設備開動率及設備綜合可動率的研究

王亮亮 劉 鵬 吳 超 徐 梁

Wang Liangliang, Liu Peng, Wu Chao, Xu Liang

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

0 引 言

眾所周知，一臺設備的穩定性和可靠性是設備綜合性能的重要體現，也是生產連續性的重要保證。然而組成這個設備的各個零部件均有其固有的使用壽命，再結合產品的市場周期，如何對此設備進行正確的定位，使設備在精益生產理念的指導下發揮其最大作用是當代設計工作者不懈努力的目標。文中所探討的設備綜合可動率和設備開動率正是與產品設計和使用息息相關且具有指導意義的參數，科學合理地選擇這些參數對生產的發展具有深遠意義。

1 設備綜合可動率與設備開動率的含義

設備綜合可動率即以機器設備實際可以運轉的時間除以需要使用設備的負荷時間，其意義是用來表示當設備要被使用時，能夠正常運轉的比率。它的目標值是越高越好。

設備開動率是用來表示機器設備使用效率的指標。傳統的定義大都是以機器設備的開動時間除以最大負荷時間，其中負荷時間是指從一天（或一個月）的制度時間扣除計劃保全時間、生產計劃上的停止時間，開動時間是指負荷時間減掉換模、刀具、故障、調整等時間。

2 兩者之間的區別

好比買一輛自用轎車，設備開動率表示一天內開動汽車的時間比率，誰都是在需要的時候才去開車，而不是讓車連續24 h都在行駛，即設備開動率達到甚至超過 100%；而設備綜合可動率是指汽車想開時就能啟動的比率，希望每次需要使用時都能順利發動而不會拋錨，即設備綜合可動率為100%。

3 兩者對于生產設備的意義

設備開動率是描述機器使用效率的指標，它的值并非越高越好，要根據精益生產要求、設備實際的使用情況進行綜合考慮，強調適時生產、適量生產。譬如說，設備開動率也要考慮市場的需求量，假如設備的負荷為每天可生產100件產品，而這個月的平均需求量僅為50件，那么設備開動率即為 50%；假如這個月的平均需求量為120件，那么設備的開動率就要大于100%，表示設備在超負荷生產。設備開動率是一個實際采集的統計數據，該數據的選擇涉及生產、銷售等多方面因素。設備初期所選擇的設備開動率并非根據實際因素所得，其所反映的意義不大。

對于設備綜合可動率，在流水線生產的過程中，產品以單件及批量加工為主。設備綜合可動率低反映設備綜合穩定性差、故障率高，對生產造成困擾，如物流受阻，停工等待，品質問題等。為了保證生產的流程化和連續性，必須以設備綜合可動率百分之百為目標，做到想動即動，想停即停。在設備設計初期，設備綜合可動率的選取充分反映了計劃生產對設備綜合性能的要求。然而，一旦設備開始使用，設備綜合可動率便沒有任何意義。例如設備要求的綜合可動率為95%，而在設備落成之后，因某些因素導致設備無法正常使用甚至失敗，即5%的設備不可動率發生了，設備不可使用的現實形成，但并不能因此否認設備的前期設計綜合可動率的意義。打個比方，拋硬幣實驗中正面與反面事件發生的概率均為50%，當結果揭曉后，正面的結果即成定論，那么此時的概率再沒有任何意義，但不能否認結果發生之前對事件結果預估概率的意義。設備綜合可動率是設備設計初期的重要參數。

4 設備綜合可動率的選擇辦法

在參與的某汽車廠總裝車間生產線的前期設計中，關于設備綜合可動率計算和選擇都出現了相似的問題。然而這些數據的準確性直接影響著對設備質量的要求，舉例說明如下。

某汽車整車廠總裝車間計劃產能210 000輛/年，車間采用雙標準班工作制，年工作日250天，生產節拍60 s，計算相應的設備綜合可動率。

（1）明確產能H =210 000輛/年。

（2）根據汽車總裝車間的工藝特點為間斷性生產，工作環境為一類，設備類型為一般設備，自動移動或強制移動裝配流水線，工作制度為雙班制。通過以上數據，參考《機械工廠年時基數設計標準》JBJT2-2000確定：公稱年時基數設備損失率為5%，即設備的時間利用率為95%。

（3）通過以上參數得

F=N×D×S×Y=2×250×8×95%=3 800 h

F為工藝設計年時基數；N為工作班制；D為年工作天數；S為每班的工作時間；Y為設備的時間利用率。

（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為生產節拍；λ為設備綜合可動率；H為生產綱領；F為工藝設計年時基數。

經由以上運算，得出該總裝車間設備要求綜合可動率在92.1%之上。

5 結 論

綜上所述，設備開動率是管理者實際統計出的數據，對連續生產、設備維護、產品開發、市場拓展等具有指導意義。設備綜合可動率是設備設計前期的設計參數，對材料選取、功能開發、安全系數、可靠系數的選取具有參考意義。選擇符合實際需求的設備綜合可動率對生產設備的經濟適用性具有重要作用。

[1]龔微寒.汽車裝配線設計［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想［J］.杭州機械，1993，（1）：19-23.

[3]JBJT 2-2000，機械工廠年時基數設計標準[S].

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