Файл: Мясников, В. А. Программное управление оборудованием.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 179

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Как видно из вышеприведенных расчетов и рис. 202, окупае­ мость робота зависит от времени его работы в сутки. При сроке амортизации пять лет и замене одного оператора в каждой из двух смен срок окупаемости снижается на 56%, если робот стоит

25000долл., ежегодные амор­

 

 

 

 

 

тизационные отчисления

со­

100

 

 

 

 

ставляют

5000

долл.,

за­

SO

-

 

 

 

траты на

содержание робота

 

 

 

60 -

 

 

 

0,75 долл, в ч,

а

средняя

 

 

 

стоимость выполняемой рабо­

Сэ 00

 

 

 

ты 5,5 долл.

в ч.

 

 

 

£

 

 

 

 

 

Таким

образом,

период

СЪ 20

 

 

 

 

 

Сэ

 

 

 

 

возврата составляет два года.

с:

 

 

 

 

CD

2/h

6

8

10 12 10 16 18 202220

Расчет

проводился

исходя

Количество часов роботы всутки

из того, что зарплата рабо­

-20

 

 

 

 

 

чего

составляет

3,8

долл,

Рис. 202. Определение окупаемости про­

в

ч

(т.

е.

она

ниже,

чем

мышленного

робота в зависимости от

в

предыдущем

примере

ра­

 

времени его работы в сутки

счета).

На рис. 203 приведена диаграмма экономической эффективности применения роботов. Диаграмма построена при условии, что один

робот выполняет работу

одного оператора, человек и робот за­

гружены полностью на

100% и годовой фонд рабочего времени

6.0 г

 

 

 

 

Рис. 203. Эквивалентные почасовые

 

расходы (в долл.): а — при использо­

 

вании

человека;

б — при аренде ро­

 

бота в

течение пяти лет; в — при по­

 

купке робота и амортизации в течение

 

1 0 лет;

1—3 — сменность работы ро­

 

бота;

эксплуатационные рас­

 

ходы, зарплата, прибыль, техническая

 

эксплуатация робота, электроэнергия;

 

— расходы при капиталовложе­

 

нии в

сумме 23 600 долл, на робот:

 

плата за аренду,

амортизация в тече­

 

 

ние

1 0 лет

при односменной работе составляет 2000 ч. Так, стоимость годо­ вой аренды робота Unimate составляет 7000 долл. При исполь­ зовании его на операциях литья под давлением чистая годовая экономия составляет около 22 000 долл, (включая стоимость аренды) и представляет собой преимущественно экономию на зар­ плате рабочих (освобождено 4 чел. при работе робота 20 ч в сутки).

383


Для определения прибыли в зависимости от срока службы робота и процента годовых амортизационных отчислений в США разработана таблица коэффициентов (табл. 14). Прибыль, получае­ мая от использования робота, определяется по формуле Р = = (L Е) /г, гдс /с — коэффициент зависимости прибыли от срока

службы робота и процента его амортизации.

Т а б л и ц а 14

Коэффициенты для определения прибыли

взависимости от срока службы робота

ипроцента годовых амортизационных отчислений

Срок службы

 

Годоные амортизационные отчисления,

%

робота

6

10

 

20

 

в годах

15

30

1

0,969

0,950

0,928

0,907

0,870

2

1,883

1,814

1,735

1,663

1,539

3

2,746

2,599

2,436

2,293

2,054

4

3,559

3,313

3,046

2,818

2,450

5

4,327

3,962

3,577

3,256

2,755

6

5,051

4,551

4,038

3,620

2,989

7

5,734

5,088

4,439

3,924

3,169

8

6,379

5,575

4,788

4,177

3,308

9

6,987

6,018

5,091

4,388

3,414

10

7,560

6,421

5,355

4,564

3,497

Если, например, срок службы робота 10 лет; ежегодные амор­ тизационные отчисления 20%, а стоимость выполняемой работы 5,5 долл, в ч, то при работе робота в одну смену

Р г =

(11 000 — 2000) 4,564

=

41 076 долл.;

при работе в две смены

 

 

 

Р, =

(22 000

— 3000) 4,564

=

86 716 долл.

Анализ технико-экономических показателей производства при применении промышленных роботов показывает, что прибыль полу­ чается за счет экономии на зарплате рабочих, высвобождаемых роботом, поэтому при довольно высокой часовой ставке рабочих в США создаются роботы со сложными и дорогими системами программного управления; в то же время в Японии, где зарплата рабочих значительно ниже, чем в США, вынуждены создавать недорогие модели роботов с упрощенными механикой и систе­ мами программного управления.

В автомобильной промышленности США был проведен экспе­ римент по комплексной автоматизации поточного производства автомобильных колес с помощью 23 роботов и двух резервных

384


Т а б .п и на 15

Технико-экономическая эффективность применения промышленных роботов за рубежом

Область применения

Штамповка автомобиль­ ных деталей

Ковка фланцев, колец подшипников, заготовок шестерен. Обслуживание комплекса установок: печи, пресса и установки высоко­ энергетического прессова­ ния

Количество

высвобожденных

рабочих

3 чел.

6 чел. при смен­

ной работе

Перемещение 2

роботами

3 чел. при трех­

гнезд пружин задней под­

сменной работе

вески автомобиля из одного

 

штампа пробивного пресса

 

в другой (завод фирмы

 

«Ford Motor Со»)

 

 

Обслуживание

пресса

То же

для пробивки отверстии

Дополнительный эффект от применения роботов

Уменьшение до миниму­ ма износа штампа, повы­ шение безопасности рабо­ ты, увеличение производи­ тельности труда

Повышение производи­ тельности работы оборудо­ вания

Повышение производи­ тельности труда

Увеличение производи­ тельности пресса с 550 до 720 изделий в час

Транспортировка

сталь­

2 чел. при двух­

Выдерживание цикла об­

ных заготовок при

1205° С

сменной работе

работки. Освобождение че-

из печи в ковочный пресс

 

 

* ловека с работы в зоне с по­

 

 

 

 

 

 

вышенной температурой

Обслуживание

 

пресса

3 чел.

при трех­

Уменьшение износа

с магазином на заводе изго­

сменной

работе

штампа. Повышение произ­

товления деталей двигате­

 

 

водительности

и

безопас­

лей внутреннего

сгорания

 

 

ности труда

 

 

 

Загрузка

2 штамповоч­

2 чел. при двух­

Освобождение

человека

ных прессов

 

 

 

сменной работе

от опасной

работы

Обслуживание

 

машин

4 чел. при трех­

 

 

 

для литья под давлением

сменной

работе

 

 

 

 

Переменная

разгрузка

4 чел. при двух­

Удаление операторов из

2 машин для литья под

сменной работе

горячих цехов.

Увеличение

давлением

 

 

 

 

 

срока службы пресс-формы

 

 

 

 

 

 

и повышение

производи­

 

 

 

 

 

 

тельности труда

 

Разгрузка

формовочных

6 чел.

при трех­

Повышение

производи­

машин,

производящих

сменной

работе

тельности

оборудования.

крупногабаритные изделия

 

 

Повышение

безопасности

методом инжекции

 

 

 

работы оператора — сни­

 

 

 

 

 

 

жение брака до минимума

Напыление

смазки в

2 чел.

при двух­

 

 

 

 

пресс-формы

 

 

 

сменной работе

 

 

 

 

25 Мясников и др.

385


П р о д о л ж е н и е т а б л . 15

Область применения

Извлечение отливок из пресс-формы, охлаждение в ванне, подача отливок под обрезной пресс и уклад­ ка литников на конвейер

К о л и ч ес т в о

Дополнительный эффект от

в ыс побо жд е и и ых

применения

роботов

р а боч п х

 

 

*—

Повышение

производи­

 

тельности машин с 215 до

 

330 отливок в час. Сниже­

 

ние брака с 5 до 2%

Разгрузка

литейной ма-

3 чел. при трех-

шины и охлаждение отли­

сменной

работе

вок на цинковом заводе

 

 

литья

под давлением

 

 

Изготовление

оболочек

2 чел.

при двух-

для

самолетов

методом

сменной

работе

литья

по

выплавляемым

 

 

моделям

Выдерживание одиородпого цикла на всем протя­ жении работы, повышение качества отливок

Увеличение однородностп отливки

Точечная сварка кузо-

52 чел., высво-

26 роботов выполняют

вов автомобилей

божденных 6 ро­

95% всех сварочных работ.

 

ботами

Производительность

каж­

 

 

дого — 60 сварочных точек

 

 

в минуту (при требуемой

 

 

производительности

2 0 то­

 

 

чек в минуту)

 

Точечная сварка

метал-

2 чел.

при двух-

лических

каркасов

канце­

сменной

работе

лярского

оборудования

 

 

 

Сборка

кузовов

автомо­

250—280

рабо­

билей

 

 

чих, 15 мастеров и

 

 

 

5 старших

масте­

 

 

 

ров, высвобожден­

 

 

 

ных 80

роботами

Получение надежных швов. Повышение произ­ водительности труда

Обслуживание одним ро­ ботом поочередно 2 испыта­

тельных стендов гидроис­ пытания корпусов двигате­ лей (перенос к стенду, уста­ новка на нем, пуск обору­ дования, снятие со стенда, перенос к транспортеру и установка на него двига­ теля)

Разгрузка металлорежу­ щих станков

Разгрузка машин для производства пластмассо­ вых изделий дутьевым способом

4 чел. при двух­ сменной работе

То же

Загрузка

формовочных

2 чел.

при двух-

машин на

пластмассовом

сменной

работе

заводе

 

 

 

Увеличение производи­ тельности установки до 450 корпусов в час

*--

Сокращение числа рабочих в опасной зоне. Повы­ шение производительности труда

386


Область применения

Загрузка п разгрузка устройства для детонацион­ ного покрытия различных детален реактивных машин

Нанесенне гальванических покрытий на контей­ неры методом погружения их в ванну с расплавлен­ ным цинком

Укладка кирпичей в штабели иа тележки печен обжига

Транспортировка стек­ лянных изделий с кон­ вейера к печи для отжига

П р о д о л ж е н и е т а б л . 15

Количество

Дополнительный эффект от

высвобожденных

применения

роботов

рабочих

 

 

 

 

 

Увеличение

производи­

 

 

тельности труда в 4 раза

2 чел.

при двух­

Нанесение равномерного

сменной работе

покрытия. Удаление опе­

 

 

раторов

из

токсической

 

 

атмосферы

 

 

 

4 чел. при двух­

Повышение

производи­

сменной

работе

тельности

труда на

25%.

 

 

Улучшение качества

кир­

 

 

пича и уменьшение его боя

3 чел.

при трех­

Повышение

производи­

сменной

работе

тельности

работы оборудо­

 

 

вания. Уменьшение коли­

 

 

чества бракованных

изде­

 

 

лий

 

 

 

роботов для оперативной замены роботов, вышедших из строя. В ре­ зультате эксперимента было высвобождено 50 чел., из них 46 рабочих и четыре мастера.

По укрупненным данным расходы на автоматизацию этой по­ точной линии составили 602 000 долл., в том числе:

стоимость промышленных роботов

22 000 X 25 = 550 000 долл.;

стоимость сменных захватов различных типов

1500 X 23 = 34 500 долл.;

стоимость электро-, гидро- и пневмоаппаратуры

500 X 23 = 11 500 долл.;

стоимость управляющего запоминающего устройства на ма­ гнитной ленте

 

6000 долл.

за

При работе роботов в две смены и погашении задолженности

их приобретение в течение

пяти лет экономия на зарплате

в

связи с высвобождением

рабочих и мастеров составила

113 250 долл., что соответствует прибыли в размере 22% от перво­ начальных капиталовложений.

25*

387