Кпд формула для расчета: Коэффициент полезного действия механизма — урок. Физика, 7 класс.

Содержание

РАСЧЁТ КПД ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

   Речь в данной статье пойдёт о всем знакомого, но многим не понятного термина коэффициент полезного действия (КПД). Что же это такое? Давайте разберёмся. Коэффициент полезного действия, далее по тексту (КПД) — характеристика эффективности системы какого-либо устройства, в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезной использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой. Обозначается обычно ? (« эта»). ? = Wпол/Wcyм. КПД является безразмерной величиной и часто измеряется в процентах. Математически определение КПД может быть записано в виде: n=(A:Q ) х100 %, где А — полезная работа, а Q — затраченная работа. В силу закона сохранения энергии КПД всегда меньше единицы или равен ей, то есть невозможно получить полезной работы больше, чем затрачено энергии! Просматривая разные сайты, часто удивляюсь, как радиолюбители сообщают, вернее, хвалят свои конструкции, за высокий КПД, не имея понятия, что это такое! Для наглядности на примере рассмотрим упрощенную схему преобразователя, и узнаем, как найти КПД устройства. Упрощенная схема изображена на рис.1


   Допустим за основу взяли повышающий DC/DC преобразователь напряжения (далее ПН), из однополярного, в повышенное однополярное. В разрыв цепи питания включаем амперметр РА1,и параллельно входу питания ПН вольтметр РА2, показания которых нужны для расчёта потребляемой (Р1) мощности устройства и нагрузки вместе от источника питания. К выходу ПН в разрыв питания нагрузки тоже включаем амперметр РАЗ и вольтметр РА4, требующиеся для расчёта потребляемой нагрузкой (Р2) мощности от ПН. Итак, всё готово для расчёта КПД, тогда приступим. Включаем своё устройство, производим замеры показаний приборов и рассчитываем мощности Р1 и Р2. Отсюда Р1=I1 x U1, и P2=I2 x U2. Теперь рассчитываем КПД по формуле: КПД(%)= Р2 : Р1 х100. Вот теперь вы узнали примерно реальный КПД своего устройства. По подобной формуле можно рассчитать ПН и с двух полярным выходом по формуле: КПД(%)= (Р2+Р3) : Р1 х100, а также понижающий преобразователь. Следует отметить, что в значение (Р1) входит также и ток потребления, например: ШИМ-контроллёра, и (или) драйвера управления полевыми транзисторами, и прочими элементами конструкции.


   Для справки: производители автоусилителей зачастую указывают выходную мощность усилителя намного больше, чем в реальности! Но, узнать примерную реальную мощность автоусилителя, можно по простой формуле. Допустим на автоусилителе в цепи питания +12v, стоит предохранитель на 50 А. Высчитываем, Р=12V х 50A, итого получаем мощность потребления 600 Вт. Даже в качественных и дорогих моделях КПД всего устройства вряд ли превышает 95%. Ведь часть КПД рассеивается в виде тепла на мощных транзисторах, обмотках трансформатора, выпрямителях. Так вот вернёмся к расчёту, получаем 600 Вт: 100% х92=570Вт. Следовательно, не какие там 1000 Вт или даже 800 Вт, как пишут производители, этот автоусилитель не выдаст! Надеюсь, эта статья поможет Вам разобраться в такой относительной величине, как КПД! Всем удачи в разработках и повторении конструкций. С Вами был invertor.

   Форум по теории

   Форум по обсуждению материала РАСЧЁТ КПД ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ






MINILED И MICROLED ДИСПЛЕИ

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры — краткий обзор и сравнение технологий.


Расчет полиспаста, расчет КПД

Пришло время продолжить цикл статей об оснастке крана. В предыдущей статье про полиспасты были подробно рассмотрены схемы и способы их применения. Но математическая основа полиспаста была затронута крайне мало. Судя по реакции наших читателей — это упущение. Поэтому давайте подробно рассмотрим расчет полиспаста в этой статье.

 

 

 

 

 

Начнем по порядку.

Рассмотрим отдельно взятый блок полиспаста и нагрузки возникающие в нем.

Расчет блока полиспаста

Рисунок 1

  • Sн — сила, с которой груз воздействует на блок полиспаста;
  • Sс — сила, с которой мотор крана воздействует на блок полиспаста;
  • а (альфа) — потенциальный угол отклонения от оси;
  • d — диаметр втулки блока полиспаста;
  • D — диаметр ручья блока полиспаста.

На основе данной схемы полиспаста составим уравнение моментов сил.

  • Sн*R -момент силы воздействия груза;
  • q*Sн*R — момент силы необходимой на сгибание и разгибание троса;
  • N — нагрузка на ось блока полиспаста;
  • f — коэффициент трения втулки полиспаста о блок.

Коэффициент q определяется экспериментально и означает жесткость данного троса при огибании данного ролика полиспаста. Силы, возникающие при набегании и сбегании троса, обусловлены структурой самого троса, а точнее силами трения ниток внутри троса.

Как вы сами понимаете по сравнению с силами трения втулки блока полиспаста необходимое усилие на сгибание и разгибание троса крайне мало. Поэтому рекомендую пока об этом коэффициенте сильно не задумываться.

Теперь найдем нагрузку на ось блока полиспаста. Разницей в нагрузках на набегающей и сбегающей ветках мы пренебрегаем.

Собрав все это воедино, получаем:

Формулу расчета КПД блока полиспаста

Как всегда, КПД показывает отношение выполненной работы к затраченной. Для дальнейших расчетов давайте немного обратимся к практике.

  • Первое.

    При прочтении у вас, скорее всего, сразу возник вопрос о каких углах отклонения вообще идет речь? Действительно, современные полиспасты их просто не имеют. В этих углах нет никакого практического смысла. Можно смело заменить синус из формулы на единицу.

  • Второе.

    Как уже упоминалось ранее, значение q крайне мало относительно f. В реальных условиях его опускают. Также очень малое значение имеют диаметр ручья полиспаста.

Ну, собственно, у нас остается только сила трения блока полиспаста о его втулку. Таким образом, основное значение при выборе полиспаста имеет качество материалов, из которых он изготовлен, а вернее материалы втулки.

При расчетах используются следующие величины КПД блока полиспаста:

  • 100% — недостижимый идеал;
  • 97% — среднее значение при использовании бронзовых втулок в подшипниках качения;
  • 95% — средние значение при использовании подшипников скольжения;
  • 93% и меньше — сильно запыленные места, сильно повышенная температура или агрессивные среды использования.

Не забываем, что мы до сих пор рассматриваем один единственный ролик, а он у нас не один и не два.

Расчет системы силового полиспаста

Рисунок 2

Как видно из рисунка, весь вес груза распределиться равномерно по всем веткам полиспаста и ветке троса идущего на барабан. Но это только в статике, т.е. при отсутствии движения. В динамике картина совсем другая.

При подъеме груза усилие мотора крана, проходя через каждый блок полиспаста, будет уменьшаться из-за потерь на преодоление сил трения внутри блока.  Величина потерь на каждом блоке и есть наш КПД найденный парой абзацев выше. Давайте выразим все нагрузки внутри полиспаста через нагрузку Sо.

Сложив все эти усилия и применив формулы преобразования геометрической прогрессии, мы получим вес груза в зависимости только от Sо. Теперь зная вес груза легко найти нагрузку Sо, а следовательно и параметры(качество) троса необходимого для подъема данного груза с использованием данного полиспаста.

Но это еще не все. Между полиспастом и барабаном подъемного крана обязательно будут располагаться несколько обводных роликов, и самая большая нагрузка ляжет на ветку, идущую от последнего обводного блока к барабану. Следовательно, нам необходимо доработать формулу для более точного результата.

  • k — общее количество обводных блоков;
  • (n+1) — общее количество нитей на которых висит груз.

Вот, собственно, и всё. Зная количество и качество всех роликов в полиспасте, Вы достаточно легко вычислите параметры нужного вам троса.

Внимание! На сайте добавлен сервис расчету основных характеристик полиспаста и параметров троса для запасовки.

Основные принципы подбора насосов. Расчет насосов

Пример №1

Плунжерный насос одинарного действия обеспечивает расход перекачиваемой среды 1 м3/ч. Диаметр плунжера составляет 10 см, а длинна хода – 24 см. Частота вращения рабочего вала составляет 40 об/мин.

Требуется найти объемный коэффициент полезного действия насоса.

Решение:

Площадь поперечного сечения плунжера :

F = (π·d²)/4 = (3,14·0,1²)/4 = 0,00785 м²2

Выразим коэффициент полезного действия из формулы расхода плунжерного насоса:

ηV = Q/(F·S·n) = 1/(0,00785·0,24·40) · 60/3600 = 0,88

Пример №2

Двухпоршневой насос двойного действия создает напор 160 м при перекачивании масла с плотностью 920 кг/м3. Диаметр поршня составляет 8 см, диаметр штока – 1 см, а длинна хода поршня равна 16 см. Частота вращения рабочего вала составляет 85 об/мин. Необходимо рассчитать необходимую мощность электродвигателя (КПД насоса и электродвигателя принять 0,95, а установочный коэффициент 1,1).

Решение:

Площади попреречного сечения поршня и штока:

F = (3,14·0,08²)/4 = 0,005024 м²

F = (3,14·0,01²)/4 = 0,0000785 м²

Производительность насоса находится по формуле:

Q = N·(2F-f)·S·n = 2·(2·0,005024-0,0000785)·0,16·85/60 = 0,0045195 м³/час

Далее находим полезную мощность насоса:

NП = 920·9,81·0,0045195·160 = 6526,3 Вт

С учетом КПД и установочного коэффициента получаем итоговую установочную мощность:

NУСТ = 6526,3/(0,95·0,95)·1,1 = 7954,5 Вт = 7,95 кВт

Пример №3

Трехпоршневой насос перекачивет жидкость с плотностью 1080 кг/м3 из открытой емкости в сосуд под давлением 1,6 бара с расходом 2,2 м3/час. Геометрическая высота подъема жидкости составляет 3,2 метра. Полезная мощность, расходуемая на перекачивание жидкости, составляет 4 кВт. Необходимо найти величину потери напора.

Решение:

Найдем создаваемый насосом напор из формулы полезной мощности:

H = NП/(ρ·g·Q) = 4000/(1080·9,81·2,2)·3600 = 617,8 м

Подставим найденное значение напора в формулу напора, выраженую через разность давлений, и найдем искомую величину:

hп = H — (p2-p1)/(ρ·g) — Hг = 617,8 — ((1,6-1)·105)/(1080·9,81) — 3,2 = 69,6 м

Пример №4

Реальная производительность винтового насоса составляет 1,6 м3/час. Геометрические характеристики насоса: эксцентриситет – 2 см; диаметр ротора – 7 см; шаг винтовой поверхности ротора – 14 см. Частота вращения ротора составляет 15 об/мин. Необходимо определить объемный коэффициент полезного действия насоса.

Решение:

Выразим искомую величину из формулы производительности винтового насоса:

ηV = Q/(4·e·D·T·n) = 1,6/(4·0,02·0,07·0,14·15) · 60/3600 = 0,85

Пример №5

Необходимо рассчитать напор, расход и полезную мощность центробежного насоса, перекачивающего жидкость (маловязкая) с плотностью 1020 кг/м3 из резервуара с избыточным давлением 1,2 бара а резервуар с избыточным давлением 2,5 бара по заданному трубопроводу с диаметром трубы 20 см. Общая длинна трубопровода (суммарно с эквивалентной длинной местных сопротивлений) составляет 78 метров (принять коэффициент трения равным 0,032). Разность высот резервуаров составляет 8 метров.

Решение:

Для маловязких сред выбираем оптимальную скорость движения в трубопроводе равной 2 м/с. Рассчитаем расход жидкости через заданный трубопровод:

Q = (π·d²) / 4·w = (3,14·0,2²) / 4·2 = 0,0628 м³/с

Скоростной напор в трубе:

w²/(2·g) = 2²/(2·9,81) = 0,204 м

При соответствующем скоростном напоре потери на трение м местные сопротивления составят:

HТ = (λ·l)/dэ · [w²/(2g)] = (0,032·78)/0,2 · 0,204 = 2,54 м

Общий напор составит:

H = (p2-p1)/(ρ·g) + Hг + hп = ((2,5-1,2)·105)/(1020·9,81) + 8 + 2,54 = 23,53 м

Остается определить полезную мощность:

NП = ρ·g·Q·H = 1020·9,81·0,0628·23,53 = 14786 Вт

Пример №6

Целесообразна ли перекачка воды центробежным насосом с производительностью 50 м3/час по трубопроводу 150х4,5 мм?

Решение:

Рассчитаем скорость потока воды в трубопроводе:

Q = (π·d²)/4·w

w = (4·Q)/(π·d²) = (4·50)/(3,14·0,141²) · 1/3600 = 0,89 м/с

Для воды скорость потока в нагнетательном трубопроводе составляет 1,5 – 3 м/с. Получившееся значение скорости потока не попадает в данный интервал, из чего можно сделать вывод, что применение данного центробежного насоса нецелесообразно.

Пример №7

Определить коэффициент подачи шестеренчатого насоса. Геометрические характеристики насоса: площадь поперечного сечения пространства между зубьями шестерни 720 мм2; число зубьев 10; длинна зуба шестерни 38 мм. Частота вращения составляет 280 об/мин. Реальная подача шестеренчатого насоса составляет 1,8 м3/час.

Решение:

Теоретическая производительность насоса:

Q = 2·f·z·n·b = 2·720·10·0,38·280·1/(3600·106) = 0,0004256 м³/час

Коэффициент подачи соответственно равен:

ηV = 0,0004256/1,8·3600 = 0,85

Пример №8

Насос, имеющий КПД 0,78, перекачивает жидкость плотностью 1030 кг/м3 с расходом 132 м3/час. Создаваемый в трубопроводе напор равен 17,2 м. Насос приводится в действие электродвигателем с мощностью 9,5 кВт и КПД 0,95. Необходимо определить, удовлетворяет ли данный насос требованиям по пусковому моменту.

Решение:

Рассчитаем полезную мощность, идущую непосредственно на перекачивание среды:

NП = ρ·g·Q·H = 1030·9,81·132/3600·17,2 = 6372 Вт

Учтем коэффициенты полезного действия насоса и электродвигателя и определим полную необходимую мощность электродвигателя:

NД = NП/(ηН·ηД) = 6372/(0,78·0,95) = 8599 Вт

Поскольку нам известна установочная мощность двигателя, определим коэффициент запаса мощности электродвигателя:

β = NУ/NД = 9500/8599 = 1,105

Для двигателей с мощностью от 5 до 50 кВт рекомендуется выдирать пусковой запас мощности от 1,2 до 1,15. Полученное нами значение не попадает в данный интервал, из чего можно сделать вывод, что при эксплуатации данного насоса при заданных условиях могут возникнуть проблемы в момент его пуска.

Пример №9

Центробежный насос перекачивает жидкость плотностью 1130 кг/м3 из открытого резервуара в реактор с рабочим давлением 1,5 бар с расходом 5,6 м3/час. Геометрическая разница высот составляет 12 м, причем реактор расположен ниже резервуара. Потери напора на трение в трубах и местные сопротивления составляет 32,6 м. Требуется определить полезную мощность насоса.

Решение:

Рассчитаем напор, создаваемый насосом в трубопроводе:

H = (p2-p1)/(ρ·g) + Hг + hп = ((1,5-1)·105)/(1130·9,81) — 12 + 32,6 = 25,11 м

Полезная мощность насоса может быть найдена по формуле:

NП = ρ·g·Q·H = 1130·9,81·5,6/3600·25,11 = 433 Вт

Пример №10

Определить предельное повышение расхода насоса, перекачивающего воду (плотность принять равной 1000 кг/м3) из открытого резервуара в другой открытый резервуар с расходом 24 м3/час. Геометрическая высота подъема жидкости составляет 5 м. Вода перекачивается по трубам 40х5 мм. Мощность электродвигателя составляет 1 кВт. Общий КПД установки принять равным 0,83. Общие потери напора на трение в трубах и в местных сопротивлениях составляет 9,7 м.

Решение:

Определим максимальное значение расхода, соответствующее максимально возможной полезной мощности, развиваемой насосом. Для этого предварительно определим несколько промежуточных параметров.

Рассчитаем напор, необходимый для перекачивания воды:

H = (p2-p1)/(ρ·g) + Hг + hп = ((1-1)·105)/(1000·9,81) + 5 + 9,7 = 14,7 м

Полезная мощность, развиваемая насосом:

NП = NобщН = 1000/0,83 = 1205 Вт

Значение максимального расхода найдем из формулы:

NП = ρ·g·Q·H

Найдем искомую величину:

Qмакс = NП/(ρ·g·H) = 1205/(1000·9,81·14,7) = 0,00836 м³/с

Расход воды может быть увеличен максимально в 1,254 раза без нарушения требований эксплуатации насоса.

Qмакс/Q = 0,00836/24·3600 = 1,254

Расчет производительности и эффективности на рабочем месте | Александр Павлов

Итак, вы собрали команду отличных специалистов, наладили рабочий процесс и пришло время подсчитать производительность и эффективность сотрудников. Конечной целью любого руководителя проекта является обеспечение того, чтобы компания приносила больше дохода с меньшими ресурсами. В то время как производительность измеряет количество, эффективность показывает качество выполненной работы.

В любом бизнесе производительность сотрудников оказывает огромное влияние на прибыль, и для отслеживания производительности можно использовать следующее уравнение:

Например, компания произвела некоторых услуг или товаров на сумму 10 000 долларов за 40 часов (одну неделю).Допустим, это небольшая блокчейн-компания, предоставляющая услуги по написанию смарт-контрактов. Чтобы рассчитать производительность труда этой компании, вы должны разделить 10 000 на 40, что равно 250. Таким образом, компания, занимающаяся составлением смарт-контрактов, зарабатывает 250 долларов в час. Хотите узнать, как (в среднем) один сотрудник способствует эффективности вашей компании? Не проблема. Таким образом, вы делите результат на количество ваших сотрудников. Допустим, в отряде было 10 человек. Это равняется $1000 на одного работника в неделю.

Эта универсальная формула на самом деле является верхушкой айсберга. Эффективность продавца должна оцениваться по количеству новых клиентов, а программиста – по количеству смарт-контрактов. Контрольные показатели и цели производительности сильно зависят от отрасли. Иногда сотрудники не имеют большого контроля над производительностью, скажем, программист не может влиять на количество клиентов, которых они получают. При постановке целей руководитель проекта должен учитывать это и устанавливать справедливые ориентиры для всех сотрудников.Например, когда дело касается продавцов, ключевой целью должно быть количество звонков и сделок, в то время как для программистов это скорее часы, которые они тратят на программирование.

Для расчета эффективности разделите нормо-часы на фактически отработанное время и умножьте на 100. Чем ближе итоговое число к 100, тем эффективнее работают ваши сотрудники. Тем не менее, всегда есть некоторый разброс, который зависит от сложности задачи.

Для повышения эффективности руководитель проекта должен обеспечить следующее:

Как руководитель руководитель проекта должен подавать отличный пример своим сотрудникам; если лидер уходит рано и весь день пьет кофе и разговаривает с товарищами, это вряд ли хороший пример.Затем сотрудники, как правило, работают усерднее, когда их ценят и награждают за лучшую работу и выполнение дополнительных задач. Гибкий график также хорош тем, что программисту не нужно, например, оставаться на рабочем месте, когда у него нет задач. Их неактивность приведет к падению эффективности, когда дело доходит до какой-то реальной сделки. Обеспечить, чтобы команда могла легко взаимодействовать и обмениваться результатами, используя те же инструменты и ставить новые цели в том же диспетчере задач, например, в Trello.Таким образом, каждый хорошо знает, что делают другие, и может отслеживать прогресс. Убедитесь, что все умеют пользоваться тем или иным инструментом, воспользовавшись бесплатными тренингами, и прогресс не заставит себя долго ждать.

Знаете еще какой-нибудь лайфхак, который может повлиять на производительность или эффективность? Не стесняйтесь делиться своими мыслями!

Как рассчитать эффективность машины? [Примеры включены]

Эффективность оборудования является важнейшим аспектом современного производства.Это снижает эксплуатационные расходы, повышает производительность и снижает воздействие на окружающую среду.

Неэффективные машины приводят к снижению рентабельности инвестиций — этого любой бизнес должен активно избегать. Если вы занимаетесь техническим обслуживанием или руководителем завода, нам не нужно рассказывать вам, насколько дорогим может быть производственное оборудование и почему эффективность не может быть просто сноской в ​​вашей повседневной работе.

Ниже приведены несколько подходов, которые можно использовать для измерения и расчета эффективности машины.

Основная концепция эффективности

Эффективность в производстве — это способность производить что-либо, не тратя впустую время, материалы или энергию.

На самом деле стопроцентная эффективность недостижима — всегда будут какие-то траты. Тем не менее, это по-прежнему идеал, к которому производители пытаются приблизиться с помощью таких принципов, как бережливое производство, «точно в срок» и непрерывное совершенствование (Кайдзен).

Физика — отличная отправная точка для понимания концепции эффективности. Он определяет базовую формулу эффективности, которая выглядит так:

.

Когда вы делите выходные данные процесса на входные данные и выражаете результат в процентах, вы получаете рейтинг эффективности для этого конкретного процесса.

Эффективность имеет верхний предел 100% — она не может превышать этот предел. Любой процесс, производственный или иной, с рейтингом эффективности 100 % можно рассматривать как совершенный процесс.

Способы расчета эффективности машины

В производственный процесс входит множество входных данных. Используя базовую формулу, вы можете исследовать эффективность машины с разных точек зрения, в зависимости от рассматриваемых входных данных. Это дает нам несколько различных способов измерения эффективности машины.

Следует отметить три подхода: 

  • Производство энергии
  • Потребление энергии
  • Производительность

Производство энергии

Термин «производство энергии» является неправильным, поскольку энергия не может быть ни произведена, ни уничтожена – в соответствии с законом сохранения энергии. Здесь производство энергии относится к преобразованию доступной энергии в более «полезную» форму энергии.

Отличным примером может служить солнечная панель, преобразующая световую энергию в электрическую, или генератор, преобразующий механическую/химическую энергию в электрическую.

Формула для расчета эффективности производства энергии будет иметь тот же формат, что и базовая формула эффективности:

Эффективность = полезная энергия/доступная энергия x 100

Возьмем, к примеру, дизельный генератор. Если один галлон дизельного топлива содержит 40 000 кВтч энергии, а генератор преобразует его в 10 000 кВтч электроэнергии, КПД можно рассчитать как:

Эффективность = (10 000/40 000) x 100 = 25%

Потребление энергии

Учитывая высокую стоимость потребляемой энергии и воздействие ископаемых видов топлива на окружающую среду, в последние десятилетия все большее значение приобретает эффективность энергопотребления.Согласно исследованиям Министерства энергетики США, затраты на энергию (электроэнергию) составляют колоссальные 96% от общей стоимости жизненного цикла двигателя.

А в производстве на машины с двигателями приходится почти половина потребления электроэнергии. Таким образом, любые изменения в эффективности промышленного энергопотребления окажут огромное влияние на электрические сети и окружающую среду в целом.

Мы можем использовать ту же базовую формулу эффективности, которую использовали до сих пор.

Рассмотрим пример электроинструмента, который потребляет 500 кВт/ч электроэнергии и выдает кинетическую энергию в размере 320 кВт/ч.Его эффективность можно рассчитать как:

Эффективность = (320/500) x 100 = 64%

Эффективность производства (производительность в сравнении с эффективностью)

Существует значительная разница между «производительностью» и «эффективностью» в производстве. Производительность фокусируется на увеличении количества произведенных товаров. Часто это может происходить за счет эффективности.

Распространенным примером является увеличение процента бракованных изделий. Фирмы, которые наращивают производство сверх оптимального предела, часто сталкиваются с этой проблемой из-за таких факторов, как материалы более низкого качества, усталость оператора и т. д. В то время как фактическое количество созданных юнитов увеличилось, эффективность снизилась .

Напротив, эффективность производства фокусируется не столько на количестве, сколько на качестве. Он хочет производить больше единиц за счет сокращения количества дефектов и отходов. При правильном выполнении повышение эффективности производства повысит производительность.

Простым способом расчета эффективности производства является сравнение фактической производительности со стандартной/максимальной производительностью, возможной на машине.

Рассмотрим пример печатной машины, которая обеспечивает фактическую производительность 650 единиц в час, а не максимальную скорость 900 единиц в час. Используя формулу эффективности, получаем следующие результаты:

Эффективность = (650/900) x 100 = 72,22%  

OEE: золотой стандарт эффективности производства

OEE означает общую эффективность оборудования. Это стандартная отраслевая метрика и широко признанный ключевой показатель эффективности (KPI), применимый в самых разных отраслях.

Этот показатель популярен благодаря своей комплексной направленности. В нем рассматриваются три ключевых аспекта оборудования на производственной линии:

  1. Наличие
  2. Производительность
  3. Качество

Расчет доступности

Все активы имеют запланированное рабочее время X часов в неделю/месяц. Доступность отображает фактическое время работы машины в процентах от запланированного рабочего времени.

Формула для расчета доступности:

Доступность очень редко достигает 100%, так как простои могут возникать из-за самых разных факторов.Отказ оборудования, регулировки, ремонт, незапланированное техническое обслуживание и другие факторы способствуют снижению эксплуатационной готовности.

Расчет производительности

Производительность отображает фактическое количество единиц, произведенных машиной, в процентах от максимального количества единиц, которые она могла бы произвести на максимальной скорости за фактическое время работы на полу.

Основная формула производительности:

Незначительные остановки во время производственного процесса могут повлиять на производительность.Дефекты оборудования и неподготовленные операторы могут снизить скорость производства, что приведет к снижению производительности.

Расчет качества

Качество показывает процент «хороших» продуктов по сравнению с бракованными в любой партии. Дефектные продукты приводят к отходам, так как они должны быть либо утилизированы, либо переработаны.

Формула для расчета качества довольно проста:

На качество может влиять множество факторов, как прямых, так и косвенных. Дефекты в производственном процессе могут привести к снижению качества или браку продукции.Ошибки оператора, некачественное сырье и неисправности оборудования также могут снизить процент качества продукции.

Как рассчитать OEE

Если у вас есть метрики доступности (A), производительности (P) и качества (Q) для машинного/заводского предприятия, расчет OEE становится относительно простым процессом.

Основная формула для OEE:

Оценка OEE 100 % считается «безупречным производством». Он имеет три основные характеристики: 

  1. Машина не производит дефектных деталей
  2. Станок производит детали без остановок (в течение запланированного времени работы)
  3. Машина работает на максимальной скорости

Чтобы дать вам некоторое представление, среднее производственное оборудование имеет показатель OEE около 60%.

Более подробную версию и примеры расчетов OEE см. в нашем полном руководстве по общей эффективности оборудования.

Как внедрить и использовать OEE на вашем предприятии

Как уже объяснялось, формула OEE довольно проста. Менеджеры, стремящиеся рассчитать OEE, должны собирать данные о доступности, производительности и качестве.

Следующие шаги могут повысить шансы на успешное внедрение OEE: 

  1. Выберите пилота: Начните с простого, с машины, которую относительно легко проверить.Выбирайте энергичных операторов, которые настроены позитивно и готовы к обратной связи. Назначьте компетентного специалиста по техническому обслуживанию проекта в качестве контактного лица. Доверьте руководство линейному руководителю/менеджеру отдела с четким контролем производственного процесса.
  2. Определить параметры OEE: Установить ограничения на данные, которые необходимо собрать. Выберите категорию времени для измерений, отслеживаемые продукты, максимальную скорость машины и т. д.
  3. Организовать сбор данных: Выберите лучший способ для оператора легко собрать соответствующие данные, определенные на шаге 2.Делайте формы и процедуры максимально короткими и простыми для максимальной эффективности и точности.
  4. Обучение персонала: Объясните основы OEE и преимущества всем участникам пилотной группы. При необходимости проведите дополнительное обучение сбору данных и отчетности.
  5. Собрать данные: Избегайте ошибки, не доверяя эту задачу операторам. Они лучше всего подходят для отслеживания показателей, необходимых для расчета OEE. Если это возможно, вы можете предоставить супервайзеру опыт OEE, чтобы повысить точность и избежать ошибок.
  6.   Обработка данных: Поручите руководителю группы просмотреть и обработать данные, как только они станут доступны, желательно до следующего раунда сбора данных. Создавайте удобочитаемые диаграммы и отчеты для удобного обмена данными об измерениях OEE.
  7. Предоставление отзывов операторам: Делитесь результатами OEE с операторами, чтобы помочь им получить представление об областях, требующих улучшения. Оперативная коммуникация имеет важное значение, поскольку обратная связь может быть включена в производство до следующего раунда сбора данных OEE.
  8. Привлеките руководство: результаты OEE могут выявить слабые места, требующие вмешательства высокого уровня в производственный процесс. Только руководство способно решить некоторые из этих проблем. Сообщайте обо всех результатах OEE высшему руководству для успешного внедрения.

Чтобы добиться максимального успеха, OEE должно быть согласованным усилием с участием всех — операторов, менеджеров среднего звена и руководителей высшего звена.

Борьба с неэффективностью машин

Неэффективность оборудования — главная головная боль производителей.Хуже всего то, что многие организации даже не до конца осознают потери, которые они несут из-за низкой эффективности.

Простой оборудования — одна из основных причин, препятствующих производственному процессу. Своевременное упреждающее техническое обслуживание может быть использовано для минимизации риска незапланированных простоев.

Если вам нужна помощь в отслеживании и организации работ по техническому обслуживанию на заводе, вам поможет Limble CMMS. Не стесняйтесь запланировать демонстрацию или связаться с нами напрямую, если у вас есть какие-либо вопросы о программном обеспечении.

Общая эффективность | EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды

Расчет общей эффективности

Используя концепцию энергоэффективности, мы можем рассчитать компонентную и общую эффективность:

Общая эффективность = выходная электрическая энергия Химическая потребляемая энергия

Здесь электрическая энергия дана в Втч, а химическая энергия в БТЕ.Таким образом, Втч можно преобразовать в БТЕ, зная, что в БТЕ 3,412 Втч.

Этот общий КПД также может быть выражен следующим образом: Общий КПД=[Тепловая энергияХимическая энергия]︸КПД котла×[Механическая энергияТепловая энергия]︸КПД турбины×[Электрическая энергияМеханическая энергия]︸КПД генератора

Общий КПД = котел, η×турбина, η×генератор, η

Применение этого метода к приведенному выше примеру электростанции:

Общая эффективность=[88Btus100Btus]×[36Btus88Btus]×[35Btus36Btus]=0.88×0,41×0,97=0,35 или 35 % 90 003

Можно видеть, что общая эффективность системы равна произведению эффективности отдельных подсистем или процессов. Каковы последствия этого?

шагов общей эффективности

Мы изучали КПД автомобиля или электростанции по отдельности. Но когда будет рассмотрена вся цепочка превращений энергии — от момента выноса угля на поверхность до момента превращения электричества в свою окончательную форму, — обнаружится истинная общая эффективность использования энергии.Окончательной формой дома может быть свет от лампочки или звук из стереосистемы. Последовательность шагов, как показано на рисунке ниже: 1) Добыча угля (добыча), 2) Транспортировка на электростанцию, 3) Производство электроэнергии, 4) Передача электроэнергии и 5) Преобразование электроэнергии в свет (Использование) .

Мы знаем, что такое совокупная эффективность на самом деле. Мы рассмотрели это на предыдущей диаграмме. Мы говорили об этом. На этой диаграмме мы рассматриваем кумулятивный или общий КПД квалифицированной электростанции.По сути, в земле у нас есть уголь, верно? Мы должны вытащить уголь на поверхность. Этот шаг называется майнингом. Очевидно, нам нужно затратить некоторую энергию, чтобы поднять уголь из земли на поверхность. Так что майнинг сам по себе имеет какую-то, скажем, около 95% эффективности. Или этот шаг эффективен на 95%. Другими словами, если у нас есть 100 единиц в земле, и к тому времени, когда эта энергия выйдет на поверхность, у нас останется только 95 единиц. Потому что пять единиц мы потратим на эксплуатацию оборудования и на добычу угля из-под земли на поверхность.Сейчас этих 95 явно нет в наличии, потому что нам нужно доставить эти 95 БТЕ на электростанцию. Таким образом, грузовики должны использовать некоторую энергию, чтобы доставить эти 95 БТЕ на всю дорогу до электростанции. Так что когда дело дойдет до силовой установки, эти 95 единиц могут оказаться 90 единицами. Другими словами, на транспортировку мы потратим порядка пяти единиц. Итак, как только мы вводим 90 единиц в электростанцию, эффективность которой к настоящему времени составляет примерно 33% или 35%, это говорит нам о том, что когда мы вводим 90 единиц в электростанцию, выходная мощность электростанции в виде электроэнергии составляет всего 30 единиц.Итак, на данный момент у нас осталось всего 30 единиц, когда мы начали наш бизнес со 100 единицами. Теперь эти 30 единиц транспортируются по этим высоковольтным линиям к потребителю. К тому времени, когда вы доберетесь до пользователя, мы говорим о единице или двух потерянных. Отлично? И теперь, когда у нас есть около, скажем, для простоты, у нас все еще будет около 29 единиц или 30 единиц. И, как вы все знаете, КПД лампочки общеизвестно низок. Эффективность около 5%. Это означает, что из этих 29 единиц или 30 единиц, которые мы получим в доме, только 5% или 1.5 единиц конвертируются, действительно, в свет. Итак, мы начали со 100, а закончили с 1,5 единицами света. Таким образом, это означает, что общий КПД равен 1,5, разделенному на 100. Здесь оба значения — БТЕ. Таким образом, общий КПД составляет всего 1,5%. Это патетически мало. То есть, используя 1,5 единицы света, мы берем у Матери-Земли 100 единиц. И попутно мы сбрасываем около 98,5 единиц энергии на различных этапах процессов преобразования, и мы используем 1,5 БТЕ и 1,5%. Это сообщение.

КПД лампочки

Если известна эффективность каждого шага, мы можем рассчитать общую эффективность производства света из угля в земле. В таблице ниже показан расчет общего КПД лампочки.

Расчет общей эффективности электрической лампочки
Шаг Ступенчатая эффективность Суммарная эффективность или общая эффективность
Добыча угля 96% 96%
Транспорт 98% 94% = (0.96 х 0,98) * 100
Производство электроэнергии 35% 33% = (0,94 х 0,35) * 100
Передача электроэнергии 95% 31% = (0,33 х 0,95) * 100
Освещение:
Лампа накаливания
5% 1,56% = (0,31 х 0,05) * 100
Освещение:
Люминесцентная лампа
20% 6,2% = (0,31 х 0.20) * 100

Эффективность автомобиля

Аналогичный анализ эффективности автомобилей показан на рисунке ниже.

>

Общая эффективность автомобиля

Таблица ниже показывает, что только около 10% энергии сырой нефти в земле фактически превращается в механическую энергию, приводящую в движение людей.

Эффективность автомобиля
Шаг Ступенчатая эффективность Суммарная эффективность или общая эффективность
Добыча сырой нефти 96% 96%
Переработка 87% 84%
Транспорт 97% 81%
Двигатель 25% 20%
Трансмиссия 50% 10%

Формула тепловой эффективности | Расчет

В результате этого утверждения мы определяем тепловой КПД , η th , любой тепловой машины как отношение работы, которую она совершает, Вт, Вт. тепловложение при высокой температуре, Q H .Формула термической эффективности составляет:

η η Th , представляет собой долю Тепло , Q H , преобразован работа .

Стандартный воздушный цикл Отто  тепловой КПД зависит от степени сжатия  и κ = c p /c

Тепловой КПД для Дизельного цикла :

Термический КПД цикла Брайтона в пересчете на степень сжатия компрессора (PR = p 2 /p), что равно 9 Параметр обычно используется:

Тепловая эффективность простых ранний цикл и с точки зрения конкретных энтальпий было бы:

термическая эффективность , η Th , представляет долю тепла , Q H , преобразованного в работу .Это безразмерная мера производительности тепловой машины, использующей тепловую энергию, такой как паровая турбина, двигатель внутреннего сгорания или холодильник. Для холодильных или тепловых насосов тепловой КПД указывает степень, в которой энергия, добавленная в результате работы, преобразуется в чистую выходную тепловую мощность. Поскольку это безразмерное число, мы всегда должны выражать W, Q H и Q C в одних и тех же единицах измерения.

Поскольку энергия сохраняется в соответствии с первым законом термодинамики и энергия не может быть полностью преобразована в работу, подводимая теплота Q H должна равняться выполненной работе, Вт, плюс теплота, которая должна быть рассеяна как отработанное тепло Q C в окружающую среду.Поэтому мы можем переписать формулу для теплового КПД следующим образом:

Чтобы получить КПД в процентах, мы умножаем предыдущую формулу на 100. Обратите внимание, что η th может быть только 100% если сбросное тепло Q C равно нулю.

В целом КПД даже лучших тепловых машин довольно низкий. Короче говоря, очень трудно преобразовать тепловую энергию в механическую.Тепловой КПД обычно ниже 50% , а часто намного ниже. Будьте осторожны, сравнивая его с эффективностью ветра или гидроэнергетики (ветряные турбины не являются тепловыми двигателями). Преобразование энергии между тепловой и механической энергией не происходит.[/lgc_column]

 

Эффективность Карно

В 1824 году французский инженер и физик Николя Леонар Сади Карно продвинулся в изучении второго закона, сформулировав принцип (также называемый ). Правило Карно ), которое определяет пределы максимальной эффективности , которую может получить любая тепловая машина .Короче говоря, этот принцип гласит, что эффективность термодинамического цикла зависит исключительно от разницы температур горячего и холодного резервуаров.

Принцип Карно гласит:

  1. Ни один двигатель не может быть более эффективным, чем реверсивный двигатель ( Тепловая машина Карно ), работающий между одними и теми же высокотемпературными и низкотемпературными резервуарами.
  2. КПД всех реверсивных двигателей ( тепловых двигателей Карно ), работающих между одними и теми же резервуарами с постоянной температурой, одинаков, независимо от используемого рабочего вещества или особенностей работы.

1

Эффективность Карно

Формула для этой максимальной эффективности:

, где:

, где:

    , где:

    • — это эффективность цикла CARNOT, т. Е. Это соотношение = W / Q H работы, совершаемой двигателем на тепловую энергию, поступающую в систему из горячего резервуара.
    • T C – абсолютная температура (Кельвины) холодного резервуара,
    • T H – абсолютная температура (Кельвины) горячего резервуара.

    Формула цикла Брайтона

    Идеальный цикл Брайтона состоит из четырех термодинамических процессов. Два изоэнтропических процесса и два изобарических процесса.

    Термический КПД простого цикла Брайтона для идеального газа и с точки зрения удельных энтальпий может быть выражен через температуры:

    Термический КПД цикла Ренкина

    Цикл Ренкина близко описывает процессы в паровых тепловых машинах обычно встречается на большинстве тепловых электростанций.

    Термический КПД простого цикла Ренкина в единицах удельной энтальпии составляет:

    Это очень простое уравнение, и для определения теплового КПД можно использовать данные из паровых таблиц .

     

    Ссылки:

    Ядерная и реакторная физика:
    1. Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд., Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
    2. Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Прентис-Холл, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
    3. WM Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
    4. Гласстоун, Сезонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
    5. WSC. Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
    6. Кеннет С. Крейн. Введение в ядерную физику, 3-е издание, Wiley, 1987, ISBN: 978-0471805533
    7. G.Р.Кипин. Физика ядерной кинетики. Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
    8. Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерных реакторов, 1988 г.
    9. Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам Министерства энергетики США, том 1 и 2. Январь 1993 г.

    Усовершенствованная физика реакторов:

    1. К.О. Отт, В.А. 0-894-48033-2.
    2. К. О. Отт, Р. Дж. Нойхольд, Введение в динамику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
    3. Д. Л. Хетрик, Динамика ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
    4. Э. Э. Льюис, В. Ф. Миллер, Вычислительные методы переноса нейтронов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.

    См. выше:

    Тепловая эффективность

    Расчет энергоэффективности – видео и стенограмма урока

    Формула

    Теперь представьте, что вы владелец местной картинной галереи.Вы показываете все свои произведения искусства с 8 утра до 8 вечера. Вы заинтересованы в энергоэффективности, потому что на самом деле тратите немало денег на питание всех источников света в своей галерее.

    Вы хотите знать, сколько электроэнергии, за которую вы платите, на самом деле превращается в полезный свет с помощью ваших лампочек. Чтобы помочь вам понять это, вы используете следующую формулу для определения энергоэффективности:

    • Греческая буква eta , похожая на букву «n», представляет вашу энергоэффективность.
    • Вт представляет количество работы или энергии в единицах Джоулей. Его умножают на 100, чтобы перевести в проценты.

    Расчет

    Используйте эту формулу, чтобы увидеть, насколько хорошо ваши лампочки справляются со своей задачей. Ваши лампочки в настоящее время потребляют 4500 Дж энергии каждую минуту. И каждую минуту они излучают 99 Дж световой энергии. Итак, получаем:

    Вау! Ваши лампочки потребляют много энергии, но не производят много света.Так куда же уходит остальная энергия? Помните, закон сохранения энергии гласит, что в любой замкнутой системе энергия не теряется и не создается, а просто изменяется.

    Итак, поскольку только 2,2% электричества, которое вы отдаете своим лампочкам, превращается в свет, куда уходят остальные 97,8% электричества? Вы когда-нибудь прикасались к горящей лампочке? Обожгла тебе руку, не так ли? Да, эта энергия превращается в тепло, много тепла.

    В идеальном процессе вся ваша входная энергия превратилась бы в полезную выходную энергию, а ваша эффективность была бы на уровне 100%, что означает, что вся ваша энергия была бы преобразована в выходную энергию.Таким образом, идеальная лампочка превращала бы всю вашу электрическую энергию в свет и оставалась бы прохладной на ощупь. Это не превращало бы электрическую энергию в тепло.

    Пример энергоэффективности

    Теперь попробуйте рассчитать энергоэффективность конкретного процесса.

    На этот раз процесс представляет собой велосипедиста, который едет на своем велосипеде. Велосипедист затрачивает 650 Дж на вращение педалей своего велосипеда. Велосипед преобразует эту энергию в выходную энергию мощностью 150 Дж, которая толкает велосипед вперед.Какова энергоэффективность велосипедиста?

    Чтобы ответить на этот вопрос, вам сначала нужно определить местонахождение ваших входных и выходных данных. Ваш трудовой вклад — это количество энергии, которую вы вкладываете в процесс. В данном случае 650 Дж у велосипедиста. Результатом работы является энергия, выделяемая процессом, 150 Дж энергии, выделяемой велосипедом. Теперь вы можете продолжить и подставить эти числа в ваше уравнение.

    Энергоэффективность велосипедиста равна 23.1%. Опять же, большая часть энергии, которая вкладывается в систему, преобразуется во что-то другое. В этом случае много тепла. Вот почему вы согреваетесь, когда тренируетесь.

    Резюме урока

    Определение эффективности использования энергии — это отношение количества энергии, произведенной в процессе, к количеству энергии, переданной процессу. Формула:

    Греческая буква eta (которая выглядит как «n») обозначает эффективность в процентах.Ваша работа или входная и выходная энергия (Вт) выражены в джоулях.

    Чтобы использовать эту формулу, найдите объемы выработки и затрат труда и подставьте их в формулу для оценки.

    Как рассчитать общую эффективность оборудования: практическое руководство

    Обзор OEE и сравнение эффективности с эффективностью

    Существует много путаницы в отношении OEE (Эффективность операционного оборудования) и слов «эффективность» и «эффективность». Давайте посмотрим на эти вещи объективно и ясно.

    Является ли OEE просто приятной вещью? Нет, это простая, но мощная дорожная карта, которая помогает производственным цехам и руководству визуализировать и устранять потери и отходы оборудования.

    OEE — это не причуда. Прежде всего, OEE существует уже несколько десятилетий в своей элементарной форме. Слова «эффективность» и «результативность» существуют дольше, но в последнее десятилетие или около того они использовались в запутанной манере. Для начала мы должны провести четкое различие между эффективностью и эффективностью , прежде чем мы сможем обсудить OEE.

    Эффективность – это отношение между тем, что теоретически может быть произведено в конце процесса, и тем, что фактически получилось или было произведено в конце процесса.

    Если ваша машина или система способна производить 100 качественных изделий в час, а она производит только 70, то она 70% эффективна , но мы не знаем, насколько эффективна она была, потому что ничего не сказано о том, что мы пришлось вложить (сколько операторов, энергии, материалов и т. д.), чтобы получить эффективность 70%.

    Таким образом, если машина или система работает с эффективностью 50 % с 1 оператором и становится с эффективностью 65 % с 2 операторами, эффективность увеличивается на 30 % (да, 65 на 30 % больше, чем 50…), но ее эффективность падает до 50 %, на основе труда!

    То же самое касается выхода или более известного как качества (в основном товарный продукт). Если вы разливаете напиток по бутылкам, все наполненные, маркированные и закрытые бутылки теоретически могут быть идеальными, поэтому качество будет 100%. Но если вы выбрасываете половину наполненных бутылок из-за дефектов упаковки или материала, ваш выход или качество составит всего 50%.В этом примере вы будете эффективны на 100%, но только на 50%.

    Простой пример

    По сути, OEE касается (как следует из названия) эффективности: это соотношение между тем, что машина теоретически может производить, и тем, что она делает на самом деле. Таким образом, самый быстрый способ расчета прост: если вы возьмете теоретическую максимальную скорость (например, 60 продуктов в минуту), вы знаете, что в конце 480-минутной смены должно быть 28 800 единиц.

    1 смена = 8 часов = 480 минут

    Максимальная скорость производства = 60 изделий в минуту

    480 х 60 = 28 800 единиц

    Затем нам нужно подсчитать, что мы произвели в конечной точке производственного процесса, например, что находится на поддоне, идущем на склад.Если на поддоне всего 14 400 хороших продуктов, ваша эффективность составит 50%, верно?

    Пока не ракетостроение.

    A-P-Q OEE

    Почему формула OEE на рис. 1 включает доступность (A), производительность (P) и качество (Q)? Что означают эти слова и какую ценность они несут? Они помогут нам найти, куда исчезли остальные 14 400 продуктов, которые должны были быть на поддоне.

    OEE поднял планку и отодвинул нас от традиционного расчета эффективности как показателя производительности производственной линии, которым легко манипулировать, чтобы показать посредственные линии, работающие с эффективностью до 150%.

    Вот сила OEE. OEE, если его разбить на три основных компонента, будет отслеживать, где мы его потеряли. Каждый день, когда мы используем 50% OEE, мы можем терять единицы по-разному, и каждая потеря имеет свою собственную структуру затрат.

    Если мы потеряем 14 400 продуктов из-за того, что машина работала без сбоев, без потери качества, но с половинной максимальной скоростью, это полностью отличается от производства 28 800 продуктов на полной скорости, а затем выбрасывания 14 400 некондиционных продуктов на свалку.

    Эффективность:

    Делаем правильные вещи – правильный продукт или SKU с правильной скоростью (Производительность)

    Делаем правильно – без переделок, без дефектов, без отходов (Качество)

    Изготовление в нужное время – Производство в соответствии с планом, поддержание работоспособности машины, минимизация потерь времени (Доступность)

    Так как же нам узнать, что мы потеряли и где? И как не допустить этого в будущем?

    Наличие

    Возвращаясь к примеру с бутылкой, давайте проследим обычный день.Стандартная смена длится 480 минут. Наши операторы делают перерывы 10+30+10 минут, а также делают 2 переналадки по 35 минут каждая и теряют 60 минут простоя машины за смену. Остальное время машина находится в рабочем режиме.

    Перерывы = 10 минут утром + 30 минут на обед + 10 минут после обеда = 50 минут

    Переключения = 2 x 35 минут = 70 минут

    Время простоя машины = 60 минут в смену

    Итого = 180 минут потерянного времени

    Это означает, что мы потеряли 180 минут, и осталось только 300 минут, чтобы действовать эффективно.Даже если в остальное время мы будем работать на полной скорости без потери качества, мы никогда не сможем быть эффективными более чем на 62,5% в течение этой смены. Это соотношение мы называем «Доступность» или то, как используется время.

    480 минут – 180 минут = 300 минут

    300 ÷ 480 = 62,5% Доступность

    Давайте посмотрим, как мы потратили те 62,5% нашего времени, которые у нас есть…

    Производительность

    Предположим также, что наша упаковочная система имеет идеальное время цикла или время такта, равное 1 секунде на бутылку, что составляет 60 бутылок в минуту.(Время такта, происходящее от немецкого слова Taktzeit, которое переводится как время цикла, задает темп для промышленных производственных линий.)

    Это означает, что за оставшиеся 300 минут машина или система могут произвести 300 x 60 бутылок = 18 000. Таким образом, если в конце этой смены машина произвела бы 18 000 бутылок за время работы, она работала бы на 100% скорости. Если бы производство было на более низкой скорости, скажем, время цикла было бы 1,5 секунды, максимальная скорость снизилась бы на 2/3, и, таким образом, его производительность стала бы 66.7%. Фактический выпуск сейчас при производительности 66,7% составляет 12 000 бутылок.

    300 минут при 1 секунде на бутылку = 300 x 60 бутылок = 18 000 единиц

    1,5 секунды на бутылку = 1 ÷1,5 = 2/3 = 66,7% Производительность

    66,7% x 18 000 бутылок = 12 000 единиц

    Работа с производительностью 66,7 % в этом случае приравнивается по времени к потере еще 300 x 33,3 % = 100 минут, или линия работала в среднем 2/3 x 60 = 40 бутылок в минуту.

    Если бы в этот момент вся продукция соответствовала спецификации или была бы пригодной для продажи, какова была бы эффективность?

    Из 480 минут мы потеряли 180 минут из-за «не работает» и 100 минут из-за «слишком медленного времени цикла»; так что (480-(180+100))/480 = 41.7% пока.

    (480 минут – (180 минут + 100 минут)) ÷ 480 – 41,7% КПД

    Качество

    Фактическая эффективность зависит от того, сколько бутылок соответствует спецификации. Если из 12 000 бутылок 3 000 не соответствовали спецификации, то показатель качества этих бутылок был (12 000–3 000)/12 000 = 75 %, или в пересчете на минуты было бы 3000 бутылок/60 бутылок в минуту = 50 минут, потерянных из-за качественный.

    (12 000 – 3 000 дефектов) ÷ 12 000 = 75% Качество

    3000 бутылок ÷ 60 бутылок в минуту = 50 потерянных минут Качество

    Другими словами, мы потеряли 180 минут, не бегая; из оставшихся 300 минут мы потеряли 100 минут медленным бегом; из оставшихся 200 минут мы потеряли 50 минут на изготовление металлолома.В результате линия выдала 150 минут безупречной работы по качеству и скорости.

    Теоретически мы могли бы сделать 480 х 60 = 28 800 бутылок. В конце концов было продано 9000 бутылок, поэтому общая эффективность оборудования составила 31,25%.

    9 000 ÷ 28 800 = 31,25% OEE

    Доступность (62,5%) x Производительность (66,7%) x Качество (75%) = 31,25%

    Время равно деньгам

    ОЕЕ

    основан исключительно на времени (время преобразовано), но, поскольку 1 время такта равно 1 бутылке, ОЕЕ можно рассчитать в бутылках для простоты использования.Большинство операторов не скажут: «Сегодня у меня было время такта 1,5 секунды», а вместо этого «Сегодня у меня было 40 продуктов в минуту» — что то же самое. Точно так же «я остановился на 5 минут» — это то же самое, что «я потерял 200 потенциальных бутылок, которые должен был сделать».

    OEE помогает создать такую ​​осведомленность; с операторами, с инженерами, с отделами логистики и со всеми, кто участвует в процессе создания ценности. Это дает общий язык всем, кто участвует в производстве, и ведет к эффективным и действенным улучшениям.

    Прямой подход к OEE

    Стандарт

    OEE и его базовый подход десятилетиями применялись в других отраслях и недавно переместились в область упаковки. Хотя концепции довольно просты, их определения и применение значительно различаются, что не позволяет использовать их в качестве эталонов и инструментов производительности внутри и между заводами, не говоря уже о между компаниями. Идея состоит в том, чтобы представить общее определение и простой формат электронной таблицы, чтобы обеспечить четкий, общий подход.

    Практическое определение OEE

    OEE — общая эффективность оборудования определенного производственного процесса в течение определенного рабочего периода или режима, при котором все действия, связанные с производством, персоналом и входными данными, учитываются во время всех производственных или зависимых действий в течение определенного запланированного времени или времени рабочего режима. Определенный производственный процесс представляет собой начальную и конечную границы рассматриваемого процесса, такие как распаковка до укладки на поддоны или переход к складированию.

    OEE определяется как функция продукта или стоимости или взаимодействие всей доступности или времени безотказной работы рабочего режима, умноженное на производительность или фактическую результирующую производственную скорость (из фактической набранной скорости и скорости линейного изменения), деленное на нормальную или установившуюся скорость, а затем умноженное. по качеству или выпуску качественного продукта, деленному на ввод критического компонента или совокупность всех входов (компоненты, израсходованные, потерянные, переработанные, уничтоженные или неучтенные в процессе производства).Диаграмму см. на рис. 1 на стр. 30.

    Качество – это дробь, равная 1 минус отходы (отходы и переделки). Переделка обычно считается частью качества, но ее труднее всего выделить. Качество обычно не относится к дефектным компонентам, не поставленным на производственную линию, но после того, как они были поставлены на производственную линию, их необходимо учитывать. Это вытесняет предварительные проверки, потому что, как только продукт попадает на производственную линию, есть время и последствия для текущего производственного процесса, такие как удаление и замена поэтапно дефектных продуктов, материалов и расходных материалов.

    Объем анализа

    Несмотря на то, что OEE может выполняться для каждой машины, для каждого продукта или для каждой смены, обычно это объединение недельного или месячного производства определенного размера и продукта (машинного или линейного). ), потому что просмотр меньших срезов может не дать статистически значимых данных для принятия решений. Могут быть сделаны тенденции или конкретные сравнения, а также просмотр месячных производственных циклов одного и того же продукта, семейства продуктов или экстремальных размеров продуктов и рецептур.

    Рассмотрение менее чем 10 080 минут (одной недели) рабочего времени само по себе не имеет существенного значения для принятия решений, но может быть достаточным для выявления тенденций и проверки решения, реализованного ранее, чтобы обеспечить положительные направления или убедиться, что ожидаемые результаты выполняются. достигнуто.

    Причина такого определения режима работы состоит в том, чтобы зафиксировать все действия, необходимые для обеспечения выполнения производственного процесса. Некоторые компании в прошлом скрывали свои переналадки, ПТО, отпуска, обучение и уборку, делая это в так называемое внеплановое время производства или сбрасывая его на определенное время простоя, но на самом деле это часть производственного процесса.

    Плановое время производства — это период времени, в течение которого должны быть произведены выделенные определенные продукты, но действия или ситуации, зависящие от процесса, должны быть выполнены или рассмотрены заранее (например, выходные), чтобы гарантировать соблюдение графика или его разумность.

    Календарные часы или календарное время представляют собой сумму операций в рабочем режиме и операций в потенциальном режиме, которые составляют неделю (10 080 минут) или месяц (в среднем 43 800 минут) или определенный период, в течение которого актив как функционирующий производственный элемент существует на предприятии .

    Если какой-либо актив удаляется из процесса таким образом, что процесс для данного продукта становится нежизнеспособным, то ожидаемое число OEE считается равным нулю.

    Это также относится к продукции, отозванной с рынка, которая была переработана или утилизирована. Полный отзыв в действительности дает нулевую OEE за период, в течение которого был произведен отозванный продукт. Частичный отзыв будет иметь дело только с потерей определенного лота или партии в пределах общего количества, но значительно снизит OEE за этот период.

    Любые аспекты планирования и трудозатрат считаются интегрированными в OEE. Можно было бы расширить OEE с помощью других коэффициентов, таких как возможность планирования, в которой трудозатраты и время планирования оцениваются, а их взаимодействие рассчитывается как отношения или затраты к операциям, но OEE сохраняет общее представление, которое подходит для подавляющего большинства отраслей и условий. простым, но мощным способом.

    Высокие показатели OEE свидетельствуют о высокой степени выполнения графика и оптимизации труда.Выполнение графика и оптимизированный труд являются побочным продуктом оптимизированного процесса. OEE — это дорожная карта для понимания, направления и проверки всех других видов деятельности, таких как постоянное совершенствование, бережливое производство, шесть сигм и бухгалтерская информация верхнего уровня. Это дает правильное окно в просмотре стоимости качества.

    OEE и стоимость качества

    «Стоимость качества» — это не цена создания качественного продукта или услуги. Это цена некачественного продукта или услуги (для получения подробной информации посетите ASQ — Американское общество качества).

    Каждый раз, когда работа тратится впустую, возникает потеря, которая приводит к росту «Стоимости качества». Говоря об отходах, мы можем определить или рассмотреть множество определений, вариаций или типов потерь, таких как: потери в ожидании, перепроизводство, запасы или незавершенное производство, транспортировка, движение, дефекты на входе, производство дефектных продуктов, ненужные шаги процесса, задержка

    При взгляде на операции OEE просто дает четкое и наглядное представление о способности поддерживать качество производства или о том, как взаимодействуют доступность (время), качество (хороший продукт) и производительность (скорость).Потери – это часть времени, потерянного из-за неспособности производственного процесса быть последовательным и контролируемым. Эти потери связаны с простоем или временем простоя, потерями скорости в процессе, а также браком и переделок, возникающими в рабочем режиме.

    Оперативный режим — это не только запланированное запланированное время производства, но и то время, которое охватывает характер производственного процесса и его вспомогательных действий, которые связаны, зависят или должны быть выполнены для обеспечения своевременного производства запланированного продукта.Это означает, что предусмотрены профилактическое обслуживание, переналадка, очистка и/или санитарная обработка.

    Концепция простоя, как она понимается в доступности

    Для простоты и порядка время простоя любой машины или системы можно разделить на две части – плановых простоя событий и незапланированных простоев событий.

    Запланированные события могут быть определены как такие события, в результате которых не выпускается товарный продукт и руководство которых контролирует сроки и объем деятельности; предписывает их, или правила страны определяют их часть или все.

    Праздники всегда являются обязательными действиями, продиктованными руководством, правительством или обоими. Можно было бы возразить, что праздники нужно исключить, но это неверно, так как решение руководства не использовать это время в нормальном рабочем режиме и нецелесообразно подсовывать его в потенциальный режим.

    Можно разбить запланированные события на любое количество категорий. Остерегайтесь, когда в анализ включены праздники, некоторые дни, недели или месяцы будут показывать заниженные числа и должны быть выделены.Из-за этого существует тенденция их не включать. Но следует включать их по мере их возникновения.

    Можно разбить незапланированных событий на любое количество категорий, но наиболее распространенными являются операции подразделений или машины. Единичные операции могут быть далее подразделены на первичные и вторичные машины, зоны, неисправности и т. д.

    Первичные машины (PM) представляют собой основные устройства, которые непосредственно участвуют в сборке упаковки, такие как расшифровщики, ополаскиватели, наполнители, укупорщики, этикетировщики, картонажники, упаковщики коробок, укладчики на поддоны и т. д.

    Вспомогательные машины (SM) представляют собой второстепенные единицы операций, которые транспортируют, манипулируют, сопоставляют, проверяют, кодируют или маркируют упаковку, такие как конвейеры, объединители, делители (когда они отделены от основной единицы), кодировщики (лазерные, струйные, слепочные и т. д.), чеквейеры, рентген, гамма-контроль, независимое наполнение, обнаружение крышек или этикеток, блоки отбраковки (независимо от основного блока и т. д.

    Большинству компаний, особенно компаниям, которые не имеют возможности выявлять незапланированные простои или потери или не имеют такой возможности, следует использовать макроанализ OEE и использовать сосредоточенное или совокупное оценочное число до тех пор, пока улучшенный сбор данных не приблизится к оценочному числу.Все время должно быть в минутах, а не в часах, с точностью до десятых долей, для более детального представления проблемы.

    Единичные операции также можно рассматривать как VE (создание ценности), VA (производство ценности или добавленная стоимость) и NVA (отсутствие добавленной стоимости, например конвейер, которому просто нужно доставить продукт из точки А в точку Б, не вызывая какого-либо качества). дефекты).

    Проверенная технология производства подходит для упаковки

    Обычно OEE ограничивается производственным или упаковочным процессом, но это не обязательно.Производство, распределение и т. д. могут быть включены или рассмотрены отдельно, но границы должны быть четко определены, а подход стандартизирован для всех линий и заводов. Соблюдайте осторожность при использовании и/или сравнении значений OEE между компаниями, поскольку они могут оказаться бесполезными, если границы различаются.

    На самом деле OEE была принята в обрабатывающей промышленности, от автомобилестроения до электроники, задолго до того, как она просочилась в упаковку. Это проверенная методика с обширными ресурсами, доступными на рынке, и полезная методология, которая может быть применена к самой маленькой операции с ручным сбором данных и к самой крупной организации со сложными программными инструментами OEE и автоматизированными системами сбора данных.И OEE — одно из основных приложений, оправдывающих инвестиции в PackML (глава 5).

     

    Понравилась статья? Загрузите всю книгу здесь.

    Как рассчитать эффективность расписания

    © Gstudio Group — Adobe Stock — 92630184

    Эффективный график — это график, в котором количество операторов, включенных в список, постоянно соответствует потребности в персонале, которая была рассчитана на основе прогнозируемой рабочей нагрузки и предположений о сокращении.Иными словами, количество периодов разукомплектованности и недоукомплектованности сведено к минимуму.

    Способность планировщика идеально согласовать штатное расписание с потребностями ограничена ограничениями, которые он или она наследует: Когда мало или совсем нет сотрудников, работающих неполный рабочий день, и существуют жесткие правила планирования (например, время начала и время окончания фиксированы, выходные дни должны быть последовательными, перерывы должны быть в течение определенного временного окна и т. д.), сложно построить смены, соответствующие пикам и спадам спроса.

    Тем не менее, хорошая команда WFM будет проявлять творческий подход в поиске и использовании любой гибкости. Например, даже если время начала и окончания нельзя изменить, оптимальное размещение перерывов и совещаний может творить чудеса с точки зрения эффективности расписания.

    Поддержание несоответствия между «предложением и спросом» на как можно более низком уровне обеспечивает наилучшее использование кадровых ресурсов, более стабильный уровень обслуживания клиентов, более стабильный уровень занятости персонала и снижение затрат.

    Знание того, где происходят несоответствия, не только помогает команде WFM строить лучшие графики в соответствии с действующими правилами, но и побуждает всю операцию определять новые типы смен, которые следует учитывать, варианты найма, которые будут предложены, и т. д.

    Чтобы получить некоторые идеи по улучшению расписания вашего контакт-центра, прочитайте эту статью «Оптимизация рабочей силы: 10 способов улучшить расписание вашего контакт-центра».

    Если прогноз достаточно точен и графики достаточно хорошо соответствуют этому прогнозу, можно свести к минимуму внутридневной хаос постоянных корректировок.

    Как рассчитать эффективность расписания

    Вот пятиэтапный подход к расчету эффективности расписания в контакт-центре.

    Шаг 1 – Регулировка усадки

    Вы должны с умом выбирать регулировку усадки. Имейте в виду, что усадка может быть, а может и не быть постоянной. Это может меняться со временем.

    Например, во время летнего курортного сезона усадка часто выше. Он также может варьироваться в зависимости от дня и недели. И убедитесь, что вы используете правильную формулу расчета.Если процент сокращения составляет s%, вы должны увеличить количество штатных сотрудников, разделив на (1-s%), а не умножив на (1+s%).

    Пример: В интервале, когда 70 сотрудников должны дежурить для достижения целевого уровня обслуживания, а сокращение составляет 30%, следует запланировать 70 / (1-0,3) = 100 человек. Если к 70 прибавить 30%, получится 91.

    В каждый интервал можно добавить допущение о проценте усадки, чтобы увеличить количество тел в креслах до числа, действительно необходимого в расписании, чтобы прогулы и другие факторы могли иметь место, не влияя на предоставление услуг.

    Шаг 2 – Общее количество требуемых «бездельников на сиденьях»

    Это основано на прогнозе (см. раздел 1 выше), завышенном за счет поправки на усадку. Там, где используется конфигурация маршрутизации на основе навыков, необходим сложный алгоритм, учитывающий эффективность объединения, предлагаемую агентами с несколькими навыками, при расчете необходимого персонала.

    В традиционной среде с одним специалистом базовый Erlang C будет приемлем для входящих звонков, но имейте в виду, что для других каналов, таких как веб-чат, электронная почта и социальные сети, потребуется другой подход.

    Этап 3 – Общее количество штатных сотрудников в каждом периоде

    Это запланированный персонал, включая допущение сокращения, еще не охваченное элементами расписания. Например, если посмотреть на расписание на следующую неделю, ожидания отпусков и тренировок могут уже быть в расписании, но ежедневные прогулы все равно должны быть предположением о сокращении.

    В среде с одним специалистом это будет относительно легко определить, но это сложнее в конфигурациях, основанных на навыках, где один оператор может обслуживать несколько типов вызовов в любой момент времени.(При желании сокращение может быть вычтено из штатного расписания, а не добавлено к расчету «бездельников на местах»).

    Этап 4 — Общее изменение штатного расписания по сравнению с требуемым персоналом

    Это мера несоответствия между «предложением и спросом» за период. Когда «больше» и «меньше» суммируются, общая сумма за период делится на общие потребности за этот период.

    Результатом является процентное соотношение кадрового обеспечения и требований.(Анализ отклонений по стандартному отклонению можно провести, если цифры переукомплектованности и недоукомплектованности персоналом преобразовать в проценты вариации по периодам.

    Когда потребности в персонале по периодам значительно различаются по дням, неделям или времени суток, необработанные цифры отклонения по персоналу дадут неточный результат).

    Этап 5. Период анализа

    Как правило, это следует анализировать на уровне дня или недели, хотя анализ моделей внутридневных колебаний может быть эффективным для определения тенденций несоответствия.

    Спасибо Крису Дили из injixo за помощь в составлении этой статьи.

    Подробнее о расчете ключевых метрик для контакт-центра WFM читайте в наших статьях:

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.