Анализ эффективности автоматизации процесса заготовки вторсырьяна производственном предприятии

Аннотация

С.А. Панкратов

  В работе описан один из основных медов автоматизации процесса заготовки вторсырья, использующий систему массового обслуживания. Исследования выполнены на базе производственно-заготовительного производства по заготовке, обработке и сбыту вторсырья.

Ключевые слова: анализ, автоматизация, эффективность, производство, система массового обслуживания, вторсырье

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

1.Введение

В статье описан один из основных медов автоматизации процесса заготовки вторсырья, использующий типовые решения в комплексе.
Исследования выполнены на базе производственно-заготовительного производства (ПЗП).
Любая система, в которую входит человек, является социальной. Поэтому любую компаниюследует рассматривать как социально-экономическую систему. В данном случае рассматривается линейная система, с линейными взаимодействиями и линейными законами развития. Рассмотрим схему заготовки текстильного вторсырья как социальную систему.

2.Процесс заготовки до автоматизации

Процесс на въезде машины на приемный пунктПЗП:

1. Открытие ворот охранником
2. Заезд машины на весы
3. Водитель выходит из машины и идет к сотруднику ПЗП на весовой для информирования о поставке вторсырья
4. Информирование. Вбивание вручную в АРМ «Заготовка» данных
   • о поставщике
   • о машине
   • о грузе (сорт, вес БРУТТО)
5. Водитель идет к машине и садится в нее
6. Съезд машины с весов
7. Пока машина на весах, охранник закрывает ворота, чтобы контролировать въезд машин на весы, дав, тем самым, весам стабилизироваться и подготовить автоматизированную систему для приемки следующей машины

Похожий процесс происходит на выезде машины с приемного пункта ПЗП:

1. Заезд машины на весы
2. Водитель выходит из машины и идет к сотруднику ПЗП на весовой для информирования о сдаче вторсырья
3. На весовой оператор ИС:
   • Показывает табло с весом машины уже без груза
   • Выдает квитанцию с весами БРУТТО и НЕТТО
4. Водитель идет к машине и садится в нее
5. Съезд машины с весов
6. Закрывание ворот

Выше описанный процесс происходит с каждой машиной-поставщиком. Для определения необходимости автоматизации процесса заготовки вторсырья, необходимо делать временные замеры [1]. В результате получаются следующие усредненные результаты (Табл. 1):

Таблица 1. Расчет времени заготовки до автоматизации

В результате на заготовку текстильного вторсырья с одной машины затрачивается 290 секунд, что равняется 4,83 минуты.

1.Автоматизация процесса заготовки

Автоматизация процесса заготовки вторсырья заключается в следующем:

1. Устанавливаются шлагбаумы при въезде на весы и създе с весов, чтобы контролировать время нахождение автомобиля на весах и позволить весам стабилизироваться и показывать точный вес. Так же шлагбаумы открываются быстрее, чем раздвижные ворота (проведены временные замеры хронографом);
2. Устанавливаются специальные внешние табло, чтобы водитель не выходил из машины и не шел посмотреть на пункт приема данные весов, а находился в машине. Тем самым сокращается время на информирование водителя о весе и ограничивается доступ третьих лиц к информационному и программному обеспечению на пункте приема;
3. Каждому водителю от поставщика выдается магнитная карта. Рядом с весами устанавливается считыватель магнитных карт (СМК), приложив к которому магнитную карту водитель, не выходя из машины, автоматически передаст данные о себе и поставщике;
4. После выгрузки сырья из автомобиля процесс повторяется, чтобы вычислить чистый вес привезенного вторсырья. Водитель опять прикладывает магнитную карту к СМК и получает квитанцию со всеми данными, по которой он сможет получить деньги за привезенный груз.

Также рассчитывается время с помощью хронографа и в присутствии эксперта, который делает корректировки по времени в случаях, когда процесс заготовки идет не по графику[2]. В результате получаются следующие усредненные результаты (Табл. 2):

Таблица 2. Расчет времени заготовки после автоматизации

Очень наглядно видна разница во времени до и после автоматизации процесса заготовки на графиках ниже (Рис.1, Рис.2).

Рисунок 1.Время взвешивания (БРУТТО) до и после автоматизации

Рисунок 2.Время взвешивания (ТАРА) до и после автоматизации

1.Математическая модель

Процесс заготовки вторсырья на производстве можно определить как одноканальную систему массового обслуживания (СМО) с ожиданием и отказами[3].
Характеристики данной СМО:

• Правило FIFO
• Система с одним каналом обслуживания (весовая на приемном пункте ПЗП) (Рис. 3)
• Система с ожиданием (очередью)
• Ожидание ограничено длиной очереди (каждая N-машина выходит из потока, не дождавшись своей очереди: по статистике каждая 6-ая машина)
• Очередь (поток автомобилей) распределена по закону Пуассона

Рисунок 3. Канал обслуживания

Определим вероятностные характеристики пункта приема текстильного вторсырья на ПЗП, работающего в стационарном режиме:

После автоматизации процесса получили увеличение производительности в процессе заготовки (Табл. 3):

Таблица 3. Расчет СМО до и после автоматизации процесса заготовки

Выводы

До автоматизации пункт приема вторсырья не обслуживает автомобили в среднем в 94% случаев[4]. После автоматизации этот процент стремится к нулю, что позволяет увеличить количество заготовки на производственном участке;

1. Снизить процент вероятности потери поставщика или машины с заготовкой практически до нуля;
2. Ускорить процесс заготовки;
3. Обслужить почти в 3 раза больше машин за то же время (но в реальных условиях не бывает такого потока машин с такой очередью);
4. Снизить производственные издержки;
5. Повысить уровень сохранности данных предприятия.

Список литературы

1.Панкратов С.А., «Система графической аутентификации»,  «Молодые учёные – развитию текстильной и лёгкой промышленности (ПОИСК-2009): сб. материалов межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов / ИГТА. – Иваново, 2009.
2.Панкратов С.А., «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности», Всероссийская науч.-техн. конф. (2009, Санкт-Петербург) «Система графической аутентификации»: тез.докл. – СПб.: СПГУТД, 2009;
3.Панкратов С.А., «Комплексная защита корпоративной информации на текстильном предприятии» // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2011) – М.: ФГБОУ ВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 2011;
4.Панкратов С.А., Фирсов А.В., «Комплекс методов по автоматизации процессов усиления защиты корпоративной информации на примере производственно-заготовительного холдинга по переработке текстильного вторсырья», Современные тенденции развития информационных технологий в текстильной науке и практике: сборник материалов докладов всероссийской научно-технической конференции – Димитровград: ДИТИ НИЯУ МИФИ, 2012.