WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |

Срок окупаемости дополнительных капиталовложений dК Ток =. (23) dЭ Тогда из зависимости (22), учитывая, что rn = rn0 e-К / К0 и при ТОКО К = 0, находим новый срок окупаемости затрат rn ТОК = ТОКО, (24) rn где ТОКО – срок окупаемости дополнительных средств, вкладываемых при исходном состоянии системы (при неупорядоченности rn0 ), рассчитанный детерминированным методом.

Таким образом, из выражения (24) видно, что срок окупаемости обратно пропорционален неупорядоченности rn.

4.3. Методика расчёта экономической эффективности АСУТП с учётом неупорядоченности производства Данная методика определяет порядок расчёта прибыли и срока окупаемости АСУТП при снижении неупорядоченности производства, которое обеспечено модернизацией СУ.

В реальном технологическом процессе, в силу его сложности и многогранности, постоянно происходят отклонения фактических характеристик и параметров от их теоретически рассчитанных значений.

Выберем за контролируемый параметр объём выпускаемой продукции.

Вычислим разницу между теоретически рассчитанным и фактически выпущенным объёмом продукции:

В В = А, (25) 100% где А – объём недовыпущенной относительно плановых расчётов продукции, %.

Тогда неупорядоченность производственной системы, влияющая на объём выпускаемой продукции, В rn0 =. (26) В Уменьшить неупорядоченность производственной системы можно путём модернизации старой или внедрениям новой, более совершенной СУ.

По несколько изменённой зависимости (5) находим дополнительные годовые затраты на модернизацию системы Ссд = (Snд + Sобд )/ Т + Sэксд, где Snд – дополнительные затраты на проектные работы:

Sn Sn д = А1 ; (27) 100% Sобд – дополнительные капиталовложения (затраты на оборудование):

Sоб Sобд = А2, (28) 100% где А1, А2 – соответственно доля стоимости проектных работ и новых или изменённых узлов оборудования при модернизации СУ, %.

По зависимости (6) находим дополнительные эксплуатационные затраты:

Sэксд = Sз.пд + Sа.фд + Sэд + Sк.мд.

Учитывая, что эффективность системы зависит от количества обрабатываемой в ней информации, которая пропорциональна величине капиталовложений [3], определим фактически получаемую прибыль с учётом неупорядоченности производственной системы (22):

Р = Рmax(1 - rn0 e-К / К0 ), где Рmax – прибыль (эффективность), рассчитанная детерминированным методом, руб.

Для определения прибыли рассчитаем неупорядоченность производства с учётом модернизации СУ:

rn = rn0 e-К / К0, (29) где К, К0 – соответственно дополнительные затраты на модернизацию и затраты на создание и эксплуатацию старой СУ, руб.

Срок окупаемости модернизированной системы rn Ток = Ток0, (30) rn где ТОК0 – срок окупаемости затрат, т. е. время, к истечению которого К + К0 = 0.

Срок окупаемости затрат на систему с учётом дополнительных затрат ТОК0 =(Sn + Sn д + Sоб + Sобд )/(Рmax -(Sэкс + Sэксд )). (31) С учётом неупорядоченности производства окончательно срок окупаемости затрат на создание и эксплуатацию системы определяем по зависимости (30).

4.4. Пример расчёта экономической эффективности АСУТП с учётом неупорядоченности производства Требуется определить прибыль от модернизации и срок окупаемости затрат на СУ в случае её модернизации и с учётом неупорядоченности производства.

В результате внедрения СУ по условиям практического занятия № 2 фактический объём выпуска продукции оказался на 10 % меньшим рассчитанного детерминированным методом (А = 10 %). Это объясняется периодическим контролем качества изделий с прекращением работы основного технологического оборудования, незапланированными остановками оборудования и действием других производственных факторов. Таким образом, потери объёма производства по зависимости (25):

1,15 В = 10% =1,15 106 шт., 100% а неупорядоченность производственной системы по зависимости (26) 1,15 rn0 = = 0,1.

1,15 Модернизация системы путём организации обратной связи позволит осуществлять контроль качества изделий и корректировку технологического процесса во время его функционирования, т. е. можно будет вести речь о синхронном управлении в реальном времени [2].

Пусть плановый объём выпускаемой продукции, заработная плата и численность обслуживающего систему персонала остались прежними (в соответствии с практическим занятием № 2). Проектные работы по модернизации системы увеличились на 25 %, стоимость нового оборудования составила 30 % от стоимости оборудования старой СУ, а годовые затраты на коммунальные услуги увеличились на 0,5 тыс. руб.

По зависимости (27) дополнительные затраты на проектные работы Snд = 25% = 20 тыс. руб., 100% а по зависимости (28) дополнительные затраты на оборудование Sоб д = 30% = 48 тыс. руб.

100% По зависимости (7) находим Sа.фд = 48 (0,02 + 0,06) = 3,84 тыс. руб.

Учитывая, что Sэд = 0,5 тыс. руб., а Sз.пд и Sк.м. не изменились, по зависимости (6) Sэксд = 3,84 + 0,5 = 4,34 тыс. руб.

Таким образом, по зависимости (5) годовые затраты на модернизацию системы Ссд = (20 + 48) / 7 + 4,34 = 14,1 тыс. руб.

Учитывая, что данное увеличение капитальных вложений в весьма малой степени влияет на себестоимость изделий ( Siд 0,04 10-2 руб.), максимально возможную полученную прибыль берём из отчёта по занятию № 2, а прибыль с учётом неупорядоченности производства рассчитываем по зависимости (22):

Р =169,5(1 - 0,1 е-14,1/ 76,5)=155,4 тыс. руб.

Неупорядоченность производства с учётом модернизации СУ, по зависимости (29) rn = 0,1 е-14,1/ 76,5= 0,083.

Срок окупаемости затрат на систему с учётом дополнительных затрат по зависимости (31) ТОК0 = (100+208)/(169,5 – 46,54) = 2,5 года;

с учетом неупорядоченности производства окончательно получаем по зависимости (30):

0,ТОК = 2,5 = 3,01 года.

0,Таким образом, учёт неупорядоченности любой системы ведёт к уменьшению рассчитанного детерминированным методом значения её эффективности и увеличению срока окупаемости затрат на её создание и эксплуатацию.

После расчёта прибыли и срока окупаемости затрат на модернизированную систему управления проверяют правильность полученных результатов с помощью ЭВМ по программе МРОМ3 (приложения 1, 4), а распечатку результатов по заданию № 3 представляют вместе с отчётом преподавателю.

4.5. Задание к практическому занятию № Задание: определить прибыль от модернизации АСУТП и срок окупаемости затрат на неё. Значения А, А1, А2 выбирают из табл. 8 согласно номера варианта, заданного преподавателем, остальные необходимые для расчёта величины – из параграфа 4.4. Окончательные результаты, выраженные в денежных единицах, умножаются на коэффициент Ки = 30.

8. Данные для практического занятия Объём недовыпу- Доля стоимости дополДоля стоимости про№ щенной относи- нительных затрат на ектных работ при мовари- тельно плановых оборудование при модернизации системы анта расчётов продукции дернизации системы А1, % А, % А2, % 1 (16) 5( 15) 25 (30) 30 (40) 2(17) 5( 15) 25 (30) 35 (30) 3 (18) 5( 15) 25 (30) 40 (35) 4 (19) 5( 15) 30 (35) 30 (40) 5 (20) 5( 15) 30 (35) 35 (30) 6 (21) 10 (5) 30 (35) 40 (35) 7 (22) 10 (5) 35 (25) 30 (40) 8 (23) 10 (5) 35 (25) 35 (30) 9 (24) 10 (5) 35 (25) 40 (35) 10 (25) 10 (5) 25 (30) 30 (40) 11 (26) 15 25 (30) 35 (30) 12 (27) 15 25 (30) 40 (35) 13 (28) 15 30 (35) 30 (40) 14 (29) 15 30 (35) 35 (30) 15 (30) 15 30 (35) 40 (35) 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 4.

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА КАК ЭЛЕМЕНТА СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ 5.1.Общие положения Робототехнические комплексы (РТК) широко используются в машиностроении. Однако их автономное применение не даёт требуемого экономического эффекта, который может быть получен объединением в участок (линию) нескольких РТК, связанных транспортной системой (ТС). ТС обеспечивает перемещение заготовок со склада к РТК и межоперационное перемещение заготовок. Такой производственный участок уже представляет сложную технологическую систему. Учитывая высокую эффективность использования этих участков в мелкосерийном и серийном производствах, отличающихся многономенклатурностью и частой сменой объектов производства, основными требованиями к такой ТС является её гибкость, т. е. возможность быстрой переналадки на изготовление нового объекта, большой диапазон номенклатуры изготовляемых объектов и, что особенно важно, высокий уровень загрузки оборудования.

Сложность решаемых задач при технологическом проектировании гибких производственных систем (ГПС), противоречивость требований, необходимость анализа альтернативных ситуаций требуют применения специальных математических методов. Одним из методов, пригодных для анализа элементов ГПС является аппарат теории исследования операций, а РТК может быть представлен как элемент системы массового обслуживания. Этой последней называют совокупность пунктов, в которые поступают через некоторые промежутки времени объекты (входящий поток), которые подвергаются там соответствующим операциям (обслуживанию) и затем покидают систему (выходящий поток).

Промежутки времени, через которые поступают объекты, и время обслуживания носят обычно случайный характер. При массовом поступлении объектов в системе обслуживания могут возникнуть очереди. Независимо от конкретной природы и характера объектов, поступивших в систему обслуживания, их называют требованиями (заявками).

Входящий поток требований рассматривается как последовательность событий, следующих через какие-либо моменты времени. Очередью называют совокупность требований, ожидающих обслуживания в момент, когда пункты обслуживания заняты обслуживанием других требований.

Структура очередей и поступления на них требований на обслуживание определяется как свойствами и возможностями, так и установленными правилами прохождения требований через эти системы. Требования могут выполняться в порядке поступления (операции на конвейере), с приоритетом (внеочередное право на обслуживание, например, в связи со срочностью заказа), в порядке первого очередного поступления при освободившимся канале обслуживания («первым пришёл – первым обслужен»). Основной характеристикой очереди является время ожидания.

Система пунктов обслуживания может иметь различную организацию: с последовательными, параллельными и комбинированными каналами. Система массового обслуживания, имеющая один пункт обслуживания, называется одноканальной, а состоящая из N пунктов, работающих параллельно, – многоканальной.

РТК на базе промышленного робота ПР5, структура которого представлена на рис. 4, можно представить как элемент системы массового обслуживания одноканального типа, имитирующий работу РТК. Работа РТК, представленного на рис. 4, состоит из следующих операций: приём роботом заготовок, поступающих по конвейеру (из бункера); установка заготовки на технологическое оборудование (позицию сборки); обработка заготовки (сборка изделия);

съём готовой детали со станка (съём изделия с позиции сборки); укладка детали (изделия) на позицию накопления деталей (изделий).

Управление промышленным роботом (ПР) осуществляется программируемым микроконтроллером (в данной работе – микроконтроллером МКП-1), представляющим собой микропроцессорное устройство, предназначенное для циклового и программно-логического управления работой технологического оборудования, в том числе ПР. Алгоритм работы микроконтроллера определяется программой, вводимой в его память.

5.2. Устройство микроконтроллера МКП- Микроконтроллер построен по модульному принципу, т. е. все его функциональные блоки выполнены в виде конструктивно законченных устройств (модулей) (рис. 5).

Основными конструктивными узлами микроконтроллера являются: корпус, пульт управления; функциональные модули, модули источника питания;

сетевой фильтр. Все необходимые органы управления и индикации режимов работы микроконтроллера расположены на лицевой панели (рис. 6).

Пульт управления совместно с модулем управления составляет техническое средство общения оператора с микроконтроллером и включает в себя 8-ми разрядный однострочный дисплей, индикаторы режимов работы и клавиатуру для ввода команд и управления режимом работы микроконтроллера. Однострочный дисплей предназначен для отображения контролируемой оператором t обр.х ОТ О t тр.t тр.ПНЗ ПР ПНД t ус т.ПНД t тр.t ус т.1 tза х.t обр t обр.х ОТ О t тр.tза х.ПНЗ ц t Т у Рис. 4. Структурная схема и циклограмма работы РТК: ОТО – основное технологическое оборудование (станок); ПНЗ – позиция накопления заготовок, ПНД – позиция накопления деталей; ПР – промышленный робот. t – время зах.

захвата объекта захватывающим устройством ПР; t – время транспортироватр.

ния (переноса объекта к станку и от него); t – время установки заготовок на уст.

станок или детали (изделия) в тару; Tобр.– время обработки на станке; t – обр.х время обратного хода робота; Тц – длительность цикла обслуживания в РТК одной заготовки (детали) информации. Для выполнения операций ввода, контроля, отладки и выполнения управляющих программ на пульт управления выведены пять индикаторов режимов работы: А – автоматический, Р – ручной, Ш – пошаговый, ВП – ввод программы, П – просмотр программы.

Модуль процессора (МПР) (см. рис. 5) осуществляет сбор, цифровую обработку и вывод информации в соответствии с исполнительной программой, записанной в программируемое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) модуля памяти.

Общая магистраль связи Магистраль связи системы ввода-вывода Магистраль связи системы питания Система Система ввода- Модуль Система питания вывода процессора памяти Рис. 5. Структурная схема микроконтроллера Система памяти включает в себя модуль памяти и модули энергонезависимого запоминающего устройства.

Система ввода-вывода обеспечивает с помощью соответствующих модулей связь модуля процессора с пультом управления, управляющей ЭВМ высшего ранга и внешним технологическим оборудованием: электропневмопреобразователями, реле, элементами сигнализации, датчиками состояния оборудования (контактными, бесконтактными), исполнительными устройствами и т. п. Она обеспечивает преобразование уровней и гальваническую развязку сигналов, а также индикацию состояния каждого входа и выхода микроконтроллера.

Система электропитания микроконтроллера преобразует первичное напряжение питающей сети во вторичное стабилизированное напряжение величиной 5 и 12 вольт, необходимое для питания его модулей. Следует обратить внимание на то, что микроконтроллер не содержит источников питания исполнительных устройств и датчиков состояния внешнего технологического оборудования.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.