pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 3
Текст из файла (страница 3)
На этапе ПХ комплексная автоматизация охватывает все стадии производства изделия, например деталей (поршня, клапана и др.) или сборочных узлов (подшипника качения и др.), начиная с получения исходных материалов и полуфабрикатов и кончая сборкой и упаковкой изделия. Однако автоматизация касается только материального потока, в значительно меньшей степени автоматизированы получение и использование производственной информации. При этом комплексная автоматизация не коснулась единичного, мелко- и среднесерийного производства, так как традиционные средства автоматизации массового производства оказались экономически невыгодными.
Применяемые технические средства в большинстве случаев были одноцелевыми, специальными; использовать их для производства других изделий было незозможно. Другие средства были формально переналаживаемыми, однако их трудоемкая переналадка оказывалась эффективной только при изготовлении больших партий деталей, близких по конструктивному исполнению.
Принципиальное отличие этапа 1У (полной автоматизации) от предыдущих состоит в том, что появляется сквозной цикл проектирование— изготовление продукции. При этом изготовление продукции рассматривается в широком смысле, т.е. как гибкое производство сложных изделий (автомобилей, тракторов и др.) в условиях от единичного до массового выпуска. Организация производства каждого нового сложного изделия должна пройти ряд этапов: проектирование, подготовку производства, опытное, опытно-промышленное и этап установившегося стабильного производства. Во многих случаях установившееся стабильное производство может не всегда быть массовым, а например, серийным и даже мелкосерийным. В этом случае изменяются только технические средства автоматизации (технологическое и транспортное оборудование, система управления), а общая методология его построения сохраняется.
Требования к такому производству состоят в обеспечении его конкурентоспособности при высокой производительности и минимальном участии человека, и во всех случаях при стабильном качестве продукции. В условиях полной автоматизации существенно изменяются процессы управления. Они основаны на широком применении средств вычислительной техники на всех уровнях. В процессе производства применяется интегрированное гибкое оборудование с числовым программным управлением, работающее в условиях безлюдной и частично малолюдной технологии. 1.3.
Тенденции технического развития станочных комплексов Технологические комплексы из станков с ЧПУ. Существенным шагом в дальнейшей реализации гибкой технологии в механической обработке явился переход к технологическим комплексам из станков с ЧПУ на базе ЭВМ (устройства ЧПУ типа СХС), обеспечивающих обработку заготовок и только в отдельных случаях — транспортные операции и подготовку производства. Технологические комплексы из станков с ЧПУ находят широкое применение в серийном производстве в различных отраслях машиностроения, и уже накоплен опыт их эффективного использования как в мелкосерийном так и в отдельных случаях в массовом производстве.
Применение комплексов из станков с ЧПУ позволяет значительно упростить и ускорить переход на изготовление новой продукции, стабилизировать производственный процесс путем сокращения брака (особенно при изготовлении сложных деталей), повысить точность и качество обработки, уменьшить цикл изготовления деталей (многоцелевые станки), сократить сроки подготовки рабочих требуемой квалификации. Применение в комплексе станков с ЧПУ типа СХС позволяет: обеспечить резкое сокращение числа входящих единиц оборудования за счет многофункциональности станков; повысить надежность и упростить обслуживание; расширить диагностику неисправностей; редактировать программы непосредственно на станке в режиме диалога оператор — станок. Кроме того, обеспечен выход на связь с ЭВМ высшего уровня, ведение адаптивного управления от соответствующих датчиков и устройств контроля размеров деталей на станке, управление пристаночной транспортной системой и т.д.
В технологических комплексах из станков с ЧПУ возникают простои оборудования объективного характера, обусловленные главным образом переналадкой оборудования с ЧПУ, что приводит к увеличению незавершенного производства. Поэтому рекомендуется ряд мероприятий для повышения эффективности использования таких комплексов в составе производственных цехов и участков. Повышение доли машинного времени в балансе фонда времени работы станков осуществляется путем сокращения простоев на переналадку, устранение потерь времени на установку заготовки и снятие детали, на замену изношенного инструмента и т.д.
При обработке на станках с ЧПУ малых партий заготовок коэффициент использования времени работы по управляющей программе в среднем составляет около 0,6. Объединение станков с ЧПУ в комплексы с автоматизированной транспортной системой спутников позволяет увеличить этот коэффициент на 10 — 20 %, с автоматизированным обеспечением инструментом — на 40 — 70 %, а комплексная автоматизация всех транспортных операций приводит к двукратному (и более) увеличению использования времени работы по управляющей программе при изготовлении деталей малыми партиями. При большей партии заготовок достигается увеличение коэффициента времени работы по управляющей программе при условии комплексной автоматизации транспортных операций.
Повышение коэффициента сменности при объединении станков с ЧПУ в технологические комплексы достигается благодаря много- станочному обслуживанию, а также выполнению основных подготовительных работ в первую смену (смена инструмента, наладка станка, обработка первой заготовки из партии) и возможности работы во вторую и третью смены с небольшим числом операторов.
При введении автоматизированной смены инструмента можно поднять коэффициент сменности в малолюдном режиме до двух, а при автоматизированной загрузке (выгрузке) деталей и комплексной автоматизации всех транспортных работ — до двух-трех. Уменьшение оборотных средств при объединении станков в технологические комплексы происходит вследствие сокращения производственного цикла, что ведет к уменьшению незавершенного производства. При изготовлении деталей малыми партиями допускается увеличение стоимости технологических комплексов относительно автономных станков с ЧПУ в 1,5 (при двухсменной работе) и даже в 2,5 (при трехсменной работе) раза за счет применения высокоавтоматизированного оборудования, автоматизации подготовки управляющих программ и др. Уменьшение числа основных рабочих, особенно высокой квалификации, достигается при объединении станков с ЧПУ в технологические комплексы, благодаря переходу к многостаночному обслуживанию, а в перспективе, по мере роста надежности — к работе в малолюдном режиме с ограниченным числом рабочих во второй и третьей сменах.
По мере совершенствования станков с ЧПУ и образования на их основе автоматизированных комплексов функции оператора все в большей степени передаются машинам и обеспечиваются условия для реализации «безлюдной» технологии механической обработки (рис. 1.4). Рост производительности труда станочника (рабочего-оператора, рабочего-наладчика) в интервале АВ осуществляется главным образом благодаря совершенствова- ~ко ФЪ фр ь Ор ь Ъ~ о ЯД ь Е 1И Ъ ~Ь а ВИ Рис. 1.4.
Рост производительности труда рабочего по мере совершенствования станков с ЧПУ и создания технологических комплексов с различным уровнем автоматизации (за 100% взят станок с ЧПУ первого поколения): 1 — комплексы станков с автоматизированной транспортно-складской системой (АТС), системой инструментального обеспечения (СИО) и позицией контроля; 2 — комплексы станков с АТС; 3 — станки с ЧПУ второго поколения; 4 — станки с ЧПУ первого поколения; 5 — группы станков с ЧПУ и управлением от единой ЗВМ; б — станки многоцелевые с магазинами инструментов; 7- ГПМ со сменными спутниками; 8 — многошпиндельные станки со сменными головками; 9 — агрегатные станки с ЧПУ нию систем управления станков (ЧПУ), в интервале ВС вЂ” путем автоматизации вспомогательных функций для возможности многостаночного обслуживания благодаря переходу к гибким производственным модулям (ГПМ) (магазин инструментов и устройство автоматической смены спутников с заготовками).
В интервале СХ) рост производительности труда достигается за счет повышения коэффициента загрузки станков с ЧПУ благодаря объединению их в комплексы, включающие автоматизированные транспортные системы (АТС) спутников, системы инструментального обеспечения (СИО) и контроль качества в процессе изготовления деталей или на специальных позициях.
Гибкие производственные системы (ГПС). Создание ГПС определено новыми принципами организации машиностроительного производства и преследует две основные цели: повышение мобильности машиностроительного производства при переходе на новый вид продукции, что в итоге приводит к резкому повышению его эффективности в условиях рыночной экономики; повышение производительности труда, стабилизация качества продукции и снижение себестоимости продукции при устойчивой номенклатуре выпускаемых изделий.
Методика оценки уровней автоматизации ГПС основана на рассмотрении выполнения отдельных функций в автоматическом режиме: 1-й — автоматизированная переналадка при изготовлении освоенных деталей; 2-й — автоматическая переналадка при изготовлении освоенных деталей; 3-й — автоматизированная переналадка при переходе на изготовление новых деталей. В табл. 1.5 приведены сведения о функциях ГПС, имеющих различный уровень автоматизации. Техническое развитие ГПС. По состоянию на 1990 г. в мире, по различным оценкам, действовало 700 — 1000 ГПС, а по прогнозам, к 2000 г. до 15-20% годового объема выпускаемых в мире станков будут объединены в ГПС, а их общий выпуск достигнет 14 тыс.
Однако следует отметить, что эти временные прогнозы количественного развития ГПС не оправдались. Из общего числа этих ГПС только четверть предназначены для изготовления деталей типа тел вращения, а остальные — для изготовления призматических деталей. Анализ состава технологического оборудования ГПС показал, что 50'Ы общего числа входящих в них станков — это многоцелевые, а 50М— обычные станки с ЧПУ, модернизированные для работы в составе ГПС. Существуют ГПС, в которых многоцелевые станки сочетаются с агрегатными, имеющими магазин шпиндельных коробок или сменные шпиндельные коробки, а также имеющие в своем составе некоторое число станков с ручным управлением. 85Ы ГПС функционируют в крупносерийном, а остальные — в среднеи мелкосерийном производстве.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
