6. Расчет параметров гибких производственных систем
6.1. Расчет общих параметров гпс
Гибкие производственные системы представляют собой системы массового обслуживания, и для расчетов компоновки гибких производственных систем используют математический аппарат теории массового обслуживания, который позволяет на основе вероятностных расчетов определить количество единиц основного технологического оборудования (гибких производственных модулей), необходимого для обработки в заданный по плану период T заданного количества N различных деталей общей трудоемкостью Q при среднем времени обработки одной детали s и среднем интервале поступления детали в систему a.
Так как в общем случае время обработки изделий на станке (время одной операции) s и интервал поступлений (время между обработками на станке двух последовательных изделий) а есть величины случайные, гибкая производственная система должна иметь на входе определенное число накопителей к, предназначенных для образования очереди поступающих изделий на тот случай, если к моменту поступления очередной детали все имеющиеся станки будут заняты обработкой других деталей.
Для упрощения транспортных операций в системе организуем ГПС по принципу «станок-склад-станок». Это означает, что каждая деталь при обработке по каждой операции попадает на станок через склад.
Тогда общее число Nобщ деталеопераций, которые должны быть выполнены в системе за плановый период T, можно определить по формуле 6.
, (6.1)
где Ni - количество деталей i-ro наименования;
Wi - число операций при изготовлении детали 1-го наименования;
N - количество типов различных деталей.
Общие трудозатраты (трудоемкость) Qобщ при выполнении Nобщ деталеопераций за заданный планом период Т можно определить по формуле
, (6.2)
где Qj - трудоемкость одной операции (j=1,... Wi детали Ni).
Тогда среднее время (трудоемкость) выполнения одной деталеоперации S есть отношение общей трудоемкости Qoбщ к общему числу деталеопераций Nобщ:
(6.3)
Для определения среднего значения (интервала) поступлений деталей на станок а воспользуемся формулой 6.4.
(6.4)
где Т - планируемый период изготовления деталей.
Общее число гибких производственных модулей (станков) m определяется по формуле 6.5.
(6.5)
По формуле принимается ближайшее целое число с избытком.
Тогда коэффициент загрузки и одного ГПМ (в данном случае станка) определяется отношением:
(6.6)
Формула для определения числа накопителей k:
(6.7)
Число накопителей округляется до целого значения.
Располагать накопители в ГПС можно разными способами:
способ 1: сосредоточить все накопители в компактную группу, расположив их перед цепочкой ГПМ. Обычно этот способ применяется при к < т.
способ 2: распределить все накопители по отдельным ГПМ. Обычно этот способ используют при к~т.
способ 3 (комбинированный): часть накопителей распределяется по ГПМ, остальные располагают компактной группой перед цепочкой ГПМ. В этом случае целесообразно комплектовать все ГПМ одинаковым количеством накопителей.
6.2. Расчет склада для гпс