Интенсивность отказов элементов справочник

Интенсивность отказов элементов

  • •А. Б. Корчагин, в. С. Сердюк, а. И. Бокарев Надежность технических систем и техногенный риск
  • •Часть 2. Практикум
  • •Оглавление
  • •Введение
  • •1. Примеры расчета надежности
  • •1.1. Замечания по решению задач
  • •1.2. Критерии и количественные характеристики надежности
  • •1.3. Критерии надежности невосстанавливаемых изделий
  • •Интенсивность отказов элементов
  • •1.4. Критерии надежности восстанавливаемых изделий
  • •1.5. Примеры решения задач
  • •2. Примеры анализа надежности и риска систем
  • •2.1. Расчет надежности системы аспирации
  • •Интенсивность отказов и вероятность безотказной работы элементов вентиляционной системы
  • •2.2. Анализ опасностей и рисков сварочного цеха
  • •2.2.1. Задачи и цели проведения анализа риска
  • •Технические характеристики сварочного аппарата «дуга 318 м1»
  • •Технические характеристики полуавтомата сварочного «кристалл пдго-570-4к»
  • •2.2.2. Расчет надежности оборудования и риска
  • •Вероятность возникновения аварийной ситуации
  • •Вероятность событий, приводящих к причинению ущерба здоровью электросварщика
  • •2.3. Анализ и расчет надежности и рисков окрасочной линии
  • •2.3.1. Расчет надежности
  • •Интенсивность отказов элементов окрасочной линии
  • •Расчет вероятности безотказной работы элементов в период нормальной эксплуатации
  • •2.3.2. Расчет риска травмирования работников
  • •2.4. Расчет надежности и риска системы вентиляции
  • •2.4.1. Обоснование необходимости расчета надежности и риска
  • •2.4.2. Определение значений вероятности безотказной работы
  • •Интенсивность отказов элементов системы вентиляции
  • •2.4.3. Анализ надежности вентиляционных систем методом «дерева неисправностей»
  • •Значения вероятностей отказа и безотказной работы
  • •2.4.4. Расчет вероятности причинения ущерба здоровью
  • •Вероятность событий, приводящих к причинению ущерба здоровью аппаратчика
  • •2.5. Анализ надежности системы газоснабжения оборудования
  • •2.5.1. Описание системы газоснабжения
  • •2.5.2. Определение вероятности отказа системы газоснабжения
  • •Интенсивность отказов элементов системы газоснабжения
  • •Значения вероятностей отказов системы
  • •2.5.3. Расчет вероятности причинения ущерба здоровью
  • •Вероятность событий, приводящих к причинению ущерба здоровью электрогазосварщика
  • •2.6. Анализ риска усорезной пилы
  • •2.6.1. «Дерево неисправностей» усорезной пилы
  • •Интенсивность отказов элементов усорезной пилы
  • •2.6.2. Анализ риска травмирования сборщика конструкций пвх при работе с усорезной пилой
  • •Исходные данные для построения «дерева рисков»
  • •2.7. Анализ риска вальцов
  • •2.7.1. Анализ надежности вальцов методом построения «дерева неисправностей»
  • •Интенсивность отказов
  • •2.7.2. Анализ риска травмирования вальцовщика
  • •Классификация условий труда при профессиональной деятельности
  • •Полуколичественная оценка риска по девятибалльной системе
  • •3. Контрольные задания по дисциплине «Надежность технических систем и техногенный риск»
  • •3.1. Определение надежности объекта
  • •Задачи по определению надежности объекта
  • •3.2. Структурно-логический анализ технических систем. Расчет вероятности безотказной работы систем
  • •3.3. Расчет вероятности безотказной работы сложных систем
  • •Расчет надежности
  • •3.4. Анализ и расчет надежности, расчёт риска объекта методами «дерева неисправностей» и «дерева рисков»
  • •3.4.1. Расчетные формулы
  • •3.4.2. Описание системы «станок сверлильно-расточной группы»
  • •Технические характеристики станка 2н135
  • •Технические характеристики станка 2м55
  • •3.4.3. Анализ и расчет надежности системы «станок»
  • •Интенсивность отказов элементов металлорежущего станка
  • •Расчетные данные по вероятности отказов станка
  • •3.4.4. Анализ и расчет рисков
  • •Задание 4
  • •3.5. Определение риска сокращения продолжительности жизни при радиоактивном загрязнении
  • •Исходные данные для определения риска сокращения продолжительности жизни при радиоактивном загрязнении
  • •Исходные данные для расчета величины риска и времени ожидаемого появления признаков заболевания вибрационной болезнью у работников
  • •Контрольные вопросы по курсу
  • •Заключение
  • •Библиографический список
  • •ПриложениЯ

Расчет показателей надежности

ПОКАЗАТЕЛЬ НАДЕЖНОСТИ. Количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта.

ЕДИНИЧНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ НАДЕЖНОСТИ. Показатель надежности, характеризующий одно из свойств, составляющих надежность объекта.

КОМПЛЕКСНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ НАДЕЖНОСТИ. Показатель надежности, характеризующий несколько свойств, составляющих надежность объекта.

РАСЧЕТНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ НАДЕЖНОСТИ. Показатель надежности, значения которого определяются расчетным методом.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ НАДЕЖНОСТИ. Показатель надежности, точечная или интервальная оценка которого определяется по данным эксплуатации.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ НАДЕЖНОСТИ. Показатель надежности, точечная или интервальная оценка которого определяется по данным эксплуатации.

ВЕРОЯТНОСТЬ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ – P(t). Вероятность того, что в пределах заданнойнаработки (или в интервале времени от 0 до t) отказ объекта не возникает:

P(t)=N(t)/N0 ,

где N(t) – число работоспособных устройств в момент времени t;

N0 – число работоспособных устройств в момент времени t=0 (число наблюдаемых устройств).

Вероятность безотказной работы выражается числом от нуля до единицы (или в процентах). Чем больше значение вероятности безотказной работы устройства, тем оно надежнее.

Пример. При эксплуатации 1000 силовых трансформаторов типа ОМ за год вышло из строя 15. Имеем N0 = 1000 шт., N(t) = 985 шт. P(t)=N(t)/N0 = 985/1000 = 0,985.

ВЕРОЯТНОСТЬ ОТКАЗА – q(t). Вероятность того, что в пределах заданнойнаработки (или в интервале времени от 0 до t) произойдет отказ:

q(t)=n(t)/N0 ,

где n(t) – число устройств, отказавших к моменту времени t;

N0 – число работоспособных элементов устройств в момент времени t=0 (число наблюдаемых устройств).

q(t) = 1 — P(t).

СРЕДНЯЯ НАРАБОТКА ДО ОТКАЗА. Математическое ожидание наработки объекта до первого отказа Тср (среднее значение продолжительности работы ремонтируемого устройства до первого отказа):

где ti – продолжительность работы (наработка) до отказа i-го устройства;

N0 – число наблюдаемых устройств.

Пример. При эксплуатации 10 пускателей выявили, что первый отказал после 800 переключений, второй – 1200, далее соответственно – 900, 1400, 700, 950, 750, 1300, 850, 1150.

Тср = (800 + 1200 + 900 + 1400 + 700 + 950 + 750 + 1300 + 850 + 1150)/10 = 1000 переключений

СРЕДНЯЯ НАРАБОТКА НА ОТКАЗ. Т — отношение суммарной наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течении этой наработки(среднее время наработки между отказами).

ИНТЕНСИВНОСТЬ ОТКАЗОВ. Условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник (среднее число отказов в единицу времени):

l(t) = n(Dt) / N Dt ,

где n(Dt) — число устройств, отказавших в период времени Dt ;

N — число наблюдаемых устройств;

Dt – период наблюдения.

Пример. При эксплуатации 1000 трансформаторов в течение 10 лет произошло 20 отказов (причем, каждый раз отказывал новый трансформатор). Имеем: N = 1000шт., n(Dt) = 20 шт., Dt = 10 лет.

l(t) = 20/(1000 × 10) = 0,002 (1/год).

СРЕДНЕЕ ВРЕМЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ. Математическое ожидание времени восстановления работоспособного состояния объекта после отказа Тср (среднее время вынужденного или регламентного простоя устройства, вызванного обнаружением и устранением отказа).

где i – порядковый номер отказа;

ti – среднее время обнаружения и устранения i-го отказа.

КОЭФФИЦИЕНТ ГОТОВНОСТИ. КГ — вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течении которых применение объекта по назначению не предусматривается.

Определяется как отношение наработки на отказ устройства в единицах времени к сумме этой наработки и времени восстановления.

КГ = Т / (Т + ТВ).

Расчет надежности

Основной метод расчета надежности основывается на экспоненциальной математической модели безотказной работы элементов (наиболее часто встречающейся при исследовании надежности систем управления и предполагающей постоянство интенсивности отказов во времени):

вероятность безотказной работы за наработку t:

,

средняя наработка на отказ (до отказа) равна обратной величине интенсивности отказов:

,

Допущения, предопределяемые данным методом:

отказы комплектующих элементов являются случайными независимыми событиями;

одновременно два и более элемента отказать не могут;

интенсивность отказов элементов в течении срока их службы в одних и тех же рабочих режимах и условиях эксплуатации является постоянной;

отказы элементов бывают двух видов обрыв (О) и короткое замыкание (КЗ).

Вероятность безотказной работы системы, имеющего в своем составе Nэлементов (блоков):

,

где Pi(t) — вероятность безотказной работы элемента (блока).

Интенсивность отказов блока, состоящего из M комплектующих элементов:

.

Интенсивность отказов элементов, работающих в переменных режимах на заданном отрезке времени:

,

где l1, l2 — интенсивности отказов на интервалах t1, t2 соответственно.

Связь интенсивности отказов с наработкой и вероятностью безотказной работы:

,

Перед началом расчета на основании логического анализа принципиальных и структурных схем, функционального назначения определяется структура объекта с точки зрения надежности (последовательное и параллельное соединение элементов).

Параллельное с точки зрения надежности соединение элементов – когда устройство откажет, если откажут все элементы.

Последовательное с точки зрения надежности соединение элементов – когда устройство откажет если откажет хотя бы один элемент.

Причем, элементы, соединенные электрически последовательно (параллельно) могут с точки зрения надежности быть наоборот параллельными (последовательными).

Для разных типов отказов (короткое замыкание или обрыв) элементы могут с точки зрения надежности последовательными для одного типа отказа и последовательными для другого. Например, гирлянда изоляторов, электрически соединенные последовательно для отказа типа короткое замыкание с точки зрения надежности имеют параллельное соединение, а для отказа типа обрыв – последовательное.

Стратегии технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р)

СТРАТЕГИЯ. Любое правило, предписывающее определенные действия в каждой ситуации процесса принятия решений. Формально стратегия — это функция от имеющейся в данный момент информации, принимающая значения на множестве альтернатив, доступных в данный момент.

СТРАТЕГИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (РЕМОНТА). Система правил управления техническим состоянием в процессе технического обслуживания (ремонта).

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ. Комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ. Процесс перевода объекта в работоспособное состояние из неработоспособного состояния.

РЕМОНТ. Комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий или их составных частей.

СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ТЕХНИКИ. Совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества изделий, входящих в эту систему.

ПЕРИОДИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (РЕМОНТА). Интервал времени или наработка между данным видом технического обслуживания (ремонта) и последующим таким же видом или другим большей сложности. Под видом технического обслуживания (ремонта) понимают техническое обслуживание (ремонт), выделяемое (выделяемый) по одному из признаков: этапу существования, периодичности, объему работ, условиям эксплуатации, регламентации и т.д.

ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ. Техническое обслуживание, выполняемое через установленные в эксплуатационной документации значения наработки или интервалы времени.

РЕГЛАМЕНТИРОВАННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ. Техническое обслуживание, предусмотренное в нормативно-технической или эксплуатационной документации и выполняемое с периодичностью и в объеме, установленными в ней, независимо от технического состояния изделия в момент начала технического обслуживания.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ С ПЕРИОДИЧЕСКИМ КОНТРОЛЕМ. Техническое обслуживание, при котором контроль технического состояния выполняется с установленными в нормативно-технической или эксплуатационной документации периодичностью и объемом, а объем остальных операций определяется техническим состоянием изделия в момент начала технического обслуживания.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ С НЕПРЕРЫВНЫМ КОНТРОЛЕМ. Техническое обслуживание, предусмотренное в нормативно-технической или эксплуатационной документации и выполняемое по результатам непрерывного контроля технического состояния изделия.

Выбор оптимальной стратегии ТО и Р

Решение этой задачи должно предусматривать разработку порядка назначения того или иного вида ТО и Р, обеспечивающего максимальную эффективность использования системы электроснабжения.

Возможны три основные стратегии ТО и Р:

1) восстановление после наступления отказа;

2) предупредительное восстановление по наработке — после выполнения определенного объема работ или продолжительности использования;

3) предупредительное восстановление по техническому состоянию (ТС) (с контролем параметров). Применительно к агрегатно-узловому методу можно назвать еще одну стратегию — восстановление по ТС с контролем показателей надежности.

Для таких сложных технических систем как система электроснабжения, назначать одну и ту же стратегию проведения ТО и Р нецелесообразно — для каждого элемента, устройства, агрегата должна быть выбрана своя стратегия с учетом их роли в обеспечении показателей эффективности эксплуатации машин с использованием экономико-математических моделей. При этом в качестве исходной информации используются:

— показатели надежности оборудования и его элементов, оцененные на стадии разработки и определенные в процессе эксплуатации;

— стоимости плановых и неплановых ТО и Р;

— значения ущерба от простоя оборудования;

— влияния технического состояния элементов на показатели качества электроэнергии;

— стоимость технического диагностирования;

— существующая система ТО и Р;

— обеспечение требований безопасности движения, электробезопасности и экологической безопасности.

Восстановительные воздействия после отказа применяются для элементов, отказы которых не приводит к потери работоспособности системы электроснабжения и нарушениям требований безопасности.

Для элементов, отказ которых является одновременно отказом системы, при этой стратегии ТО и Р какие-либо действия, управляющие безотказностью и уровню удельных потерь, невозможны. Уровень безотказности и нижняя граница потерь от отказа предопределены только надежностью элемента и не могут быть уменьшены без ее повышения, т. е. без изменения конструкции.

При стратегии предупредительного восстановления по наработке имеются два вида потерь — отказы одних элементов и недоиспользование других. Уменьшить один вид потерь без одновременного увеличения другого невозможно; можно только минимизировать суммарные удельные потери (при оптимальной периодичности ТО и Р).

При стратегии предупредительного восстановления по результатам контроля параметров (технического диагностирования) появляется возможность уменьшить потери от отказа и потери от недоиспользования ресурса, причем в большей степени, чем ниже уровень затрат на диагностирование.

При стратегии ТО и Р с контролем параметров должны быть установлены предотказовые значения параметров (критерии предотказового состояния) элементов и определена частота контроля (при использовании мобильных средств диагностики). Эта стратегия должна применяться для ответственных элементов, обладающих достаточной контролепригодностью, отказы которых приводят к длительным простоям или нарушениям требований безопасности.

Преимущества третьей стратегии очевидны, однако существуют два технических ограничения ее сферы применения:

невозможность контролировать вообще или с требуемой точностью и приемлемой стоимостью параметры ТС отдельных элементов неразрушающими методами;

скачкообразное (мгновенное) изменение параметров ТС отдельных элементов.

Следует отметить, что эти ограничения являются относительными — они обусловлены уровнем развития методов и средств диагностирования. По мере их совершенствования будут расширяться возможности контроля неразрушающими методами параметров ТС, т.е. будут сниматься ограничения.

Для неответственных однотипных элементов и для перспективного планирования ТО и Р может использоваться стратегия восстановления с контролем показателей надежности.

Систему ТО и Р системы электроснабжения необходимо формировать вначале на уровне агрегатов и узлов, а затем машины в целом. Выбор стратегии ТО и Р должен вестись по минимуму суммарных удельных потерь при обеспечении нормативных значений качества электроснабжения и обеспечения безопасности эксплуатации.

В предварительную программу ТО и Р элемента должны входить: объемы и периодичность ТО и Р по наработке; объемы и периодичность контрольно-диагностических работ, в том числе работ по контролю наличия отказавших элементов, восстановление которых предусмотрено после отказа (локализация отказа); предельные (предотказовые) значения параметров и признаки ТС элементов. Разработанная предварительная программа ТО и Р каждого агрегата, устройства служит основой для формирования системы ТО и Р системы электроснабжения в целом.

В общем случае оптимальные сроки ТО и Р разных агрегатов, узлов могут не совпадать, а проведение многочисленных рассредоточенных во времени ТО и Р является нецелесообразным. Необходимо группировать процессы ТО и Р по разным агрегатам и устройствам оптимальным образом и назначать периодичности работ по условиям эксплуатации конкретной установки с учетом ее фактического ТС.

Расчет надежности изделия

Чтобы провести расчет надежности изделия, его надо разделил на подсистемы (узлы, агрегаты, сборки, комплекты), которые определяют функционирование изделия в целом, и определить надежность каждой из них с целью выявления наиболее слабых звеньев системы

Пример. Пусть изделие состоит из трех подсистем (А,В, и С). Допустим, что наработка на отказ каждой системы равна m1cp = 100 ч, m2cp =125 ч, m3cp = 500 ч. Найти вероятность безотказной работы системы за 5 часов.

Решение.Учитывая, что отказ любой подсистемы приводит к отказу всего изделия, можно записать

P(t) = PA * PB * PC = exp(t/m1cp) * exp(t/m2cp)* exp(t/m3cp)

Упростим это выражение, заменяя (1/mcp) = λ. Тогда

)

где m – наработка на отказ

Интенсивность отказов составит 008+0,002 =0,02 в час.

Тогда средняя наработка на отказ mcp равна

Вероятность отказа системы

Следует отметить, что надежность подсистемы С значительно выше надежности остальных двух подсистем, о чем свидетельствуют значения их λ.

Долговечность изделия определяется временем его эксплуатации от начала работы до момента начала катастрофического износа, т.е. если приработка изделия проведена на предприятии, то его долговечность соответствует длительности второго периода работы изделия (см. рис. 2.). Очевидно, что значение долговечности конкретного изделия является случайной величиной, вызванной вариабельностью, как процессов изготовления изделия, так и условий эксплуатации. Долговечность по наработке называется ресурсом, а по календарному времени — средним сроком службы изделия.

Ремонтопригодностьизделия определяется средней длительностью (или трудоемкостью) ремонта. Это — характеристика восстанавливаемого изделия.

Для исследования безотказности ремонтируемых изделий необходимо применение математического аппарата случайных потоков. Случайный поток — это последовательность событий, возникающих в случайные моменты времени (рис. 2.24).

Рис. 2.24. Модель случайного потока

Точками отмечены случайные события. Время между двумя последовательными событиями является случайной величиной. Характеристикой произвольного потока может служить ведущая функция Λ(t)

где М — символ математического ожидания;

Nt — число событий (отказов) за время t.

Наработка на отказ восстанавливаемого изделия определяется по формуле

Если модель эксплуатации восстанавливаемого изделия представляет собой последовательность периодов безотказной работы и периодов ремонта (рис. 2.25), то ее статистическая интерпретация определяется коэффициентом готовности Кг:

где mср — наработка на отказ восстанавливаемого изделия;

tрем — средняя длительность ремонта.

Рис. 2.25. Модель эксплуатации ремонтируемого изделия

а — период работы; Ь — период ремонта т

Сохраняемостьюназывается свойство изделия непрерывно сохранять (в заданных пределах) значения установленных для него показателей качества во время и после хранения и при транспортировке. Сохраняемость характеризуется количественными показателями, значения которых определяются условиями хранения и транспортирования изделия, а также мерами, принятыми для защиты его от вредных воздействий, внешней температуры, влажности воздух» пыли, солнечной радиации, тряски, плесневых грибков и пр. Наиболее эффективными методами повышения сохраняемости изделия являются консервация, применение специальных защитных покрытие и пропитывающих составов, профилактическое обслуживание. •

При сравнении показателя надежности проектируемого изделия с изделием-аналогом можно использовать обобщенный показатели надежности Qоб

|

где — соответственно коэффициенты значимости показателей безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости.

При этом необходимо соблюдать условие: α+β+γ+δ =1;

-соответственно значения показателей безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости проектируемого изделия или изделия-аналога.

Показатели определения уровня интенсивности использования производственных мощностей

Интенсивное использование имеющихся производственных мощностей является составной частью проблемы интенсивного развития экономики и важным фактором, обеспечивающим высокие темпы расширенного воспроизводства.

Интенсивное использование производственных мощностей предприятий и их подразделений – это уплотнение процесса потребления организованной совокупности средств труда.

Следует отличать экстенсивное использование от интенсивного.

Экстенсивным использованием оборудования считается увеличение времени действия оборудования на протяжении смены, дня, недели, года за счет уменьшения простоев, увеличение сменности, повышение удельного веса действующего оборудования.

Интенсивным считается увеличение выпуска продукции с действующего оборудования в единицу времени.

Важным резервом улучшения интенсивного использования производственных мощностей является увеличение времени работы оборудования.

Систему показателей можно разделить на три группы:

1) коэффициенты, характеризующие уровень освоения проектной и использование производственной мощности предприятия:

· Коэффициент использования проектной мощности (Кп) характеризующий уровень использования введенной в действие новой мощности с целью достижения стабильного выпуска продукции не ниже предусмотренного проектом уровня; определяется как отношение планового или фактического объема выпуска продукции (В), предусмотренного проектом, в рублях, тоннах, штуках к величине проектной мощности в аналогичных единицах измерения (Мп), т.е.

Кп = В/Мп. (4.1)

Этот показатель позволяет учесть фактор времени в оценке уровня интенсивного использования новых мощностей.

· Коэффициент использования производственной мощности (Ки) характеризует уровень использования действующей производственной мощности, которая по своей величине может значительно отличаться от проектной. В свою очередь производственная мощность делится на определенные виды, каждый из которых имеет свое различное значение при решении вопросов планирования и организации производства. Поэтому уровень использования разных видов мощностей необходимо рассматривать отдельно. Прежде всего следует оценить уровень использования принятой плановой, среднегодовой и фактической производственной мощности. Коэффициент использования каждой из них можно получить путем отношения планового или фактического объема валовой, товарной, реализованной, чистой продукции (В) к соответствующему виду производственной мощности (М).

· Коэффициент использования нормативной величины мощности (Кн). На основе данного коэффициента можно оценить резервы улучшения ее использования, а также степень напряженности плановых заданий предприятием. величина коэффициента рассчитывается по формуле (2).

Кн=В/Мн, (4.2)

где Мн – расчетная нормативная величина производственной мощности.

2) коэффициенты, характеризующие использование оборудования:

· Коэффициент сменности работы оборудования (Ксм) – это отношение плановой расчетной или фактической машиноемкости (станкоемкости) изготавливаемой продукции на действительный годовой фонд времени всего установленного оборудования при его работе в одну смену:

, (4.3)

где — суммарная расчетная плановая или фактическая машиноемкость продукции, машино-ч (станко-ч); Суст – количество единиц установленного оборудования (в цехе, на участке, в группе взаимозаменяемого оборудования); Фд – действительный (расчетный) односменный фонд времени работы оборудования, ч.

Под машиноемкость понимается количество машино-часов, затрачиваемых на изготовление планируемого объема продукции установленного качества в условиях, соответствующих прогрессивному уровню технологии и организации производства.

Коэффициент сменности свидетельствует о наличии резервов, которыми располагают предприятия и их подразделения в повышении загрузки оборудования.

· Коэффициент загрузки оборудования (Кз) – это отношение суммарной машиноемкости, необходимой для изготовления планового или фактического количества продукции, к действительному фонду времени работы установленного оборудования при заданном режиме предприятия или его подразделений.

, (4.4)

где Р – режим работы предприятия, цеха, участка (количество смен).

По принятой мощности Кз можно определить по формуле (5).

, (4.5)

где Тп – трудоемкость на программу по видам обработки; М – величина принятой мощности; Ф1 – действительный годовой фонд времени работы оборудования.

При обосновании проектов машиностроительных предприятий коэффициент загрузки оборудования определяется как отношение расчетного количества станков или машин к принятому его количеству.

· Показатель, характеризующий среднее время работы одного оборудования (машины) (Рср), дает представление о средней абсолютной величине загрузки каждой единицы оборудования в данном производственном подразделении:

Рср= . (4.6)

3) стоимостные показатели, характеризующие отдачу производственного аппарата:

· Фондоотдача (Фо) – это отношение объема производства продукции к среднегодовой стоимости основных фондов.

— Этот показатель имеет прямую функциональную связь с показателями, отражающими уровень загрузки оборудования. Влияние загрузки оборудования на фондоотдачу можно определить по формуле (7).

∆Фо=Фоб.г.(Кзо.г./Кзб.г.-1), (4.7)

где ∆Фо – прирост фондоотдачи за счет повышения загрузки оборудования; Кзо.г., Кзб.г. – коэффициенты загрузки оборудования в отчетном и базисном годах; Фоб.г – фондоотдача в базисном году.

— Резервы повышения фондоотдачи (Рфо) дает возможность определить величину перекрытия проектной фондоотдачи, а также улучшения использования принятой мощности:

Рфо=((Фопр-Фом)*100)/Фопр, (4.8)

где Фопр – величина фондоотдачи по проекту; Фом – величина фондоотдачи по принятой мощности.

· Выпуск продукции в расчете на 1 руб. стоимости оборудования или на единицу оборудования;

· Коэффициент, характеризующий эффективность использования производственных площадей предприятия. Этот показатель важен для тех подразделений, величина мощностей которых зависит от величины производственных площадей.

Планирование производственной мощности

Правильноепланирование производственной мощности имеет важное значение не только в рациональном использовании ресурсов, но и в стабилизации производства и насыщении рынка необходимыми товарами.

Производственная мощность устанавливается на начало планового периода (входная) и конец этого срока (выходная). Входная мощность определяется с учетом имеющихся на начало года производственных фондов, рабочей силы и других ресурсов, а выходная — на конец года с последующей корректировкой при соответствующем изменении техники и технологии.

В плановых расчетах применяется показатель среднегодовой мощности, определяемый по формуле

Мср=Мн.г.+Мвв*n1/12-Мвыб*n2/12+∆М*n3/12, (4.9)

где Мср — среднегодовая мощность, шт./год; Мвв —мощность вводимых объектов; n1 – количество полных месяцев эксплуатации с момента ввода оборудования до конца планируемого года; Мвыб — мощность выбывающих объектов; n2 — количество полных месяцев, оставшихся после выбытия оборудования до конца года; ∆М – прирост мощности по организационно-техническим мероприятиям; n3 – количество полных месяцев работы.

По этой формуле можно определить баланс мощности, если снять характеристики, связанные со сроками ввода или выбытия объектов. В частности, мощность на конец года может быть определена по формуле (4.10).

Мср=Мн.г.+Мвв-Мвыб+∆М, (4.9)

В общем виде годовая величина производственной мощности (Мг) предприятия или его подразделения определяется отношением соответствующего фонда времени работы оборудования к трудоемкости единицы продукции по формулам (4.11, 4.12).

Мг=Ф/Т или Мг=П*Ф*В, (4.11, 4.12)

где Ф – максимально возможный годовой полезный фонд времени работы оборудования, ч.; Т – средневзвешенная прогрессивная норма трудоемкости изделия, ч; П – парк оборудования, шт.; В – часовая выработка, шт.

На предприятиях машиностроения производственная мощность устанавливается по ведущим цехам, в которых сосредоточена наибольшая часть действующего технологического оборудования. В этом случае годовая мощность обычно определяется по каждой группе технологически взаимосвязанного оборудования по формуле (4.13).

Мг.о=(Соб*Фэф)/Т, (4.13)

где Мг.о — производственная мощность группы технологического оборудования цеха, шт./год; Соб — количество единиц оборудования данной группы; Фэф — эффективный фонд времени работы одного станка в год; Т — трудоемкость одного изделия или представителя.

Общей формулой расчета мощности отдельных видов оборудования (Мо) является

Мо=к*Фпэф*п, (4.14)

где к – количество единиц установленного оборудования (без учета резерва и оборудования во вспомагательных и обслуживающих цехах); Фпэф — плановый эффективный фонд времени работы единицы оборудования (располагаемый фонд единицы оборудования); п – производительность единицы оборудования в единицу времени (1ч=60 мин) (п=60*Кв.н./Тшт, где Кв.н. — коэффициент выполнения норм; Тшт – штучное время обработки изделия, мин.).

На основе расчета производственной мощности отдельных единиц и групп оборудования, участков и цехов предприятия выявляются так называемые «узкие» и «широкие» места и планируются мероприятия по выравниванию мощности, в том числе за счет ввода нового оборудования. Завершается процесс планирования производственной мощности определением коэффициента ее использования.

Мощность сборочных участков и цехов может определяться на основе показателей использования производственной мощности. При этом располагаемый ресурс определяется как произведение имеющейся производственной площади в квадратных метрах на плановый фонд времени работы цеха или участка. Мощность (Мс) в этом случае определяется по формуле (4.15).

Мс=SТkв.н./sТнс, (4.15)

где S – производственная площадь цеха (участка); s – площадь, необходимая для сборки одного изделия; Тнс – нормированное время сборки одного изделия.

Мощность поточной линии (Мп.л.) определяется на основе установленного такта потока по формуле (4.16).

Мп.л.=(Т-Пор)kв.н./p, (4.16)

где Пор – планируемые организационные перерывы в работе поточной линии; p – такт потока.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *