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设备开动率及设备综合可动率的研究

2012-08-15王亮亮

北京汽车 2012年2期
关键词:负荷意义设备

王亮亮 刘 鹏 吴 超 徐 梁

Wang Liangliang, Liu Peng, Wu Chao, Xu Liang

(长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,河北保定,071000)

0 引 言

众所周知,一台设备的稳定性和可靠性是设备综合性能的重要体现,也是生产连续性的重要保证。然而组成这个设备的各个零部件均有其固有的使用寿命,再结合产品的市场周期,如何对此设备进行正确的定位,使设备在精益生产理念的指导下发挥其最大作用是当代设计工作者不懈努力的目标。文中所探讨的设备综合可动率和设备开动率正是与产品设计和使用息息相关且具有指导意义的参数,科学合理地选择这些参数对生产的发展具有深远意义。

1 设备综合可动率与设备开动率的含义

设备综合可动率即以机器设备实际可以运转的时间除以需要使用设备的负荷时间,其意义是用来表示当设备要被使用时,能够正常运转的比率。它的目标值是越高越好。

设备开动率是用来表示机器设备使用效率的指标。传统的定义大都是以机器设备的开动时间除以最大负荷时间,其中负荷时间是指从一天(或一个月)的制度时间扣除计划保全时间、生产计划上的停止时间,开动时间是指负荷时间减掉换模、刀具、故障、调整等时间。

2 两者之间的区别

好比买一辆自用轿车,设备开动率表示一天内开动汽车的时间比率,谁都是在需要的时候才去开车,而不是让车连续24 h都在行驶,即设备开动率达到甚至超过 100%;而设备综合可动率是指汽车想开时就能启动的比率,希望每次需要使用时都能顺利发动而不会抛锚,即设备综合可动率为100%。

3 两者对于生产设备的意义

设备开动率是描述机器使用效率的指标,它的值并非越高越好,要根据精益生产要求、设备实际的使用情况进行综合考虑,强调适时生产、适量生产。譬如说,设备开动率也要考虑市场的需求量,假如设备的负荷为每天可生产100件产品,而这个月的平均需求量仅为50件,那么设备开动率即为 50%;假如这个月的平均需求量为120件,那么设备的开动率就要大于100%,表示设备在超负荷生产。设备开动率是一个实际采集的统计数据,该数据的选择涉及生产、销售等多方面因素。设备初期所选择的设备开动率并非根据实际因素所得,其所反映的意义不大。

对于设备综合可动率,在流水线生产的过程中,产品以单件及批量加工为主。设备综合可动率低反映设备综合稳定性差、故障率高,对生产造成困扰,如物流受阻,停工等待,品质问题等。为了保证生产的流程化和连续性,必须以设备综合可动率百分之百为目标,做到想动即动,想停即停。在设备设计初期,设备综合可动率的选取充分反映了计划生产对设备综合性能的要求。然而,一旦设备开始使用,设备综合可动率便没有任何意义。例如设备要求的综合可动率为95%,而在设备落成之后,因某些因素导致设备无法正常使用甚至失败,即5%的设备不可动率发生了,设备不可使用的现实形成,但并不能因此否认设备的前期设计综合可动率的意义。打个比方,抛硬币实验中正面与反面事件发生的概率均为50%,当结果揭晓后,正面的结果即成定论,那么此时的概率再没有任何意义,但不能否认结果发生之前对事件结果预估概率的意义。设备综合可动率是设备设计初期的重要参数。

4 设备综合可动率的选择办法

在参与的某汽车厂总装车间生产线的前期设计中,关于设备综合可动率计算和选择都出现了相似的问题。然而这些数据的准确性直接影响着对设备质量的要求,举例说明如下。

某汽车整车厂总装车间计划产能210 000辆/年,车间采用双标准班工作制,年工作日250天,生产节拍60 s,计算相应的设备综合可动率。

(1)明确产能H =210 000辆/年。

(2)根据汽车总装车间的工艺特点为间断性生产,工作环境为一类,设备类型为一般设备,自动移动或强制移动装配流水线,工作制度为双班制。通过以上数据,参考《机械工厂年时基数设计标准》JBJT2-2000确定:公称年时基数设备损失率为5%,即设备的时间利用率为95%。

(3)通过以上参数得

F=N×D×S×Y=2×250×8×95%=3 800 h

F为工艺设计年时基数;N为工作班制;D为年工作天数;S为每班的工作时间;Y为设备的时间利用率。

(4)T= 3 600×F×λ /H

λ=T×H/3 600×F

λ=60×210 000/3 600×3 800

λ=0.921

λ=92.1%

T为生产节拍;λ为设备综合可动率;H为生产纲领;F为工艺设计年时基数。

经由以上运算,得出该总装车间设备要求综合可动率在92.1%之上。

5 结 论

综上所述,设备开动率是管理者实际统计出的数据,对连续生产、设备维护、产品开发、市场拓展等具有指导意义。设备综合可动率是设备设计前期的设计参数,对材料选取、功能开发、安全系数、可靠系数的选取具有参考意义。选择符合实际需求的设备综合可动率对生产设备的经济适用性具有重要作用。

[1]龚微寒.汽车装配线设计[J]. 湖北汽车,1991,(4):23-30.

[2]张文英.常见汽车总装线浅析及新型总装线的设想[J].杭州机械,1993,(1):19-23.

[3]JBJT 2-2000,机械工厂年时基数设计标准[S].

[4]韩基君. 汽车工厂设计. 2008.

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