pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 37
Текст из файла (страница 37)
рис. 7.2, в), снабжающую инструментальные магазины станков необходимым инструментом из накопителя (склада) при смене изготовляемой детали и производящую замену изношенного или поломанного инструмента. Большая номенклатура изготовляемых деталей и высокая отдача оборудования, включенного в ГПС, как правило, требуют оснащения ее автоматизированным складом (АС) заготовок и деталей, а также инструмента и оснастки, необходимых для бесперебойного функционирования ГПС (см.
рис. 7.2, г). Дальнейшим логическим шагом развития ГПС по пути повышения надежности функционирования и осуществления своевременного обеспечения всеми элементами технологического процесса является включение в ее состав систем обеспечения функционирования (СОФ ГПС и ГПЯ), системы автоматизированного контроля (САК), автоматизированной системы удаления отходов (АСУО), а также включение ГПС в автоматизированную систему управления производством (АСУП) (см. рис. 7.2, д). Качественно новые возможности ГПС достигаются при интегрировании в системе их управления автоматизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП), включающей соответствующие системы автоматизированного проектирования (САПР) — конструирования, технологии и т.п. В этом случае достигается высший — третий уровень автоматизации производства (см.
рис. 7.2, е). Рис. 7.2 показывает, что рост уровня автоматизации достигается значительным усложнением конструкции и системы обеспечения функционирования ГПС и ГПЯ, а значит, увеличением их стоимости. Поэтому задаваемый уровень автоматизации должен быть экономически обоснован. На рис. 7.3 показаны основные структурные элементы, а на рис. 7.4— технические возможности типовой ГПЯ 2-го уровня автоматизации (см. рис.
7.2, в). Основные структурные ЯВМ элементы ГПЯ следующие: несколько ГПМ одинаковых или различных, обеспечивающих требуемую технологическую обработку загото- / /УМ-/ //7И-2 вок; АТСС; АСИО; единая управляющая ЭВМ. Основными технически- А 7СС ми возможностями ГПЯ являются: производственная гибРис. 7.3. Основные структурные элементы типовой кость, заключающаяся в ав- гибкой производственной ячейки томатическом (автоматизиро- 186 Реализация„Безлюдной "технологии ~Абтомапическое Функциониробание б течение определенного инпуербала бремени при ограниченном персонале или без него) ПроизбодспВенная гибкость (Мтоматический переход на изготобление любой осбоенной детали) Средстда абтоматической подачи Ю рабочию зону ойрудобания дсех компонентоЮ текпроиесса ~заготобок, инструмента и пр.~ и от- бодрезультатоб о4идотки (деталей, струнки ищф Устройств абтоматической диагностики деталей, инструмента', ой— рудобания б процессе рао ты акопиагли лементоб технологичесого процесса спутникоб, нструмента, рограмм и Рис.
7.4. Основные технические возможности типовой гибкой производственной ячейки ванном) переходе на изготовление любой освоенной детали в любой последовательности. В ГПЯ 2-го уровня автоматизации этот переход занимает минуты — время, необходимое для удаления грейфером из камеры станочного модуля детали и загрузки на стол ГПМ тем же грейфером спутника с новой заготовкой; структурная гибкость — способность каждого из станочных модулей функционировать при отказе другого, возможность проведения обработки на любом из однотипных ГПМ; реализация безлюдной технологии обработки, заключающаяся в автоматическом функционировании ГПЯ в течение определенного интервала времени без участия обслуживающего персонала или при ограниченном его числе. Степень и продолжительность этой реализации определяется вместимостью элементов технологического процесса, качеством и степенью автоматизации функционирования устройств ГПЯ для диагностирования заготовок, инструмента, оборудования и других элементов ГПЯ в процессе работы.
Число и номенклатура систем в конкретной ГПС зависят от организационной структуры производства, созданного на основе ГПС, и определяются техническими и экономическими требованиями, предъявляемыми к ней. Приведенные стадии развития ГПС (см. рис. 7.2) свидетельствуют о высокой насыщенности ее достаточно сложной механикой и электроникой. Поэтому появление ГПС только в начале 80-х годов объясняется тем, что именно в это время сформировалась техническая база для ее создания, включающая три основные части: многоцелевые станки, оснащенные устройствами автоматической смены заготовок и инструмента; роботизиро- ванные технические транспортные средства и микроэлектронные системы управления, обладающие разветвленной гибкой структурой.
Современная техническая база ГПС и реализуемые на ее основе отмеченные выше технические возможности гибких структур производства определяют приведенные ниже особенности ГПС: Благодаря производственной гибкости, достигаются: автоматический (автоматизированный) переход на выпуск новой продукции в кратчайшее время и с наименьшими затратами; повышение производительности труда рабочих-станочников благодаря росту коэффициента загрузки станков; обеспечение стабильности качества выпускаемых изделий в результате автоматизации всех элементов технологического процесса изготовления и проведения его без участия человека; снижение без потери производительности станков размера партии изготовляемых деталей до полумесячной или месячной программы с трех-, шестимесячной программы производства, характерной при использовании автономных станков с ЧПУ; возможность производить детали в таком количестве и тогда, когда они нужны при сборке, т.е.
иметь минимальные запасы и заделы, максимальные оборотные средства; изменение конструкции изделия в процессе его выпуска. В результате структурной гибкости достигается: обеспечение ритмичности производства благодаря работе основного количества технологического оборудования, несмотря на отказы отдельных его объектов; обеспечение требуемой пропорциональности производства вследствие автоматического (автоматизированного) подключения к изготовлению требуемого вида изделия различного количества единиц однотипного технологического оборудования. В результате реализации безлюдной (малолюдной) технологии достигается: переход на работу в две-три смены, круглосуточно, а в перспективе и круглогодично без выходных и праздничных дней с высвобождением людей от работы в ночное время; улучшение условий труда, повышение культуры труда, поскольку оператор не связан с циклом работы станка; улучшение техники безопасности и сокращение травматизма; максимальный выпуск продукции с единицы технологического оборудования благодаря росту коэффициента его загрузки в результате сокращения потерь времени на переналадку при переходе на выпуск нового изделия и коэффициента сменности.
На рис. 7.5 приведены данные, характеризующие работу оборудования, использование материалов и занятость производственного персонала в случае автономной эксплуатации традиционных станков с ЧПУ и таких же станков в составе ГПС. В первом случае (рис. 7.5, а) из 87бО ч годового времени станки используют его для выдачи продукции только на 10 — 20%, и остается десяти-пятикратный резерв времени, заготовки находятся в работе только 2...5Ы времени, остальное время они пролеживают; оператор занят на станке в течение 30...40% смены, остальное время он является наблюдателем. В ГПС (рис. 7.5, б) полезное использование фонда времени 188 возрастает в 2...3 раза, в несколько раз сокращается время пролеживания материала, производственный персонал получает полную загрузку с широ- кими функциями. Фаюериалы Станочник-олеращор ~при рабо~пе оборидобания) (б течение смены) йл7анки (годобой Фонд) 20% М а/ 7д доменная деяшея носю7Б Пролеиабание /7роол7ой не ина~ание ЮЖ 20- Рис.
7.5. Характеристика работы оборудования, использование материалов и занятости производственного персонала при автономной эксплуатации станков с ЧПУ (а) и в составе ГПС (б) Области рационального применения ГПС вЂ” это мелкосерийное повторяющееся, средне- и крупносерийное производство (см. гл. 1). Применение ГПС в единичном и мелкосерийном неповторяющемся производстве возможно в особых случаях. Главное преимущество ГПС вЂ” способность производить продукцию в кратчайшие сроки при минимальных затратах. ГПС позволяют реализовать методы автоматизации массового производства (непрерывность, ритмичность и пропорциональность) в условиях серийного производства. В серийном производстве в настоящее время изготовляют 75...80% общего выпуска продукции машиностроения. В ГПС при автоматизированной переналадке станка на изготовление другой детали коэффициент загрузки станков, характеризующий машинное время, в течение которого на станке непосредственно изготовляется деталь, составляет 0,85...0,90 (коэффициент загрузки не достигает 1,0, так как 10...15% времени по действующим нормативам эксплуатации отводится на ремонтные и профилактические работы), в то время как на автономно работающих станках с ЧПУ он составляет 0,4...0,б.
Несмотря на меры, принятые для использования станка с ЧПУ в дветри смены, практически средний коэффициент сменности их работы составляет 1,3...1,6, в то время как в ГПС он поднимается до 2,5...2,8 при реализации безлюдной (малолюдной) технологии обработки, поскольку производственный и обслуживающий персонал работает главным образом в 189 первую, удобную для работы человека смену, а во вторую и тр 'ью станочные мод ли обс ули о служиваются ограниченным числом персонала или работают без его участия. Сравнение значений к фф оэффициентов загрузки и сменности станков с ЧПУ при их автономном ФФ м использовании и их значении при автоматизированной переналадке и реализации безлюдной (малолюдной) технологии обработки показывает возможность в последнем с чае повышения от ачи ста д ночных модулеи относительно автономно эксплуатируемых станков с ЧПУ в 2...4 раза.
В этом основной смысл создания ГПС, получивших признание в 80-х годах. В современных условиях ство, которое способно прогрессивным может быть только такое производство, учитывать изменения спроса заказчиков и может быс о пе ехо " продукции. результате удается избежать выпуска не находящей спроса продукции и бесполезного расходования ресурсов. Как было показано выше, такие требования лучшим образом обеспечивают ГПС. Отмеченные (см. ис. 7.3 . р ..3, 7.4) структурные элементы и технические возможности ГПЯ с автоматической переналад адкои при переходе на изго- " ( -и уровень автоматизации) товление нового из освоенных уже изделий (2-й ов иллюстрирует первая разработанная в нашей стране национальным институтом авиационной технологии (НИАТ) ГПЯ АЛП-3-1, - -, внедренная на Московском машиностроительном заводе в 1980 г.
В состав АЛП-- два ГПМ СМ4ООФ4.5 ис. 7.6 со г. состав -3-1 входили с ЧПУ в ГПМ. .5 (рис. 7.6), созданные путем преобразования станков кеип~Р~~" 0 удСФИ Рис. 7.6. Гибкая производственйая ячейка мод. АЛП-3-1 ис. 7.7 п Конструктивные изменения, внесенные в многоцелевы (р .. ) при преобразовании их в ГПМ, показаны на ис. 7.8. Ше евые станки с '~~ ~х' динатный станок СМ4ООФ4.5 б средних габаритов имеет три линейных ко- 190 ординаты перемещения — две круговые и одну плансуппортную (координата Щ которые управляются по числовой программе (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
