РОЗДІЛ 2
НАПРЯМИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПІДГОТОВКИ ВИРОБНИЦТВА НОВОЇ ПРОДУКЦІЇ
2.1. Вибір оптимального ряду модифікацій нових машин
Найважливішим параметром конструкторської уніфікації виступає скорочення
номенклатури нових машин, що мають однакове або схоже експлуатаційне
призначення. Реалізація уніфікації в першу чергу здійснюється визначенням
оптимальних чисел параметричних рядів (гами) виробів [57]. Кожний ряд – це
сукупність виробів, що аналогічні за своєю кінематикою, робочим процесом, але
різних за габаритами, потужністю або іншими експлуатаційними параметрами
(вантажопід’ємність автомобіля, робочий об’єм двигуна, продуктивність
автогрейдера тощо). Завдяки внутрішньосімейній уніфікації в межах
параметричного ряду вдається на основі принципів агрегатування створювати
необхідну кількість моделей за рахунок невеликого числа типорозмірів
складальних одиниць [26, 58].
Із досвіду підготовки створення і освоєння нової продукції відома функція
розподілу продуктивності автогрейдерів, вантажних автомобілів,
асфальтозмішувальних установок тощо. Функцію розподілу можна отримати шляхом
статистичної обробки конструкторської, технологічної, виробничої документації,
що пов’язана із забезпеченням економічної ефективності виробу. Виникає питання
стосовно створення одного типу нової машини, який може забезпечити
продуктивність для любих умов її експлуатації. Можна створити декілька
модифікацій з різною продуктивністю. Так, модифікація нової машини з меншою
продуктивністю, як правило, більш проста і дешевша і у виробництві, і у
експлуатації [26].
За більшої кількості модифікацій досягається зменшення затрат на виконання
роботи, так як в залежності від потрібної продуктивності вибирається
відповідний тип машини. Разом з тим зростають витрати на розробку, випробування
і поставку на конвеєр модифікацій нової машини. Одночасно збільшується питома
вартість кожної модифікації внаслідок зменшення обсягів виробництва машин
кожного типу і зростають питомі витрати на експлуатацію кожної модифікації
машини.
Зважаючи на наведені аргументи існує оптимальне число модифікації
автогрейдерів, асфальтозмішувальних установок, вантажних автомобілів тощо і
оптимальна продуктивність кожного із них, за яких мінімізуються сумарні
витрати. Таким чином, необхідно визначити оптимальну кількість модифікацій
нових машин і відповідні значення їх аргументів, за яких сумарні витрати
мінімізуються.
Розробимо методику вирішення одномірної задачі з вибору однієї змінної N, що
мінімізує сумарні витрати, має аналітичний вираз, і найбільш прийнятна для
використання на промислових підприємствах, що створюють і освоюють нову
продукцію.
В практиці роботи підприємств вартість виробництва нової машини (Со)
пропорційна аргументу (х)
Со = аЧ х , (2.1)
де a - коефіцієнт пропорційності вартості виробництва модифікації нової машини,
грн/м3 .
Таким чином, формулюється функція вартості розробки, випробувань і постановки
на виробництво нової модифікації автогрейдера або асфальтозмішувальної
установки Ср(х) , вартості виробництва одної модифікації від цього аргументу
Св(х) і вартості експлуатації в одиницю часу Се(х) .
Функція потреби F(x) у в аргументі (х) розраховується зо формулою
F(x) =bЧ(xN -xo) при , (2.2)
де b - коефіцієнт пропорційності потреби у модифікації нової машини, автогр./м3
.
Диференційна функція b(х-хо) потреби в аргументі постійна в деякому діапазоні
аргументу і дорівнює, як відомо із спеціальної літератури [59], нулю за його
межами:
Ср(х) = сЧх, (2.3)
тобто вартість розробки (Ср) машини пропорційна величині аргументу. Витратами
на експлуатацію машини можна знехтувати, що суттєво не позначиться на
достовірності моделі [60].
Вирішення задачі полягає в наступному: задаємося числом модифікацій, вибираємо
звичайними методами оптимальні значення аргументу для даного випадку і
підраховуємо витрати. Процедура повторюється для різного числа модифікацій. На
завершальному етапі обґрунтовується оптимальне число модифікацій.
Для конкретного типу нової машини значення аргументу повинно бути хN . Сумарні
витрати (S) в цьому випадку розраховуються за відомою із спеціальної літератури
[61] формулою
S = bЧ(xN -xo) ЧaЧxN +cЧxN . (2.4)
Таке рівняння записується в безрозмірному вигляді:
, (2.5)
де , (2.6)
. (2.7)
В подальшому величину будемо позначати хо .
Якщо мають місце дві модифікації, то аргумент машини першої модифікації
визначається за умов мінімізації сумарних затрат. Для другої модифікації
конкретного типу нової машини він дорівнює .
В цьому випадку сумарні витрати
. (2.8)
У формулі (2.8) через хо і х1 позначені відношення цих величин до хN . Першу
похідну від S прирівняємо до нуля. Після вирішення отриманого рівняння
визначимо, що
(2.9)
Витрати для цього випадку обраховуються за формулою
. (2.10)
Перший член рівняння (2.10) показує витрати на розробку, випробування і
поставку на виробництво (Sp), а другий – витрати на виробництво ().
Таким же чином задача вирішується і в тих випадках, коли число модифікацій
дорівнює трьом і більше. Наведемо відомі із літератури результати [61] стосовно
визначення затрат на розробку та витрат на виробництво типів пристроїв, що
показані в табл. 2.1.
За своїм характером задачі вибору оптимального ряду відносяться до відомих
рішень розподілу [59, 60], але відрізняються від них наявністю нефіксованих
значень аргументу. Обґрунтовані аргументи N типів х1, х2,…хN застосовуються в
діапазоні від хk-1 до хk
- Київ+380960830922