Меню

Параметры расчета производительности оборудования

Производительность технологического оборудования

Машинный и аппаратный технологические процессы, являющие­ся неотъемлемой частью производственного процесса, состоят из ос­новных и вспомогательных операций, а операции — из элементов (переходов и проходов). При выполнении основной операции на пред­мет труда осуществляется технологическое воздействие с целью изме­нения его структурно-механических, физико-химических и других свойств, а также формы, размеров, шероховатости поверхности и пр. Под вспомогательной операцией понимается действие, направленное на закрепление, перемещение, измерение предмета труда, а также на контроль качества выполнения основных операций и управление орудием труда. Структура машинного (аппаратного) технологическо­го процесса представлена на рис. 1.8.

Рис. 1.8. Структура машинного (аппаратного) технологического процесса

При выполнении производственного задания технологическое оборудование, обрабатывающее штучную продукцию (изделие), ра­ботает с определенной повторяемостью или цикличностью.

Технологический цикл включает совокупность действий и опера­ций оборудования и персонала, периодически повторяющихся при технологической обработке каждой единицы однотипной продукции (изделия). Измеряется такой цикл периодом времени Т Т нахождения изделия в машине или временем обработки изделия оборудованием.

Если технологический процесс состоит из нескольких основных операций, то возможны следующие варианты их выполнения:

а) последовательная обработка

где — время на выполнение основных операций; — время на выполнение вспомогательных операций; t y, t c — время на установку и съем;

Источник

Расчёт производительности оборудования

Выполняемые операции Используемое оборудование Скорость подачи, м/мин Время цикла, мин Суммарная длина обрабатываемых деталей, м Суммарная площадь обрабатываемых деталей, м 2 Площадь форматных раскраиваемых плит, м 2 Суммарная площадь обрабатываемых деталей, м 2 Площадь плит пресса, м 2 Количество рабочих промежутков пресса, шт Количество деталей в комплекте Количество одновременно обрабатываемых деталей Коэффициент рабочего времени Коэффициент машинного времени Производительность, компл/час
Раскрой ДСтП и ДВП SCHELLING –– –– –– 6,125 14,906 –– –– –– –– –– 0,9 1,109
Нанесение клея ЗИЛ –– –– –– –– –– –– –– 0,8 0,8 3,429
Облицовывание пластей МН3848х100/1 –– –– 1,568 –– –– 3,250 –– –– 0,7 0,8 4,643
Опиливание деталей в размер после облицовывания ALTENDORF –– –– –– –– –– –– –– 0,8 0,8 1,371
Облицовывание кромок и формирование паза под заднюю стенку NOVIMAT –– 71,886 –– –– –– –– –– 0,8 0,9 2,430
Присадка BIMA 310 –– 1,5 –– –– –– –– –– –– –– 0,9 3,923
Обработка с 4-х сторон Beaver 523 –– –– –– –– –– –– –– 0,7 0,9

Далее произведём расчёт потребного количества принятого технологического оборудования на годовую программу.

Потребное количество часов работы оборудования для выполнения годовой программы определяется по формуле

где П г. – годовая программа выпуска изделий, шт.;

П ч – часовая производительность оборудования, комп./дет.

Расчетное количество оборудования (П р) для выполнения годовой программы определяется по уравнению:

где Т г.п. – потребное количество часов работы оборудования для выполнения годовой программы, ч.;

Т г.эф – эффективный фонд работы оборудования в году, ч.

Процент загрузки оборудования определяем по формуле:

где n пр. – принятое количество оборудования.

Результаты сведём к таблице

Сводная ведомость количества оборудования

Используемое оборудование Производи-тельность, компл/час Потребное количество часов работы оборудования Расчетное количество оборудования Принятое количество оборудования Загрузка оборудования, %
SCHELLING 1,109 3073,663 0,791 79,055
ЗИЛ 3,429 994,583 0,248 24,766
МН3848х100/1 4,643 734,462 0,183 18,288
ALTENDORF 1,371 2486,458 0,619 61,914
NOVIMAT 2,430 1403,247 0,361 36,092
BIMA 310 0,923 3694,167 0,950 95,015
Beaver 523 226,39 0,05

Описание применяемого сырья и материалов.

Все материалы, применяемые в производстве мебели, условно можно разделить на:

— основные (конструкционные, облицовочные, клеевые, отделочные, дополнительные);

— вспомогательные (производственные, эксплуатационные).

С помощью основных материалов формируют конструкцию и оформляют внешний вид изделия, они входят в состав изделия. Вспомогательные материалы применяются при изготовлении изделия, но не входят в его состав.

Вспомогательные производственные применяются в производственном процессе при обработке изделий (шлифовальные шкурки, отбеливающие и разравнивающие составы, полирующие пасты и т.п.). Эксплуатационные – для поддержания в рабочем состоянии оборудования, приспособлений (смазочные, обтирочные и т.п.).

Конструкционные материалы составляют основу изделий, и им принадлежит ведущая роль. По физико-механическим свойствам различают древесные, полимерные материалы, металлы и др. К облицовочным материалам относят строганный и лущёный шпон, декоративные плёнки, декоративный бумажно-слоистый пластик, кожи. Клеевые материалы используют для склеивания различных изделий с применением разнообразного оборудования, при сборочных и других работах. Отделочные материалы применяют для создания защитно-декоративных покрытий при производстве изделий и оборудовании интерьеров. Они имеют различный состав и классифицируются по многим признакам.

В мебельном производстве выделяют также другие дополнительные группы основных материалов – материалы для производства мягкой мебели, фурнитуру, стеклоизделия и зеркала.

В производстве используется только сырье, имеющее необходимые сертификаты качества и произведенное известными мировыми производителями, гарантирующее долгую и безопасную эксплуатацию. Это ДСтП концернов EGGER (Австрия), KRONOSPAN и

Оптимальный подбор фурнитуры;

— петли для фасада BLUM (Австрия)

— полкодержатели, фиксирующие полку – HAFELE (Германия)

— ручки GAMET (Польша).

Фурнитура (петли, речки) крепится к корпусу евровинтами в отверстия, присаженные обрабатывающим центром. Это увеличивает точность и прочность крепления, позволяет проводить регулировку подложки петли несколько раз без уменьшения прочности крепления.

Расчёт норм расхода основных и вспомогательных материалов, заготовок и сырья приведен ниже.

Читайте также:  Импортное оборудование для торговли

Расчёт норм расхода древесных и облицовочных материалов.

Расчёт норм расхода древесных конструкционных (древесностружечные и древесноволокнистые плиты) и облицовочных (шпон синтетический, декоративный бумажно-слоистый пластик и др.) материалов на заданное мебельное изделие производят в ведомости в следующем порядке. Объем V д, м 3 или площадь S д, м 2 комплекта одноименных деталей в чистоте в изделии, изготовляемых из конструкционных материалов, определяют по формулам:

где l, b, h – длина, ширина и толщина детали, мм;

n – количество одноименных деталей в изделии, шт.

Площадь S, м 2 комплекта одноименных деталей облицовок в чистоте в изделии определяют по формулам:

где S n – площадь комплекта одноименных деталей облицовок, приклеиваемых к пластям щитов, м 2 ;

S кд, S кп – площадь комплекта одноименных деталей облицовки, приклеиваемых соответственно к долевым и поперечным кромкам щитов, м 2 ;

Источник



Эффективность оборудования или OEE

Общая эффективность оборудования или OEE (Overall Equipment Effectiveness) — это показатель использования оборудования прямо пропорциональный Доступности, Производительности и Качеству.

На языке формул это выглядит так:

Важно: ваш ОЕЕ не может быть больше 1, потому что все три показателя не более 1.

Данный показатель используется при построении систем анализа общей эффективности работы оборудования. OEE часто используется в качестве ключевых показателей эффективности, но и анализ данного показателя позволяет менеджменту компании выполнять анализ эффективности работы производства.

Фактически показатель OEE отражает потери производства. Но мы помним, бережливое производство направлено на снижение потерь. Именно поэтому данный показатель часто используется при анализе бережливых производственных систем.

Важно: ключевые потери учитываемые при расчете эффективности оборудования:

  1. Доступность – отражает потери времени из-за не плановых остановок .
  2. Производительность – показывает потери из-за снижения скорости работы оборудования.
  3. Качество – учитывает потери из-за некачественной продукции.

Как рассчитать OEE?

Прежде, чем начинать расчеты, необходимо разобраться с временными промежутками, задействоанными в расчетах. При расчете OEE используется планируемое производственное время. (PPT). Разберемся, что оно в себя включает и как рассчитать.

Полное время или 24/7 – это время включает каждую минуту каждого дня. (All time)

Общее время работы предприятия (POT или Plant Operating Time) – это полное время работы производства

Время плановых остановок (Planned Shut Down, PSD) – временной период всех запланированных остановок. (например: остановки на обед, ночные остановки, остановки на плановое ТОиР и т.п.) Потеря графика является частью TEEP (общая эффективная производительность оборудования). Данный временной промежуток необходимо исключить из общего времени работы.

Планируемое производственное время (Planned Production Time, PPT) -это временной период, которое производственное оборудование должно производить продукцию.

Потери времени на остановки (Down Time Loss, DTL) – время всех внеплановых остановок (например: поломки, нехватка сырья, полные склады и т.п.)

Операционное время (Operating Time, OT) – время, когда оборудование действительно работало и выпускало продукцию. Рассчитывается путем вычитания времени простоя из запланированного времени производства. (OT = PPT – DTL)

OEE используется для эффективности использования планируемого производственного времени (PPT) производства. Если планируемое производственное время используется не полностью, то в снижении показателя OEE это будет сразу заметно. Но, хочется обратить внимание, что анализ OEE позволяет находить практически все потери эффективности и производительности оборудования. Таким образом, основная цель анализа OEE – определить динамику уменьшения и/или устранения этих потерь. Конечно, идеальный OEE это 100%, но фактически очень хорошим показателем считается значение от 80%.

Планируемое производственное время находим по формуле:

PPT = POT – PSD, где:

PPT – Планируемое производственное время

POT – Общее время работы предприятия

PSD – Время плановых остановок

Теперь мы рассмотрим три фактора OEE, каждый из которых учитывает различные виды потерь. Это доступность, производительность и качество.

Важно: в расчетах эффективности оборудования (OEE) используется Операционное время (OT) и планируемое производственное время (PPT).

Эффективность оборудования и ДОСТУПНОСТЬ.

Доступность учитывает потери, которые включают любые события останавливающие запланированное производство на значительный промежуток времени (обычно несколько минут).

Например, события, которые создают потерю доступности, включают как незапланированные остановки (например, сбои станков и нехватка материалов), так и запланированные остановки (например, промежуток времени перехода с одной продукции на другую). Данный промежуток времени включается в анализ OEE, так как это время, которое могло бы быть использовано для производства. Хотя может быть невозможно исключить время перехода, но в большинстве случаев оно может быть значительно сокращено. Сокращение времени перенастройки является целью SMED. (Быстрая переналадка).

В виде формулы это выглядит так:

ОТ – Операционное время

РРТ – Планируемое производственное время

Операционное время находим по формуле:

OT = PPT – DTL, где:

ОТ – Операционное время

РРТ – Планируемое производственное время

DTL – Потери времени на остановки (внеплановые)

Очевидно, что Доступность не может быть больше 1, если формулу развернуть: А = (РРТ- DTL)/PPT. Или по другому: А= 1-DTL/PPT

Основная идея показателя доступность. Из формулы очевидно, что любая не плановая остановка (DTL) приводит к снижению показателя Доступности.

Эффективность оборудования и ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ.

Производительность учитывает потери, которые учитывают все параметры, если производственный процесс не работает с максимальной возможной скоростью. (Включая как снижение производительности оператором, так и небольшие остановки).

Читайте также:  Оборудование для продажи колес

Например, события, которые приводят к снижению производительности: износ станков, некачественные материалы, замятие и т.п.

Говоря простым языком, если ваша линия может максимум выпускать 100 изделий в минуту, то она должна выпускать не менее 100 изделий в минуту. Любое снижение производительности учитывается данным показателем.

Рассчитывается производительность по формуле:

P = ICT / (OT/TP) или P = (TP/OT) / IRR, где:

ОТ – Операционное время

IRR – Идеальная норма производства. (ideal run rate) — максимальное количество продукции, которую возможно производить в единицу времени.

ICT – Идеальное время цикла (Ideal Cycle Time) – минимальное время, которое необходимое для выпуска единицы продукции

TP – Выпуск продукции (Total Pieces) – фактическое количество единиц продукции, выпущенное за операционное время OT.

Для анализа производительности потока обычно используют построение карт потока. (КПСЦ – основы изложены в статье “Картирование потока создания ценности”)

Таким образом, любое снижение скорости выпуска продукции относительно максимальной скорости, приводит к снижению показателя производительность.

Эффективность оборудования и КАЧЕСТВО.

Качество учитывает потери на брак, например изготовленные детали, которые не соответствуют стандартам качества.

Важно: изделия, которые попадают в брак или детали, требующие доработки приводят к снижению показателя качества.

Рассчитывается коэффициент качества по формуле:

GP – Выпуск годной продукции (Good Pieces) – фактическое количество единиц годной продукции, выпущенное за операционное время. (OT)

TP – Выпуск продукции (Total Pieces) – фактическое количество единиц продукции, выпущенное за операционное время. (OT)

Данный показатель зависит от объема некачественной продукции.

Важно: при расчете показателя, изделия, которые после выпуска отправляются на доработку, считаются бракованными. Необходимо добиваться выпуска качественного изделия с первого раза.

Факторы потерь OEE.

1. СБОЙ ОБОРУДОВАНИЯ

Отказ оборудования учитывает любой значительный период времени, в течение которого оборудование планируется к производству, но не работает из-за какого-либо сбоя. Если говорить простым языком, то это любая незапланированная остановка или простои. Отказ – это потеря доступности.

Примеры распространенных причин отказа оборудования включают отказ инструмента, поломки и незапланированное обслуживание. Есть и другие распространенные причины простоя. Например: отсутствие операторов или материалов, из-за того, что они ограничены выше по потоку или ниже по потоку производства продукта.

Если существует проблема, как установить порог между отказом оборудования (потеря доступности) и незначительной остановкой (потеря производительности), то хорошее практическое правило – установить этот порог на основе правил для отслеживания причин. Например, любой период простоя, превышающий две минуты, должно иметь причину, связанную с ним, и, следовательно, должно рассматриваться как отказ оборудования.

2. НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА

Настройка и регулировка учитывают любые значимые периоды времени, в которые оборудование запланировано для производства, но не работает из-за переключения или другой настройки станков. Простыми словами – это любая запланированная остановка для настройки и регулировки. Настройка и корректировка – это потеря доступности.

Общие причины потерь это настройка и регулировка аппаратуры. Настройка механизмов включает в себя не только настройку, перенастройку, калибровку и т.п., но так же и настройку вспомогательного инструмента. Например, основные причины включают в себя очистку, время прогрева, плановое обслуживание и проверки качества.

Крупнейшим источником потери времени на настройку, обычно являются переходы. Если не знаете как сократить временной промежуток перехода, то рекомендую использовать инструмент бережливого производства SMED (быстрая переналадка).

3. Холостой ход и легкие остановки

На холостом ходу и незначительных остановках учитывается временной промежуток, в течение которого оборудование останавливается на короткий период времени (обычно минута или две) с остановкой, например по задаче оператора. Если у производственной линии есть холостой ход и незначительные остановки, то это потеря производительности.

Например, распространенная причина холостого хода и незначительных остановок является неправильная подача, застревание материала, затрудненный поток продукта, неправильные настройки, неправильные или заблокированные датчики, проблемы с конструкцией аппаратов и периодическая быстрая очистка.

В эту категорию обычно входят остановки, если продолжительность не превышает пяти минут и не требуют обслуживающего персонала. Основные проблемы часто являются хроническими (одинаковые проблемы /каждый день), потому что может сделать операторов “слепыми” к этим проблемам. Интересно, что большинство компаний точно не отслеживают холостые и незначительные остановки, потому что не видят их.

4. СНИЖЕНИЕ СКОРОСТИ

Снижение скорости учитывает время, если оборудование работает медленнее, чем идеальное время такта. (теоретически самое быстрое время для изготовления одной детали)

Общие причины снижения скорости включают например, грязное или изношенное оборудование, плохую смазку, некачественные материалы, а так же плохие условия окружающей среды, неопытность оператора, запуск и останов.

Эта категория включает в себя все, что не дает процессу работать с теоретической максимальной скоростью. Потому что, если процесс работает медленнее, чем он может – это потери.

5. ДЕФЕКТЫ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА

Дефекты процесса учитывают дефектные детали, произведенные в период стабильного (стационарного) производства. Это включает в себя списанные изделия или которые можно переработать. OEE измеряет качество с первого прохода, если деталь с первого раза не получилась, то она учитывается как брак. Дефекты процесса – это потеря качества. Обычно на производстве данные значения определяют как нормой брака, но эти нормы необходимо регулярно снижать.

Читайте также:  Ввод в эксплуатацию оборудования определение

Основные причины дефектов процесса включают в себя неправильные настройки механизмов, потому что это могут быть как ошибки оператора, так и неправильная работа машин. Если ОЕЕ измеряют на фармацевтических или пищевых предприятиях, то в данном показателе может учитываться и срок годности партии.

6. УМЕНЬШЕНИЕ ВЫХОДА ПРОДУКЦИИ

Снижение выхода продукции учитывает дефектные детали, произведенные от запуска до достижения стабильного (устойчивого) производства. Это включает в себя списанные детали, а также детали, которые можно переработать. Снижение выхода качественной может произойти после любого запуска оборудования, но чаще всего его отслеживают после смены формата. Снижение выхода продукции – это потеря качества.

Например, общие причины снижения производительности включают не оптимальные переключения, неправильные настройки при запуске новой детали. Если оборудование требует прогрева или до выхода на рабочий режим производит брак, это так же учитывается.

Сводная формула для расчета OEE, например в Эксель:

Источник

Расчет теоретической производительности оборудования

date image2020-01-15
views image467

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Длярасчета теоретической производительности оборудования, нам необходимы формулы. Формулы приведены в таблице 5.

Кардная система пневмопрядения

Где, dc – диаметр скатывающих валов, мм;

Nc – частота вращения скатывающих валов, мин -1;

Tx – линейная плотность холста, текс.

Dc – диаметр вращения съемного барабана, мм;

Nc – частота вращения съемного барабана, мин-1;

E – частная вытяжка между плющильными валиками лентоукладчиками и съемным барабаном;

Tл – линейная плотность чесальной ленты, текс;

Uвыт – линейная скорость переднего цилиндра вытяжного прибора, м/мин;

d – число выпусков;

E – частота вытяжки;

Uh – скорость наматывания холстика, м/мин;

T – линейная плотность, ктекс;

Nв – частота вращения веретина, мин-1;

Тр – линейная плотность равницы, текс;

К – крутка, число кручений на 1 метр;

Nв – частота вращения веретен (камер), мин-1

К – крутка, число кручений на 1 метр.

Таким образом, используя формулы таблицы 5 и данные для них из плана прядения, мы можем рассчитать теоретическую производительность оборудования на каждом технологическом переходе.

1. Первым рассчитаем переход трепальной машины МТБ-1, для которой теоретическая производительность рассчитывается по формуле:

Где, dc – диаметр выпускного органа, мм

nc – скорость выпускного органа, м/мин

Тх — линейная плотность холста, текс.

Таким образом: Пт = (3,14*230*11.85*0.06*403) / 1000 = 206.9 кг/ч;

2. Для чесальной машины ЧМ-50 теоретическую производительность рассчитывают по формуле:

Где, dc – диаметр выпускного органа, мм

nc – скорость выпускного органа, м/мин

е — частота вытяжки

Tл – линейная плотность чесальной ленты, текс.

Таким образом: Пт = (3,14*670*44,2*60*3,45) / (1000*1000) = 19,24 кг/ч.

3. Для ленточной машины SB – 951 теоретическую производительность рассчитывают по формуле:

Пт=(Uвыт*60*Т*d*e) /1000

Где, Uвыт – линейная скорость переднего цилиндра вытяжного прибора, м/мин

T – линейная плотность, ктекс

d – число выпусков

E – частота вытяжки.

Таким образом: Пт = (750*60*1,06*3,5) / 1000 = 166,9 кг/ч.

4. Для ленточной машины RSB – 951 теоретическую производительность рассчитывают по формуле:

Пт=(Uвыт*60*Т*d*e) /1000

Где, Uвыт – линейная скорость переднего цилиндра вытяжного прибора, м/мин

T – линейная плотность, ктекс

d – число выпусков

E – частота вытяжки.

Таким образом: Пт = (750*60*1,06*3,5) / 1000 = 166,9 кг/ч.

6. Для прядильной машины ППМ-120МС теоретическую производительность рассчитывают по формуле:

Пт = 0,06*nb*T / K*1000

Где, Nв – частота вращения веретена, мин -1

T – линейная плотность, ктекс

К – крутка, число кручений на 1 метр.

Таким образом: Пт = 0,06*450*15,8/806*1000 = 1,171*76 = 529,2 кг/ч

Расчет фактической производительности оборудования

Для расчета фактической производительности необходимо рассчитать коэффициент использования машин (КИМ).

Трепальная машина (МТБ-1) 0,91 * 0,97 = 0,88

Чесальная машина (ЧМ-50)0,94 * 0,98 = 0,92

Ленточная машина 1 (SB-951)0,94 * 0,99 = 0,93

Ленточная машина 1 (RSB-951)0,94 * 0,99 = 0,93

Прядильная машина (ППМ-120МС)0,95 * 0,96 = 0,91

Где, КПВ – коэффициент полезного времени, (значение КПВ берутся из справочника);

КРО – коэффициент работающего оборудования.

Где, а % плановых остановок в работе оборудования; АПЛ = 3;

КРО = 1 – (3/100) = 0,97.

Расчет фактической производительности оборудования.

Используя результаты расчета предыдущего этапа, следующим действием мы будем рассчитывать фактическую производительность оборудования. Фактическая производительность отличается от теоретической тем, что при ее расчете учитывается фактическое время работы оборудования в течение планируемого периода (КИМ).

Для расчета фактической производительности оборудования по всем технологическим переходам применим формулу:

Где, Пфакт – фактическая производительность оборудования;

Птеор – теоретическая производительность оборудования;

Трепальная машина (МТБ-1)206,9 * 0,88 = 182,07кг/ч

Чесальная машина (ЧМ-50)19,24 * 0,92 = 17,7кг/ч

Ленточная машина 1 (SB-951)166,9 * 0,93 = 155,2кг/ч

Ленточная машина 2 (RSB-951)166,9 * 0,93 = 155,2кг/ч

Прядильная машина (ППМ-120МС)529,2 * 0,91 = 481,5кг/ч

Таблица 6. Фактическая производительность оборудования.

Расчет необходимого количества оборудования по переходам

Для максимально эффективного выполнения заказа по таким показателям как, срок выполнения, нам необходимо рассчитать количество машин по всем технологическим переходам. Для расчетов используем результаты этапов 5 и 7. От количества необходимого оборудования для производства заданного объема, зависят такаие показатели как численность рабочих, фонд заработной платы, объем потребляемой электроэнергии, производительность оборудования и труда.

Для расчета количества машин применим формулу:

М = В / Пф,

Где, В – необходимое количество полуфабрикатов по каждому технологическому переходу;

Пф – фактическая производительность оборудования.

Трепальная машина (МТБ-1)795,6 / 182,07 = 4,36

Чесальная машина (ЧМ-50)723,3 / 17,7 = 40,8

Ленточная машина 1 (SB-951)669,7 /155,2 = 4,31

Ленточная машина 2 (RSB-951)650,2 / 155,2 = 4,18

Прядильная машина (ППМ-120МС)631,3 / 481,5 = 1,3

Источник