pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Немашиностроительные (прочие) отрасли промышленности оснащают механизированными или автоматизированными станками классов Н и П с ручным управлением. Во вспомогательных производствах машиностроительных предприятий используют широкоуниверсальные и прецизионные станки классов В, А и С с ручным управлением, а для обработки криволинейных и пространственных поверхностей — станки с ЧПУ. Эффективное применение ГПС и других систем машин, традиционных линий, роторных и роторно-конвейерных линий возможно только в условиях концентрации производства на предприятиях машиностроительного комплекса.
Так, инженерным центром Санкт-Петербургского технического университета создана ГПС «Образцы» для автоматизации вспомогательного производства на одном из машиностроительных заводов, предназначенная для комплексного изготовления и испытания образцов металлоизделий— их изготовления и разрушающего контроля комплекта образцов для получения экспресс-анализа выпускаемого проката с автоматической печатью протокола испытаний. Средняя производительность 100 тыс. образцов в год; создание ГПС стало возможно только после концентрации производства на уровне завода в целом. Для основного производства завода используют различное по уровню автоматизации оборудование: в условиях единичного, мелкосерийного и среднесерийного производства — механизированное и автоматизированное универсальное оборудование с ручным управлением, оборудование с ЧПУ, ГПМ и ГПУ; в условиях крупносерийного и массового производства — специальные и агрегатные станки, АЛ, автоматы и полуавтоматы, в том числе с управлением от программируемых контроллеров (ПК) и ЧПУ, а также ГАЛ ~4~; в условиях сверхмассового производства — АРЛ и АРКЛ.
Автоматизированные комплексы в зависимости от характера производства, определяемого масштабом выпуска и номенклатурой продукции, комплектуют оборудованием с различным уровнем автоматизации, чтобы обеспечить полный технологический цикл и технико-экономические показатели: заданное качество продукции, производительность в конкретных условиях производства и требуемую норму прибыли в условиях действующего хозяйственного механизма. 6 лдддд В ,"7РИИ Федаи ь ~~ 7ИП ~В И ~) 70 7И 7О Иассооое крупносерийное СраЬесеуийное Мелкосерийное Ииничное произдооспде проигбюостоо првт3вдсИп проигбоостоо дюиЯо3стоо Уиспо наименооаний оетапей, офаоати5аемых на произооостое Рис.
1.2. Области применения автоматизированного металлорежущего оборудования (размер партии запуска указан условно) Примерные области рационального применения отдельных станков и гехнологических комплексов с различным уровнем автоматизации в зависимости от размера партии запуска (типа производства) приведены на ис. 1.2.
Как видно, действуют противоречивые требования: увеличение производительности и рост гибкости. Поэтому конструктивно оборудование с различным уровнем автоматизации существенно различается. К оборудованию, применяемому в автоматизированных комплексах многих производств, относятся промышленные роботы, используемые как для загрузки оборудования, так и выполнения технологических операций. Эффективные области применения автоматизированных технологических комплексов в зависимости от годовой программы выпуска и требуемой точности обработки приведены в табл.
1.2. Современное автоматизированное механообрабатывающее производство строится на основе «социального заказав путем взаимодействия двух глобальных представлений: какими должны быть технико-экономические показатели использования автоматизированного оборудования в условиях рынка и каковы в современных условиях пропорции применения различных типов автоматизированного оборудования для обеспечения требований к гибкости при переходе на выпуск новой или модернизированной продукции.
1.2. Эффективные области применения автоматизированных технологических комплексов Обновление номенклатуры без остановки п оизводства Годовой выпуск, тыс.шт. Точность обработки деталей Номенклатура деталей Комплексы Возможно до 50% в год Ограниченное, до 10 — 30% в год 10- 25 100- 500 10 — 100 1 — 10 ГПС Высокая Гибкие автоматические линии (ГАЛ) Высокая, с едняя Автоматические ото ные линии 1000- ЗООО Невозможно Ограниченная Технико — экономические показатели оборудования (в том числе интегрированного) обусловлены его составом и комплектацией, структурной и компоновочной схемой, конструктивными особенностями и качественными характеристиками отдельных узлов и подсистем, уровнем информационно-управляющего обеспечения.
В качестве примера, подтверждающего эффективность использования автоматизированных комплексов с высоким уровнем автоматизации, можно привести анализ и специальные расчеты, обосновывающие применение сложных и дорогих систем, выполненные фирмой Маха1го1 (Япония) для условий рыночного производства. Для анализа взято реальное производство 55 шт. одинаковых корпусных деталей в день. Программа выпуска продукции задана одинаковой. Производство по заданной программе может быть обеспечено следующими автоматизированными комплексами: семью многоцелевыми станками с ЧПУ, каждый с двумя палетами; пятью многоцелевыми станками с ЧПУ, объединенными в отдельные модули, каждый с шестью палетами; ГАУ, состоящим из трех ГПМ.
На рис. 1.3, а показаны отдельные характеристики функционирования трех рассмотренных вариантов возможной автоматизации обработки. На рис. 1.3 приняты условные обозначения: 1 — технологический комплекс из многоцелевых станков; 2— отдельных ГПМ на базе многоцелевых станков; 3 — представляющих ГАУ на базе ГПМ.
При анализе сравнивали следующие характеристики: 1 — коэффициент использования оборудования, %; П вЂ” время функционирования станка без участия оператора, человеко-день; Ш вЂ” время функционирования станка с участием оператора, человеко-день; 1à — сроки окупаемости затрат, годы; ~"— площадь, занимаемую оборудованием, м . 2 В табл.
1.3 приведен анализ изменения состава обслуживающего персонала при внедрении ГПС АЛП-3-1, разработанной в НИАТе, в сравнении с использованием универсальных станков с ручным управлением или станков с ЧПУ. Как видно, внедрение ГПС сопровождается важными изменениями состава и функций обслуживающего персонала, например использованием программистов и инженеров по обслуживанию вычислительной техники. 1.3. Изменение состава обслуживающего персонала (с учетом опыта эксплуатации) ГПС мод. АЛП-3-1 Числешюсть производственного и обслуживающего пе сонала п и об аботке Профессии и должности обслуживающего пе сонвла на ГПС мод.АЛП-3-1 на универсальных станках иа станках с ЧПУ 90 Рабочие станочники и операторы Сменные и старшие мастера 10 Контролеры, контрольные мастера Наладчики оборудования и систем ЧПУ Нет Операторы по загрузке, разгрузке и подго- товке оснастки транспортные рабочие и распределители абот Нет Инженеры по обслуживанию вычислитель- ной техники Нет П ограммисты 50 115 Итого аботающих На основе анализа и практики применения технологических комплексов можно сделать вывод о тенденции использования оборудования с высоким уровнем автоматизации.
Таким образом, применение автоматизированных комплексов с высоким уровнем автоматизации определяет выбор рациональной области применения, которая устанавливается в каждом конкретном случае технико-экономическим расчетом (с учетом финансовых возможностей предприятия на первичное вложение средств). 1.2. Основные этапы развитии комплексов В развитии автоматизации цроизводства в машиностроении и металлообработке при создании технологических комплексов можно выделить четыре основных этапа (табл. 1.4). На этапе 1 автоматизирован только технологический процесс обработки на станке. Другие процессы производства (межстаночное транспортирование„межоперационный контроль, уборка стружки) в пределах поточной линии выполняются вручную, также, как и внутрицеховое транспортирование, складирование. Автоматизация технологических процессов охватывает лишь отдельные, как правило черновые и получистовые операции обработки, а финишная обработка, сборка, контроль и упаковка готовой продукции производится вручную с применением 1.4.
Основные этапы развития автоматизированных Обо удование для уборки стружки обрабаты- вающее Общая характеристика уровня Этап контрольное транспортное Нет Нет Нет Автоматы и полуавтома- ты Автоматизация рабочего цикла отдельного обра- батывающего оборудо- вания массового произ- водства Транспортеры, встроенные в станки Контрольные автоматы, приборы активного контроля Агрегаты для операционного транспортиро- вания, накопле- ния заделов Автомати- зированное оборудова- ние Автоматы с элементами переналадки заделов троля и сорти- ровки Станочные модули Промышленные роботы, агрегаты для межоперационного и межлинейного Автоматизированные участки сборки и переработки стружки в изделия транспортиро- вания с измене- троля и сорти- ровки нием направления потока заго- товок, автомати- зированные склады Автоматизация разнообразных и транспортных операций заготовок и изделий на группе обрабатывающего оборудования массового произ- водства Комплексная автоматизация, выполнение в автоматическом цикле полного объема технологических и транспортных операций при обработке и подсборке изделий в крупносерийном и массовом производствах Полная автоматизация (интегрированное ком- пьютеризированное про- изводство, С1М) всех этапов создания и произ- водства изделия (маши- ны): подготовка произ- водства, опытное, опьп- но-промышленное и установившееся.
Серийное производство Агрегаты для межоперационного и межлинейного транспортирования и накопления Контрольные автоматы, приборы активного контроля, автоматизированные участки окончательного кон- Контрольно- измерительные машины и авто- матизированные участки оконча- тельного кон- Автоматизировано, имеется участок первичной подготовки стружки к переработке, например брикетиро- вание Функции, выполняемые человеком при эксплуатации комплекса Использование обо- рудования сборочные, оконча- тельный Система управления Вид комплекса чистовые черновые контроль Работа в две смены; коэффициент исполь- Межоперацион- ное транспорти- рование, налад- ка станков, контроль техно- логического Поточная линия Не автома- Автомати- Автомати- тизирова- ны зированное обрудова- ние (в не- которых случаях) зированное обрудова- ние зования 0,4- 0,5 процесса, уст- ранение отказов, организация и управление производством Работа в двее смены; коэффици- ент исполь- Автоматиче- ская линия Гидравлические и электрические (технологическим и транспортным оборудованием) Отдельные сборочные операции автомати- Автомати- Автомати- зированное оборудова- ние зированное оборудова- ние зования 0,5 — 0,7 зированы Работа в 2— 3 смены; коэффици- ент исполь- Гидравлические и электронные (тех- нологическим и Системы Автомати- Автомати- Автомати- зированы основные сборочные операции автоматических линий, автоматиче- зированное оборудова- ние зированное оборудова- ние транспортным оборудованием) зования О,б — 0,8 ские цеха и заводы для одно- и ма- лономенкла- турного производст- ва Комплексно- Гибкие ав- Работа в Автомати- Автомати- Автомати- зированы основные сборочные операции томатизиро- ванные уча- стки, цеха и заводы зированное оборудова- ние зированное оборудова- ние комплексов в машиностроении Выполняемые операции С распределитель- ным валом и ку- лачками автоматизированные (проектирование изделий и технологий, планирование, управление качеством продукции, локальное управление оборудованием, диагностика) на базе средств вычислительной техники, объединения сетями локальных систем управления на базе ЧПУ и командоаппаратов Наладка стан- ков, устранение отказов, межли- нейное транс- портирование, организация и управление производством Наладка стан- ков„устранение отказов, мало- людный режим обслуживания оборудования в третью смену, организация производства Наладка станков при переходе на изготовление новой продук- ции, устранение отказов, мало- людный (или безлюдный) режим во 2-ю и 3-ю смены три смены, также в субботние и воскресные дни, празд- ники, ко- эффициент использо- Вания до 0,9 средств механизации.
При таком уровне автоматизации оборудование в условиях мелко- и среднесерийного производства используется по времени только на 8 — 10%, в условиях поточного крупносерийного производства — на 20 — 25%, при этом занятость рабочего достаточно высока— 70 — 90%. Экономический эффект на этапе П автоматизации обеспечивает повышение производительности отдельных станков, значительное сокращение затрат ручного труда благодаря автоматизации межстаночного транспортирования, частично контроля, уборки стружки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
