поверхность влияет на движение.
Инерция: великая находка Галилео Галилея и Исаака Ньютона
Чем меньше действия другого тела на тележку, тем дольше сохраняется скорость её движения и тем оно ближе к равномерному.
Но что происходит, когда на тело не действуют другие тела? На этот вопрос ответил знаменитый итальянский ученый – Галилео Галилей.
Галилео Галилей (1564-1642). Великий
Итальянский ученый установил, что равномерное и прямолинейное движение может происходить и при отсутствии действия каких-либо тел. Он утверждал, что если тело движется прямолинейно и равномерно, и нет сопротивления этому движению, оно будет двигаться бесконечно.
Движение, не поддерживаемое никакими телами, называется движением по инерции. Любое тело, выведенное из состояния покоя другими телами, после прекращения действия этих тел продолжает двигаться по инерции.
Галилео Галилей (1564-1642) – Итальянский физик. Астроном
Галилей открыл законы падения тел и качания маятника. Он первым указал на существование явления инерции. Галилей изобрел термоскоп – прибор для измерения температуры, первым применил телескоп для астрономических исследований, открыл спутники Юпитера, солнечные пятна и фазы Венеры.
Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел назвалось инерцией.
Окружающий мир – наглядное пособие
В IV веке до н. э., наблюдая движение тел, Аристотель считал, что нет действия, значит нет движения. Эта идея преобладала в науке более 2000 лет.
Галилео Галилей в XVII веке проводил опыты с движением шара по наклонной плоскости. Он обнаружил, что тело движется равномерно и прямолинейно, если убрать все воздействия. Галилей говорил: Тело, на которое не действуют другие тела, движется с постоянной скоростью. Однако, Галилей допустил ошибку, считая, что свободное тело должно двигаться по окружности. Исаак Ньютон в XVII веке решил многовековую проблему, сформулировав закон инерции: Если на тело не действуют другие тела, то оно находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.
Необычное – в обычном
Инерция проявляется в различных сферах жизни: в медицинских термометрах, на рукоятках молотков, в космических ракетах и даже в повседневных автомобилях. Явление инерции напоминает нам о важных законах физики, открытых великими умами прошлого.
Сохраняя свою скорость, но на нее действует другое тело – воздух, поэтому скорость пули постепенно уменьшается. Шайба, лежащая на льду, после удара по ней клюшкой движется по прямой линии с почти постоянной скоростью, которую она приобрела в момент удара. Если бы можно было совсем устранить тормозящее действие льда на шайбу, то она безостановочно двигалась бы относительно льда с той скоростью, которую приобрела в момент удара. Точно так же сохранил бы скорость своего движения и автомобиль после выключения двигателя. Но на него действует сила трения, поэтому скорость его уменьшается и он постепенно останавливается. Путь, который проходит автомобиль после выключения двигателя до полной остановки, называется тормозным путем.
К потолку каюты равномерно плывущего парохода. Подвешен на нити шар. Как изменится положение шара относительно стен каюты если: а) пароход будет увеличивать скорость движения; б) уменьшать скорость движения; в) пароход повернет в левую сторону; г) пароход повернет в правую сторону; д) пароход внезапно остановится. Ответы поясните.
На тележке, съезжающей с горки, стоит брусок. Что произойдет с бруском, если тележка натолкнется на препятствие? Ответ поясните. На рисунке показаны два способа, которыми можно расколоть полено в случае, если в нем застрял топор. Объясните эти способы.
Один из изображенных на рисунке составов цистерн с нефтью разгоняется, другой – движется равномерно, третий – тормозит. Какой из составов набирает скорость? Замедляет свое движение? Движется с постоянной скоростью?
Если автомобиль движется с большой скоростью, то при резком повороте он может опрокинуться. Почему?
Приведите примеры, показывающие, что скорость движения тела сохраняется, пока на него не действует внешняя сила.
Интерактивные уроки по физике: взаимодействие тел
Меняется под действием другого тела
- Опишите опыт, показывающий как изменяется движение тела при уменьшении действия на него других тел.
- Как двигалось бы тело, если бы на него совсем не действовали бы другие тела?
- Что называют инерцией?
- Что такое тормозной путь автомобиля?
Слайд 20: Взаимодействие тел
На рисунке изображена тележка с прикрепленной упругой пластинкой. Пластинка согнута и связана нитью. Тележка находится в покое относительно стола. Начнет ли она двигаться, если пластинка выпрямится? Для ответа на этот вопрос перережем нить.
- Пластинка резко выпрямиться, но тележка останется на прежнем месте (рис 2)
Слайд 21
Теперь поставим по другую сторону от согнутой пластинки еще одну такую же тележку. После перерезания нити обе тележки приходят в движение и разъезжаются в разные стороны. Для изменения скорости тележки понадобилось второе тело – вторая тележка.
Мы увидели также, что в движение пришла и вторая тележка, обе они стали двигаться относительно стола, обе подействовали друг на друга. Следовательно, действие тела на другое тело не может быть односторонним. Оба тела действуют друг на друга – они взаимодействуют.
Слайд 22
Если человек, сидящий в лодке, отталкивает от себя рукой другую лодку, то и его лодка тоже приходит к берегу.
Человек встанет на край лодки и отталкивается от нее, т.е. он действует на лодку, толкая её от берега. Однако лодка при этом тоже действует на человека и он приобретает скорость, направленную к берегу.
Действие же человека на лодку проявляется в том, что она отходит в сторону, противоположную прыжку.
Слайд 24
- А. В. Перышкин, Н. А. Родина. Физика.
- Программа для создания презентаций Microsoft PowerPoint.
- Растровый графический редактор Adobe Photoshop.
- Текстовый процессор Microsoft Word.
Слайд 25
Например, лежащий на земле мяч начинает двигаться тогда, когда на него налетит другой мяч или по нему ударят ногой. Но если на мяч не действуют другие тела, то он сам собой не изменит скорость, не начнет двигаться.
Уменьшение скорости движения и остановка тела тоже не происходят сами собой, а вызываются действием других тел. Скорость пули уменьшается во время прохождения её через доску, т.е. от действия на нее доски. Катящийся мяч останавливается вследствие трения о землю.
Изменение направления скорости так же происходит под действием какого-либо тела. Брошенный мяч меняет направление движения при ударе о стенку или руку. Быстро бегущий человек, чтобы обогнуть дерево, хватается за него рукой
1. Приведите примеры, показывающие, что скорость движения тела меняется под действием другого тела.
Слайд 26 Вылетевшая из ствола ружья пуля продолжала бы двигаться,
Слайд 27 Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на
Него других тел называется ИНЕРЦИЕЙ4. Что называют инерцией?
Полной остановки, называется тормозным путем.5. Что такое тормозной путь
Приложение "Калькулятор общей эффективности оборудования (OEE) " предназначено для простого и удобного расчета, регистрации и отслеживания показателей OEE в различных процессах, отслеживаемых вручную. Это приложение не требует подключения к оборудованию, но может быть расширено с помощью пакета мониторинга оборудования Tulip.
Существует несколько определений или вариаций того, как рассчитать OEE. Данный калькулятор оперирует следующими определениями. Позже в этом документе будет описано, как легко изменить эти расчеты в соответствии с вашими требованиями.
1 (Время работы / (Время работы + Время простоя + Фактическое время настройки)) * 100
1 (((Хорошие детали + бракованные детали)*(Стандартное время выполнения на деталь)) / (Продолжительность смены – перерывы)) * 100
1 (Хорошие детали / (Хорошие детали + ломаные детали)) * 100
1 (Доступность * Производительность * Качество) / 10000
Данные и аналитика
Ключевая ценность этого приложения заключается в том, что оно может вести историю каждого завершения и предоставлять простые в использовании функции анализа данных. Необработанные данные о завершении можно найти на вкладке "Завершения" на странице приложения:
Как уже говорилось ранее, приложение OEE Calculator можно заполнять с любой частотой и использовать много раз для разных процессов.
Данные о завершении будут отслеживаться по дате завершения, поэтому, как минимум, приложение следует запускать ежедневно.
В этом разделе я приведу три примера построения часто используемой аналитики. Стоит отметить, что эти аналитические данные фактически являются представлениями данных о завершении, поэтому их можно построить в любой момент и они будут показывать любые собранные данные.
Ежедневная доступность для одной машины
В этом примере мы рассмотрим, как построить аналитику для одной машины с помощью этого приложения. Для простоты мы будем использовать аналитику "Одно число", чтобы получить значение доступности нашего процесса в реальном времени в течение дня.
Если бы наш стандартный процесс выполнял это приложение раз в день для конкретной машины (или с постоянным временем смены), все, что нам нужно сделать, – это показать переменную Availability приложения для диапазона дат Today и добавить фильтр для Current Machine ID, равный целевому ID по вашему выбору. Однако такому подходу не хватает гибкости, потому что если у нас есть две заявки на день (допустим, одна на 480 минут, а другая на 120 минут), это по своей сути усреднит значения, а не сделает больший вес в пользу более длинной смены.
Вместо этого мы эффективно выполним расчет в аналитике, чтобы объединить необработанные значения и создать точный взвешенный расчет. Для этого в разделе "Число" измените значение на "Выражение".
Мы фактически используем тот же расчет, что и в приложении, но ставим условия суммирования вокруг каждой переменной, чтобы приложение объединило все данные о завершении в выбранном диапазоне времени. Затем мы умножаем результат на 100, чтобы преобразовать его в проценты, округляем до двух знаков после запятой и соединяем символ ‘%’, чтобы преобразовать число в строку с символом процента. Для этого примера на скриншоте выше показан фильтр, который мы используем, чтобы ограничить эту аналитику завершениями только для Test Machine.
Теперь эта аналитика становится чрезвычайно гибкой. Если вы захотите просмотреть показатели доступности за любой период времени, все, что нужно будет изменить, – это поле Date Range.
Еженедельная производительность для отдела
Эта аналитика будет очень похожа на вышеприведенную, только мы будем измерять отдельную метрику и покажем, как можно использовать метаданные, установленные в таблице Machine List, для обеспечения группировки. Как и в первом примере, мы повторно используем формулу, предоставленную в приложении, с небольшими изменениями, чтобы создать надежные агрегаты.
Одно важное замечание: для этой аналитики мы должны использовать переменную Total Standard Run Time, которая является промежуточным расчетом, выполняемым в приложении и эффективно представляющим эту часть уравнения производительности (хорошие детали + отбракованные детали) * Standard Run Time per Part). Причина, по которой мы это делаем, заключается в том, что мы столкнулись бы с аналогичными проблемами взвешивания переменной Standard Run Time per Part, где она не является чем-то, что должно быть суммировано или усреднено по нескольким завершениям.
Затем мы можем выбрать текущую неделю (которая будет обнуляться каждый понедельник в 12 часов утра) или последние 7 дней для скользящей недели. Наконец, вместо фильтрации по идентификатору машины мы можем отфильтровать по отделу машины (или любым другим метаданным), чтобы сгруппировать аналитику и получить лучшее представление об общей производительности.
Диаграмма Парето по коду причины простоя
Последний пример аналитики – диаграмма Парето кодов причин, чтобы мы могли понять и улучшить наиболее распространенные причины простоя или дефектов. В этом примере мы рассмотрим простои, но их можно легко заменить дефектами.
Сначала мы выберем тип аналитики "Одна операция". Для этого примера осью X будет код причины, а осью Y – сумма времени простоя. Затем мы можем изменить диаграмму на парето в раскрывающемся меню Display над заголовком аналитики. И снова мы можем изменить диапазон дат и добавить любые фильтры. Ниже приведен пример просмотра всех машин за текущий месяц.
Подобные виды анализа данных могут быть чрезвычайно эффективными, помогая направлять усилия по постоянному совершенствованию и отслеживать их влияние в режиме реального времени.
Стратегия развертывания
Приложение OEE Calculator очень гибко в плане того, как его можно развернуть в цеху. Поскольку это приложение требует относительно минимального взаимодействия (несколько записей в форме в день), размер предприятия, скорее всего, будет определять количество станций, на которых оно должно быть развернуто, исходя из физической близости к операторам или линейным руководителям. Вполне возможно, что один планшет может обслуживать весь производственный участок. Предполагается, что операторы/сотрудники будут подходить к ближайшему терминалу в конце каждого рабочего дня или смены и переносить информацию в приложение.
Однако это приложение будет работать одновременно на нескольких устройствах и даже может иметь дополнительный уровень сложности, когда список доступных машин будет фильтроваться по устройству/тюльпанной станции, с которой запускается приложение. Все данные по-прежнему будут собираться в одной области и фильтроваться одним и тем же способом, что позволяет легко масштабировать и улучшать приложение.
Настройка
В этом разделе мы рассмотрим, как использовать OEE Calculator после его установки на экземпляр Tulip. Приложение требует минимальной настройки, прежде чем его можно будет развернуть в цеху.
Таблица станков (или процессов)
Чтобы начать использовать приложение OEE Calculator, необходимо сначала настроить список машин или процессов, которые будут измеряться. Их можно настроить в любое время, но для запуска приложения вам понадобится хотя бы один доступный процесс. Это единственный необходимый шаг для запуска приложения.
В этой таблице мы видим следующие столбцы:
Из этих столбцов только ID является обязательным, а остальные могут использоваться для создания полезных меток при агрегировании данных.
Конфигурация кода причины
По умолчанию мы предоставляем ограниченный список кодов причин, доступных для выбора. Этот список может быть легко изменен в приложении. В список включены следующие коды причин:
Чтобы добавить коды или изменить этот список, откройте приложение в Tulip App Editor, выберите выпадающие виджеты и внесите нужные изменения, используя новую опцию, изменяемые текстовые поля и кнопку удаления (мусорная корзина) в правой части экрана.
Расчет метрики OEE
В разделе 1 были описаны стандартные конфигурации расчетов OEE. С помощью платформы Tulip Platform этими расчетами можно легко управлять и преобразовывать. В редакторе приложений Tulip выберите кнопку Вычислить и/или Вычислить и отправить. В правой части экрана должен появиться триггер, соответствующий тексту кнопки. Чтобы изменить расчет, откройте триггер с помощью значка карандаша.
Структура триггера может быть сведена к следующему:
1 2 3 4 5 Когда кнопка нажата: Если ВСЕ переменные на экране заполнены: Выполнить вычисления и сохранить в переменных Иначе: Показать ошибку заполнения всех необходимых полей.
Чтобы изменить вычисления, можно использовать редактор выражений, присутствующий в каждом операторе действия, для изменения переменных и арифметических операторов. Для получения дополнительной информации о том, как использовать редактор выражений, обратитесь к этому руководству " Как использовать редактор выражений".
Любые изменения в триггере одной кнопки необходимо вручную перенести на вторую кнопку (в противном случае значения, сгенерированные кнопкой "Рассчитать", могут не совпадать с данными, представленными в записях о завершении).