Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (831033), страница 16
Текст из файла (страница 16)
д.Процесс производства и реализации продукции. Минимизация затрат-одно из направлений производственной деятельности, поскольку на этом этапе достаточно полно отражается структура потребления различных материальных ресурсов на единицу продукции. Процесс производства и реализациивключает четыре стадии.1. Внедрениеметаллорежущего оборудования производится в небольшихобъемах при резко возрастающих затратах на рекламу и сервис. При этом выручка растет медленно, прибьшь невелика, объем реализации маленький, покупатели находятся на стадии ознакомления, затраты могут превышать оптовые цены.2. Ростобъема производства. Увеличивается объем производства и реализации, снижаются издержки, падает цена, временная монополия на про-2.
7. Конкурентоспособность станков89изводство, так как ситуация быстро меняется (например, конкуренты начинают выпуск аналогичного станка). Для поддержания стабильной динамикипроизводства производитель анализирует и прогнозирует изменение спросана станок. Такой подход характерен для всех типов рыночной конкуренции.3. Зрелость -стабилизация объема производства при дальнейшем ростетемпа.
Происходит увеличение затрат на рекламу для поддержания конкурентоспособности, что позволяет сохранять на одном уровне цены или замедлять их падение. В области реализации возникает проблема поиска новыхрынков сбыта станков. По завершении этой стадии должны быть подготовлены к производству новые станки, что позволит избежать потерь от сокращения объема реализации станков и перейти к производству нового изделия,постепенно полностью заменяя устаревшее.
Максимальный объем реализации и прибыль достигаются при разработке новых характеристик станка,внедрению на новые рынки,повышению качества, улучшению эргономикистанка, расширению модификаций.4. Спад -моральное старение, падение спроса и цены, «отмирание товара» до момента полного снятия с производства.Объединение данных о производстве станков-аналогов можно представить как процесс интегрирования жизненных циклов для формирования торговой политики и достоверного определения модификации выпускаемыхстанков.Станкостроение как важнейшая часть машиностроительного комплексавсегда отражает общее состояние отечественного машиностроения. В настоящее время уровень станкостроения в нашей стране невысок, но достигнутанекоторая стабильность, которая позволяет в будущем надеяться на оживление и рост в этой области производства. Для развития станкостроения необходимы высокоэффективные проекты со значительной мобильностью, рассчитанные на мгновенную реакцию потребителей внутреннего и отдельныхсегментов внешнего рынка.
Возможным комплексным решением обозначенных проблем может являться инженерный консалтинг.Инженерный консалтинг-современная область деятельности, обеспечивающая при техническом перевооружении производства, переходе на новые технологии гарантированное достижение высоких результатов в отношении качества изделий, затрат на их производство и сроков вывода новых изделий на рынок.Методология инженерного консалтинга предполагает последовательныеэтапы работы над созданием конкурентоспособного оборудования: сначаларазработку экспериментального проекта с помощью электронной моделипроизводства, затем реализацию проекта внедрения-опытное производствоконкретного вида изделий, связанное в том числе с освоением нового оборудования и программного обеспечения, и, наконец, осуществление индустриального проекта, реализующего полномасштабное производство.
Для выпол-902.Проектирование станковнения такой последовательности работы над созданием конкурентоспособного оборудования требуется продуманная техническая реконструкция станкостроительных предприятий; обновление устаревших фондов; освоение новыхтехнологий; переход к инновационному интенсивному типу развития, связанному с повышением качества, освоением новой продукции, повышениемэффективности производства.В условиях сформировавшегося рынка наиболее правильная идеологиядальнейшего развития станкостроения строится на умении искать новые возможности там, где никто не ищет, ставить под сомнение очевидное и отказываться от привычного и устоявшегося ради инновационного решения.Для повышения эффективности машиностроительного комплекса нарядус разработкой новых конструкций станков и станочных узлов большое значение приобретает проблема усвоения прогрессивных способов проектирования на базе использования методов оптимизации и систем автоматизированного проектирования (САПР).Основная задача при проектировании станков-обеспечение заданныхпоказателей точности и производительности при минимальных трудовых иматериальных затратах на производство и эксплуатацию.
Проектированиестанков следует рассматривать как сложную систему, признаком проектирования которой являются неопределенность и многовариантность. Основныепараметры станка, обеспечивающие его конкурентоспособность на рынке,следующие:1) компоновка станка;2) положение осей резцовых головок и их количество;3) габаритные размеры обрабатываемых деталей;4) характеристика привода;5) точность обработки;6) выбор конструкции шпиндельных узлов;7) обеспечение возможности включения опций в стандартнуюкомплектацию станка.2.8. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВИ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМБольшинство станков создано на основе последовательного метода проектирования, когда станок разбивают на отдельные узлы, разработку которыхпродолжают в итерационном режиме вплоть до обеспечения необходимыххарактеристик и требований.
Наиболее прогрессивным методом проектирования является метод агрегатирования, когда технологическую машину создают на базе унифицированных агрегатов (модулей), устанавливаемых наобщей станине. Основные преимущества агрегатирования-сокращениесроков и стоимости проектирования и изготовления оборудования, упроще-2.8. Тенденции развития металлорежущих станков и станочных систем91ние обслуживания и ремонта, возможность переналадки станков для обработки разнообразных деталей.На рис.2.20показан токарный станок с наклонной станиной и1Оегомодулей, которые имеют еще и варианты исполнения.
Шпиндели ШП1 иШП2 с встроенным (вс) и с вынесенным (вн) приводами имеют установочное вращательное движение (координаты с 1 и с2). Кроме того, шпиндельШП2 установлен на продольном суппорте, который имеет перемещение покоординатеz3 •Верхние револьверные головки фронтальные РГФВ и радиальные РГРВ,нижняя-радиальная РГРН (цифры в скобках указывают число инструментов, буквы «в»-вращающиеся, «н»-неподвижные). Револьверные головки устанавливают на суппорты, которые имеют перемещение по координатамz1,х1, Yr (РГРВ) и по координатамz2,х2 (РГРН). Задняя бабка ЗБ электрофицирована.С развитием гибких производственных систем появилась необходимостьв создании перекомпонуемых и реконфигурируемых производственных систем.Это оборудование и станочные системы подходят для производств с постоянно меняющимися требованиями.
Развитию этого оборудования способствует также создание мехатронных станочных модулей, обладающих большой гибкостью при структурных и компоновочных преобразованиях автоматизированного оборудования.Развитие систем автоматического управления технологическим оборудованием идет по пути обработки потоков информации на всех уровнях управления технологическими процессами. Первый уровень-это системы измерителей-преобразователей (датчиков), второй - устройства связи с объектомуправления, третийтый--контроллеры исполнительных механизмов, четверстанции в виде промышленных компьютеров, управляющие станкамии станочными системами.В результате композиции систем первого и третьего уровней появилисьмехатронные модули, включающие силовой исполнительный блок (основнаяэнергетическая машина), датчики, контролирующие положение деталей привода и объекта управления, а также исполнительные механизмы, корректирующие положение этих деталей.
При этом мехатронный модуль содержитминимальное число механических элементов, а их функции передаются системе управления и подсистеме исполнительных устройств.Основные особенности мехатронных модулей следующие:использование унифицированных конструкций для различных компоновочно-кинематическихрешенийстанков,чтообеспечиваетагрегатномодульное их построение;расширение технологических возможностей станков в результате дополнительного введения мехатронных модулей;создание многопараметрических систем диагностики;РГРВ (12в)РГРВ (12в)~РГФВ (lбв)~РГФВ (12н)~CJШПiвс)gШП 1 (вн)РГРН (12в)Рис.trЗБ2.20.
Токарный станок SchauЫin 42L модульной конструкцииШП2(вн)2.8. Тенденции развития металлорежущих станков и станочных систем93упрощение сервисного обслуживания благодаря унификации конструкций;уменьшение времени ремонта вследствие поузловой замены.Модули подразделяют по типу исполнительного блока и виду системыуправления (рис.2.21).Электромеханический блокИсполнительный блокМехатронный модульtглавногодвиженияtподачии вспомогательныхперемещенийt...Система управленияttрегулируемыйавтономнаяэлектроприводсистемаtМотор-СтаночныйМотор-шпиндельузелредуктор!tМодульзамкнутаялинейногоподвиженияположению11Электро-с волновойшпиндельпередачейПлоскийлинейный1+двигатель-с ттрограм-мируемойпамятью1...Мотор-с планетарнойредукторпередачей•Пазовыйлинейный1+двигательt-tцифроваяна базе микропроцессоровtКоординатныйПоворотныйИнструментальнаяШарнирныйСТОЛСТОЛголовкаузелРис.2.21.