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1、现代设备管理,第三章 技术方案的规划和评价,第一节 设备的功能分析 第二节 设备的结构系统分析 第三节 设备的选型和购置,第一节 设备的功能分析,一、设备的功能分类 二、生产产品与设备基本功能的关系 三、功能余裕和功能冗余 四、设备功能系统分析的方法 五、功能的评价,一、设备的功能分类,在生产过程中，设备的效用称为它的基本功能。基本功能反映了设备的使用价值，如果设备丧失了基本功能，设备也就没有存在的意义了。 设备除了基本功能之外，人们还希望它们具有一定的辅助功能。一台设备的功能越多，它的结构也将越复杂，越需要高科技、高准确度的紧密结合，其制造、使用和维修成本也就越高。,二、生产产品与设备基本功
2、能的关系,设备的基本功能F可表示为 设u为设备的实际使用时间，生产出件产品，那么，其设备 的产品生产率为/u 于是使用设备的功效为 ,三、功能余裕和功能冗余,1.功能余裕和功能冗余在设备管理中的作用 2.功能余裕度的选择,1.功能余裕和功能冗余在设备管理中的作用,(1)发展和开拓产品的需要 企业为拓展新产品，与其重新进行设备投资，不如事先考虑好产品发展的远景，在进行设备技术规划时就留有一定的功能余裕，这样做将会更省时、省钱。 (2)机械设备在设计制造中留有安全裕度 在机械设备的设计制造过程中，为设备安全使用起见，通常将计算载荷加大，将材料的许用应力缩小，保持着足够的安全系数。 () 标准化、系
3、列化的影响 在机械设备的设计过程中，由于推行标准化、系列化的技术政策，尺寸的选取都遵循就高不就低、就大不就小的保险圆整原则。,设备功能余裕的大小，以功能余裕度系数衡量，它反映了设备的潜力。功能余裕量是设备可能实现的最大功能max与其名义功能(或额定功能)0之差，即 F=Fmax-F0 功能余裕量与名义功能之比，则称为功能余裕度，或功能余裕系数，用F表示 F/0100 在考察同样的产品时，因产品性能不变，功能余裕度可用生产率的相对差值来表示，即 F=（Qmax-Q0 ）/Q0 100% 式中 Qmax设备的最大生产率； Q0额定(名义)生产率。,2.功能余裕度的选择,2.功能余裕度的选择,1)企
4、业决策人从远景规划出发，所预测的最大生产量max，以及从目标利润的角度出发，计算出设备的合理使用期，再根据设备利用率计算设备的有效使用期u，由此推算出设备应有最大的生产率Qmax Qmax=Xmax/Tu 2)当机械设备已经在社会上形成了系列化生产，其转速、功率、生产率、尺寸等产品性能有关的要素，均按一定的优先系数系列分布时，客观上具备了按功能余裕量来选择设备的可能性。 3)采用价值工程法分析选择。,为了有利于突出设备技术方案规划的主要情节，这里着重分析设备的基本功能。分析的方法是：将设备基本功能进行分解，一个层次一个层次分解下去，基本功能称为总功能，分解出的第一层次称为一级下位功能，分解出的
5、第二层次称为二级下位功能，直到把下位功能解析得非常简单，一眼就看出用什么样的机构或构件可实现这一功能为止。 这样，在技术方案的规划中出现了一个功能系统图，由功能系统图再向具体的物质结构形态演化，即形成初步的技术方案。,四、设备功能系统分析的方法,四、设备功能系统分析的方法,图3-1 单缸四冲程内燃机功能系统图,五、功能的评价,在将设备功能逐级分解的过程中，规划技术方案的人员应做到心中有数：哪一项或哪几项下位功能是关键性的，需要我们加倍注意，作为设备技术设计的主要矛盾去处理。 为了用量化的形式来反映功能的重要程度，可以采取权衡轻重的办法，把某项功能占总功能的百分比作为它的功能重要性系数。或将总功
6、能的份数定为F0=100，再按一定的百分比逐级进行分配，这个百分比就是功能重要性的权数。,第二节 设备的结构系统分析,一、从功能概念系统到结构实体系统的可能性 二、设备结构系统与机械设备的技术设计 三、最佳结构系统的评价标准,一、从功能概念系统到结构实体系统的可能性,从系统工程的观点看，将一个概念系统转变为实体系统的可能性，应具有如下两个条件： ) 功能系统图中的每一项功能，至少要对应一种能实现它的机构、零部件、元件或装置。 ) 在与每一项功能相对应的机构、零部件、元件或装置之间，可以建立起保持确定运动状态的相互关系。,二、设备结构系统与机械设备的技术设计,设备的结构系统，是由体现其功能系统的
7、各种实物单元组成的。因为每一项可对应着多种实物单元，所以结构系统势必出现多种方案。功能的多方案和结构的多方案两者乘积，就是为体现某种基本功能而规划的设备总的技术方案数 ,三、最佳结构系统的评价标准,.寿命周期费用最少是设备技术规划的总目标 .正确处理创新与继承的关系 .技术设计中标准化的意义和内容,.寿命周期费用最少是设备技术规划的总目标,() 购置费用0 它由设备研究、设计、制造成本与销售利税所组成。 () 役龄期使用维修费 由使用费u、维修费r和停机损失费d等构成。,.正确处理创新与继承的关系,在设备技术方案规划过程中，应尽可能地采用新的工艺方法和新的科学原理，推广新技术，提高设备的工作质
8、量和生产效率。由于设备是长期使用的工具，它要经得起相当长时期内因技术进步带来的影响。所以在作技术方案规划时，除折旧期和投资回收期要求较短的设备外，一般应留有一定的功能余裕度，以适应企业的远景发展。 获得功能余裕度的途径：一是对旧原理、旧结构的挖潜，但这是很有限的；二是应用新原理、新结构，这可使设备的功能大大提高。这两种途径在设备技术方案规划中都是要考虑的，它们的本质就是对一种现有技术手段的继承和创新。,.技术设计中标准化的意义和内容,设备管理中的标准管理内容有： ) 设备及其零部件的名称、性能的标准化。 ) 设备主要技术方法的标准化。 ) 零部件设计方法的标准化。 ) 制造、安装工艺方法的标准
9、化。 ) 设备测试方法的标准化。 ) 设备使用维修标准化。 ) 包装、运输方法标准化。 ) 人员操作、维修培训标准化等。,第三节 设备的选型和购置,一、设备选型的一般考虑因素 二、设备选型应与企业远景开发结合 三、自制设备要考虑的问题 四、国外引进设备的注意事项,一、设备选型的一般考虑因素,.设备的使用性能 .经济性 .设备的维修性 .设备的可靠性,.设备的使用性能,设备的使用性能包括：设备要满足产品生产工艺的技术要求，设备的生产率，与其他系统的配套性、灵活性，及其对环境的污染情况等。,.经济性,选择设备时，既要使设备的购置费用不高，又要使设备的维修费较为节省。任何设备都要消耗能量，但应使能源
10、消耗较少，并能节省劳动力消耗。设备要有一定的自然寿命，即耐用性。,.设备的维修性,设备维修的难易程度用维修性表示。一般说来，设计合理，结构比较简单，零部件组装合理，维修时零部件易拆易装，检查容易，零件的通用性、标准性及互换性好，那么维修性就好。,.设备的可靠性,从广义来说，设备的可靠性指的是：机器设备的精度、准确度的保持性，机器零件的耐用性、执行功能的可靠程度，操作是否安全等。,二、设备选型应与企业远景开发结合,未来组织生产的特点是： ) 产品的生命周期越来越短。 ) 生产工艺更新迅速。 ) 一切可能的目标都是保障产品的竞争能力。 企业的远景开发指的是：企业根据自身的设备、人员、资金和环境条件
11、，在生产和经营上将要采取的技术经济措施，以进一步提高企业的素质，来适应未来组织生产的特点，创造更多的企业利润。这些措施中最常见的是： ) 开发产品的品种，以及形成产品系列。 ) 转换目前的产品，使之更适应市场的需求。 ) 企业经营方式上的联合、合并、分营或转让。,二、设备选型应与企业远景开发结合,在设备选型和购置的过程中，对于价格昂贵、高精度、高技术含量的关键设备，必须通过技术经济分析和评价，在多种设备方案中进行优选，从中确定最佳设备方案，以免设备投资失误，造成不必要的资产损失。 在规划设备的技术方案时，针对企业今后各个时期的发展目标，可将各种设备区分为四类： ) 在开发产品的品种、系列时能继
12、续使用的设备。 ) 经调整和改装后可以适应企业开发的设备。 ) 不能适应企业开发而必须更换的设备。 ) 待添置的新设备。,三、自制设备要考虑的问题,1.自制设备管理内容 2.自制设备设计时应考虑的因素,1.自制设备管理内容,自制设备的管理内容包括：自制设备规划及费用预算；编制设备设计任务书；审查设计方案；样机设计、试制与鉴定；验收移交；费用核算；技术资料归档；总结评价与信息反馈等。,2.自制设备设计时应考虑的因素,1)提高零部件标准化、系列化、通用化水平。 2)提高设备结构的维修性。 3)使用先进结构、新材料、新工艺，以提高零部件的耐用性和可靠性。 4)注意使用状态监测、故障报警和安全保护措施
13、。 5)尽量减少设备平时的保养工作量。,四、国外引进设备的注意事项,.配套性 .维修条件 .运输、安装、验收 .涉外法规,.配套性,整体引进的配套性，指的是设备系统与企业环境的协调性。部分设备引进的配套性，还存在它在设备子系统内部的协调性。 在进行技术方案规划时，要区分设备系统是以引进设备为主还是为辅的情况。配套要有一个中心，这个中心通常是工艺过程中的关键工序。 除了设备之间的配套关系之外，还要考虑引进设备与原料、能源、人员的配套。当配套条件不能满足时，引进设备的效能便会降低，甚至体现不了它的功能。,.维修条件,) 详细了解引进设备的生产厂家有关设备的设计、使用、维修条件，如功能、寿命周期、安
14、装试车条件、润滑使用注意事项、维修关键、可靠性、设备诊断、环境条件等。 ) 易损件、备用件的图样、技术资料及供应情况。 ) 引进设备的国外贷款条件，包括总额、利率、偿付形式、偿还期、引进设备的贷款合同、技术援助合同等。 ) 与引进设备有关的人员培训问题。,.运输、安装、验收,引进设备的运输和安装必须严格依照提供设备一方的条件进行，在此情况下发生的设备损坏、零部件和配件丢失、贻误工期以及其他不能正常履行设备引进合同的现象，均应按合同追究责任。 企业要对引进的设备实行严格验收，如发现有整机功能缺陷、零部件损坏、误装、少装以及贻误工期等情节，可及时采取索赔措施。,.涉外法规,企业为引进国外设备所作的准备工作中，还应包括让有关的决策人员和工作人员了解涉外经济法规，这也是设备管理工作中应当引起重视的问题。 根据企业设备投资规划，企业需要采购国外有关设备，设备采购部门要按国外设备情况进行市场货源调查，向设备制造商和设备经销商询价和了解供货情况，对收集到的各种报价和供货情况进行评价比较，从中选择几家较有可能购买的厂商，与其进行较为详细的磋商，最后确定一家厂商签订订货合同，由双方签章后便具有法律效用。,
