РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА




по дисциплине:

«Гибкие производственные системы»

 

Вариант-25

 

 

Выполнила студентка

Группы КТО4з-400

Янситова Е. Е.

Проверил: Соколова Н.А.

 

 

Уфа 2017 г.

Задание 1.1. По заданным зависимостям вероятности безотказной работы P(t) отдельных элементов (станок, транспортер, промышленный робот) ГПМ определить ресурс безотказной работы всего модуля, при обеспечении вероятности безотказной работы P(t)= 0,95. По результатам расчетам построить графики изменения вероятности безотказной работы отдельных компонентов и всего модуля от времени работ t в диапазоне от 0 до 1000 часов с шагом 100 ч. Исходные значения коэффициентов в уравнениях вероятности безотказной работы элементов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Вариант задания Состав ГПМ Значение коэффициента а Значение коэффициента b
  Станок Транспортер ПР 15,3 16,5 16,9 0,25 0,27 0,30

 

Решение:

Основным показателем надежности технологических систем (ТС) является вероятность безотказной работы P(t), т.е. вероятность того, что в рассматриваемом интервале времени t работы оборудования не возникнет отказа всей системы или ее элементов. Этот параметр принимает значения в пределах от 0 до 1.

Определение вероятности безотказной работы определенных элементов по формуле

где е – основание натурального логарифма,

a,b – коэффициенты, определяемые по результатам эксплуатационных и опытных испытаний оборудования,

t – время функционирования оборудования в часах.

Вероятность безотказной работы всей системы, как

где l – число компонентов в системе, влияющих на ее надежность.

 

 

Постром графики изменения вероятностей безотказной работы элементов и всег ГПМ:

 

Из графиков видно, что ресурс безотказной работы станков при P(t)=0,95 составляет 597 ч., ресурс безотказной работы транспортеров при P(t)=0,95 составляет 498 ч., что ресурс безотказной работы промышленных роботов при P(t)=0,95 составляет 299 ч., а ресурс безотказной работы всего модуля при P(t)=0,95 составляет 98 ч.

 

 

 
 


Задание 1.2. По заданным параметрам надежности, стоимости отдельных компонентов ТС (см. табл.2) подобрать компоновку ГПС, состоящей из станка с ЧПУ, промышленного робота и накопительного устройства. При этом общая стоимость ГПС должна быть меньше или равна сумме располагаемых капитальных средств, величина которых выбирается по своему варианту в табл. 3. При этом необходимо выбрать вариант компоновки ГПС, обеспечивающий максимальный ресурс безотказной работы.

Таблица 2.

Наименование Устройства Варианты ресурса безотказной работы при P(t)=0,95 в часах   Стоимость варианта устройства, т. руб.
Станок с ЧПУ 1. 2. 3. 4.   1800,0 1980,0 2110,0 3500,0
Промышленный робот 1. 2. 3.     1200,0 1400,0 1800,0
Накопительное устройство 1. 2. 3.     12,0 12,5 14,0

 

Вариант задания Располагаемая сумма капиталов, т.руб.
  4725,0

 

Решение:

Подбираем следующие компоненты ГПС:

Станок с ЧПУ3-2110 т.руб., ресурс-4500 ч.;

ПР 3-1800 т.руб., ресурс-6000 ч.;

Накопительное устройство 3-14 т.руб., ресурс-8000 ч.

 

Сумма меньше располагаемой 3924 т.руб.< 4725 т.руб. Ресурс работы всего ГПС в этом случае составит 4500ч.

 

 

Задание 1.3. Для заданной структуры ГАЛ (рис. 1), состоящей из ГПМ механической обработки изделий, и известными уравнениями вероятности безотказной работы определить:

- максимальное количество изделий в партии запуска, которые могут быть изготовлены до появления отказа в ГАЛ;

- определить место установки накопителя в линии и его объем для выпуска большего количества изделий по сравнению с ранее найденным значением.

Модули ГПМ 2 и ГПМ 3 являются дублерами по выполняемым функциям, т.е. они выполняют одинаковые технологические операции.

Такт работы линии равен 0,45 часа.

Рисунок 1 – Схема структуры ГАУ

 

Исходные данные для задания 3 представлены в таблице 4. Для отдельных ГПМ заданы уравнения вероятности безотказной работы при P(t) = 0,95, с помощью которых необходимо определить время их безотказной работы Т.

 

Вариант задания Т- время безотказной работы ГПМ, часов при P(t)=0.95 Значение коэффициента а Значение коэффициента b
  Т1= 440 Т2,3 = 370 Т4 = 250 Т5= 280 P(t)6 = 1 -   15,3 16,5 16,9 17,1 0,25 0,27 0,30 0,26  

 

1. Максимальное количество изделий в партии запуска, которые могут быть изготовленны до появления отказа в ГАЛ – N, определяется отношением времени безотказной работы ГАЛ к такту работы линии t. Время безотказной работы ГАЛ равно минимальному значению времени безотказной работы входящих в нее ГПМ, при условии отсутствия дублирования этого модуля.

Определим Т6.

1-е^(-16.4((t)^(-0.29))) = 0.95

 

e^(-16.4*((t)^(-0.29))) = 0.05

 

ln e^(-16.4*((t)^(-0.29))= -2.99

-16.4*((t)^(-0.29)) = -2.99

t^(-0.29) = 0.182

t^0.29 = 5.49

t = 355 ч. = T6

Определим Отсюда находим

2. Накопитель следует установить рядом с ГПМ 5, т.к. время его безотказной работы минимально. Для выпуска большего количества изделий по сравнению с ранее найденным знаением объем накопителя будет определяться в соответствии с заданным максимальным значением времни безотказной работы ГПМ в линии. Допустим, это значение равно Т4= 440 ч., тогда объем накопителя должен вместить в себя:

Для выпуска большего количества изделий для каждого ГПМ можно принять равное время безотказной работы и большее по сравнению исходной линии. В этом случае использование накопителя не потребуется.

Задание 1.4. По исходным данным (табл.5 и табл.6) необходимо составить схему компоновки ТС и определить коэффициенты загрузки модулей (групп оборудования), длительности производственного цикла изготовления обобщенных изделий на каждом модуле и во всей ТС. Передаточная партия заготовок равна 4 шт, технологические маршруты в системе не имеют возвратов, входной поток изделий подчиняется закону Пуассона, а поток обслуживания заготовок имеет экспоненциальный характер. Каждый ГПМ представляет систему массового обслуживания и может быть одно- или многоканальной СМО. Значения периода запуска, подготовительно-заключительного времени и размера партии запуска выбрать из таблицы 7 в соответствии со своим вариантом.

Исходные данные:

 

Наименование детали   Период запуска, час Размер парии запуска, шт Сумма шт. времени, мин Подготовительно-заключительное время
1. Фланец     16,2  
2. Диск     24,25  
3. Стакан     12,00  
4. Головка     8,10  

 

Номер детали Технологический маршрут обработки заготовок
Номер модуля ГПМ Штучное время операции, мин Номер модуля ГПМ Штучное время операции, мин Номер модуля ГПМ Штучное время операции, мин
Операция 05 Операция 10 Операция 15
1. Фланец 1 токарный 16,20 - - - -
2. Диск - - 2 токарный 8,10 3 ОЦ 16,15
3. Стакан 1 токарный 5,00 2 токарный 2,00 3 ОЦ 5,00
4. Головка 1 токарный 8,10 - - - -

 

Коэффициент К для всех вариантов одинаковый (количество каналов обслуживания в i-ой группе оборудования (модуле)):

ГПМ1(1токарный)

ГПМ2 (2токарный)

ГПМ3 (3ОЦ)

Решение:

 

 
 


Составляем схему компоновки ТС прохождения каждой детали по номерам модулей ГПМ (1- токарный, 2- токарный, 3- ОЦ):

где 1,2,3,4 – номера деталей фланец, диск, стакан, головка.

Сначала находим по формуле

где - сумма штучног времени, мин.,

– размер партии запуска, шт.,

– подготовительно-заключительное время, мин.

= 16,2*20+30 = 354 мин.

= 8,1*20+25 = 187 мин.

= 16,15*20+25 = 348 мин.

= 5*30+30 = 180 мин.

= 2*30+30 = 90 мин.

= 5*30+30 = 180 мин.

= 8,1*40+40 = 364 мин.

Потом подставляем найденное в формулу

где

, где Т – период запуска,

Частные интенсивности формируют общую интенсивность потока . у нас будет 3 штуки: соответственно для первого второго и третьего ГПМ.

= (354/600+180/1200+364/1200)/0.003= 347 мин.,

= (187/3000+90/1200)/0,001= 137 мин.,

= (348/3000+180/1200)/0,001= 266 мин.

Далее находим , где – средний коэффициент загрузки каналов в i-х модулях.

соответственно , , .

= 1,04/2 = 0,52; 1,04;

= 0,137/3 = 0,045; 0,137;

= 0,266/2 = 0,133. 0,266.

Затем находим .

Для первого ГПМ будет:

для второго ГПМ:

Для третьего ГПМ будет:

Дальше по формулам находим , где – средняя длина очереди ожидания обработки перед j-ой группой оборудования.

шт.партии;

 

На основании длины очередей можно определить среднее количество заготовок и полуфабрикатов, находящихся в каждый момент аремени в очереди ожидания обработки и в обработке на каждом модуле

= 0,472+2*0,52 = 1.51 2 шт.партии;

= 0,000005+3*0,045 = 0,135 шт.партии;

= 0,0048+2*0,133 = 0,2708 шт.партии.

Находим среднее время ожидания обработки партии обобщенных изделий на j-ой группе оборудования

= 1,512*3000 = 4536 мин.;

= 0,135*4200 = 567 мин.;

= 0,2708*4200 = 1137 мин.

Отсюда определяется средняя длительность производственного цикла изготовления партии изделий i-го наименования:

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: