лекция Додонов част 2 (832090), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В общем случае в систему обеспечения функционирования технологического оборудования ГПС входят: АСНИ, САПР, АСТПП, автоматизированная система управления предприятием (АСУП), АТСС. автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО), система автоматизированного контроля (САК), автоматизированная система удаления отходов (АСУО) и т.д.

Особую роль в ГПС играет АТСС - система взаимосвязанных автоматизированных транспортных и складских устройств для укладки, хранения, временного накопления, разгрузки и доставки предметов труда, технологической оснастки и удаления отходов. АСИО, состоящая из
взаимосвязанных элементов и включающая накопители, устройства смены и контроля качества инструмента, предназначена для хранения, автоматической установки и замены инструмента.

Принципиальное отличие ГПК от ГАП состоит в наличии в составе последнего таких систем, как АСНИ, САПР и АСТПП.

Основные понятия.

К автоматической системе машин относятся автоматические линии и участки, автоматические цеха и заводы-автоматы, роботизированные технологические комплексы, гибкие производственные системы.

Автоматическая линия (АЛ) – комплекс основного и вспомогательного оборудования, автоматически выполняющий в определенной технологической последовательности и с заданным ритмом весь процесс изготовления продукции. Персонал, обслуживающий АЛ, осуществляет управление линией, контроль над работой ее агрегатов или участков, ремонт и наладку.

Роботизированный технологический комплекс – совокупность единиц технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы.

В автоматическом цехе основные производственные процессы осуществляются на автоматических линиях. Автоматический цех должен быть оборудован системой оперативного учета и анализа выпуска продукции. Эта система позволяет в любой момент получать данные о работе всех единиц оборудования, межоперационных запасах, количестве собранных годных и бракованных изделий.

При частой смене объектов производства АЛ становятся неэффективным средством повышения производительности. Они уступают место гибким производственным системам.

Гибкой производственной системой (ГПС) называют управляемую средствами вычислительной техники совокупность технологического оборудования, состоящего из разных сочетаний гибких производственных модулей и (или) гибких производственных ячеек , автоматизированной системы технологической подготовки производства и системы обеспечения функционирования. ГПС обладает свойством автоматизированной переналадки при изменении программы производства изделий, разновидности которых ограничены технологическими возможностями оборудования (ГОСТ 26228-90).

Составными частями ГПС являются: гибкий производственный модуль (ГПМ), гибкая производственная ячейка (ГПЯ) И системы обеспечения функционирования ГПС и ГПЯ.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) – единица технологического оборудования, которая автоматически осуществляет технологические операции, способна работать автономно и в составе ГПС или ГПЯ. В средства автоматизации ГПМ входят следующие устройства:

- числового программного управления (УЧПУ) для автоматизации последовательности действий рабочих органов технологического оборудования, включая смену заготовок, инструмента, подачу СОЖ, удаление отходов, а также переналадки;

- адаптивного управления для автоматизации регулирования параметров технологического процесса при изменении условий его выполнения;

- контроля и измерения различных объектов во время или после операции обработки для автоматизации подналадки оборудования;

- диагностирования оборудования для выявления и устранения неисправностей.

При работе в составе ГПЯ или ГПС выбор средств автоматизации ГПМ определяется организацией информационных и материальных потоков.

Гибкая производственная ячейка – это управляемая средствами вычислительной техники совокупность нескольких ГПМ и системы обеспечения их функционирования, осуществляющая комплекс технологических операций, способная работать автономно и в составе ГПС при изготовлении изделий в пределах подготовленного запаса заготовок и инструмента.

Разновидностью ГПЯ, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций, является гибкая автоматизированная линия (ГАЛ). Такая линия, состоящая из единиц оборудования с высокой степенью автоматизации, позволяет обрабатывать заготовки малыми и средними партиями; она легко переналаживается на изготовление деталей другого типоразмера. ГАЛ для механической обработки включает в себя группу высокоавтоматизированных станков, транспортную систему автоматизированной подачи заготовок и инструмента, ЭВМ с системой программного управления и ряд других механизмов.

Гибкая производственная система, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования, называется гибким автоматизированным участком (ГАО).

Гибкая производственная система, представляющая собой в различных сочетаниях совокупность ГАЛ, ГАУ и роботизированных технологических комплексов для изготовления изделий заданной номенклатуры, называется гибким автоматизированным цехом (ГАЦ).

ГАЦ представляет собой более высокую степень развития автоматической системы машин, элементами которой являются уже отдельные ГАЛ. Функции механизмов вспомогательных ходов выполняют сложные системы межлинейного, межучасткового и межстаночного транспортирования заготовок, деталей, собранных узлов и систем автоматического складирования.

Функции управления автоматизированным цехом осуществляются уже посредством автоматических и автоматизированных систем управления производством на базе вычислительной техники с использованием центральной ЭВМ, микропроцессорной техники, системы автоматизированного проектирования (САПР). Кроме того, здесь уже широко используются автоматизированные системы: управления предприятием (АСУП), инструментального обеспечения (АСИО), технологической подготовки производства (АСТПП), транспортно – складские системы (АТСС) и т. д.

Внедрение ГАЦ создает предпосылки перехода гибкому автоматизированному заводу (ГАЗ) с широкой комплексной автоматизацией производственных процессов выпуска самой сложной машиностроительной продукцией. Такой завод, управляемый ЭВМ различного класса, обеспечивает быстрый переход с изготовления одного вида продукции на другой. Вместе с тем ГАЗ может включать в себя также отдельно функционирующие неавтоматизированные участки и цеха.

Система обеспечения функционирования ГПС и ГПЯ – это совокупность взаимосвязанных автоматизированных систем, управляющих технологическим процессом, перемещением предметов производства и оснастки: транспортно – складской (АТСС); автоматизированного контроля (САК); удаление отходов (АСУО); управления технологическим оборудованием (АСУТО); управления технологическим процессом (АСУТП) и т. д.

ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ

В ГОСТ 26228-90 приведена классификация ГПС по следующим признакам (рис. 7.1): комплектности изготовления изделий; методам обработки, формообразования, сборки и контроля; разновидности изготовляемых изделий; уровню автоматизации.

По комплектности изготовления изделий ГПС подразделяются на операционные, предметные и узловые. Согласно нормативной документации ЭНИМС, предметные и узловые ГПС (ГАУ) формируются из операционных. Предметные ГАУ представляют собой системы машин, с помощью которых полностью (комплексно) изготовляется определенная группа изделий (например, валы, втулки) или не менее двух групп изделий (типа тел вращения и планки). Узловые ГАУ представляют собой системы машин, которые производят комплекты деталей и узлы определенных типоразмеров. Комплекты деталей дополняются со склада недостающими покупными деталями, а затем ритмично поступают на автоматизированный сборочный участок, где выполняются операции сборки и при необходимости упаковки.

По технологическому признаку ГПС механической обработки могут быть подразделены на две группы. ГПС первой группы предназначены для выпуска с высокой производительностью крупных серий деталей узкого спектра, характеризуемых высокой степенью конструктивного и технологического подобия. Примером могут служить блоки цилиндров автомобильных двигателей, выпускаемые в вариантах с четырьмя или шестью цилиндрами, либо с расточками под гильзы цилиндров нескольких диаметров. Такие технологические задачи решают с помощью разновидности ГПС - гибкой автоматизированной линией (ГАЛ). Здесь поток деталей перемещается с заданным ритмом по последовательно расположенным в соответствии с технологическим маршрутом станкам, связанным внутренними межстаночными транспортными средствами. Таким образом, движение деталей определяется технологическим маршрутом и соответствующей компоновкой оборудования, принятой на этапе проектирования ГАЛ.

В отличие от обычной автоматической линии ГАЛ можно переналаживать на изготовление различных деталей. Переналадка сводится к смене инструментов, шпиндельных головок, управляющих программ и транспортных приспособлений. Технологический маршрут вновь запускаемой в обработку заготовки должен иметь согласованные значения времени циклов обработки на каждом станке, а также близкое к базовому число операций. Эффективность подобных ГАЛ объясняется тем, что одна ГАЛ заменяет ряд традиционных автоматических линий, при этом экономится производственная площадь, уменьшается парк технологического оборудования, возрастает коэффициент использования оборудования.

ГПС второй группы предназначены для изготовления деталей широкой номенклатуры, характеризующихся технологическим разнообразием. Эти ГПС отличаются иной организационной и функциональной структурой. К ним относятся комплексы механической обработки разного масштаба и разной степени сложности, а именно ГПМ, ГАУ, ГАЦ. Эта группа ГПС характеризуется движением заготовок по произвольному маршруту с возможным его прерыванием и без обязательного выравнивания времени пребывания заготовки на различных операциях технологического маршрута и числа операций технологического маршрута для деталей различных наименований. Допускается одновременное производство деталей различных наименований. Маршрут движения заготовок и последовательность подачи их на обработку никак не связаны с компоновкой оборудования и определяются планом работы комплекса и расписанием загрузки единиц оборудования. ГПС работает по принципу: склад - ГПМ - склад.

ГПС обеих групп принципиально различаются и применением в промышленности: первая применяется в крупносерийном производстве, вторая - в средне- и мелкосерийном.

По методам обработки, формообразования, сборки, контроля различают механообрабатывающие, сварочные, термические, литейные, сборочные и другие ГПС.

По разновидности изготовляемых изделий согласно классификатору ЕСКД (классы деталей 71-76, классы сборочных единиц 28, 29, 30 и т.д.) различают ГПС для изготовления деталей типа тел вращения, корпусных деталей и др.

В зависимости от уровня автоматизации ГПС могут быть: 1-го уровня автоматизации, при котором осуществляется автоматизированная (с участием человека) переналадка ГПС при переходе на изготовление на ней нового из освоенных уже изделий; 2-го уровня автоматизации, при котором осуществляется автоматическая (без участия человека) переналадка ГПС при переходе на изготовление нового из освоенных уже изделий; 3-го уровня автоматизации, при котором осуществляется автоматизированная переналадка ГПС при переходе на изготовление нового, не освоенного ранее изделия.

На рис. 7.2 показаны стадии развития ГПС, предназначенных для изготовления деталей на спутниках, в зависимости от уровня автоматизации их переналадки. Для ГПМ, показанного на рис. 7.2, а •(или участков из отдельных ГПМ), характерна автоматизированная (1-й уровень автоматизации) переналадка при изготовлении не более двух - трех деталей, ограниченная вместимостью накопителя спутников на станке, инструментального магазина станка и оперативной памяти устройства ЧПУ ГПМ. При этом необходимо частое использование ручной переналадки, характерное для автономно эксплуатируемых станков с ЧПУ. Поэтому эффект, достигаемый от ГПМ, заключается главным образом в возможности расширения многостаночного обслуживания. Как и при производстве на станках с ЧПУ, при производстве на ГПМ оказывает большое влияние квалификация станочника - оператора и наладчика станка на фактический коэффициент загрузки, а значит, на производительность станка; существует тенденция к увеличению размера партии изготовляемых изделий.

Автоматическая переналадка при изготовлении освоенных изделий (2 -й уровень автоматизации) характерна для ГПЯ и ГАУ (см. Рис. 7.2, б-д). Она реализуется по отработанным управляющим программам обработки, технологии, оснастке и инструменту.

В малономенклатурном производстве простых изделий широко используют ГПЯ и ГАУ, состоящие из ряда ГПМ и автоматизированной транспортно - складской системы АТСС, которые объединены единой управляющей ЭВМ (рис. 7.2, б). В таких ГПС либо инструментальные магазины должны иметь вместимость, достаточную для изготовления деталей требуемой номенклатуры, либо инструмент должен поставляться средствами АТСС и перегружаться в инструментальные магазины средствами ГПМ. При этом достигается достаточно простая конструкция ГПС, однако понижается коэффициент использования оборудования.

При многономенклатурном производстве сложных изделий, для изготовления которых требуется значительное количество инструментов, ГПС, как правило, включает автоматизированную систему инструментального обеспечения АСИО (см. рис. 7.2, в), снабжающую инструментальные мага­зины станков необходимым инструментом из накопителя (склада) при смене изготовляемой детали и производящую замену изношенного или поломанного инструмента.

Характеристики

Список файлов лекций