0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Эффективные показатели работы двигателя эффективная мощность

Оценка эффективности работы оборудования

OEE (Общая эффективность оборудования)

Прежде, чем инвестировать в производство

Решения об инвестициях в производство (увеличение технической базы) — одни из самых затратных и ответственных в работе компании.

Попробуем проанализировать типовую ситуацию при проработке решений о расширении парка производственных мощностей.

Определение узкого места в производстве является достаточно сложной проблемой само по себе. Достаточно часто складывается ситуация, когда руководители цехов и подразделений склонны занижать фактическую производительность оборудования с целью привлечения приоритетного финансирования. Побудительный мотив очевиден — создание дополнительной подушки безопасности в виде производственных мощностей на случай необходимости «тушить пожар» в виде срочных заказов, поломок оборудования, расширения номенклатуры выпускаемой продукции и так далее. К сожалению, через некоторое время из этого же подразделения поступит заявка на обеспечение дополнительным персоналом. Чтобы убедить топ-менеджмент в правильности принятого решения, данное подразделение бросит все силы на повышение локальной производительности (иными словами, оборудование будет загружено все доступное время вне зависимости от необходимости). Следовательно, через несколько производственных циклов поступит заявка на привлечение дополнительных складских площадей (для хранения незавершенной продукции). Если же промежуточное хранение невозможно (в связи с технологическими особенностями производства), придется расширить парк оборудования вниз по цепочке, чтобы обеспечить достаточную пропускную способность производства. Через некоторое время начинается очередной цикл поиск очередного «узкого места», призванный сбалансировать имеющиеся разрывы (в том числе в мощностях) в цепях поставок.

Нередки ситуации, когда подразделения с более высоким уровнем зрелости управления процессами и операциями «обходят вниманием» (с точки зрения финансирования) в пользу менее результативных подразделений (вне зависимости от причин существования «неэффективностей»). Таким образом, может возникать достаточно парадоксальная ситуация, когда повышать эффективность конкретного участка для руководителя нерационально, а проще собрать максимальное количество негативных явлений (поломки, простои, переналадки и прочее), занизить текущую производительность оборудования, обосновать ухудшающуюся тенденцию в будущем… и получить дополнительные мощности. Причем, причина чаще всего кроиться не в недобросовестности линейного руководителя, а в отсутствие объективной картины. Линейный персонал склонен интерпретировать ситуацию в самом негативном свете, поскольку сталкиваются с ситуациями «тушения пожаров» поломок, простоев, завышенных ожиданий со стороны отдела планирования и т.д. постоянно и желание найти выход путем «расшивки узкого места» вполне закономерно. Отдельно стоит отметить, что самостоятельно создать адекватный инструмент контроля и проверки производственных потерь времени удается редко, поэтому перечень доступных рычагов для принципиального изменения ситуации существенно ограничен. Что же можно применить в данной ситуации? Прежде всего, не торопиться наращивать производственные мощности. Не исключено, что к текущим проблемам Вы добавите еще трудности с вводом дополнительных мощностей, синхронизацией производственных цепочек, управлением возросшей численностью персонала, увеличением объема работ по планированию и прочее. Мы рекомендуем пересмотреть подход к мониторингу потерь производственного времени и воспользоваться комплексной методикой оценки OEE (Overall Equipment Effectiveness). С сами подходом Вы можете ознакомиться ниже.

Потенциал использования методики ОЕЕ …

OEE (Overall Equipment Effectiveness) – подход к оценке, анализу и управлению жизненным циклом производительных сил. Суть подхода заключается в совокупном анализе метрик, характеризующих различные аспекты работы оборудования, включающие простои, снижение скорости работы и потери качества.

OEE позволяет определить категории потерь эффективности, а с ростом зрелости организации и причины «неэффективностей» в управлении производственными мощностями. Последовательное использование методики позволяет выявить не только простои из-за поломок, но и потери времени (в том числе) при:

  • неоптимальной настройке оборудования;
  • снижении производительности работы;
  • остановке по причине ожидания поступления материалов;
  • неэффективном использовании трудовых ресурсов;
  • и так далее.

Показатели OEE позволяют объективно оценить, каково влияние текущей производительности отдельной единицы оборудования на эффективность работы всего производства и принять взвешенное решение:

  • исчерпан ли существующий потенциал производительных сил?
  • все ли потери производственного времени устранены?
  • насколько эффективно мы задействуем персонал?
  • насколько мы эффективны с точки зрения операций (плановое обслуживание, переналадки)?
  • следует ли нам инвестировать в расширение оборудования?

Безусловно, подобные решения требуют специализированной методики оценки и методологического подхода.

Ключевые показатели эффективности

Существует несколько распространенных методик расчета показателя «Общая эффективность оборудования» (ОЕЕ). В данном случае предложена, на наш взгляд, наиболее простая и практичная:

ОЕЕ = Доступность х Производительность х Уровень Качества

Показатель «Доступность оборудования» – время доступности оборудования для выпуска продукции по отношению к плановому времени работы. На показатель доступности влияют поломки оборудования; время на переналадку и регулировку; регистрируемые мелкие остановки.

Показатель «Производительность» отражает, насколько фактическая работа оборудования близка к номинальной производительности. На эффективность влияют краткосрочные (нерегистрируемые) остановки; замедление скорости работы оборудования.

Показатель «Уровень качества» определяется общим количеством продукции установленного качества по сравнению с общим выпуском продукции.

Калькулятор ОЕЕ (Общей эффективности оборудования)

Для расчета показателя OEE (Общая эффективность оборудования) нам потребуются следующие данные:

  • время работы оборудования;
  • поломки оборудования;
  • плановые остановки (переналадки, мойки, техническое обслуживание, плановые ремонты и т.п.);
  • простои (остановки по внешним причинам: отключение электричества, нет СМК, нет заказа для производства и т.п.);
  • номинальная производительность оборудования (Шт./ час);
  • всего произведено продукции (Шт.);
  • брак продукции.

Рекомендации по внедрению (Last, but not least)

Мониторинг ОЕЕ – первый шаг на пути повышения эффективности использования оборудования. Тем не менее, на начальных этапах не стоит подходить излишне академически к расчету. Путаница в терминах и способах регистрации требуемой информации может вызвать отторжение уже на ранних стадиях. Рекомендуется получить общую картину по работе оборудования, рабочим центрам либо опробовать методику на наиболее проблемных (или важных) участках производства силами небольшой группы.

После получения первых результатов необходимо определить аномальные значения (как высокие, так и низкие) и сформировать гипотезу возникновения отклонений. На данном этапе рекомендуется привлекать работников цеха. Как правило, ключевые причины известны, но в силу неразвитой системы регистрации не могут быть оцифрованы и представлены в виде финансовых потерь, влияния на верхнеуровневые показатели (уровень клиентского сервиса, коэффициент запасов и прочие). Итак, причины установлены, первые победы достигнуты, понимание текущей ситуации получено. Каков следующий шаг? Мы рекомендуем:

  • оцифровать потери производственного времени;
  • рассчитать финансовый эффект потерь;
  • определить направление улучшений (повышение доступности мощностей, увеличение качества, повышение производительности и т.д.);
  • сформировать рабочую группу и определить требуемые ресурсы для реализации мероприятий; реализовать мероприятия и провести анализ полученных результатов;
  • расширить рамки отслеживаемых потерь производственного времени.

Сотрудниками FNC для оценки операционной деятельности компании используется до 17 показателей в зависимости от:

  • области повышения эффективности (операционная эффективность, организационная эффективность, эффективность использования мощностей);
  • масштаба принимаемых решений (от инвестиций в производственные мощности до формирования регламентов по переналадкам).

Для чего нужна оценка эффективности использования оборудования

Чтобы ответить на этот вопрос, проведем для начала небольшой экскурс в историю.

Эффективность использования оборудования, или Overall Equipment Efficiency (сокращенно OEE), — часть концепции бережливого производства. Сам этот феномен возник в Японии в 1950-е годы и впоследствии был описан американскими экономистами. Знаменитая автомобильная компания Toyota в послевоенное время оказалась в сложных условиях. В стране денег для кредитования было недостаточно, для иностранных инвестиций существовали юридические преграды, использование дешевой рабочей силы по многим причинам перестало быть возможным, а рынок требовал разнообразия. Руководству Toyota стало ясно, что пора отходить от традиционного конвейера. Была разработана новая производственная система, которая позволила снизить себестоимость продукции за счет сокращения потерь [1] . Так родилась управленческая философия, впоследствии получившая название Lean Production («бережливое производство»).

Ключевая идея бережливого производства, как мы уже заметили, — это устранение потерь. К последним относятся действия и процессы, которые расходуют ресурсы, но при этом не повышают ценность продукта и не несут никакой пользы для конечного потребителя. Нерациональное использование производственных площадей, образование больших запасов товаров на складе, непродуманная эргономика рабочих мест, из-за чего операторы вынуждены совершать много лишних движений, внеплановые простои техники — все это примеры потерь.

Итак, что такое OEE?

Это система оценки потерь, связанных с оборудованием, и набор инструментов для их устранения. OEE — не абстрактная величина, а конкретный показатель, который можно рассчитать и выразить в процентном отношении. Оценка эффективности оборудования тесно связана с тремя характеристиками:

  • доступность (Availability);
  • производительность (Productivity);
  • качество (Quality).

О том, как посчитать OEE с учетом этих трех величин, мы еще поговорим, а пока выясним, для чего нужен анализ эффективности оборудования и что он может дать предприятию.

OEE — это универсальный показатель, который позволяет оценивать эффективность производства в целом. Он может служить инструментом бенчмаркинга — системы, основанной на непрерывном сравнении собственных показателей с показателями конкурентов. Благодаря тому что OEE прост в расчете, его легко использовать с этой целью. Причем это не только количественная, но и качественная оценка. Постоянный анализ эффективности использования оборудования в сравнении с показателями конкурентов помогает перенимать положительный опыт других фабрик, заимствовать наиболее успешные технологии производства, изучать свои слабые стороны и работать на их усиление.

Читать еще:  Двигатель d15z6 и его характеристики

Если исходить из трех составляющих формулы OEE — доступность, производительность, качество, — можно сделать вывод, что этот показатель служит для оценки и анализа потерь, связанных с:

  • простоями оборудования (Availability);
  • недостаточной скоростью производства (Productivity);
  • низким качеством выпускаемой продукции (Quality).

Поясним, что это означает на практике. Календарное время производства за год составляет 365 полных дней. Но существуют нерабочие часы, а также выходные и праздники. Вычтя это, получаем плановое время производства. Однако и эта величина не соответствует фактическому количеству рабочих часов, потому что оборудование не может функционировать непрерывно. Периодически необходимо проводить профилактические ремонты, техобслуживание, обучение сотрудников, тестирование. Кроме того, бывают внеплановые простои линии из-за неисправности, отсутствия сырья, персонала и других причин организационного и технического характера. Выход оборудования на номинальный режим после остановки происходит не сразу — это снижает скорость работы, то есть производительность. Из оставшегося чистого времени производства нужно еще вычесть процент брака.

Таким образом, в реальности выпуск качественной продукции занимает намного меньше времени, чем было запланировано. Значительное количество рабочих часов расходуется впустую. При этом ресурсы продолжают тратиться, ведь нужно оплачивать труд персонала, аренду помещений и прочее, а значит, себестоимость продукции неоправданно увеличивается.

Часть перечисленных потерь неизбежна, их следует принять как данность. Например, плановые остановки оборудования для техобслуживания, переналадки или загрузки сырья исключить из рабочего процесса невозможно. Но многие виды потерь, такие как простои из-за дефектов, сбоев в электроснабжении, отсутствия сырья, выпуск большого количества бракованной продукции и подобное, можно предотвратить.

Только вот как руководителю понять, на что именно уходит драгоценное рабочее время? Сколько часов ежедневно и ежемесячно тратится впустую? На каких этапах производственного цикла возникают потери? Какие из них в наибольшей степени влияют на снижение эффективности? Наконец, как высвободить эти ценные временны́е ресурсы и заставить их приносить пользу?

Ответы на эти вопросы как раз и дает оценка эффективности оборудования. Итак, расчет OEE помогает:

  • выявить основные потери, вызванные простоями, снижением скорости производства и качества продукции;
  • определить, какие из них самые существенныеи значимые;
  • сократить эти потери путем улучшения (в концепции бережливого производства непрерывное совершенствование обозначается термином kaizen [2] );
  • повысить процент выполнения плана, надежность работы оборудования, сократить средний интервал межремонтной эксплуатации, снизить трудозатраты, уменьшить уровень брака — словом, улучшить важные производственные показатели и в конечном итоге положительно повлиять на финансовые результаты деятельности предприятия.

Методики расчета OEE

Итак, мы выяснили, почему так полезно уметь оценивать эффективность оборудования. Расскажем теперь, как посчитать OEE.

Расчет эффективности оборудования производится по формуле A (Availability) × P (Productivity) × Q (Quality). Таким образом, чтобы узнать OEE, нужно сначала вычислить каждый из этих показателей.

Доступность — это отношение операционного времени производства к плановому.

Формула расчета производительности более сложная: нужно знать чистое время работы. Чтобы его посчитать, необходимо из операционного времени вычесть потери скорости. Эта величина, в свою очередь, представляет собой разницу между отношениями количества произведенной продукции к фактической и к нормативной скорости производства. Поделив чистое время на операционное, находим производительность.

Показатель качества считается таким образом: сначала вычисляем потери качества, поделив количество брака на фактическую скорость производства. Вычтя полученную величину из чистого времени работы, находим время изготовления качественной продукции. Делим его на чистое время и вычисляем показатель качества.

Перемножив эти три величины, находим OEE. Что нам это дает? Прежде всего, четкое представление об общей эффективности использования оборудования. Сравнив полученный результат с эталоном, можно понять, насколько сильно бизнес-процессы на предприятии нуждаются в улучшении.

К сведению

OEE более 80 % считается очень хорошим — таким уровнем эффективности могут похвастаться лидеры мировой индустрии. Результат в пределах 65–75 % достаточно неплох, хотя такие цифры говорят о том, что предприятию много над чем следует поработать. Наконец, OEE менее 65 % свидетельствует о крайне низкой эффективности [3] .

Предположим, расчет показал, что OEE вашего предприятия далек от идеала. Что предпринять для повышения эффективности оборудования? Для начала необходимо выяснить, какие процессы следует улучшить. На крупном производстве существует множество факторов снижения эффективности, но не все из них возможно и целесообразно устранять. Значит, нужно выявить наиболее значимые потери. Для оценки используется известный принцип Парето — соотношение 80/20. Применительно к OEE его можно сформулировать так: 80 % проблем вызваны 20 % причин. Следовательно, с ними нужно работать в первую очередь.

Для выявления причин снижения эффективности составляется «дерево потерь». Факторы, способные негативно повлиять на время производства качественной продукции, нужно классифицировать и измерить. Методика «дерева потерь» позволяет понять, что сильнее всего влияет на снижение OEE. К примеру, случается так, что крупная поломка, отнимающая четыре–шесть часов рабочего времени, в действительности уменьшает эффективность оборудования лишь на 3–4 %. Значит, предприятию невыгодно расходовать много ресурсов для ее устранения. Нередко бывает и наоборот: мелкие потери времени, на которые никто не обращает внимания, значительно влияют на OEE. Например, 30-минутные простои в начале и в конце смены могут снижать эффективность на 10–12 %, а частые непродолжительные наладки оборудования — на 15–18 %. Анализ «дерева потерь» позволяет понять, какая категория потерь наиболее существенна, где в первую очередь следует запускать проекты по улучшению.

Чтобы повысить эффективность, сначала ее нужно измерить. Для получения точных данных необходимо каждую рабочую смену фиксировать время работы и простоя оборудования, причины остановок, количество произведенной продукции, процент брака. Кроме того, важен оперативный мониторинг OEE. На крупных предприятиях он осуществляется с помощью современных информационных систем.

Автоматизированный расчет эффективности оборудования

Удобную интеллектуальную систему для автоматического расчета OEE предлагает консалтинговая группа «ИСУ». О возможностях решения рассказывает Сергей Игоревич Решетов, специалист компании:

«Расчет и анализ эффективности оборудования на крупном производстве подразумевает хранение и обработку огромных массивов данных. Этот процесс невозможно осуществлять вручную или с помощью таблиц Excel. Наш программный комплекс на платформе 1С позволяет автоматизировать расчет показателя OEE и «дерева потерь». От оператора потребуется только внесение данных, все вычисления выполнит ПО.

Работает это следующим образом. На мобильное устройство или стационарный компьютер в цехе устанавливается система сбора данных. Оператор в процессе работы вносит в нее информацию: объем произведенной продукции, время простоев, классифицированное по видам, процент брака и другое. Исходные данные передаются в 1C. После этого программа автоматически рассчитывает OEE и каждую из его составляющих (доступность, производительность, качество), строит «дерево потерь» с подробной расшифровкой и анализирует его по диаграмме Парето. Полученные результаты расчета можно будет сравнить с мировыми стандартами экспертным путем. Система подходит для любого оборудования и интегрируется со всеми продуктами 1С.

Анализ «дерева потерь» — отправная точка для повышения эффективности. Следующим шагом должно стать устранение проблем, которое требует применения особых инструментов — таких, например, как 5W&1H, 4M, 5 Why, PDCA, DMAIC, OPL. Все эти решения наша компания также успешно внедряет, причем не только с целью повышения OEE, но и для улучшения других бизнес-процессов.

Чтобы клиенты оценили удобство решения, ИСУ предлагает бесплатное тестирование программного комплекса. Наш сотрудник установит и настроит систему, а через месяц использования клиент может увидеть результаты».

P. S. Консалтинговая группа «ИСУ» существует с 2003 года. Специализация компании — разработка ПО и оказание полного комплекса консультационных услуг для построения бизнеса.

Какой ракетный двигатель самый лучший?


Ракетные двигатели — одна из вершин технического прогресса. Работающие на пределе материалы, сотни атмосфер, тысячи градусов и сотни тонн тяги — это не может не восхищать. Но разных двигателей много, какие же из них самые лучшие? Чьи инженеры поднимутся на пьедестал почета? Пришло, наконец, время со всей прямотой ответить на этот вопрос.

К сожалению, по внешнему виду двигателя нельзя сказать, насколько он замечательный. Приходится закапываться в скучные цифры характеристик каждого двигателя. Но их много, какую выбрать?

Мощнее

Ну, наверное, чем мощнее двигатель, тем он лучше? Больше ракета, больше грузоподъемность, быстрее начинает двигаться освоение космоса, разве не так? Но если мы посмотрим на лидера в этой области, нас ждет некоторое разочарование. Самая большая тяга из всех двигателей, 1400 тонн, у бокового ускорителя Спейс Шаттла.

Несмотря на всю мощь, твердотопливные ускорители сложно назвать символом технического прогресса, потому что конструктивно они являются всего лишь стальным (или композитным, но это неважно) цилиндром с топливом. Во-вторых, эти ускорители вымерли вместе с шаттлами в 2011 году, что подрывает впечатление их успешности. Да, те, кто следят за новостями о новой американской сверхтяжелой ракете SLS скажут мне, что для нее разрабатываются новые твердотопливные ускорители, тяга которых составит уже 1600 тонн, но, во-первых, полетит эта ракета еще не скоро, не раньше конца 2018 года. А во-вторых, концепция «возьмем больше сегментов с топливом, чтобы тяга была еще больше» является экстенсивным путем развития, при желании, можно поставить еще больше сегментов и получить еще большую тягу, предел тут пока не достигнут, и незаметно, чтобы этот путь вел к техническому совершенству.

Читать еще:  Что такое онс двигатель

Второе место по тяге держит отечественный жидкостной двигатель РД-171М — 793 тонны.


Четыре камеры сгорания — это один двигатель. И человек для масштаба

Казалось бы — вот он, наш герой. Но, если это лучший двигатель, где его успех? Ладно, ракета «Энергия» погибла под обломками развалившегося Советского Союза, а «Зенит» прикончила политика отношений России и Украины. Но почему США покупают у нас не этот замечательный двигатель, а вдвое меньший РД-180? Почему РД-180, начинавшийся как «половинка» РД-170, сейчас выдает больше, чем половину тяги РД-170 — целых 416 тонн? Странно. Непонятно.

Третье и четвертое места по тяге занимают двигатели с ракет, которые больше не летают. Твердотопливному UA1207 (714 тонн), стоявшему на Титане IV, и звезде лунной программы двигателю F-1 (679 тонн) почему-то не помогли дожить до сегодняшнего дня выдающиеся показатели по мощности. Может быть, какой-нибудь другой параметр важнее?

Эффективнее

Какой показатель определяет эффективность двигателя? Если ракетный двигатель сжигает топливо, чтобы разгонять ракету, то, чем эффективнее он это делает, тем меньше топлива нам нужно потратить для того, чтобы долететь до орбиты/Луны/Марса/Альфы Центавра. В баллистике для оценки такой эффективности есть специальный параметр — удельный импульс.

Удельный импульс показывает, сколько секунд двигатель может развивать тягу в 1 Ньютон на одном килограмме топлива

Рекордсмены по тяге оказываются, в лучшем случае, в середине списка, если отсортировать его по удельному импульсу, а F-1 с твердотопливными ускорителями оказываются глубоко в хвосте. Казалось бы, вот она, важнейшая характеристика. Но посмотрим на лидеров списка. С показателем 9620 секунд на первом месте располагается малоизвестный электрореактивный двигатель HiPEP


Это не пожар в микроволновке, а настоящий ракетный двигатель. Правда, микроволновка ему все-таки приходится очень отдаленным родственником.

Двигатель HiPEP разрабатывался для закрытого проекта зонда для исследования лун Юпитера, и работы по нему были остановлены в 2005 году. На испытаниях прототип двигателя, как говорит официальный отчет NASA, развил удельный импульс 9620 секунд, потребляя 40 кВт энергии.

Второе и третье места занимают еще не летавшие электрореактивные двигатели VASIMR (5000 секунд) и NEXT (4100 секунд), показавшие свои характеристики на испытательных стендах. А летавшие в космос двигатели (например, серия отечественных двигателей СПД от ОКБ «Факел») имеют показатели до 3000 секунд.


Двигатели серии СПД. Кто сказал «классные колонки с подсветкой»?

Почему же эти двигатели еще не вытеснили все остальные? Ответ прост, если мы посмотрим на другие их параметры. Тяга электрореактивных двигателей измеряется, увы, в граммах, а в атмосфере они вообще не могут работать. Поэтому собрать на таких двигателях сверхэффективную ракету-носитель не получится. А в космосе они требуют киловатты энергии, что не всякие спутники могут себе позволить. Поэтому электрореактивные двигатели используются, в основном, только на межпланетных станциях и геостационарных коммуникационных спутниках.

Ну, хорошо, скажет читатель, отбросим электрореактивные двигатели. Кто будет рекордсменом по удельному импульсу среди химических двигателей?

С показателем 462 секунды в лидерах среди химических двигателей окажутся отечественный КВД1 и американский RL-10. И если КВД1 летал всего шесть раз в составе индийской ракеты GSLV, то RL-10 — успешный и уважаемый двигатель для верхних ступеней и разгонных блоков, прекрасно работающий уже много лет. В теории, можно собрать ракету-носитель целиком из таких двигателей, но тяга одного двигателя в 11 тонн означает, что на первую и вторую ступень их придется ставить десятками, и желающих так делать нет.

Можно ли совместить большую тягу и высокий удельный импульс? Химические двигатели уперлись в законы нашего мира (ну не горит водород с кислородом с удельным импульсом больше

460, физика запрещает). Были проекты атомных двигателей (раз, два), но дальше проектов это пока не ушло. Но, в целом, если человечество сможет скрестить высокую тягу с высоким удельным импульсом, это сделает космос доступней. Есть ли еще показатели, по которым можно оценить двигатель?

Напряженней

Ракетный двигатель выбрасывает массу (продукты сгорания или рабочее тело), создавая тягу. Чем больше давление давление в камере сгорания, тем больше тяга и, главным образом в атмосфере, удельный импульс. Двигатель с более высоким давлением в камере сгорания будет эффективнее двигателя с низким давлением на том же топливе. И если мы отсортируем список двигателей по давлению в камере сгорания, то пьедестал будет оккупирован Россией/СССР — в нашей конструкторской школе всячески старались делать эффективные двигатели с высокими параметрами. Первые три места занимает семейство кислородно-керосиновых двигателей на базе РД-170: РД-191 (259 атм), РД-180 (258 атм), РД-171М (246 атм).


Камера сгорания РД-180 в музее. Обратите внимание на количество шпилек, удерживающих крышку камеры сгорания, и расстояние между ними. Хорошо видно, как тяжело удержать стремящиеся сорвать крышку 258 атмосфер давления

Четвертое место у советского РД-0120 (216 атм), который держит первенство среди водородно-кислородных двигателей и летал два раза на РН «Энергия». Пятое место тоже у нашего двигателя — РД-264 на топливной паре несимметричный диметилгидразин/азотный тетраоксид на РН «Днепр» работает с давлением в 207 атм. И только на шестом месте будет американский двигатель Спейс Шаттла RS-25 с двумястами тремя атмосферами.

Надежней

Каким бы ни был многообещающим по характеристикам двигатель, если он взрывается через раз, пользы от него немного. Сравнительно недавно, например, компания Orbital была вынуждена отказаться от использования хранившихся десятилетиями двигателей НК-33 с очень высокими характеристиками, потому что авария на испытательном стенде и феерический по красоте ночной взрыв двигателя на РН Antares поставили под сомнение целесообразность использования этих двигателей дальше. Теперь Antares будут пересаживать на российский же РД-181.


Большая фотография по ссылке

Верно и обратное — двигатель, который не отличается выдающимися значениями тяги или удельного импульса, но надежен, будет популярен. Чем длиннее история использования двигателя, тем больше статистика, и тем больше багов в нем успели отловить на уже случившихся авариях. Двигатели РД-107/108, стоящие на «Союзе», ведут свою родословную от тех самых двигателей, которые запускали первый спутник и Гагарина, и, несмотря на модернизации, имеют достаточно невысокие на сегодняшний день параметры. Но высочайшая надежность во многом окупает это.

Доступней

Двигатель, который ты не можешь построить или купить, не имеет для тебя никакой ценности. Этот параметр не выразить в числах, но он не становится от этого менее важным. Частные компании часто не могут купить готовые двигатели задорого, и вынуждены делать свои, пусть и попроще. Несмотря на то, что те не блещут характеристиками, это лучшие двигатели для их разработчиков. Например, давление в камере сгорания двигателя Merlin-1D компании SpaceX составляет всего 95 атмосфер, рубеж, который инженеры СССР перешли в 1960-х, а США — в 1980-х. Но Маск может делать эти двигатели на своих производственных мощностях и получать по себестоимости в нужных количествах, десятками в год, и это круто.


Двигатель Merlin-1D. Выхлоп из газогенератора как на «Атласах» шестьдесят лет назад, зато доступно

Раз уж зашла речь о спейсэксовских «Мерлинах», нельзя не упомянуть характеристику, которую всячески форсили пиарщики и фанаты SpaceX — тяговооруженность. Тяговооруженность (она же удельная тяга или TWR) — это отношение тяги двигателя к его весу. По этому параметру двигатели Merlin с большим отрывом впереди, у них он выше 150. На сайте SpaceX пишут, что это делает двигатель «самым эффективным из всех когда-либо построенных», и эта информация разносится пиарщиками и фанатами по другим ресурсам. В английской Википедии даже шла тихая война, когда этот параметр запихивался, куда только можно, что привело к тому, что в таблице сравнения двигателей этот столбец вообще убрали. Увы, в таком заявлении гораздо больше пиара, нежели правды. В чистом виде тяговооруженность двигателя можно получить только на стенде, а при старте настоящей ракеты двигатели будут составлять меньше процента от ее массы, и разница в массе двигателей ни на что не повлияет. Несмотря на то, что двигатель с высоким TWR будет более технологичным, чем с низким, это скорее мера технической простоты и ненапряженности двигателя. Например, по параметру тяговооруженности двигатель F-1 (94) превосходит РД-180 (78), но по удельному импульсу и давлению в камере сгорания F-1 будет заметно уступать. И возносить тяговооруженность на пьедестал как самую важную для ракетного двигателя характеристику, по меньшей мере наивно.

Читать еще:  Что такое двигатель с надувом

Этот параметр во многом связан с доступностью. Если вы делаете двигатель сами, то себестоимость вполне можно подсчитать. Если же покупаете, то этот параметр будет указан явно. К сожалению, по этому параметру не построить красивую таблицу, потому что себестоимость известна только производителям, а стоимость продажи двигателя тоже публикуется далеко не всегда. Также на цену влияет время, если в 2009 году РД-180 оценивался в $9 млн, то сейчас его оценивают в $11-15 млн.

Вывод

Самый лучший ракетный двигатель — это такой двигатель, который вы можете произвести/купить, при этом он будет обладать тягой в требуемом вам диапазоне (не слишком большой или маленькой) и будет эффективным настолько(удельный импульс, давление в камере сгорания), что его цена не станет неподъемной для вас.

Скучно? Зато ближе всего к истине.

И, в заключение, небольшой хит-парад двигателей, которые лично я считаю лучшими:


Семейство РД-170/180/190. Если вы из России или можете купить российские двигатели и вам нужны мощные двигатели на первую ступень, то отличным вариантом будет семейство РД-170/180/190. Эффективные, с высокими характеристиками и отличной статистикой надежности, эти двигатели находятся на острие технологического прогресса.


Be-3 и RocketMotorTwo. Двигатели частных компаний, занимающихся суборбитальным туризмом, будут в космосе всего несколько минут, но это не мешает восхищаться красотой использованных технических решений. Водородный двигатель BE-3, перезапускаемый и дросселируемый в широком диапазоне, с тягой до 50 тонн и оригинальной схемой с открытым фазовым переходом, разработанный сравнительно небольшой командой — это круто. Что же касается RocketMotorTwo, то при всем скептицизме по отношению к Брэнсону и SpaceShipTwo, я не могу не восхищаться красотой и простотой схемы гибридного двигателя с твердым топливом и газообразным окислителем.

F-1 и J-2 В 1960-х это были самые мощные двигатели в своих классах. Да и нельзя не любить двигатели, подарившие нам такую красоту:


РД-107/108. Парадоксально? Невысокие параметры? Всего 90 тонн тяги? 60 атмосфер в камере? Привод турбонасоса от перекиси водорода, что устарело лет на 70? Это все неважно, если двигатель имеет высочайшую надежность, а по стоимости приближается к «большому глупому носителю». Да, конечно, когда-нибудь и его время пройдет, но эти двигатели будут жить еще лет десять минимум, и, похоже, поставят рекорд по долголетию. Не получится найти более успешный двигатель с более славной историей.

Использованные источники

  • Материал во многом базируется на вот этой сводной таблице из английской вики, там стараются на каждую цифру дать ссылку и держать материал актуальным.
  • Полная картинка КДПВ с копирайтами, которые пришлось отрезать при кадрировании — тут.

Коэффициент точности времени

Коэффициент точности (КТВ) – еще один интересный показатель учета времени, для расчета которого потребуется таблица расчета ресурса времени. По ней очень удачно можно посмотреть, сколько часов было выделено на решение конкретной задачи. А потом сравнить результат с реальными временными затратами.

Коэффициент точности оценки расхода времени считается как деление реально затраченного времени на прогнозируемые данные.

По сравнению с КПИ коэффициент точности времени, наоборот, получается меньше или равным единицы. Это происходит потому, что определить конкретное время для каждой задачи практически невозможно.

Но можно! Если практиковаться в этом вопросе.

Характеристика

Зачастую под таким понятием определяется производительность холода. Очень часто она не разделяется с потребляемой оборудованием электроэнергией. Однако это два совершенно разных понятия. В работе таких систем используются физические процессы, направленные на расширение и сжатие хладогента, поэтому охлаждающие и нагревающие значения так сильно отличаются от электрического показателя.

Современные сплит-системы оснащены функциями охлаждения и нагрева воздуха, поэтому и объем затраченного энергоресурса разный. Например, прибор вырабатывает мощность при охлаждении 2,5 кВт, а потребляет всего 0,7 кВт электроэнергии. Такие показатели объясняются тем, что сплит-системе не нужно производить холод, а только вывести тепло за пределы комнаты. При обогреве эти показатели будут выше, так как ставится задача нагреть воздух в помещении.

Стоит учесть, что мощность охлаждения сплит-системы обычно в 3 раза больше, нежели та, которую она потребляет.

Методы и формула расчета

Рассчитывают производительность труда по формуле:

  • Ч – количество работников, участвующих в производстве продукции в то же время;
  • Q – объем работ или произведенных товаров.

Для анализа работы в разных компаниях используются свои методы расчета ПТ, которые упрощают процесс и делают его понятнее.

Натуральный

Измеряется в натуральных величинах – километрах, килограммах, литрах. Натуральный показатель применяют, если компания производит однородную продукцию, сохраняя неизменные условия труда. Для расчета определяют количество продукции, произведенной за единицу времени.

Стоимостной

Этот метод требует проведения расчетов, определяемых условиями ценообразования. Показатель измеряется в денежных единицах – рублях, евро, долларах. Его применяют, если производство выпускает разные товары: стоимость произведенной продукции сопоставляется с трудозатратами на ее выпуск.

Условно-натуральный

Подходит для предприятий, которые выпускают разные виды однородной продукции. Например, применяется на цементных, текстильных или металлургических производствах. Для расчета берется условно-учетная единица – признак, который усредняет свойства продукции. Не учитывает цены товаров, имеет ограничения натурального метода.

Трудовой

Определяет, насколько эффективен труд рабочих в сравнении с установленными нормами. Рассчитывается как отношение нормо-часов к фактически отработанному времени. Полученное значение показывает интенсивность труда. Применяется не во всех сферах, поскольку имеет большую погрешность.

Экономия по каплям

Итак, совершаем динамичный разгон на низких передачах, переход на высшую, едем с постоянной наиболее экономичной скоростью и по возможности не тормозим — такая стратегия оптимальна для движения по трассе.

При езде по городу с неизбежными частыми торможениями стратегию придется изменить: здесь лучше сильно не разгоняться и постоянно следить за тем, чтобы дроссельная заслонка никогда не открывалась более чем на 70%, а также не забывать убирать ногу с педали газа при торможении двигателем. Очень важно не перегазовывать при трогании с места (как это делают новички) — только эта мера может сэкономить около 1 л бензина на 100 км.

Дается отмашка, и по полигону Технологического центра Michelin в Ладу начинают на постоянной скорости 80 км/ч наматывать круги два Mercedes S-класса. Машины абсолютно одинаковы, только одна обута в обычные летние шины, а другая — в «зеленые» шины Michelin Energy Saver. Спереди к ним прикреплены два мерных цилиндра, заполненные дизельным топливом. После трех часов езды машины останавливают, и мы, журналисты, можем наглядно убедиться, что энергосберегающие шины действительно экономят топливо. В мерном цилиндре машины, обутой в «зеленые» шины, топлива осталось ощутимо больше. Расчет показывает, что этот автомобиль израсходовал 5,49 литров топлива на 100 км, тогда как конкурент затратил 5,92 л/100 км. Правда, признаются инженеры Michelin, таких данных удалось достичь за счет того, что автомобили двигались с постоянной скоростью. В более привычных условиях езды с разгонами и торможениями «зеленая» шина снижала бы расход топлива примерно на 0,2 л на 100 км и выбросы CO2 примерно на 4 г/км.
Согласно предложению Европейской Комиссии, к 2012 году новые автомобили, продаваемые в ЕС, должны выбрасывать в атмосферу не более 130 грамм CO2 на 1 км. Выполнить строгое требование можно только по крупицам улучшив показатели, влияющие на выброс углекислого газа, и «зеленые» шины тут хорошее подспорье. Поэтому в первый год присутствия на рынке шины Michelin Energy Saver были омологированы на первичный монтаж на более чем 40 различных моделей автомобилей. Так что в будущем машины будут чуть экономичнее.
Говорят, что сегодня с «зелеными» шинами Michelin поймал удачу за хвост. Между тем, энергосберегающие шины компания выпускает с 1992 году. Примечательно, что нынешние «зеленые» шины выделяются не только пониженным сопротивлением качению и высокой износостойкостью, но и высоким уровнем безопасности. В ходе испытаний, проведенных компанией TUV SUD Automotive, выяснилось, что тормозной путь «зеленых» шин короче, чем у их конкурентов.
Цель на будущее — к моменту, когда автомобильный парк в мире возрастет вдвое, уменьшить сопротивление качения вдвое.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector