pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Классификация типовых структурно-компоновочных решений Наиболее полно гибкость транспортной системы можно оценить на основе ряда качественных признаков Г: Г1 — последовательность прохождения палеты с деталью позиций основного технологического оборудования от станции загрузки к станции разгрузки (жесткая последовательность прохождения всех позиций в маршруте, с возможным пропуском позиций, произвольная последовательность); Г2 — возможность повторного прохождения палеты через позицию (невозможно, возможно через станции загрузки-разгрузки, возможно); ГЗ вЂ” возможность пропуска вперед приоритетной детали (возможно с ограничениями, невозможно, возможно без ограничений); Г4 — возможность переадресации палет с деталями в процессе обработки (возможно, невозможно и, если возможно, то на какие позиции); Г5 — синхронизированный такт работы транспорта «необходим, необязателен).
Оценка производительности транспортной системы типового СКР возможна по следующим показателям П: П1 — число одновременно обслуживаемых позиций; П2 — наличие ограничений на обслуживание позиций «если транспортные тележки могут помешать друг другу в процессе работы); ПЗ вЂ” среднее расстояние перемещения палеты от станции загрузки к станции разгрузки. Эти оценочные показатели возможно сформировать на основе описания графа транспортных связей «6) и матрицы расположения Щ. Наличие такой совокупности оценок транспортных возможностей ТСКР позволяет вести предварительный отсев проектных вариантов на ранних стадиях проектирования. Общая модель проектирования компоновочного решения В основе рассматриваемого метода проектирования компоновочного решения «КР) ГПС лежит принцип вариантного проектирования с использованием типовых СКР в качестве исходного элемента.
Все типовые СКР, описанные по формальным правилам, образуют банк типовых СКР, на основе которого и ведется проектирование. Число ТСКР, имеющихся в банке к началу проектирования, Ж . Рассмотрим далее последовательность проектирования, предполагаемую в модели, показанной на рис. 14.12. Рис. 14.12. Общая модель процесса проектирования КР ГПС 47б выбора из них предпочтительного. Для этого предлагается применить метод векторной стратификации, позволяющий разбить ИМА на упорядоченные по предпочтительности страты, исходя из совокупности критериальных оценок. Наиболее предпочтительная страта предъявляется проектировщику как множество наилучших и неразличимых (по использованным критериям) проектных вариантов. Отбор окончательного проектного варианта ведется неформальными методами после возможной доработки.
Информационно-логическая модель задачи формирования ПВСКР представлена на рис. 14.13. Решение отдельных проектных задач, специализированных в этой модели, будет рассмотрено ниже. Здесь рассмотрим некоторые принципы, заложенные в общую структуру модели. Рис. 14.13. Модель формирования ПВСКР Формирование множества ПВСКР ведется путем анализа и доопределения последовательно каждого ТСКР из содержащихся в банке. Для проведения предварительной оценки пригодности ТСКР проверяется возможность транспортной схемы ТСКР по обеспечению требуемых технологическим процессом и структурой ОТО перемещений деталей в системе и возможность размещения оборудования в отведенной площади по максимальным габаритам. Вся задача размещения оборудования ГПС в производственной площади разделена на две подзадачи: 1) доопределение ТСКР путем ввода позиций ОТО (соответствующего количеству станков), нахождения их оптимального распределения по зонам расположения основного оборудования, специфицированным в ТСКР (см.
рис. 14.7) и размещения элементов ТСКР в производственной площади с расчетом координат привязки; 2) распределение конкретного оборудования по позициям. Такое разделение задач сделано для упрощения моделей и будет обосновано ниже. Рис. 14.14. Типы транспортных схем в ТСКР Принадлежность схемы транспортных связей ТСКР к одному из четырех типов однозначно определяется графом транспортных связей (см. рис. 14.11) и может быть выражена в оценочных показателях гибкости транспортной системы Г1' — последовательность прохождения позиций и Г2 — возможность повтора. Комбинация этих показателей определяет тип транспортной схемы: Произвольная Сх1 Сх1 жесткая Сх4 Сх2 с пропусками Сх1 СхЗ Г1 возможно Г2 невозможно На основе сказанного выше оценка применимости ТСКР по его транспортным возможностям должна базироваться на их сравнении с задаваемыми технологией и структурой ОТО маршрутами перемещения деталей.
480 Определение требуемой схемы транспортных связей Схема транспортных связей, реализованная в ТСКР, должна обеспечивать движение объектов транспортировки — палет в соответствии с любым из заданных технологией и структурой ОТО маршрутом прохождения позиций обработки. По возможным в ТСКР перемещениям деталей можно выделить четыре основных типа транспортных схем. Схема 1. В ТСКР с такой транспортной схемой возможны любые перемещения палет — с пропуском позиций, возвратом к любой позиции и т.п. (рис.
14.14, 1). С хе м а 11. Обеспечивает только последовательное перемещение палет от позиции к позиции, без пропусков и возвратов на предыдущие позиции (системы с роликовыми конвейерами, рис. 14.14, П). Схема 111. Аналогична предыдущей, но возможны пропуски позиций в порядке следования «рис. 14.14, Ш). С хе м а 1Г. обеспечивает только последовательные перемещения палет по позициям без их пропуска, но с возможным повторным прохождением (замкнутые конвейерные системы), (рис. 14.14, 1Г). Подобная схема, но с возможностью пропуска позиций, практически вырождается в первую схему.
На втором этапе проверяется возможность расположения вершин графа 6 в виде вектора транспортных связей В'(рис. 14.15, в), причем элементы вектора Г(к) интерпретируются с расположенными последовательно позициями ТСКР, в которых размещены станки с индивидуальными номерами 1таким образом, чтобы выполнялось условие М„" =О при 1'=Вф); 1 = И'(и) для всех и =1...к — 1. Значит, из станка с индивидуальным номером ь размещенного в элементе вектора И'(к), должны исходить дуги только на станки, размещенные в следующих элементах вектора ~ и нет возвратных ссылок на предшествующие элементы. Размерность вектора равна размерности матрицы ссылок М Если формирование вектора с соблюдением упомянутого условия возможно, то необходимости в возвратах деталей на предшествующие позиции нет. Если такая расстановка невозможна, то возвратные движения деталей неизбежны.
Однако возможна ситуация, когда в векторе ~Г, если отсутствуют обратные связи, размещаются все Ж станков, за исключением позиции переустановки. В этом случае помимо первой схемы возможно применение схемы И; так как в ней обеспечивается повторное прохождение всех позиций после переустановки детали.
Для размещения станков по элементам вектора В" разработан следующий алгоритм (рис. 14.1б). Станки размещаются в порядке возрастания их индивидуальных номеров. Размещаем станок К-'Б СО СВЯЗЯМИ Рис. 14.16. Схема заполнения элементов вектора транспортных связей Шаг У.
При размещении очередного станка~ (рис. 14.1б, а) определяется наличие ссылки от него на размещенные ранее станки, начиная с первого элемента вектора 1г'(1) . Если такой ссылки нет, то станок размещается сразу за последним занятым элементом вектора в элементе И'(~), и на этом его размещение заканчивается.
Если такая ссылка имеется (на станок 3 в элементе вектора Г(г) (см. рис. 14.16, а), то все станки, размещенные ранее, сдвигаются вправо на один элемент, начиная с Г(г). В освобожденный элемент Г(г) заносится размещаемый станок / (рис. 14.16, б). Шаг 2. Последовательно анализируются все элементы вектора — от последнего И'(у') до элемента 6'(1), в который занесен станок с номером /. 482 Если из станка, размещенного в любом элементе И'(Й),1=1+1...1', есть ссылка на размещаемый в данной итерации станок 1', тогда станок из Г(х) размещается в элементе 11'(1). Ранее размещенный в 1г'(1) станок / переходит в элемент И'(! + 1), сдвигая вправо содержимое всех элементов — от И'(~) до И'(~ — 1) 1рис.
14.16, в). При этом проводится проверка на отсутствие перекрестных ссылок, т.е. МИ = О, для 1 = 1т'(1) и г = И'(Й), в противном случае, формирование вектора Жневозможно. Анализ маршрутов перемещения деталей в системе для выявления требования о необходимом пропуске позиций обработки осуществляется на основании двух условий. Первое заключается в формировании вектора транспортных связей ~. Если такой вектор не может быть сформирован, то невозможно и осуществить движение без пропуска позиций ОТО, так как движение без пропуска позиций необходимо в конвейерных системах, для которых вектор ~Г, безусловно, должен существовать. Если вектор был сформирован, за исключением позиции переустановки, то в этом случае имеется возможность движения палет без пропуска позиций по замкнутому конвейеру. При выполненном первом условии для определения возможности движения палет без пропуска позиций необходимо проанализировать ссылки между элементами вектора Г Станок у, помещенный в элемент вектора И'(г), должен ссылаться непосредственно только на станок Ж из элемента вектора И'(1+1).
При наличии других ссылок пропуск позиций обработки становится обязательным. Определение емкости накопителя В компоновочных структурах гибких производственных систем используется централизованный, децентрализованный и комбинированный способы накопления деталей. В ГПС обработки корпусных деталей в подавляющем большинстве случаев используется комбинированный принцип, когда у каждого станка установлен пристаночный накопитель малой емкости и имеется единый межоперационный накопитель на всю систему. Число позиций пристаночного накопителя определяется из условия полной загрузки обрабатывающего центра за счет совмещения времени доставки и удаления палеты с временем обработки.