pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Показатели экономического использования сырья, материалов, топлива, энергии и трудовых ресурсов с определением удельных затрат материальных, энергетических и трудовых ресурсов. Э р г о н о м и ч е с к и е и о к а з а т е л и, характеризующие условия работы человека. Э с т е т и ч е с к и е и о к а з а т е л и, характеризующие совершенство исполнения ГПС. Показатели транспортабельности, характеризующие приспособленность ГПС к транспортированию оборудования.
Показатели стандартизации и унификации, характеризующие степень насыщенности ГПС стандартными, унифицированными и оригинальными составными частями. Пате нтно-правовые по казател и, характеризующие степень обновления технических решений и их патентной защиты. Экологические показатели, обусловливающие выполнение требований по защите окружающей среды. Показатели безопасности, обусловливающие выполнение требований по защите персонала в процессе работы, обслуживания и ремонта оборудования. В показателях назначения должны быть отражены: классификационные признаки — комплектность изготовления изделий, методы обработки, формообразования, сборки и контроля, разновидности обрабатываемых изделий, вид станочной системы и ее структура, уровень автоматизации, основное назначение; состав системы — технологическое оборудование (тип, количество), система обеспечения функционирования, система управления; технологические возможности — состав технологических операций и обеспечиваемые показатели качества (в первую очередь точности) изготовляемой продукции; показатели производительности, которые определяются продолжительностью производственного цикла изготовления изделий (узла или комплекта деталей для его сборки); экономические показатели — суммарный технико-экономический эффект использования ГПС, достигаемый сокращением: объема незавершенного производства, непроизводительных простоев оборудования, численности производственного персонала и сроков освоения и изготовления изделий; показатели изготовляемой продукции — пределы конструктивно- технологических характеристик изделий (их серийность и партионность, а также полнота охвата изделий по номенклатуре) и технологического процесса их изготовления; эксплуатационные показатели — режим работы ГПС, продолжительость ее работы в автоматическом режиме, численность персонала, произодственная площадь.
Сложные системы, особенно автоматизированные, к которым относятся станочные системы, имеют ряд особенностей, в первую очередь: большое число компонентов, каждый из которых самостоятельно выполняет заданные функции; влияние на работоспособность взаимосвязей, которые в значительной степени зависят от структуры системы и методов управления; зависимость эффективности системы и показателей качества от взаимодействия всех компонентов технологической системы; возможность восстановления работоспособности отдельных элементов системы без прекращения ее функционирования; возможность самоорганизации, саморегулирования и адаптации благодаря системам управления, информационным системам и исполнительным элементам подналадки. При назначении основных показателей станочных систем необходимо учитывать указанные особенности и степень совершенства системы.
Наиболее важные показатели, характеризующие станочную систему в целом, следующие: показатели качества (точности) изготавливаемой продукции; показатели надежности; показатели производительности; экономические показатели. Показатели качества. Они определяются в основном показателями точности деталей (включая отклонения размеров, формы и взаимного расположения обработанных поверхностей, параметры их волнистости и шероховатости), которые стабильно обеспечиваются системой.
В ряде случаев могут устанавливаться также требования, связанные с состоянием обработанной поверхности (твердость, поверхностные напряжения, прижоги и др.). Показатели качества являются продуктом всех компонентов станочной системы. Поэтому если для отдельно взятого станка показатели точности определяются параметрами траекторий формообразующих узлов станка (гл. 2, т.
1 настоящего справочника), то для станочной системы — это точностные характеристики обработанных деталей. В технической характеристике станочной системы должны быть указаны те показатели точности (значения или квалитет), которые гарантированно обеспечиваются данной системой. Для автоматизированных станочных систем, особенно ГПС, необходимо учитывать возможность управления качеством в процессе обработки путем контроля точности, диагностики технологического оборудования и передачи этой информации в управляющую систему, которая анализирует и принимает необходимое решение.
Оно может заключаться в выработке управляющего воздействия для подналадки оборудования или изменения режимов обработки, по изменению технологического маршрута (см. гл. 13). Эта возможность ГПС повышает достигаемый уровень точности обработки и учитывается при назначении соответствующих показателей. Показатели надежности. Для технологических, в том числе станочных систем, для оценки надежности используют те показатели, которые применяют для любых изделий машиностроения, в том числе для металло- режущих станков (см. т. 1, гл.
9 справочника). Однако в этом случае оценка надежности сложной системы осуществляется с учетом указанных выше особенностей. Поэтому такой основной показатель, как вероятность безотказной работы, здесь практически неприменим, поскольку выход и" строя отдельных частей системы не приводит к прекращению ее функционирования, а лишь снижает ее эффективность (например, производительность). В качестве основного показателя надежности станочных систем применяют коэффициент технического использования, который характеризуе~ долю времени нахождения объекта в работоспособном состоянии относительно продолжительности эксплуатации (см. ГОСТ 27.002-83).
При этом для ГПС учитывают простои в ремонте и обслуживании основного технологического оборудования, а также простои того вспомогательногс оборудования, которое вызывает простои основного оборудован и~ (см. ГОСТ 26228-90). Суммарное время простоев связано с ремонтопригодностью оборудования, методами и системой устранения отказов (ремонт по состоянию или по графику, наличие диагностических систем и др.) и частотой возникновения отказов. По данным Р. Бонетто, простои (%) для гибкого автоматизированногс цеха в среднем составляют: технологического оборудования (станки)— цо 7; транспорта и складирования — до 2; систем управления — до 0,5.
Для жестко связанных станков АЛ эти значения существенно возрастают и могут достигать 20 % (для АЛ из пяти станков). Для станочных систем, у которых отказ оборудования вызывает отка. всей линии, в качестве показателя надежности следует применять вероятность безотказной работы Р(1) за заданный промежуток времени (смена. рабочая неделя, месяц). Для ГПС, которая продолжает функционировать при возникновении отказов и простоев отдельных ее элементов или частей, показателем нацежности служит параметр потока отказов со — среднее число отказов и единицу времени. Отказы, возникающие при работе технологических систем, разнообразны по своей физической природе, по последствиям и по возможности восстанавливать утраченную работоспособность.
Поэтому при анализс причин недостаточной надежности системы их следует классифицироват~ по различным признакам. Внезапные отказы следует оценивать продолжительностью восстановления работоспособности и следует строить гистограмму, отражающую число отказов каждой категории (рис. 2.14). Число отказо8 Х Ю И 20 2Х Ю ХХ 40 4Х Ю И 60 6Х 7Р 7Х И И .Ю Продоткительноть огпказа, мин Рис. 2.14.
Гистограмма распределения отказов Отказы следует также учитывать отдельно для основных частей системы: технологического оборудования, транспортных систем, систем управления согласно структурной схеме на рис. 2.7. Для каждой категории определяют свой параметр потока отказов в, и суммарный параметр для всей системы со = Еа;. Эти параметры вместе с коэффициентом технического использования определяют роль в формировании надежности каждого компонента технологической системы. Необходимым (но не достаточным) условием обеспечения высокой надежности станочных технологических систем является надежная работа каждой части системы и, в первую очередь, технологического оборудования.
Требования к станкам„работающим в условиях ГПС, по сохранению точности (параметрическая надежность) возрастают на несколько порядков по сравнению с требованиями к используемым в обычном производстве по следующим причинам: интенсивность использования станков в ГПС возрастает в 3 — 10 раз; в многоцелевых станках одни и те же формообразующие узлы (шпиндель, суппорт) выполняют и чистовые, и черновые операции, поэтому нагрузки на прецизионные узлы возрастают в 10 — 100 раз; постоянно растут требования к точности обработки. Поэтому показатели, оценивающие параметрическую надежность станков, — ресурс по точности, запас надежности по параметру, вероятность безотказной работы — являются составным элементом при оценке надежности станочных систем.
Решая проблему создания работоспособных сложных технологических комплексов и в особенности ГПС, как правило, ставят задачу обеспечения трех уровней надежности: надежности персонала (обучение, расширение функций, безотказность работы); надежности оборудования и систем управления; надежности результата — производство продукции гарантированно высокого уровня качества. Показители производительности.
Производительность станочных систем определяется количеством годной продукции, выпущенной в единицу времени. При этом выпущенную продукцию необходимо относить ко всему плановому фонду времени, когда технологическое оборудование должно функционировать. Основные показатели производительности станочных систем следующие: цикловая производительность, техническая производительность, фактическая производительность. Цикловая производительиость ΄— число изделий р, выдаваемое АЛ за время рабочего цикла Т„(мин), т.е.
О„= р/Т„. Если АЛ выдает за цикл одно изделие (р = 1), что наиболее типично, то О„= 1/Т„. Каждый рабочий цикл Т„содержит время ~ рабочих ходов, когда проводится обработка, контроль, сборка, и время ~, — несовмещенных вспомогательных ходов, когда технологический процесс прерывается, например, для загрузки и зажима заготовок. Цикловая производительность О„характеризует лишь потенциальные возможности станочной системы по выпуску продукции в условиях, когда последняя работает непрерывно, без простоев, и при этом вся выпущенная продукция является годной. среднего размера г партии заготовок, обрабатываемых между двумя пере- наладками, а также с учетом числа параллельно работающих станков р: Недостаток первого метода заключается в трудности достоверного подбора типовой детали-представителя.
Кроме того, формула для подсчета Оф по существу не содержит ни одного параметра станка и технологического процесса обработки заготовок. При применении второго метода производительность рассчитывается по формуле (для р = 1): 1~ ~ Я+ ~, Я+ ~, А+ г, + Х ~, + Х ~,~, + — ~01 + О Б~ г Здесь время рабочих ходов цикла ~ =~ Я, где ~ — среднее время единичного перехода при обработке; Я вЂ” среднее число переходов при обработке одной заготовки где в числителе — суммарное время обработки всех заготовок комплекта (с учетом партионности), в знаменателе — число переходов где в числителе — число переходов при обработке всего комплекта деталей, в знаменателе — число изделий в комплекте (с учетом партионности) 1, =1, 5+1 А+1,~, где ~, — среднее время единичной замены координаты; Я вЂ” среднее число переходов при обработке одной заготовки, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
