Determinarea nivelului tehnic al utilajelor folosind metoda DISTEH

Metoda DISTEH [6] permite cuantificarea nivelului tehnic al unui grup de utilaje,

comparabile intre ele, prin calcularea “distantei tehnice“ fata de un utilaj ideal, evidentiind totodata

directiile de actiune in activitatile de cercetare-proiectare-fabricatie vizand realizarea unor utilaje cu

inalta competitivitate.

Utilajul ideal este un utilaj imaginar la care toate ansamblele, subansamblele si principalele

repere au cel mai inalt grad de competitivitate, conform realizarilor obtinute pe plan mondial.

“Distanta tehnica absoluta” reprezinta distanta tehnica fata de “utilajul ideal”, iar “distanta

tehnica relativa” reprezinta distanta tehnica fata de un utilaj dorit, existent in fabricatie pe plan

mondial care, in majoritatea cazurilor reprezinta utilajul cu cel mai ridicat nivel de competitivitate,

in momentul elaborarii studiului de oportunitate.

Metoda DISTEH [6] permite ierarhizarea utilajelor analizate, functie de utilitatea totala in

exploatare a acestora, precum si ierarhizarea criteriilor de departajare, functie de viteza de

ameliorare a nivelului tehnic, deci indica ansamblele, subansamblele si principalele repere ale

utilajului care trebuie perfectionate in vederea cresterii competitivitatii acestuia.

Se utilizeaza, in general, urmatorul algoritm:

1. Se stabileste multimea “m” a utilajelor supuse analizei, alegandu-se utilaje cu aceeasi

destinatie, din aceeasi grupa tipodimensionala si, deci, comparabile intre ele:

U U U U Ui m{ , , ... , , . . . , },1 2 i=1,2,…,m (1)

2. Se stabileste multimea criteriilor de departajare “n” care influenteaza in sens pozitiv sau

negativ exploatarea:

C C C C Cj n{ , , . . . , , . . . , },1 2 j=1,2,…,n (2)

3. Se imparte in doua multimea criteriilor de departajare:

a.submultimea criteriilor de maxim “n1” (j n1), respectiv a criteriilor care este de dorit ca in

exploatare sa aiba valori cat mai mari;

b.submultimea criteriilor de minim “n2”(j n2), respectiv a criteriilor care este de dorit ca in

exploatare sa aiba valori cat mai mici;

n n n1 2 (3)

4. Se stabileste cazul in care se doreste determinarea nivelului tehnic al utilajelor supuse

analizei, dupa cum urmeaza:

Cazul I - determinarea nivelului tehnic absolut (distanta tehnica absoluta Ti) a grupului de utilaje

analizate la momentul to (momentul elaborarii studiului):

a.Criteriile de departajare Cj (j=1,2,…,n) sunt echipotentiale din punct de vedere al importantei

pentru exploatare;

b.Criteriile de departajare au importanta diferita in exploatare;

Cazul II - determinarea nivelului tehnic absolut al grupului de utilaje analizat la momentul t1

(momentul inceperii fabricatiei noului utilaj), in aceleasi conditii ca si in cazul I (a si b);

Cazul III - determinarea nivelului tehnic relativ (distanta tehnica relativa Tri) al grupului de utilaje

analizat fata de un utilaj dorit in UD, existent in fabricatie pe plan mondial in momentul elaborarii

studiului in aceleasi conditii pentru criteriile de departajare (a si b);

5. Se determina submultimea criteriilor de departajare pentru “utilajul ideal” U I, cu

relatiile:

CC j n

C j nIj

iij

iij

max ,

min ,( )

( )

1

2(4)

In continuare, vom parcurge algoritmul de calcul pentru cazul I-a:

6. Se calculeaza distanta tehnica absoluta a utilajelor Ui (im) fata de utilajul ideal cu relatia:

T d U U bC C

Ci i I j

ij Ij

Ijj

n

( , ) ( )2

1

(5)

in care: bj = +1 pentru j n1 si bj=-1 pentru j n2

Cij - valoarea caracteristicii j, la utilajul Ui

CIj - valoarea caracteristicii j, la utilajul UI

Obs.In cazul prelucrarii manuale a datelor, factorul bj poate lipsi.

7. Se elaboreaza clasamentul de ierarhizare a utilajelor analizate in ordinea crescatoare a distantei

tehnice absolute:

min ,..., ,...,max( ) ( )i

i ii

iT T T

(6)

Utilajul Ui la care distanta tehnica absoluta are valoarea minima (min Ti) are utilitatea in

exploatare cea mai ridicata din grupul de utilaje analizat, deoarece el are valorile caracteristicilor

cele mai apropiate de cele ale utilajului ideal.

8. Se stabilesc criteriile de departajare “Cij” a caror imbunatatire conduce la cresterea

nivelului tehnic al utilajului Ui care intereseaza si se face o ierarhizare a acestora in ordinea

descrescatoare a vitezei de ameliorare a nivelului tehnic, cu ajutorul relatiei:

max( )( )i

j

ij Ij

Ij

bC C

C

(7)

Ierarhizarea acestor criterii arata directiile de actiune in activitatea de cercetare-proiectare in

vederea cresterii competitivitatii utilajului care intereseaza, respectiv se evidentiaza ansamblele,

subansamblele si principalele repere care trebuie perfectionate.

In cazul I-b algoritmul de calcul continua astfel:

6. Se elaboreaza vectorul de ierarhizare al criteriilor (caracteristicilor) de departajare j

(j=1,2,…,n) in functie de importanta lor in exploatare:

ex. C3 PP C5 P C2 I C1,… (8)

7. Se elaboreaza o matrice A de dimensiuni [nxn], in care liniile se noteaza cu j1, iar

coloanele cu j2 (j1,j2=1,2,…,n) si in care se acorda coeficienti de importanta criteriilor C j, comparand

pe rand fiecare criteriu cu toate celelalte (n-1) criterii, din punct de vedere al importantei in

exploatare.

Acesti coeficienti se acorda astfel:

a

C IC C C

C PC C C

C PPC C C

j j

j j j j

j j j j

j j j j

1 2

1 2 1 2

1 2 1 2

1 2 1 2

1 1

2 0

4 0

;

;

;

(9)

8. Se calculeaza marimea coeficientilor de importanta j (pentru criteriul j) cu relatia:

j j

j jj

j jjj

a

a a

1

1 2

1

1 2

21

(10)

in care: 0<j<1 si j=1

9. Se calculeaza distanta tehnica absoluta a utilajelor Ui fata de utilajul ideal UI, cu relatia:

~

( , ) ( )T d U U bC C

Ci I j jij Ij

Ijj

n

2

1

(11)

10. Se elaboreaza clasamentul de ierarhizare a utilajelor analizate, functie de utilitatea lor

totala in exploatare:

min ,..., ,...,max( ) ( )i

i ii

iT T T

(12)

11. Se stabilesc caracteristicile a caror imbunatatire poate conduce la ridicarea nivelului

tehnic si se face ierarhizarea in ordine descrescatoare a vitezei de ameliorare a nivelului tehnic, cu

relatia:

max{ ( ) }( )j

j j

ij Ij

Ij

bC C

C

2

(13)

in care: i=1,2,…,m, iar j=1,2,…,n.

Exemplu de calcul:

Luand in studiu o serie de mori cu ciocane existente in exploatare in tara noastra, toate de

fabricatie romaneasca, se poate considera moara ideala pe baza comparatiei intre caracteristicile

tehnice ale acestora. Caracteristicile tehnice ale morii ideale sunt fie maximul dintre valorile

caracteristicilor tehnice ale celorlalte mori, daca acea caracteristica reprezinta un criteriu de maxim,

fie cea mai mica valoare a caracteristicilor tehnice ale morilor luate in studiu, daca acea

caracteristica reprezinta un criteriu de minim.

Acest lucru este prezentat sintetic in tabelul 1, in care sunt expuse caracteristicile tehnice ale

acestor mori. In acest tabel sunt si caracteristici tehnice care sunt apreciate pe baza de punctaj

(puncte acordate 0 si 1) prin comparatie intre morile luate in studiu.

Caracteristicile tehnice ale unor mori cu ciocane existente in exploatare

Tabelul 1

Nr.crt.

Caracteristica MCUBontida

MUCM Azoma

MU-7,5 MCU-2;3

MICROFNC

MCE-2 MC-3 MCF-5 Moaraideala

C1 Tipul morii universala (1 punct) pentru boabe (0 puncte) univers.C2 Capacitatea de lucru la

porumb cu sita 4, kg/h1200 651 2540 4800 3500 1000 3200 5000 5000

C3 Capacitatea de lucru la orz cu sita 4, kg/h

850 870 930 3200 2350 700 2100 3300 3300

C4 Puterea instalata, kW 7,5 2,2 7,5 37 37 13 30 55 2,2C5 Dimensiuni rotor, k=D/L 1,7 5,6 4,3 3,8 3,1 3,2 1,6 1,2 1,2C6 Viteza perif.cioc, m/s 52,2 70 61,6 65 76,7 78 78,5 92 92C7 Debit specific, kg/m2h 17647 15318 59100 100000 41300 13000 19500 16500 100000C8 Consum energetic, kWh/t 5,2 3,2 2,9 5,0 9,8 11,7 8,7 10,6 2,9C9 Mod de evacuare macinis gravitational (0 p) cu ventilator propriu (0,5 p) ventilator auxiliar (1 p) v.aux.C10 Premaruntire fibroase - (0 p) cu cutit propriu (1 p) - (0 p) - (0 p) - (0 p) - (0 p) cutit pr.C11 Numar de ciocane 20 20 16 24 24 24 54 24 54C12 Tipul echilibrarii rotorului cu dispunere paralela a ciocanelor (0 p) combinat (1 p) combinatC13 Suprafata ocupata, m2 2,21 0,304 2,368 1,174 0,815 1,783 2,430 2,043 0,304C14 Echilibrare la soc ciocane:

c = (fc-fm)/l0,215 0,077 0,134 0,173 0,154 0,172 0,142 0,058 0,058

C15 Unghiul sitei pe rotor, grade

180 360 360 360 360 180 180 180 180

C16 Unghiul contrabatatoarelor, grade

78 0 0 0 0 180 50 50 180

C17 Masa utilajului, kg 190 77 800 645 570 750 800 1570 77

Calculul coeficientilor de importanta se realizeaza, conform algoritmului prezentat anterior,

prin compararea fiecarui criteriu Cj, cu fiecare din celelalte (n-1) criterii,, din punct de vedere al

importantei acestora in exploatare. In tabelul 2 sunt prezentate valorile coeficientilor de importanta

acordate, prin comparatie, fiecarui criteriu de departajare (caracteristica tehnica).

Nota: Acest calcul se realizeaza la fel ca la metoda STEM (vezi cap.2).

Conform metodei a fost stabilit vectorul de ierarhizare a performantelor morilor cu ciocane

analizate, in concordanta cu importanta lor in expolatare. Acesta arata astfel:

(C2 I C3 I C4 I C7 I C8) P (C1 I C6 I C12 I C14 I C15 I C16)

(C1 I C6 I C12 I C14 I C15 I C16) P (C5 I C9 I C10 I C11 I C13 I C17)

(C2 I C3 I C4 I C7 I C8) PP (C5 I C9 I C10 I C11 I C13 I C17)

Matricea coeficientilor de importanta

Tabelul nr.4.2

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 aj j

C1 0 0 0 2 1 0 0 2 2 2 1 2 1 1 1 2 17

C2 2 1 1 4 2 1 1 4 4 4 2 4 2 2 2 4 40

C3 2 1 1 4 2 1 1 4 4 4 2 4 2 2 2 4 40

C4 2 1 1 4 2 1 1 4 4 4 2 4 2 2 2 4 40

C5 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 5

C6 1 0 0 0 2 0 0 2 2 2 1 2 1 1 1 2 17

C7 2 1 1 1 4 2 1 4 4 4 2 4 2 2 2 4 40

C8 2 1 1 1 4 2 1 4 4 4 2 4 2 2 2 4 40

C9 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 5

C10 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 5

C11 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 5

C12 1 0 0 0 2 1 0 0 2 2 2 2 1 1 1 2 17

C13 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 5

C14 1 0 0 0 2 1 0 0 2 2 2 1 2 1 1 2 17

C15 1 0 0 0 2 1 0 0 2 2 2 1 2 1 1 2 17

C16 1 0 0 0 2 1 0 0 2 2 2 1 2 1 1 2 17

C17 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 5

332

Ponderile j acordate caracteristicilor tehnice analizate, conform importantei lor in

exploatare, calculate cu relatia (10) sunt:

1 = 6 = 12 = 14 = 15 = 16 = 17 / 332 = 0,0512;

2 = 3 = 4 = 7 = 8 = 40 / 332 = 0,1205;

5 = 9 = 10 = 11 = 13 = 17 = 5 / 332 = 0,0151;

Cu ajutorul acestor valori si al caracteristicilor tehnice prezentate in tabelul nr.4.1, se pot

calcula patratele diferentelor ale utilajelor analizate, necesare in calculul distantei

tehnice a unui utilaj fata de utilajul ideal.

Pentru moara MCU-Bontida:

Pentru moara MUCM-Azoma:

Pentru moara MU–7,5

Pentru moara MCU-2,3:

Pentru moara MICROFNC:

Pentru moara MCE-2:

Pentru moara MC-3:

Pentru moara MCF-5:

Ierarhizarea utilajelor (morilor cu ciocane) se realizeaza dupa valorile distantelor tehnice ale

fiecarui utilaj fata de utilajul ideal. Astfel:

d(MUCM-Azoma) < d(MCU-Bontida) < d(MU-7,5) < d(MCE-2) < d(MC-3) < d(MCU-2,3) < d(MICROFNC) < d(MCF-5)

0,794 < 1,453 < 1,788 < 2,476 < 4,702 < 5,621 < 5,654 < 8,753

In continuare, se pot estima care caracteristica tehnica a unui utilaj trebuie imbunatatita,

astfel incat acesta sa-si imbunatateasca, pe ansamblu, performantele, prin micsorarea distantei

tehnice fata de utilajul ideal. De exemplu, pentru moara MU-7,5, punand in ordine descrescatoare

patratele diferentelor , se observa ca:

(C17: 88,175) < (C13: 46,097) < (C5: 6,674) < (C4: 5,804) < (C14: 1,717) < (C12: 1) < (C15: 1) <

(C16: 1) < (C3: 0,516) < (C11: 0,495) < (C9: 0,250) < (C2: 0,242) < (C7: 0,167) < (C6: 0,109) <

(C1: 0) < (C8: 0) < (C10: 0).

In aceasta situatie, daca nu se considera si coeficientii de importanta ai criteriilor de

departajare (caracteristicilor tehnice), ar insemna ca, pentru imbunatatirea performantelor morii

MU-7,5, trebuie sa cautam mai intai sa-i micsoram masa, dupa care sa cautam sa-i micsoram

suprafata pe care o ocupa, apoi sa micsoram raportul k=D/L (deci sa-i marim lungimea rotorului),

s.a.m.d.

Daca se considera, insa rapoartele , in ordinea lor descrescatoare:

(C17: 1,331) < (C4: 0,699) < (C13: 0,696) < (C5: 0,101) < (C14: 0,088) < (C3: 0,062) < (C12:

0.051) < (C15: 0,051) < (C16: 0.051) < (C2: 0,029) < (C7: 0,020) < (C11: 0,007) < (C6: 0,006) <

(C9: 0,003) < (C1: 0) < (C8: 0) < (C10: 0).

atunci, se poate observa ca pentru imbunatatirea performantelor morii MU-7,5, trebuie iarasi, in

primul rand, sa actionam in sensul micsorarii masei, dar apoi trebuie sa actionam pentru micsorarea

puterii instalate a morii, apoi sa micsoram suprafata ocupata, sa marim lungimea rotorului (C5),

s.a.m.d.