Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 107
Текст из файла (страница 107)
Применение станков с ЧПУ способствовало решению этой задачи. Станки с ЧПУ способны сравнительно быстро переналаживаться с обработки одной летали на обработку детали другого типоразмера. При этом сушественно сокрашаются затраты подготовительно-заключительного времени и вспомогательного времени, автоматизируется процесс обработки, а функции рабоче~о заключаются главным образом в загрузке и разгрузке станка. Широкоуниверсальные многооперационные станки !обрабатывающие центры) способны за одну установку обработать заготовку с пяти сторон, различными методами: например, сверлением, фрсзерованием, растачиванием.
При этом на обрабатываюших центрах в силу их высокого качества и уровня автоматизации удается получить более высокий эффект. Так, при обработке на обычных универсальных станк!!х г„,, составляет 70 '4, а г„— 30 'Ъ времени; при обработке на обрабатываюшем центре г„= 30 ',4, а 1„= 70 '0 штучного !рис. 1,!3.9).
Однако стоимость обрабатываюших центров на один-два порядка выше при невысокой технологической производительности, так как повсрхности за готовки обрабатываются последовательно с одно~о шпинделя. Такич образом. стоимость одной станко-минуты резко увеличивается. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА УниВерсальный РбрайатыВантщий сптанок центр Рис. 1 13.9. Соотношения г,, и г., ив станках: и — универсальном с ручным управлением: 6 — обрабатывающем центре Высокая стоимость, невысокая производительность, сложность в эксплуатации и обслуживании станков с ЧПУ сдерживают повышение эффективности производства. Резервы повышения эффективности автоматизации производственных процессов на базе станков с ЧПУ заключаются, прежде всего, в максимальном использовании годового фонда времени. Так, например, годовой фонд времени составляет 3760 ч (рнс, 1.13.!О); выходные и праздничные дни — 2664 ч.
Из оставшихся часов следует исключить время третьей смены и затраты времени, связанные с неполным использованием второй смены (2000 ч), с отказами оборудования, с наладкой и переналадкой технологической системы, сменой инструмента, загрузкой и разгрузкой и др. (1720 ч). Если учесть, что для обрабатывающего центра вспомогательное время составляет примерно 30% штучного, то в итоге годовой фонд используется только примерно на 25 %. Таким образом, главная задача в повышении эффективности автоматизации заключается в более полном использовании годового фонда времени. Другой резерв повышения эффективности автоматизации скрыт в сокрашении времени пролеживания заготовки в процессе сс изготовления.
Например, в мелкосерийном производстве !рис. 1.13.1!) заготовка только около 1О % времени находится в рабочей зоне, остальные 90 ".'ь она пролеживает у станка или на складе в ожидании обржютки, или транспортируется. де- адни, иена Рис. 1.13.10. Схематичное представление использования годового фонда времени работы станка Есть еще один существенный ас. пект автоматизации, имеющий не стол,. ко зкономическое значение, сколько социальное, заключающийся в том, чт автоматизация освобождает человека о~ утомительного, однообразного труда » делает его труд безопасным.
Последне» становится все более важным и не толь ко вследствие вредности некоторых вн дов производств, но и вследствие высо кой и постоянно растущей энергонасышенностн станков в производственных помещениях. Ото означает существенное повышение концентрации механиз. мов в помещениях, способствующих опасности нахождения человека в ра. бочей зоне технологической системы. Рис.
1.13.! 1. Цикл изготовления детали в мслкоссрийиом производстве 582 ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ 'ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОЛСТ13А А))ТОМА1'ИЗАОИЯ ИРОИЗВОДС1ЪА 583 Таким образом, чтобы получить максимальный эффект от автоматиыции. последняя должна обеспечить полное использование годового фонла времени работы оборудования, высокую производительность и минимальное пролеживание заготовок в процессе их изготовления. Все по решается созданием гибкого производства на базе безлюдной технологии. Такие гибкие производства получили название гибких произволе~венных систем (ГПС). При этом понятие "гибкость" не следует отождествлять с понятием "псреналаживаемое", так как последнее прелполагает прерывание произнолственного процесса для персналалки оборудования, Создание полностью автоматизированного производства начиналось с комплексной автоматизации с последующим переходом к компьютеришрованному интегрированному произволству.
Компьютеризированное интегрированное производство отличается ог комплексной автоматизации тем, что при последней автоматизируются отдельные производственные процессы, функции, задачи (основные, вспомогательные, обслуживающие) без увязки их в сдиную систему; тогла как интеграция производства предполагает объединение их в единую систему управления, при сохранении автономности их работы. Гибкая производственная система — это совокупность в разных сочетаниях оборудования с с(ПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных прелелах значений их характеристик.
По организационным признакам различают слелуюшие виды ГПС: гибкие автоматизированные линии (ГАЛ), гибкие автоматизированные участки (ГАУ), гибкие автоматизированные цехи (ГАЦ) и заводы. Для реализации гибких автоматизированных производств потребовался новый метод подготовки и функционирования производства — безбумажного и безлюдного производства. В условиях ГПС отпадает необходимость в технической и сопроводительной документации. Ее заменяют машинные носители, либо информация, передаваемая по локальной сети связи. 584 !1УТИ ПОВЬ!ШВНИЯ ОФФ!'КТИВНОСТИ ПРОИЗВ()ДС'ПЗЛ В общем случае ГПС объединяет системы автоматизированногч проектирования технологических процессов (САПР ТГ!), технологической подготовки производства (АСТПП), управления производством (АСУП) и др.
Результаты, формируемые системами САПР, АСТПП и АСУП. представляют собой программы производства, дифференцированные до уровня операций и определяющие очередность пуска партии деталей на изготовление, а также управляющие программы лля технологического оборудования. АСУП осуществляет календарное планирование, расчет сменных заданий, контроль выполнения плана. Автоматизированная система технологической подготовки производства разрабатывает технологические процессы, управляющие программы, выбирает или проектирует режущий инструмент и приспособления. Управление ГПС осуществляют из центра управления. Идея гибкого производства унивсрсальна, так как позволяст подойз и с единых позиций к вопросам совершенствования различных типов про. изводств.
В крупносерийном и массовом производстве с помощью ГПГ можно решать задачу выпуска с одного конвейера изделий одного типа. но с определенными отличиями партий любого размера. Дальнейшее развитие автоматизации идет по пути полной автоматизации всего производственного процесса в пределах завода. В решении этой задачи существует проблема автоматизации и механизации ручного труда на вспомогательных операциях, сборочных операциях и ряде операций таких, как сварка, окраска, упаковка в тару и т.п. Эти проблемы решают созданием промышленных роботов, в связи с чем в машиностроении в последние годы появилась новая отрасль — робототехника, которая успешно развивается.
Промышленные роботы заменяют человека в условиях вредной окружающей среды, освобождают его от выполнения тяжелого, утомительного и однообразного труда. Они позволяют наиболее полно использовать технологическое оборудование и повысить производительность трупа. Промышленные роботы позволяют не только изменять характер производства, но и создавать, осваивать принципиально новые технологичс. ские процессы, не требующие участия человека.
Наиболее трудной оказалась автоматизация сборочных работ, Объ. ясняется это тем, что при автоматическом соединении деталей необходимо техническими средствами воспроизвести сложнейший процесс ориентации деталей в пространстве, выполняемый руками человека. Процес~ требует непрерывного изменения схем базирования н компенсации оъ С()ВЕРШ1.Н('ПЗОВАНИЕ ПРОИЗВОДС1ВЕННОГО ПРОЦ1гССА 585 ьлонений в относительном положении соединяемых деталей. Гибкость Рук и органы чувств человека позволяют достаточно просто справиться с ~~ой задачей.
Но возложить се на автомат оказалось делом сложным. Примерами удачных решений в автоматизации сборочных работ являются автоматы для сборки шарико- и роликоподшипников, автоматические роторные линии лля сборки втулочно-роликовых цепей и др. В настоящее время автоматическая сборка изделий ведется не только в массовом, но и серийном производстве с применением автоматических машин специального назначения и промышленных роботов с программным управлением. Однако уровень автоматизации сборочных работ далеко не достаточен, поэтому автоматизация сборочных работ в машинос(роении представляет собой актуальную проблему, поскольку трудоемкость сборочных работ составляет 30...50;4 от трудоемкости изготовления машины.
1,13,5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА Организация производства оказывает значительное влияние на производительность труда. Нередко даже небольшие улучшения в организации производства могут существенно повысить его эффективность, по>тому этому вопросу следует уделять большое внимание. На организацию производства в первую очередь влияет количество изделий, подлежаших изготовлению в единицу времени. Отсюда критерием выбора формы организации производственного процесса служит число изделий, подлежащих изготовлению, их номенклатура и трудоемкость.
В практике машиностроения сушествуют два вида производственных процессов: поточный и непоточный. Более эффективным является поточный вид вследствие высокой производительности труда, короткого цикла изготовления, упрощения планирования. учета и управления производством. В единичном, мелкосерийном и среднессрийном производствах, как правило, применяется непоточный вид производственного процесса и организационные формы в виде участка с групповой расстановкой оборудования, технологически замкнутого участка и предметно- замкнутого участка. Организация производственных участков с групповым расположением оборудования эффективна для производства деталей широкой номенклатуры, изготовляемых единицами или в небольших количествах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
