pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Планировка разрабатывается на основе принятого компоновочного решения на этапе рабочего проектирования ГПС. Анализ задачи проектирования компоновочного решения ГПС показывает, что наиболее рационально совместное проектирование схемы расположения станков на производственной площади и конфигурации обслуживающих их транспортных линий. Это обусловлено взаимным влиянием принятой схемы расположения ОТО и необходимой трассы движения транспорта. Для формирования проектных вариантов КР можно использовать в качестве исходного элемента типовые структурно-компоновочные решения, позволяющие осуществить данную концепцию совместного проектирования.
Типовое структурно-компоновочное решение (ТСКР) — это принципиальная схема взаиморасположения зон размещения технологического оборудования и трассы движения межоперационного транспорта ГПС с указанием возможного направления движения. На схеме ТСКР также показывают позиции загрузки и разгрузки транспортной системы и, если необходимо, позиции накопителей, складов и перегружающих устройств. Под позицией понимается ограниченное место на схеме, где возможна установка единицы оборудования.
Для графического отображения схемы СКР нет смысла вводить какие-то формальные правила — схема должна достаточно ясно показывать расположение в пространстве оборудования, накопителей, станций загрузки-разгрузки и трасс транспортной системы. При этом рационально, например, зоны размещения оборудования изображать в виде прямоугольников одного размера, линии транспортирования— одинарными линиями со стрелками, указывающими направление движения, и т.п.
Пример составления схемы СКР на основе чертежа ГПС (%К РРБ 800 = 5, ФРГ) представлен на рис. 14.6. Рис. 14.6. Пример составления схемы ТСКР Правила формализации, разработанные для описания ТСКР, строятся на основе следующих структурных элементов: элемент компоновки (Э), связи взаимного расположения элементов ф), схема сети транспортного обслуживания (5), возможные виды транспортных средств (Ж).
470 тскр =(э,яда ) Ниже рассматриваются элементы структурно-компоновочного решения. 1. 3 — зоны размещения технологического оборудования: основного (обрабатывающие центры), контрольно-измерительных и моечных машин. Зона размещения ограничивается транспортными линиями, перпендикулярными к транспортной линии, непосредственно обслуживающей станки.
При проектировании компоновочного решения в зоне должна быть размещена минимум одна позиция оборудования, максимальное количество не ограничено и определяется при решении конкретной задачи проектирования (рис. 14.7). Рис. 14.7. Вариантность размещения позиций ОТО по зонам ТСКР (на примере ГПС «Мурата», Япония) 2. Н вЂ” центральный накопитель. В центральном накопителе хранится запас собранных комплектов «деталь — спугник» для автоматической работы системы в безлюдном режиме.
3. С вЂ” центральный склад. Отличие центрального склада от накопителя в том, что в нем хранятся отдельно детали и отдельно спугники, причем поступление в систему возможно только через станцию загрузки в неавтоматическом режиме. 4. ЗР— место загрузки для установки де— а тали на палету и передачи в транспортную — ~-+ — д' систему ГПС, место разгрузки для снятия обработанной детали и комбинированное — для 6 загрузки-разгрузки.
5. П вЂ” точка передачи деталей из цеха на участок и обратно. д б. ТЛ вЂ” элементарная транспортная линия. Всего можно различить шесть видов е транспортных линий ~ВТЛ): однонаправленная, двунаправленная, кольцевая, полукольцевая, круговая, плоскостная (рис. 14.8). Для описания транспортной системы с помощью элементарных транспортных линий проводится декомпозиция трасс движения транспорта, изображенных на схеме, и выделяются Рис. 14.8.
Элементарные транспортные линии: а — однонаправленная, б — двунаправленная; в — замкнутая; г— полузамкнутая; д — круговая; е — плоскостная 471 элементарные линии. Пристаночные накопители не специализируются как элемент ТСКР потому, что практически во всех случаях их можно отнести к позиции ОТО. Перечисленные структурные элементы не обладают геометрическими характеристиками (размерами, площадью); при описании типового СКР только констатируется их наличие и количество.
Связи взаимного расположения элементов ТСКР задаются в виде матрицы расположения М =[М,~, размерности ахЬ. Элементу М„, матрицы соответствует принадлежность одного из элементов: 3, Н, С, П, ЗР или элементарной транспортной линии ТЛ, причем транспортная линия может занимать несколько элементов М в одном столбце или строке. Возможны пустые элементы М (рис. 14.9).
В случае пересечения элементарных ТЛ,, РА2 Рис. 14.9. Матрица взаимного расположения (на основе ГПС ВМ% %К ГГЯ 800-5, Германия): а — схема типового СКР; б — матрица расположения ~М) точка пересечения Р,- специализируется как принадлежащая обеим линиям Р„е ТЛ,; Р„е ЭТ, . При этом предполагается, что движение объекта может осуществляться в направлении транспортной линии и переходить на любую из пересекаемых линий в соответствии с М. В матрице выделяется также такая структурная единица, как ряды основного технологического оборудования (РД).
РД состоит из нескольких зон (3) основного оборудования, обслуживаемых одной элементарной ТЛ. В типовом СКР возможно два способа расположения ОТО относительно транспортной линии. Первый способ (рис. 14.10, а) — транспортная линия проходит рядом со станком (фронтальная загрузка станка); второй способ (рис. 14,10, б) — транспортная линия проходит через станок (загрузка сверху, боковая загрузка). Итак, матрица ТЯ ~отой не несет в явном виде информацию о фактических значениях расстояний между элементами ТСКР, а только об их взаимном расположении. Рис.
14.10. Способы расположения позиций ОТО относи- тельно транспортных линий 472 Схему Я наиболее рационально описывать в виде ориентированного графа транспортной сети 0 =(Г,Е), где à — множество вершин графа, представляющих элементы ТСКР: 3, Н, С, ЗР, а также множество точек пересечения Р„транспортных линий в соответствии с матрицей расположения; Š— дуги, соответствующие элементарным транспортным линиям. Структуру подобного графа можно описывать модифицированной матрицей смежности С = ~С„~, значения которой С„=ТЛ„: .идущей из вершины г и~. Если такой транспортной линии не существует, то С, = О (рис.
14.11). 10001 000 0 0 0 01 О 0 0 00000200 00000005 10002000 00000020 00020000 02000200 00000100 00500005 ЗОТО! ЗОТО 2 Й зг Р21 иг Р42 аз И4 Р55 Рис. 14.11. Описание транспортной сети ТСКР: а — граф транспортных связей; 6 — матрица смежности Вид транспортного средства Ж задается для каждой транспортной линии из числа возможных к применению по своим конструктивным характеристикам. Такой способ задания видов транспорта раздельно для каждой линии обеспечивает при необходимости получение компоновок с комбинированным транспортом. Задание видов транспорта целесообразно проводить в матричной форме В = ~В ~ ~ размерности и х и, где и — число ТЛ, и — число Ф'(конвейер, рельсовая тележка и т.д.).
В, =1, если Ь-й вид транспорта применим на ~-Й линии, иначе В, = О. Итак, формальное описание типового СКР сводится к заданию сово- купности СКР = 3,, ~ =1...К, Н, С, ЗР, П, Тл, у =1...Ж, М, С, В . Формирование вариантов ТСКР осуществляется проектировщиком. При этом возможны два принципиально различных подхода. 1. ТСКР формируется на основе аналога — реально существующей ГПС. При этом надо отметить, что на основе анализа действующих ГПС можно сформировать более 50 ТСКР, что дает значительное разнообразие вариантов для выбора.
2. Проектировщиком создаются новые СКР, еще не встречающиеся на практике. В частности, в качестве одного из подходов к созданию новых ТСКР можно рассматривать метод морфологического анализа. 473 Как в том, так и в другом случае предварительно формируется схема СКР, проводится ее декомпозиция на отдельные элементы и описание на основе рассмотренных выше формальных правил. Для удобства использования необходимо классифицировать созданные типовые СКР. Наиболее целесообразной представляется классификация по двум признакам: 1) схемы трасс движения транспорта; 2) схемы расстановки позиций основного и вспомогательного оборудования относительно трасс движения транспорта.
В свою очередь схемы трасс движения классифицируются по признакам: 1) конфигурация трасс движения транспорта; 2) возможные направления движения. Взяв за основу приведенные признаки, оказалось возможным на основе анализа существующих ГПС выделить типовые схемы трасс движения транспорта в ГПС, необходимые для классификации типовых структурно- компоновочных решений (табл. 14.5). На основе приведенной классификации трасс движения транспорта проводится классификация типовых СКР (табл.
14.6), причем конфигурация трасс движения транспорта в типовых СКР, отнесенных к одной классификационной группе, может быть различной в пределах типовой схемы трасс движения (см. табл. 14.5). Каждое сформированное типовое СКР обладает определенными возможностями транспортной системы доставки палет с деталями из одной позиции обработки в другую. Эти возможности можно характеризовать: гибкостью транспортной системы и производительностью. 14.5. Типовые схемы трасс межоперационного транспорта ГПС Возможный вид анспо та Схема Кон и ация Движение односто оннее ~ й ис.
а К, РТ и Индуктивная (ИТ) Прямолинейная Параллельная Линейная К, РТ К, ИТ. РТ, ЦТ ис. в Кольцевая .„т~т К. ИТ, РТ К, ИТ, РТ, ЦТ Замкнутая Разветвленная Сложная ис. д Движение еве сивное ис. е 4-+— ИТ, РТ, Ш П ямолинейная Линейная ИТ, РТ Разветвленная ис. ж ис. з — 4 — ~ 3 ~.+Ф ит С разъездами Кольцевая ис. и Замкнутая КР Круговая ис. к Пространст- венная ПР ис. л 12 ИТ, ЦТ Сетевая ис. м П р и м е ч а н и е: К вЂ” конвейер; РТ вЂ” рельсовая тележка; ИТ вЂ” индукционная тележка; ЦТ вЂ” тележка с тяговой цепью; Ш вЂ” штабелер; КР— консольный робот; ПР— портальный робот 14.6.