощью следующих приближенных формул: (97) У вЂ” — 1„1, Примеры рак«ели»в как«стек каки»я откуда У = 50. 28 800 = 1,44 ° 10' Дж и Р = — П„У, откуда Я1».= — 45 000 1 44 ° 10в — - 3,24 ° 1О'в Дж.
1 2 Точно такие же значения параметров имеет операция составления технологии для пресс-формы. При изготовлении кокиля рассматривают технологическую цепь, состоящую из трех последовательно соединенных систем— рабочего («р»), инструмента или станка (оборудование «о») и кокиля (продукт «п»). Как и прежде, первые две системы можно считать кинетическими (неравновесными стационарными) со скачками энергиала э р и д'. и источниками энергии вар и еа„ а третью — статодийамической (равновесной нестационарйой). По при этом возникает исключительно интересный и важный для практики вопрос о характере взаимодействия указанных систем, от которого зависит движущая сила переноса энергии П„ определяющая интенсивность накопления продуктом качества.
Действительно, прн правильном изготовлении кокиля, т. е. при строгом выполнении технологических условий, качество продукта должно быть равно проектному (П„= 70 000). Следовательно, в общем случае движущую силу процесса накопления надо выражать уравнением 1Т,=П„+ж,+Л„, (98) Это уравнение весьма примечательно. Оно связывает качество продукта П„с квалификацией рабочего д*р и совершенством оборудования д'„причем формула (95) требует, чтобы величина П, была всегда больше П,.
Следовательно, возможность достижения продуктом проектного качества целиком определяется знаком скачков энергиала «тр и д'а, т. е. упомянутым характером взаимодействия между отдельными системами технологической цепи. В зависимости от особенностей этого взаимодействия на практике реализуются те или иные варианты производственного процесса. В наиболее благоприятном (идеальном) случае рабочий и оборудование взаимодействуют по типу сотрудничества [формула (93)), а рабочий и оборудование общаются с продуктом по типу накопления. В этих условиях знаки всех энергиалов положительны, а качество продукта — наивысшее.
При этом качество иногда даже может превышать проектное. Качество и вффективиость и ирииеиеиие ЭВМ Однако нередки и такие случаи, когда квалификация рабочего недостаточна, либо оборудование неисправно нли непригодно. В подобных ситуациях взаимодействие рабочего, оборудования и продукта оказывается конфликтным. При этом один из скачков энергиала (Юр или М',), либо оба сразу (Ж„и Ю,) становятся отрицательными, а качество продукта получается ниже проектного. Предельным развитием такой ситуации является случай, когда 11к (чГр + ~о) (99) Рабочий и оборудование взаимодействуют с продуктом по типу конфликта, причем движущая сила процесса накопления качества равна нулю (П, = — О).
Получается неисправимый брак нулевого качества, энергия и материалы расходуются впустую. Таким образом, в идеальном случае все энергиалы положительны, рабочий и оборудование способствуют повышению проектного качества продукта. В противоположном крайнем случае рабочий и оборудование снижают это качество за нуль. Преимущество предлагаемого метода расчета заключается в том, что он позволяет определять качество во всем диапазоне его изменений— от меньше нуля и до значения, превышающего проектное.
После всех этих необходимых замечаний рассчитаем процесс изготовления конкретного кокиля. Теперь мы это можем сделать уже двумя различными способами — по уравнению (95) и пооперационно с помощью приближенных формул, приведенных на с. 126 применительно к операции технологической проработки проекта. Вторым способом расчета удается воспользоваться только в том случае, если технологический процесс четко разбит на отдельные конкретные операции, либо если весь процесс допустимо рассматривать как одну самостоятельную операцию.
Кстати, каждую отдельную операцию тоже можно рассчитывать по уравнению (95). Примером первого способа служит расчет стадии проектирования, примером второго — расчет технологической проработки проекта, рассматриваемой в виде самостоятельной операции. Другой пример пооперационного расчета приводится в параграфе 5 для отливки, причем в этом случае одна из операций— формирование отливки в кокиле — оценивается по формуле (95). В настоящем параграфе стадию изготовления кокиля мы рассчитаем укрупненно первым способом с помощью уравнения (95).
По заводским данным, если полное время изготовления кокиля 1 = 600 ч = 2 160 000 с принять за 100%, то длительность заготовительных операций составит 6,5%, их выполняет рабочий третьего разряда. Для кузнечных операций соответственно имеем: 1% и 3-й разряд, для механических — 57% и 4-й разряд, слесарных — 34% и 4-й разряд, термических — 1,5% и 3-й разряд (пресс-форма отличается от кокиля только тем, что слесарные опе- Примеры расчетов качества кокивв рации выполняет рабочий 5-го разряда).
Средний разряд рабочего равен 3,81, что соответствует П = 3 (для пресс-формы — 4,15 и Пр = 14). Фактические затраты энергии на перечисленные выше операции соответственно равны 563 10в; 322 10', 3,08 10', 15.10в и 415 10' Дж (для пресс-формы имеем: 718 10', 413.10', 3,94 10', 19.10' и 530 10' Дж). Суммарные затраты энергии У„=- 1,32 х х 10' Дж (для пресс-формы (уа = 1,68 10' Дж). Зги затраты найдены по мощности рабочего сор и оборудования со, и времени их действия 1 с помощью следующей приближенной формулы: Ув = (7Р + У, =.
(со + со„) 1 Дж. (100) Средний энергиал оборудования, на котором изготовляется кокиль, П, = 12 (для пресс-формы П, = 15). Следовательно, при благоприятных (идеальных) условиях изготовления кокнля (все энергналы положительны, организация производства удовлетворительна, необходимые материалы, инструменты н оборудование имеются и т. д.) движущая сила процесса накопления качества (уравнение (98) 1 П, = 70 000 + 3 + 12 = 70 015 (для пресс-формы П, = 105 029).
Зная энергиалы и мощности источников энергии, нетрудно определить информосопротивления рабочего и оборудования— формула (86), Имеем свр сов Этими сопротивлениями в первом приближении можно пренебречь. Кроме того, стационарность начального участка технологической цепи (рабочего и оборудования) делает несущественными информоемкости рабочего К, н оборудования К„а равновесность конечного участка (кокиля) — несущественным ннформосопротивлением продукта )си. Известными являются коэффициент информоотдачи р = 1,34 10 ' 1(Вт и информоемкость К = = 3,15 1О' Дж (для пресс-формы р =- 0,887 10 ' 1! Вт, К =- 2,67 х х 10' Дж).
Перечисленных сведений вполне достаточно, чтобы воспользоваться уравнением (95) и определить качество готового кокиля Пи, а также его инфоРмэнеРгию )вч,. Находим: П„=- = 42 000 и ЯГ, =- 2,78 10" Дж (для пресс-формы 1 = 765 ч = 276.10в с, П„= 63000, (Уе = 529 10вв Дж) Обращает на себя внимание тот факт, что при изготовлении кокиля все характеристики технологического процесса — время, затраченные энергия и информэнергия, коэффициенты информоотдачи и информоемкости — во много раз выше, чем при пров и/р А. и, вевнввв Канество и эффективность и применение ЗВМ !30 ектировании. В противоположность этому энергиалы у рабочего и оборудования много меньше, чем у проекта. Отсюда должно быть ясно, что фундамент качества продукта закладывается при проектировании. Из расчетов также видно, что качество изготовленного кокиля (и пресс-формы) оказалось заметно ниже, чем запроектированного (данные параграфа 5 говорят о том, что благодаря имеющемуся запасу такое качество устраивает литейщика).
Это есть прямое следствие существования «железной» зависимости качества (П,) от <количества», т. е. от производительности труда, которая характеризуется временем изготовления продукта (!) и определяется всеми параметрами технологического процесса — качеством проекта (П„), квалификацией рабочего (Пр), совершенством оборудования (П„), условиями труда (р), информоемкостью (энергоемкостью) продукта (К) и т. д. Обсуждаемый метод расчета качества впервые дает возможность установить однозначную количественную связь между всеми перечисленными категориями.