Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (830798), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Егохарактеристики должны быть определены в процессе расчета исходя из обес-22414. Проектирование автоматизированных станочных системпечения гарантированного экономического эффекта через сравнительныетехнико-экономические показатели <р,cr,в, о, которые на данном этапе выступают в качестве варьируемых.Тогда стоимость искомого варианта согласно приведенным выше категориям вcrраз выше, т. е.Kcr.Количество обслуживающих рабочих в в разменьше, а следовательно, фонд зарплаты за год 3/в. Производительность в <рраз выше и составляет в годQ<p. Годовые затраты на эксплуатацию (ремонт иобслуживание, инструмент и электроэнергию, вспомогательные материалы идр.) принимаем пропорциональными выпуску продукции и степени экономичности работы машины, т.
е. Мо<р, что допустимо при теоретических исследованиях развития технического прогресса, путей и перспектив автоматизации.В прикладных расчетах при сравнении конкретных конструкций и компоновок затраты на ремонт и обслуживание принимают пропорциональнымиувеличению стоимостиcr,а затраты на инструмент, электроэнергию и т.
п.-пропорциональными выпуску <р с учетом экономичности о новых технологических процессов. Тогда себестоимость годового выпуска продукции при искомом вариантеС2= Kcra 1 + Kcra 2 + Мо<р + 3/в.Для сравнения обоих вариантов по любому критерию экономической эффективности, например минимуму приведенных затрат, необходимо приблизить оба варианта к сопоставимому масштабу выпуска изделий, т. е. увеличить все затраты базового варианта в <р раз.Тогда приведенные затраты по базовому вариантуСпр1 =<р(КЕн +С1)=<р[К(Ен +а 1 +а2)+М+З] ,а по искомому проектируемому вариантуСпр2= КЕн + С 2 = Ксr(Ен + а1 + а2) + Мо<р + 3/в.Годовой экономический эффект определяется как разность приведенныхзатрат:Э=Спр1 -Спр2 =<р[К(Ен +а1 +а2)+М+З]-[Ксr(Ен +а, +а2)+Мо<р+З/в]==К(<р-сr)[(Ен +а 1 +а 2 )+М<р(l-о)+З(<р-1/в)] .(14.9)Очевидно, чем выше рост <р производительности оборудования при проектируемом варианте оборудования по сравнению с базовым, тем выше годовой экономический эффект Э, и наоборот.
Как известно, предельным допустимым случаем является равенство годового экономического эффекта нулю(Э=О). Отсюда можно определить минимально допустимое требуемое повышение производительности <р=стимый экономический эффект (Э(J)min, обеспечивающее минимально допу=О).
Принимая в формулерешая уравнение относительно <р, получаем(14.9)Э=О и14. 4.Системы управления в автоматизированных станочных системах(j)mшКсr(Ен + а. 1 + а. 2 ) + 3/е= ------------К(Ен +а. 1 +а. 2 )+М(1 -о)+З225(14.10)Поскольку коэффициенты Ен, а, 1 и а, 2 являются нормативными, их суммарное значение для данных отраслей производства есть коэффициент с постоянным числовым значением. Например, если принять Ен =а.20,12; а, 1=0,122;= 0,06 ... 0,08, тоа формула(14.10) упрощается и(j)~n=принимает видKcra + 3/еКа+ M(l-o)+ З=0,312Kcr + 3/е.О,312К + M(l-o) + ЗТаким образом, основными определяющими факторами повышения производительности при проектных технико-экономических расчетах являютсяожидаемые дополнительные затраты на автоматизацию К(cr- 1) и ожидаемоесокращение е количества обслуживающих рабочих и фонда их заработнойплаты.Оценивая эти показатели в совокупности с требуемым повышением производительности оборудования, а также реальными возможностями этого повышения с использованием имеющихся технических средств, можно оценить,насколько достижимыми являются технические требования, которые необходимо выполнить.Контрольные вопросы1.Каковы основные принципы организации и построения современногомашиностроительного производства?2.Как трактуется понятие «автоматизация в машиностроительном производстве»?3.Каковы предпосылки и подходы эффективного использования в механосборочном производстве различных типов автоматизированного оборудования?4.Каковы основные технологические принципы разработки и проектирования АСС?5.Какие технологические предпосылки, расчеты, разработки используютдля выбора оптимального комплекта оборудования АСС?6.
Что такое тип производства, серийность производства, размер партии?7. Чем трудоемкость отличается от станкоемкости?8. Как рассчитывают необходимое для выполнения программы выпускачисло единиц оборудования АСС?9.Как оценить и рассчитать производительность АСС при проектировании и при эксплуатации?14.
Проектирование автоматизированных станочных систем22610.Каковы роль, значение и результаты имитационного моделированияпри проектировании АСС?11.Как оценить и рассчитать надежность АСС при проектировании и приэксплуатации?12.Каковы возможности использования теории массового обслуживанияпри проектировании АСС?13. Каковы функции и варианты построения систем управления АСС?14. Как решаются в АСС задачи автоматической загрузки-разгрузки заготовок, их транспортирования, складирования, измерения?15.Каковы основные положения использования инженерной методикиоценки экономической эффективности разработки АСС?15.
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕМЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ15.1. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИХПРОЦЕССОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СТАНКОВ15.1.1. Предпосылкиавтоматизации проектирования станковКомпьютерные технологии получают все большее распространение вовсех областях современного производства. В настоящее время программноаппаратные комплексы достигли высокого уровня развития и потенциальноспособны решать самые разнообразные задачи.
В станкостроении накоплензначительный опыт использования средств вычислительной техники припроведении проектно-конструкторских работ.Автоматизация проектирования способствует сушественному снижениютрудоемкости проектно-конструкторских работ, сокращению общего временивыполненияпроекта,атакжеуменьшениюстоимостиегореализациивпервую очередь в результате замены дорогостоящего и длительного натурного моделирования математическим.
Вместе с тем следует отметить, что применительно к проектированию и конструированию автоматизация охватываетпрежде всего этапы выполнения чертежно-графических работ, а также разработку спецификаций и рабочей документации. При этом для реализации проекта часто используют традиционные методики ручного проектирования. Такой подход вполне соответствует исторически сложившимся представлениямоб автоматизированном рабочем месте конструктора как об электронномкульмане, обладающем рядом расширенных возможностей.В основе традиционного представления о разделении труда лежит идея отом, что конструктор должен решать преимущественно задачи творческогохарактера, а сферой деятельности программно-аппаратных комплексов остается информационная и техническая поддержка процессов проектирования.Практика использования автоматизированных систем показывает, что автоматизация отдельных этапов работ над проектом не оказывает сушественноговлияниянакачественныеиколичественныепоказателипроектноконструкторского процесса в целом.
Использование программно-аппаратныхкомплексов должно базироваться на подходе к проектированию на основеСАПР, осушествляющих информационную поддержку всего комплекса проектных задачтации.-от анализа заявки заказчика до разработки рабочей докумен15. Автоматизированное проектирование металлоре;11сущих станков228Для реализации этого подхода требуется пересмотр всей методики ручного проектирования, причем как его оформительской, так и смысловой части.Например, в последнее время получили развитие эвристические методы поискового конструирования, использование которых дает возможность применять САПР уже на начальных стадиях проектно-конструкторских работ, когда формируется облик будущего изделия. Возникновение таких понятий, какэлектронная модель изделия и единое информационное пространство, принципиально изменило характер взаимодействия между всеми участникамипроектно-конструкторского процесса, а также форму и содержание рабочейдокументации.
Таким образом, структура САПР должна включать в себя нетолько традиционные составляющие, такие как аппаратные средства, математическое и программное обеспечение, но и методы реализации проектныхработ, которые соответствуют специфике создаваемого объекта. Данные методы образуют ядро САПР, осуществляя управление потоками информации впроцессе ее преобразования (рис.15.1).САПРИсходныеМетодПроектнаядшшыепроектированиядокументацияРис.15.1. Обобщенная структура прикладнойСАПРДля разработки новых подходов в организации проектно-конструкторского процесса необходимо провести анализ традиционных методов проектирования, объектов проектирования, существующих методов машинного проектирования, а также программно-аппаратных комплексов.15.1.2. Металлорежущий станок как объект проектированияДля того чтобы успешно существовать в современных условиях, предприятие должно или непрерывно совершенствовать потребительские свойства выпускаемых изделий при условии сохранения конкурентоспособнойцены, или предлагать рынку принципиально новые образцы продукции.Тенденция постоянного уменьшения жизненного цикла изделия становитсяхарактерной особенностью современного производства, что приводит кзначительным структурным изменениям в промышленности.
При этом од-15.1. Автоматизация проектно-конструкторских процессов ...229ной из важнейших характеристик современного производства является егогибкость.В настоящее время это понятие включает в себя множество составляющих, в том числе гибкость номенклатуры изделий, технологического маршрута, программы выпуска. Современное предприятие должно обладать такимтехнологическим потенциалом, который в зависимости от ситуации на рынкемог бы позволить резко изменить объемы выпускаемой продукции или быстро и с минимальными затратами перейти на выпуск новых изделий. При этомтребуется поддержание высокого качества выпускаемой продукции, равнокак и уменьшение производственных расходов. Таким образом, конкурентоспособное производство должно быть многономенклатурным, высокопроизводительным, соответствовать современным эксплуатационным требованиями быть экономически эффективным.Существует множество факторов, которые формируют облик предприятия, определяя его специфику, потенциал и конкурентоспособность, однако впервую очередь следует выделить средства технологического обеспечения,которые традиционно включают в себя технологические процессы, средстватехнологического оснащения и оснастку.Практически одновременно с возникновением крупных промышленныхпредприятий сталиоснащения-появляться и развиватьсясредства технологическогокузнечные и литейные машинь1, а также станки различногоназначения, в том числе металлорежущие.