01А_Производство (конспект за второй семестр 4-го курса, преподаватель Ляхова), страница 2

- формируется взаимозамещающая группа оборудования,

- в технологической документации не указывает конкретное оборудования, а лишь группа, способная выполнить операцию,

- выбор оборудования осуществляется в зависимости от производственной ситуации: состояния станков (свободен - несвободен, исправен - неисправен), наличия свободных транспортных средств, очередности на обработку, определенной по заранее установленным приоритетам. Принцип виртуальности позволяет

- существенно уменьшить простой оборудования,

- осуществить параллельное изготовление нескольких изделий.

Живучесть комплекса увеличивает использование альтернативных технологических маршрутов - последовательности операций, отличных от основного, но имеющих тот же результат.

По степени автоматизации: частичные или полностью автоматизированные,

По уровню специализации: жесткое и гибкое.

Критерием выбора вида автоматизации является интегральная характеристика, включающая себестоимость и потребительские качества (максимальный интегральный доход).

Частичная автоматизация базируется на отдельных автоматизированных модулях с автономным управлением. Это может быть малопроизводительное, но прецезионное оборудование, например, “лучевой” технологии, или контрольных операций (спектрографы,..). Часть ТП выполняется вручную операторами : загрузка, восстановление нетипичной погрешности,...

Жесткая автоматизация характеризуется:

- полная синхронизация операций, жесткий ритм конвейеров,

- индивидуальными ТП с детальной проработкой, высокой степенью дифференцирования ТП,

- однопредметные автоматические линии на базе специализированных станков, расположенных в направлении ТП,

- низкой квалификацией операторов.

Качественные характеристики гибкого производства:

- универсальность - способность к переналадке отдельных модулей на возможно большую номенклатуру изделий, возможность развития структуры АП с целью расширения технических возможностей (новых ТП или усовершенствованию старых ТП), универсальность АП достигает созданием отдельных специализированных участков с меньшей степенью автоматизации оборудования для реализации прецизионных или, наоборот, простейших и дешевых операций с целью расширения спектра ТП.

- мобильность - время перехода с выпуска одного изделия на другой (оснастка прессования: специальная или на матрице, цифровые регуляторы: аппаратный или микропроцессорный),

- резервирование оборудования - избыточность производственных мощностей (удорожающее производство, но страхующее от выхода из строя оборудования и от неравномерности партий деталей).

Гибкость (перестриваемость) достигается

- для цифровых устройств управления замещением старой программы новой по локальной сети (ЛС),

- агрегатированием (сменой блоков) и переналадкой. Агрегатирование предусматривает широкую унификацию блоков автомата различного назначения (сборочные головки, загрузочно-ориентирующие и транспортные устройства) и большое число типоразмеров. При смене объекта блоки заменяются. Структура автомата относительно простая. Переналаживанию подвергается универсальное, а, следовательно, более сложное и дорогое оборудование, а также электронное оборудование и конфигурация локальной сети. Для последнего удобна архитектура ЛС, напоминающая игру «пазлы».

Рис. Архитектура ЛС гибкого АП.

Исходной информацией для разработки программного обеспечения является маршрутная карта (МК), конструкторская документация, коды и адреса производственных элементов.

В комплект программного обеспечения (ПО) входят:

- управляющие программы (УП) всех элементов АСУ оборудования, участвующего в технологическом процессе изготовления (в том числе транспортного, складского, контрольного,..),

- УП диагностики оборудования, инструмента и оснастки,

- координирующие программы.

Пакет координирующих программ должен обеспечивать:

- передачу управляющих программ, соответствующих конкретному объекту, вычислительным устройствам (ВУ) оборудования,

- перемещение объекта (деталей, заготовок, комплектующих, тары с ПП и т.д.) от выхода одного оборудования (ГАЛ, автономный модуль, склад и т. д.) до входа другого ( УП межоперационного транспортирования с вариантным или нонвариантным маршрутом,

- перемещение объекта в пределах ГАЛ от одного ГАМ к другому,

- перегрузку объекта с одного ТС на другое при комбинированной трассе (например, с роботрейлера на лифт и т.п.),

- подачу на оборудование комплектующих, заготовок, инструмента, технологических сред и т.д., ( УП реализации маршрута комплектования, изготовления инструмента и оснастки),

- оформление рапортов для диспетчеризации,

- отработку аварийной ситуации.

- проверку работоспособности,

- временной и количественный контроль исполнения операций с оповещением планово-финансового подразделения,

- расположение или движение партий, не находящихся в обработке,

- передачу результатов диагностики или неисправностей в эксплуатационное подразделение ( на мнемоническое табло, в виде распечатки,..)

На одном и том же оборудовании можно делать несколько операций (сверление отверстий под металлизацию в начале маршрута и неметаллизированных - после получения рисунка); одну и ту же операцию можно выполнить на разном оборудовании. Номера переходов и операций должен быть унифицирован в пределах АП для координации изготовления изделий нескольких заказов. В МК можно указать код выхода оборудования предшествующего перехода (например, склада заготовок, исходных материалов и т.п.). Поскольку гибкому производству характерна универсальность и резервирование в МК необходимо предусмотреть альтернативы оборудования с прилегающими к оборудованию трассами (входы и выходы оборудования).

Адрес включает информацию входа и выхода оборудования (например, склада) и место расположения объекта (полуфабриката, инструмента, комплектующих и т. д.). Это может быть строка и столбец ячейки стеллажа.

Среди альтернатив оборудования выбор производится по критериям:

- выполнения требуемой операции,

- свободности,

- минимального времени операции, ....

Система кодирования производственных элементов: складов, АЛ, автономных АМ, транспортных трасс и т.д.) может состоять из обозначения функционального назначения - номера участка - номера оборудования. Обозначение трассы может включать номера участков или производственных элементов, которые она соединяет.

Таблица

Быстродействие операторов зависит, среди прочих факторов, и от системы отображения информации. Аварийный сигнал приоритетно показывается на экране монитора и дублируется звуковым сигналом, привлекающим внимание оператора. Часто используются настенные иконографические схемы большого размера, управляемые ЭВМ. Подбирается оптимальное решение ликвидации аварии, даются подсказки операторам. Оперативно отображается ход ликвидации аварии.

Рис. Представление технологического процесса для группы «Э».

Рис. Система автоматизации технологических процессов Simatic PCS 7 версии 7 от Siemens.

Диспетчеризация основана на рапортах

- готовности к запуску (наличии данных о 1) - работоспособности оборудования или отсутствии поломки, 2) - комплекте УП для каждого ВУ ГАЛ или автономной ГАМ, 3) - комплекте заготовок, комплектующих, инструмента, оснастки и т.п. в соответствии с МК),

- о завершении работ на оборудовании (успешном или нет),

- о результатах контроля (объект годный или бракованный, брак восстанавливаемый (требуется МК процесса восстановления) или нет (требуется увеличение партии запуска по итогам предварительных статистических исследований стабильности реализации параметров на данном оборудовании),

- о состоянии выполнения работ по заказу.

В рапортах сравниваются реальные последовательности и время с плановыми. Система диспетчеризации формируется координирующими программами. Она может быть дополнена аппаратными средствами, например, датчикам окончания операции.

Состав АСУ должны предусматривать элементы сбора диспетчерских данных как от “регистраторов”, непосредственно не входящих в контур управления, так и “сборщиков данных” в структуре АСУ. При большом количестве данных целесообразно реализовать многоуровневое сканирование информации. Для решения очерченного круга задач необходима централизованная многомашинная структура и многоуровневая система управления с распределением задач для каждого уровня. На нижнем уровне диспетчерские данные масштабируются, форматируются и распределяются по модулям отдельных рапортов. Непосредственно на верхний уровень поступают лишь аварийные сигналы и ключевые переменные состояния нормального функционирования. Нижний уровень просмотра подключается для выявления источника неполадок, когда параметры приближаются или выходят за пределы допустимого.

345-04-07-67 простой 421-01-12-15 252-18-33-01

А -2-1

23 24 01 02 03 04 05 06 07 08

31 марта 1 апреля

Рис. Календарная загрузка оборудования ГАЛ №1 участка №2 (код: А-2-1).

Запуск автоматизированного оборудования осуществляется :

- по прибытии партии изделий ( датчик считывает маркировку и подает сигнал мЭВМ на загрузку оборудования ГАЛ соответствующим программным обеспечением),

- по плану (изготовление изначально немаркированных деталей : фотошаблонов, заготовок ПП,..)