|
|
ОглавлениеПрименение промышленных роботов. Предисловие Глава 1. Автоматизированные производственные системы и промышленные роботы Глава 2. Промышленные роботы в литейном производстве Глава 3. Промышленные роботы в автоматизации процессов нагрева и термообработки Глава 4. Автоматизация кузнечно-прессового оборудования Глава 5. Автоматизация сварки промышленными роботами Глава 6. Обслуживание металлорежущих станков Глава 7. Автоматизация сборочных операций Глава 8. Автоматизация нанесения защитных покрытий Глава 9.Роботизированный технический контроль Глава 10. Автоматизация транспортно-складских работ Глава 11. Гибкие производственные системы и заводы-автоматы Глава 12. Оценка экономической эффективности промышленных роботов Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуГЛАВА 12. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ12.1. Промышленные роботы как объект оценки экономической эффективностиОсобенность промышленных роботов как объекта оценки экономической эффективности состоит в том, что они являются машинами широкого назначения, которые могут быть использованы в самых разнообразных видах производства. Промышленные роботы, в зависимости от возлагаемых на них функций, осуществляют вспомогательные операции по перемещению объектов производства, либо, при оснащении технологическим инструментом, заменяют основное технологическое оборудование. По специализации различают три вида промышленных роботов [18—20]: • вспомогательные (подъемно-транспортные) промышленные роботы (ПТПР); • технологические (производственные) промышленные роботы (ППР); • универсальные промышленные роботы (УПР) широкого технологического назначения. Расчет экономической эффективности должен устанавливать целесообразность создания и (или) применения в различных эксплуатационных условиях того или иного типа (модели) промышленного робота, поэтому оценку экономической эффективности выполняют: • проектировщик и производитель — на стадии создания средств робототехники (этапы проектирования, изготовления опытного образца и освоения производства промышленных роботов или типовых роботизированных комплексов); • потребитель — на стадии внедрения средств робототехники в производство (этап экономического обоснования проекта роботизации действующего или создания нового производства, а также экономической оценки по результатам эксплуатации). На стадии создания и освоения производства промышленных роботов расчет экономической эффективности ведется теми же методами, что и при освоении любых видов новой техники (с учетом некоторых особенностей ПР, как объекта производства). На стадии внедрения средств робототехники следует иметь в виду, что эффективность применения ПР напрямую зависит от эффективности РТК: роботы одного и того же типа (модели) могут входить в состав роботизированных комплексов различного назначения, производительности и т.п., которые имеют различный экономический эффект. Поэтому у потребителя экономическую эффективность промышленных роботов всегда определяют в составе роботизированных комплексов. Выбор баз сравнения для экономического обоснования эффективности промышленных роботов проводят на этапах создания и освоения производства новых средств робототехники (проектировщик и производитель), а также при внедрении промышленных роботов у потребителя (заказчик-потребитель и разработчик проекта) на стадии разработки проекта роботизации производства. Выбор баз сравнения на стадии проектирования новой модели промышленного робота и принятия решения о серийном выпуске требует достоверной оценки прогрессивности выбранной конструкции и востребованности новой техники на рынке при запланированной норме прибыли. Базы сравнения для экономического обоснования эффективности ПР следует выбирать дифференцированно, исходя из целевого назначения и функциональных возможностей ПР. В качестве базы сравнения принимают лучшие образцы промышленных роботов, выпускаемых в России и за рубежом, имеющие сопоставимые технические возможности и технологические показатели. В случае отсутствия аналога за базу сравнения принимают: • для технологических ПР — передовое технологическое оборудование, используемое для выполнения тех же операций; • для вспомогательных ПР, предназначенных для работы в составе РТК в комплексе с технологическим оборудованием, те же модели оборудования, но с ручным обслуживанием; • для универсальных ПР, когда область их применения оговорена техническим заданием,— оборудование, выбранное в зависимости от назначения УПР. Если область применения ПР при проектировании не установлена, расчет должен проводиться в условиях преимущественного использования робота (в качестве либо технологического, либо вспомогательного ПР) с назначением соответствующих баз сравнения. Принимаемая в качестве базы сравнения модель робота должна иметь технические характеристики, сопоставляемые с характеристиками вновь создаваемой модели. Для этого в целях обеспечения правильности выбора баз сравнения и реализации в новых разработках перспективных технических решений разработчикам рекомендуется предварительно проводить сравнительную оценку базовой и новой моделей по основным техническим показателям с помощью условного коэффициента совершенства конструкции КС (который должен быть больше единицы), а также комплексного показателя надежности конструкции КН. Коэффициент совершенства конструкции определяется общими параметрами сопоставимости для ПР всех типов, которыми являются основные технические характеристики ПР (ГОСТ 4.480—87): номинальная грузоподъемность, число степеней подвижности, геометрическая характеристика рабочей зоны, погрешность позиционирования, скорость перемещений рабочих органов и т.п. Кроме того, рекомендуется сравнивать ряд технологических параметров, например, число наименований обслуживаемого технологического оборудования (либо выполняемых технологических операций) и др. Модели ПР, с которыми проводят сравнение, заносят в качестве аналогов в карту уровня. Таким образом Кс определяется как произведение коэффициентов, выражающих отношение одноименных сравниваемых технических показателей новой и базовой моделей ПР. Например: где К1 = V2 / V1 — коэффициент отношения объемов рабочих зон нового (индекс «2») и базового (индекс «1») роботов; желательно, чтобы V2 = (1 + 0,3) V1; К2 = Р2 / Р1 — коэффициент соотношения номинальной грузоподъемности нового и базового робота; желательно Р2 = (1 + 0,2) Р1; К3 = ∆1/∆2 — коэффициент, учитывающий погрешность позиционирования A, где желательно, чтобы ∆2 ≤ ∆1; К4 = η2 / η1 — коэффициент, учитывающий число степеней подвижности роботов; желательно, чтобы η2 ≥ η1; К5 = tн1 / tн2 — коэффициент, учитывающий затраты времени tн на наладку ПР, где желательно tн2 ≤ tн1; К6 = tцl / tц2 — коэффициент, учитывающий цикл ПР (время выполнения заданного объема операций); при этом желательно tцl ≤ tц2. Число коэффициентов, характеризующих сравниваемые параметры новой и базовой моделей роботов, может быть увеличено за счет показателей скорости, величины рабочих ходов, ремонтопригодности, характеристик систем управления и информации,— в зависимости от целей, которые преследуют разработчик и производитель. Комплексный показатель надежности конструкции нового и базового варианта роботов определяют в соответствии с ГОСТ 27.002—89: где ТО — наработка на отказ, ч; ТВ — среднее время восстановления робота, ч. Новый робот может быть рекомендован для разработки, если КС > 1, а КН2 > КН1. Окончательное решение о целесообразности разработки и освоения производства новой модели робота принимают после оценки экономической эффективности новой и базовой модели в одинаковых условиях по минимуму приведенных затрат. Выбор баз сравнения на стадии внедрения ПР (РТК) при создании роботизированного производства у потребителя производят, принимая в качестве базового варианта заменяемую технику. Если ПР (РТК) внедряют в порядке модернизации существующего технологического процесса, сопровождаемой заменой устаревшего оборудования, оценку экономической эффективности проводят путем сравнения показателей по трем вариантам: вновь создаваемый РТК; технологическое оборудование, входящее в состав комплекса с ручным обслуживанием; заменяемое оборудование. Решение о целесообразности внедрения новой техники чаще всего принимают по минимуму годовых приведенных затрат по сравниваемым вариантам. Если показатели заменяемой техники отсутствуют (например, при создании новых производств), за базу сравнения принимаются: • для вспомогательных ПР — показатели оборудования, предназначаемого для работы в комплексе с ручным обслуживанием; • для технологических ПР — показатели специального технологического оборудования (при наличии) либо показатели ручного выполнения операции. Схемы выбора баз сравнения, используемых при определении экономической эффективности промышленных роботов на стадиях их создания и внедрения [18], приведены на рис. 12.1. Рис. 12.1. Схемы выбора баз сравнения при расчетах экономической эффективности на стадиях создания и внедрения ПР (РТК) При выборе баз сравнения необходимо иметь в виду следующее: • экономический эффект от создания, освоения производства или применения ППР рассчитывают так же, как и эффект от применения основного технологического оборудования новых типов (обрабатывающих машин, сварочных, гибочных, окрасочных или сборочных автоматов и т.п.); Внимание! Авторские права на книгу "Применение промышленных роботов. Учебное пособие" (Козырев Ю.Г.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
