nekrasov_l_a__skvortsov_yu_a_organizatsi a_i_planirovanie_mashinostroitelnogo_pro izvodstva (818850), страница 35
Текст из файла (страница 35)
К=1~ + г,. Через каждый промежуток времени, равный К, с линии сходит обработанное изделие. Так как указанные автоматические линии имеют загрузочный бункер, то время пребывания изделий в процессе определяется следующим образом. При периодической (по мере расхода всего запаса) полной загрузке питающего бункера заготовками — время нахождения в процессе 1-й де- 165 тапибункераТ=К(пр,~+их +1);2-йдеталибункераТ=К(п м4-их +2); предпоследней детали бункера Т = К(и и + П„4- и ); последней детали бункера Т = К(п на+их +и +1).
На основе арифметической прогрессии определяется среднее время нахождения одного изделия в процессе (Т ): Т „= иша+и„с +14-— и При загрузке АЛ по одному изделию (редко применяется) время на- ХОЖДЕНИЯ КажДОГО ИЗ НИХ: Тп ш К (Пр,п + Их + 1). Среднее количество деталей, одновременно находящихся в процессе для первого случая, равно: 1.1п = Прап + Пхсн +1 ! Паап/2.
Емкость бункера следует выбирать такой, чтобы Т,р и Нси а также занятость рабочего были минимальными, Эти линии отличаются от линий со сквозной транспортировкой тем, что: 1) потери на ожидание (из-за несинхронности р„, инструментов) уменьшаются; 2) станки во время транспортировки выключаются, на транспортировку требуется больше времени„ в К входят два дополнительных элемента: пуск и остановки станка.
Автоматические линии с промежуточными бункерами создаются лля обработки изделий небольших габаритов простой формы (шарнки, ролики и т.д.) нли цилиндрических с отношением 1/41 > 5. Изделия траспортируются по желобам, трубам или цепным транспортером, оборудование' линии расположено в один ряд, изделия в процессе обработки вращаются, имеют место холостые ходы за счет затрузочных позиций специальных многопозиционных станков, включенных в линию.
Все элементы процесса, в том числе и заррузки изделий, автоматизированы. Ритм этих автоматических линий состоит из следующих элементов: 1) установка изделия на станки; 2) закрепление изделий; 3) пуск станков; 4) подвод рабочих инструментов; 5) машинное время обработки (по главному технологическому переходу); 6) остановка станков; 7) отвод рабочих инструментов; 8) распределение изделий на станках; 9) транспортировка изделий на одну позицию вперед. К = 1всп! + 1всп2 + 1вспЗ 1инстр! + 1маш 4 гасла + 1инар2 ! твсп5 Е1всп + Е1инстр ! 1маш ртах К= г „.
Транспортировка изделий на следующую рабочую позицию производится одновременно с другими элементами ритма и не влияет на его продолжительность. Время нахождения изделия в процессе равно: п Т вЂ” В. и, -!-и +и +1+— Нв ш пр,п + п„,„+ и,„„+1 + п /2. Т„вр зависит от выбранного ритма, загрузки питающего бункера; при загрузке изделий по 1 шт. Тш,р-+ ипи. Недостатки указанных линий: громоздкость и конструктивная сложность транспортно-загрузочного устройства, значительное увеличение Т„и Н„. Потери, связанные с использованием автоматических линий, вызываются холостыми ходами, несовмещением транспортировки и других вспомогательных элементов процесса с 1и, нападкой и подналадкой инструментов, приспособлений, оборудования и плановым ремонтом последних, простоями из-за неподачи заготовок и т.д.
Для АЛ с жесткой связью ипи участка линии с гибкой связью действительный фонд рабочего времени Ф равен: Ф = Тр + Т„р = Тр + Тса + Тшх + Тин + Т,р„, где Тр — суммарное время работы; Т, — суммарное время простоев; Т.а — суммарное время восстановления оборудования; Т„х — суммарное время простоев при техническом обслуживании; Т вЂ” суммарное время простоев при переналадке; Т,р„— суммарное время простоев по организации)рным причинам.
Фонд времени АЛ с гибкой связью включает также наложенные простои Т Производительность автоматических линий. В практике эксплуатации АЛ оценка их производительности определяется как среднее число изделий, обрабатываемых за определенное время. Для АЛ с жесткой связью номинальная (цикловая) производительность Я„= 41/т„, где ти — среднее время одного цикла работы оборудования (номинальпый цикл); й — число изделий, изготовленных за один цикл. Среднее время одного цикла 167 Тн =Т"„х + Т'„+Т'„ где т„"х — среднее машинное время, затраченное непосредственно формообразование с учетом врезания и выхода инструмента; тн — сред.
нее вспомогательное время, затрачиваемое на зажим и фиксацию загото; вок или приспособлений-спутников, время перемещения заготовок с по. зиции на позицию, быстрый подвод-отвод силовых органов; т'н — сред-, нее время ожидания срабатывания медленно работающих агрегатов в составе линии. На лимитирующей позиции АЛ (позиции, механизмы' которой возвращаются в исходное положение последними) т'н = О. ' Общая (цикловая) производительность АЛ Ор Ч(ТФ Ч((тн + Тоб + Ттех + Торг ' Тпн) где тп — средний фактический интервал времени между двумя последовательно выполненными циклами с учетом простоев; т,м т „, т,рг — среднее время простоев соответственно в связи с восстановлением работоспособности оборудования, отнесенное к одному циклу; в связи с техническим обслуживанием, отнесенное к одному циклу; по организационным ' причинам, отнесенное к одному циклу; тпн — среднее время переналадки при переходе на обработку другой детали, отнесенное к одному циклу.
Возможность повышения производительности АЛ и уровень эксплуатации комплексно оцениваются коэффициентом использования: Ко Ор('ен Тн ((Тн + Тоб + Ттех 1 Торг + Тпн) Производительность линии без учета простоев по организационным' причинам и из-за переналадок рассчитывается с помощью коэффициента технического использования: кт = Тн ( (Тн + Таб 1 Ттех) = Тр ( (Тр + Тоб + Ттех) Цикловые затраты времени оценивают коэффициентом изменения цикла: Кп = Тн.пр (Тн где т„— номинальный цикл согласно проекту АЛ.
Производительность АЛ с гибкой связью определяют по последней единице оборудования в составе линии или в группе параллельно работающего оборудования: О1„= шЧ(тан !68 где ш — число параллельно работающих единиц оборудования, выполняющих одну операцию; т,н — средняя длительность цикла последней единицы или группы параллельно работающего оборудования.
Линию с гибкой связью можно представить как ряд последовательно расположенных участков, каждый из которых характеризуется своим коэффициентом использования. Вводится понятие потенциальной производительности О,„и потенциального такта т,п выпуска 1-го участка: 'хбгп = Ч ( Т1п, где тм — средний интервал календарного времени между последовательным выпуском 1-м участком линии двух изделий в случае, когда учитываются только собственные простои оборудования участка. Оборудование АЛ с гибкой связью имеет разную номинальную и потенциальную производительность.
Линии комплектуют специализированными станками, и наряду с циклически работающими (бесцентровые, круглошлифовальные, работающие «врезанием», внутришлифовальные, токарные и др.) применяют станки (торцошлифовальные, бесцентровые, круглошлифовальные, работающие «напроход» и др.), имеющие значительно больший резерв производительности, чем работающие циклично. В процессе наладки оборудования производительность некоторых встроенных агрегатов может быть установлена выше производительности лимитирующего участка (станка), расположенного в начале, конце или середине линии, что позволит сократить наложенные простои.
При определении максимальной производительности линии возможны следующие варианты соотношений потенциальной производительности участков (станков); — все участки линии имеют равную потенциальную производительность и любой участок можно принять лимитирующим (рис.2.19, линия 1): Енп!нп Ееп! Хепз ттп~ 1 Янах — лимитирующий участок расположен на входе (рис. 2.19, линия 2), а прирост потенциальной производительности последовательно расположенных участков постоянен Оман ~ 0.~ ( 0.2 < ". ~ О.ч ~ О.
В этом случае потенциальную производительность1-го участка (станка) определяют по формуле 169 3 4 б Рис. 2.19. Варнаизы мзмененнн нроизводнтедьиости оборудовании, вссроениого в автоматмчесиую пи- нию Ом = Ом1м 4- 0 — 1) АО., где) — число участков (станков) в АЛ; — лимитирующий участок расположен на входе (рис. 2.19, линия 4)„' изменение потенциальной производительности последовательно расположенных участков непостоянно, т.е.
прирост производительности от-: дельных участков имеет «всплески», которые могут быть вызваны повышенным выпуском продукции отдельными высокопроизводительными станками: Оп»пп = Оп4 Опг Опз Опз Оп5 - при Оп! Опз Оп51 — лимитирующий участок расположен на выходе (рис. 2.19, линия 5) и снижение потенциальной производительности последовательно расположенных участков непостоянно, т.е.
имеются «всплески»: Оп| с' Ои «Опз ~ Оп4 «Опз = Оп»м пРи Оп| «Опз «Оп5 Перечисленные варианты расположения участков по производительности позволяют выбрать необходимый вариант АЛ. Бслн же лимитирукпций участок находится в середине линии, то АЛ с гибкой связью условно делят на две независимые линии: одну — до лимитирующего участка и вторую — после лимитирующего участка. Все дальнейшие расчеты сводят к перечисленным вариантам.
Влияние изменения номинальной и потенциальной производительности участков (станков) при расположении лимитирующего участка на входе линии определяют путем сравнения прироста производительности линии АО при различных сочетаниях показателей надежности оборудования и емкостей межоперационных накопителей; АОпл = Япл / Оплопл 1) 100% 170 й 8 Оч 3 о 1 2 где ЬОп — изменение производитель-, ности последовательно расположен-: ных участков (станков); 5 — номер, участка (станка); — лимитирующий участок расположен на выходе (рис.
2.19, линия 3), ' а снижение потенциальной произво-, дительности последовательно распо-' ложенных станков постоянно, т.е. Оп~ «Опз « " «Опм «Оп; = Оп»м В этом случае потенциальную производитсльносты-го участка (станка) определяют по формуле где О, — производительность по рассматриваемому варианту, шт/мин; О о„— производительность линии по базовому варианту, шт/мин. При расположении лимитирующего участка на выходе линии изменение производительности определяют по формуле: АО = Ям»п — Ом о ), где Омы — потенциальная производительность лимитирующего участка, шт/мин; Оп» е — производительность лимитирующего участка в базовом варианте, шт/мин. Такой подход можно считать практически возможным и достоверным, так как прн расположении лимитирующего участка на выходе его производительность всегда равна производительности линии.
При Я„»„— Ою, о ) -+ 0 можно оценить, насколько эффективен выбранный вариант снижения потенциальной производительности станков (участков), расположенных до лимитирующего участка. Организационно-технологические особенности рсторных линий Автоматическая роториаи линии (АРЛ) представляет собой совокупность технологических и транспортных роторов, установленных на одной станине и объединенных системами привода и управления. Технологический и транспортный роторы образуют роторный модуль, который мсжно встраивать в линию или изымать из нее в зависимости от того, вводится в процесс новая операция или отменяется. Так как.с увеличением производительности технологических роторов возрастает расход энергии, предпочтителен многодвигательный вариант, в соответствии с которым каждый ротор имеет свой электродвигатель. В этом случае вращение соседних роторов сннхронизируется с помощью планетарных редукторов.
Автоматическая роторно-конвейерная линии (АРКЛ) выполняет те же технологические функции, что и роторная, но имеет принципиальное конструктивное отличие: предметы обработки и инструменты отделены от исполнительных органов технологических роторов и размещены на гибких транспортных конвейерах. Промышленное применение линий на базе АРЛ и АРКЛ позволяет по сравнению с раздельным автоматическим оборудованием повышать производительность в 3 — б раз. снижать трудоемкость изготовления изделий в 2 — 4 раза, сокращать занимаемые площади в 3 — 1О раз и уменьшать произволе 5 венный цикл изготовления продукции в 10 — 20 раз.