設(shè)備開動(dòng)率及設(shè)備綜合可動(dòng)率的研究

王亮亮 劉 鵬 吳 超 徐 梁

Wang Liangliang, Liu Peng, Wu Chao, Xu Liang

（長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定，071000）

0 引 言

眾所周知，一臺(tái)設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性是設(shè)備綜合性能的重要體現(xiàn)，也是生產(chǎn)連續(xù)性的重要保證。然而組成這個(gè)設(shè)備的各個(gè)零部件均有其固有的使用壽命，再結(jié)合產(chǎn)品的市場(chǎng)周期，如何對(duì)此設(shè)備進(jìn)行正確的定位，使設(shè)備在精益生產(chǎn)理念的指導(dǎo)下發(fā)揮其最大作用是當(dāng)代設(shè)計(jì)工作者不懈努力的目標(biāo)。文中所探討的設(shè)備綜合可動(dòng)率和設(shè)備開動(dòng)率正是與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和使用息息相關(guān)且具有指導(dǎo)意義的參數(shù)，科學(xué)合理地選擇這些參數(shù)對(duì)生產(chǎn)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

1 設(shè)備綜合可動(dòng)率與設(shè)備開動(dòng)率的含義

設(shè)備綜合可動(dòng)率即以機(jī)器設(shè)備實(shí)際可以運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間除以需要使用設(shè)備的負(fù)荷時(shí)間，其意義是用來表示當(dāng)設(shè)備要被使用時(shí)，能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的比率。它的目標(biāo)值是越高越好。

設(shè)備開動(dòng)率是用來表示機(jī)器設(shè)備使用效率的指標(biāo)。傳統(tǒng)的定義大都是以機(jī)器設(shè)備的開動(dòng)時(shí)間除以最大負(fù)荷時(shí)間，其中負(fù)荷時(shí)間是指從一天（或一個(gè)月）的制度時(shí)間扣除計(jì)劃保全時(shí)間、生產(chǎn)計(jì)劃上的停止時(shí)間，開動(dòng)時(shí)間是指負(fù)荷時(shí)間減掉換模、刀具、故障、調(diào)整等時(shí)間。

2 兩者之間的區(qū)別

好比買一輛自用轎車，設(shè)備開動(dòng)率表示一天內(nèi)開動(dòng)汽車的時(shí)間比率，誰(shuí)都是在需要的時(shí)候才去開車，而不是讓車連續(xù)24 h都在行駛，即設(shè)備開動(dòng)率達(dá)到甚至超過 100%；而設(shè)備綜合可動(dòng)率是指汽車想開時(shí)就能啟動(dòng)的比率，希望每次需要使用時(shí)都能順利發(fā)動(dòng)而不會(huì)拋錨，即設(shè)備綜合可動(dòng)率為100%。

3 兩者對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備的意義

設(shè)備開動(dòng)率是描述機(jī)器使用效率的指標(biāo)，它的值并非越高越好，要根據(jù)精益生產(chǎn)要求、設(shè)備實(shí)際的使用情況進(jìn)行綜合考慮，強(qiáng)調(diào)適時(shí)生產(chǎn)、適量生產(chǎn)。譬如說，設(shè)備開動(dòng)率也要考慮市場(chǎng)的需求量，假如設(shè)備的負(fù)荷為每天可生產(chǎn)100件產(chǎn)品，而這個(gè)月的平均需求量?jī)H為50件，那么設(shè)備開動(dòng)率即為 50%；假如這個(gè)月的平均需求量為120件，那么設(shè)備的開動(dòng)率就要大于100%，表示設(shè)備在超負(fù)荷生產(chǎn)。設(shè)備開動(dòng)率是一個(gè)實(shí)際采集的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)的選擇涉及生產(chǎn)、銷售等多方面因素。設(shè)備初期所選擇的設(shè)備開動(dòng)率并非根據(jù)實(shí)際因素所得，其所反映的意義不大。

對(duì)于設(shè)備綜合可動(dòng)率，在流水線生產(chǎn)的過程中，產(chǎn)品以單件及批量加工為主。設(shè)備綜合可動(dòng)率低反映設(shè)備綜合穩(wěn)定性差、故障率高，對(duì)生產(chǎn)造成困擾，如物流受阻，停工等待，品質(zhì)問題等。為了保證生產(chǎn)的流程化和連續(xù)性，必須以設(shè)備綜合可動(dòng)率百分之百為目標(biāo)，做到想動(dòng)即動(dòng)，想停即停。在設(shè)備設(shè)計(jì)初期，設(shè)備綜合可動(dòng)率的選取充分反映了計(jì)劃生產(chǎn)對(duì)設(shè)備綜合性能的要求。然而，一旦設(shè)備開始使用，設(shè)備綜合可動(dòng)率便沒有任何意義。例如設(shè)備要求的綜合可動(dòng)率為95%，而在設(shè)備落成之后，因某些因素導(dǎo)致設(shè)備無法正常使用甚至失敗，即5%的設(shè)備不可動(dòng)率發(fā)生了，設(shè)備不可使用的現(xiàn)實(shí)形成，但并不能因此否認(rèn)設(shè)備的前期設(shè)計(jì)綜合可動(dòng)率的意義。打個(gè)比方，拋硬幣實(shí)驗(yàn)中正面與反面事件發(fā)生的概率均為50%，當(dāng)結(jié)果揭曉后，正面的結(jié)果即成定論，那么此時(shí)的概率再?zèng)]有任何意義，但不能否認(rèn)結(jié)果發(fā)生之前對(duì)事件結(jié)果預(yù)估概率的意義。設(shè)備綜合可動(dòng)率是設(shè)備設(shè)計(jì)初期的重要參數(shù)。

4 設(shè)備綜合可動(dòng)率的選擇辦法

在參與的某汽車廠總裝車間生產(chǎn)線的前期設(shè)計(jì)中，關(guān)于設(shè)備綜合可動(dòng)率計(jì)算和選擇都出現(xiàn)了相似的問題。然而這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響著對(duì)設(shè)備質(zhì)量的要求，舉例說明如下。

某汽車整車廠總裝車間計(jì)劃產(chǎn)能210 000輛/年，車間采用雙標(biāo)準(zhǔn)班工作制，年工作日250天，生產(chǎn)節(jié)拍60 s，計(jì)算相應(yīng)的設(shè)備綜合可動(dòng)率。

（1）明確產(chǎn)能H =210 000輛/年。

（2）根據(jù)汽車總裝車間的工藝特點(diǎn)為間斷性生產(chǎn)，工作環(huán)境為一類，設(shè)備類型為一般設(shè)備，自動(dòng)移動(dòng)或強(qiáng)制移動(dòng)裝配流水線，工作制度為雙班制。通過以上數(shù)據(jù)，參考《機(jī)械工廠年時(shí)基數(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JBJT2-2000確定：公稱年時(shí)基數(shù)設(shè)備損失率為5%，即設(shè)備的時(shí)間利用率為95%。

（3）通過以上參數(shù)得

F=N×D×S×Y=2×250×8×95%=3 800 h

F為工藝設(shè)計(jì)年時(shí)基數(shù)；N為工作班制；D為年工作天數(shù)；S為每班的工作時(shí)間；Y為設(shè)備的時(shí)間利用率。

（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為生產(chǎn)節(jié)拍；λ為設(shè)備綜合可動(dòng)率；H為生產(chǎn)綱領(lǐng)；F為工藝設(shè)計(jì)年時(shí)基數(shù)。

經(jīng)由以上運(yùn)算，得出該總裝車間設(shè)備要求綜合可動(dòng)率在92.1%之上。

5 結(jié) 論

綜上所述，設(shè)備開動(dòng)率是管理者實(shí)際統(tǒng)計(jì)出的數(shù)據(jù)，對(duì)連續(xù)生產(chǎn)、設(shè)備維護(hù)、產(chǎn)品開發(fā)、市場(chǎng)拓展等具有指導(dǎo)意義。設(shè)備綜合可動(dòng)率是設(shè)備設(shè)計(jì)前期的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)材料選取、功能開發(fā)、安全系數(shù)、可靠系數(shù)的選取具有參考意義。選擇符合實(shí)際需求的設(shè)備綜合可動(dòng)率對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)適用性具有重要作用。

[1]龔微寒.汽車裝配線設(shè)計(jì)［J］. 湖北汽車，1991，（4）：23-30.

[2]張文英.常見汽車總裝線淺析及新型總裝線的設(shè)想［J］.杭州機(jī)械，1993，（1）：19-23.

[3]JBJT 2-2000，機(jī)械工廠年時(shí)基數(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]韓基君. 汽車工廠設(shè)計(jì). 2008.