Замчалов Ю.П. - Проектирование автоматизированных участков производства электронных приборов (1037539), страница 3
Текст из файла (страница 3)
На участок изготовления рэм будет возвращаться 8,5 рам в час, на участок обработки конусов — 3,3 конуса в час, на участок иэго- товления экранов - 5,2 экрана в час. В рассмотренном примере удалось полностью рассчитать требуе- мые запуски и производительность по операциям просто переходя от последующего участка к предыдущему. Иногда этого сделать не удается. В этих случаях необходимо решать систему уравнений, описынашИую граф потоков полуфабрикатов, представленный в технологической схеме. Для расчета следует использовать программу йяюибМ позволяющую в диалоговом режиме рассчитать запуски и выпуски полуфабрикатов по различным операциям технологического процесса.
Этап 4. Выбо и асчет еб емого количества обо ования Задача многовариантна даже в пределах одной технологической схемы, поэтому желательно сразу проводить локальную оптимизацию -19- и зыбирать наиболее перспектннное, дешевое и занимающее ьсппп4ельную площадь оборудозание. При подборе оборудования иэ мноиества его характерисуик и параметров необходимо рассматривать такие, по которым мокно установить возможность применения этого оборудозания для технологической операции.
При подборе обычно используются каталоги, справочники, что требует ыного времени на поиск оборудования, анализ его параметров. Для подбора возмоиных вариантов оборудозания монет быть использована информационно-поисковая система (ИПС, рис.З). ЭПз из имеющегося в информационном фонде массива оборудования по ходу технологического процесса формирует и выдает на экран дисплея набор оборудонанкя и его характеристики. Проектент проводит анализ набора оборудования и выбирает для каждой операции технологического процесса оборудозание, которое записызается на внешние накопители ЭПМ для дальнейшего анализа и выбора оптимального зарианта.
При необходн- мости на этом этапе с учетом принятого оборудозания уточняются коэ44шциенты выхода годных изделий и брак по операциям. Расчет количестза единиц оборудования ведется по формуле Лр-ш — ".' (7) где ~с - пРоизводнтельность выбРанного ткпа обоРУдованиЯ. Количество еднынц оборудозения округляется до большего целого числа ( л» ) ° после чего рассчитываются коэффициенты использева- ния оборудования Яш (3) который в производстве электронных приборов должен лежать в пределах 0,85 — 0,95.
Если коэффициент использования не узладывается в приведенный диапазон, это свциетельствует о том, что тип обо- рудовзния выбран не совсем удачно. Необходимо просчитать варианты с оборудованием другого типа и;ж решить вопрос о проектировании нового Если аналогов оборудования для какой-либо операции не будет найдено, составляется техническое задание на разработку ориги- нальной машины. Представленная на рис.2 структурны схема технологического процесса служит основой дальнейшей проработки автоматизированной системы машин: выбора и расчета структурно-компоновочного решения, расчета мощности ремонтных и других вспомогательных служб, плыи- ровни участка с учетом требований, предъянляемых производственными зданиями и вакуумной гигиеной.
Этап 5. Выбо и асчет сто но-компоновочного ешения стка в целом Оно определяет транспортные, информационные, энергетические и иные связи между элементами технологической систеьы„ определяет возможные маршруты прохоидения полуфабрикатов через систему при их обработке, степень связности и взаимной зависимости технологических модулей или технологических позиций в системе. Если проектируется участок без автоматизированных транспортных средств и систеиы управления, то вопрос структурно-компоно- ночного решения сводится к разработке цлзнировки оборудования согласно рекомендациям этапа 8. Если создается автоматизированный или автоматический участок, выбор его структурно-компоновочного построения требует расчета и анализа с использованием методов оптимизации.
Процесс оптжазации складывается из формирования совокупности возможных вариантов построения проектируемогоучастка и постепенного их сужения до нахождения одного лучшего, оптимального варианта. Автоматизированный участок - зто сложная система ьмшии, объединенных транспортом, часто с использованием роботов, микропроцессорных систем управления, возможно сочетание автоматической работы и ручного обслуживания ряда позиций участка.
В зтвх оптимизационных расчетах целесообразно использовать методы моделирования. Применение имитационного моделирования при проектировании автоматизированных систем машзн и участков описаны ниже в $2. Рассмотрим вариантность (рис. 4) построения автоматизированных участков. Синхронный принцип выполнения технслогическвх операций конструктивно упрощает автоматизированное и автоматическое обору- дование, блегчает управление технологическим пр< гессом, позво- лжет компоновать карусельные или конвейерные автоматы и автоматические ликии, работахщие с жестким тактом (рисАа). Изделие кару- селью или конвейером передается из одной технологической позиции в другого, где и производится обработка, причем начало и длитель- ность обработки во всех позициях совпадает. Однако, такая компоновка создает жесткую структуру, т.е.
требует синхронной органи- зации технологического процесса, обуславливает его жесткую технологическую последовательность, зависимость технологических позиций в смысле надежности. При отказе в любой нз позиций останавливается вся система. Введение накопителей между технологическими позицияыи 1 (рис. 4б) позволяет устранить синхронную связь позиций.
Такты обработки изделий на каждой из позиций могут быть неравными, позтому удается на каждой из позиций управлять не по времени, а по параметрам технологического процесса, Еесткая последовательность технологического процесса, т.е. структурная жесткость остается, но появляется относителыая независимость позиций в смысле надежности. При отказе одной из позиций остальные могут продолжать работать. Параллельное включение ряда одноименных позиций на кажпой операции, как зто показано на рис.4в, обеспечивает резервирование и независиьюсть позиций в смысле надежности, облегчает согласование производительности участков линии, разделенных накопителяыи, позволяет наращивать производительность как отдельных, так и производственной системы в целом, изменять и опробовать новые техпроцессы. Однако система остается жесткой для последовательности проведения операций технологического процесса. В своем развитии технологические системы по схемам рис.4б,в могут вырасти до гибкой автоматической линии.
Компоновка, показанная на рис.4г, обеспечивает асинхронность работы технологичесип элементов, их независимость в смысле надежностк и произвольную последовательность прохождения полуфабрилатов через технологические операции. Такая система может обеспечить как гибкость в тактическом плане, т.е.
автоматическую организацию требуеъих технологических процессов, так и гибкость в стратегическом плане, т.е. исключение, замену и введение новых технологических операций и оборудования беэ прекращения выпуска продукции. Точками на транспортных связях показаны места, где возмсины изменения маршрутов следования полуфабрикатов, а стрелквмк - возможные направления. Допустимы маршрутыт централизован- ный склад - технологический элемент - централизованный склад. Использование такой схемы упрощает управление транспортными пото- тами, однако удлинняет маршруты, время транспортирования и пролеиивания полуфабрикатов, увеличивает объем незаверпенного проиэвод- -24- В схеме, представленной на рис.4д, допустиьщ любые транспорт- нне связи между технологическими позициями, минуя централизованный склад, что укорачивает маршрут я время транспортирования.
Для управления транснортннии потоками каждое изделие или партия изделий должны быть закреплены индивидуальной транспортной тележкой, в память системы управления которой заложен маршрут и режимы, либо код, определяхщвй режкыы обработки. Деталь может транспортироваться и независимой транспортной тележкой. Тогда, при заборе детали с технологической позиции на транспортную тележку, деталь должна жпенти$ицнроваться, т.е. определяться ее код в системе управления, затем по коду определяться следукщея операция и даваться задание на транспортировку. При загрузке детаи в технологическую позицию необходвма дополнительная идентификация к смена рекщюв обработки. Каждый технологический злемент развитой системы в свою очередь может быть системой, построенной по одной из компоновочных схем, представленных на рис.4, как зто показано на рис.4е.
Зткм достигается построение весьма развитых технологическзх систем с необходимой степенью гибкости. Гибкость в тактическом и стратеги= ческом плане и высокая универсальность таких систем достигается за счет гибкости транспортирухщей и управлащей структуры. Представленные на рис. 4 схеьщ являются укрупненными и показывают только связь между позицшши по надежности, степень требуемой синхронности их работы и возможные пути прохождения полуфабрикатов через технологическую систему. При дальнейшей проработке раскрываются способы транспортирования полуфабрикатов и их загрузки.