Гибкие производственные системы (ГПС) металлообработки деталей (стр. 3 из 5)

Может, наконец, выполнять перевозку только деталей, либо также и перевозку инструментов.

Система управления может быть простейшей (управление только одним движением тележек или деталей) или может усложняться и быть системой, которая управляет программой обработки деталей, магазином с инструментами, качеством обработки, стратегией, - которые изменяются в зависимости от требований производства; наконец, может быть сложнейшей системой комплексного управления цехом со всеми его составными частями.

2.1.2.1. Характерные элементы гибкости

а) на уровне модуля обработки (станка):

- способность выполнять различные операции для одной и той же детали;

- способность выполнять одинаковые или различные операции для разных деталей;

- способность самонастройки при возникновении критической ситуации (например изменения толщины срезаемого металла, поломка режущего инструмента и т.д.).

- способность самоконтроля выполненных операций (например, диаметр отверстий) и последующего принятия решений;

- способность заменять те модули обработки, которые вышли из строя;

- способность самоуправления некоторыми из общепринятых устройств (электронный щуп, устройство контроля инструмента, устройство очистки палет и т.д.).

б) на уровне модуля перемещения:

- способность обслуживать разные пункты в различных последовательностях;

- способность перемещения различных деталей;

- способность функционировать как автоматически, так и в ручном режиме.

в) на уровне модуля управления (центрального):

- способность управлять системой с целью приспособления ее на различные производственные номенклатуры;

- способность оптимизировать применение обрабатывающих машин как в нормальных условиях, так и при возникновении поломок и неисправностей;

- способность взаимодействия (диалога) со всеми местными средствами автоматизации (станков, системы транспортировки и т.д.), обеспечивая для них выдачу информации или каких-либо средств (например, инструментов) с целью обеспечения функционирования системы при изменении стратегии производства.

г) на уровне системы в целом:

- возможность увеличения производственной мощности и наращивания средств автоматизации в различные периоды, в зависимости от нужд предприятия и посредством только добавления модулей и не имея незагруженных модулей;

- допустимость неисправностей на большей части из всех модулей системы (резервирование);

- возможность подсоединения системы к системам центральных ЭВМ предприятия.

- В зависимости от количества выпускаемой продукции и от ее номенклатуры системы могут приобретать соответствующие характеристики.

Так, при широкой номенклатуре и невысоких количествах отдельных видов продукции, будем иметь систему, ориентированную на обрабатывающие центры с максимальной гибкостью и относительно ограниченной производительностью.

Узкая номенклатура продукции и большие количества отдельных видов продукции означают, что система будет ориентирована главным образом на высокую производительность при некоторых потерях своей гибкости.

Наилучший путь, по которому следует идти при выборе какой-либо гибкой системы, это постепенный переход от простой, очень гибкой системы, способной расти и увеличивать производительность, и которая будет ступень за ступенью расширяться в зависимости от требований производства данного предприятия.

2.1.2.2. Виды гибкости

Машинная гибкость – легкость перестройки технологических элементов ГПС для производства заданного множества типов деталей.

Гибкость процесса – способность производить заданное множество типов деталей (возможно из различных материалов) разными способами.

Гибкость по продукту – способность быстрого и экономичного переключения на производство нового продукта.

Маршрутная гибкость – способность продолжать обработку заданного множества типов деталей при отказах отдельных технологических элементов ГАП.

Гибкость по объему – способность ГПС экономически выгодно работать при различных объемах производства.

Гибкость по расширению – возможность легкого расширения ГПС за счет введения новых технологических элементов.

Гибкость работы – возможность изменения порядка операций для каждого из типов деталей.

Гибкость по продукции – все разнообразие изделий, которое способна производить ГПС.

Все эти компоненты фактически не независимы; определяющими являются машинная и маршрутная гибкости.

Внешняя гибкость – число различных деталей, которые могут быть обработаны «экономично»

Внутренняя гибкость – способность ГПС экономично обрабатывать данный ассортимент деталей в быстроменяющейся последовательности их типов.

Структурная гибкость – определяется формой организации обработки.

Параметрическая гибкость – зависимость от технологических параметров оборудования.

2.1.3. Эффективность работы ГПС

Высокая степень гибкости производственных систем и дополнительные затраты, необходимые для их внедрения, требуют тщательного и всестороннего анализа экономической эффективности их использования.

Экономический эффект внедрения ГПС не всегда можно определить простым сравнением только стоимости и других показателей основного оборудования и агрегатов. Попытки применить традиционные формулы для подсчета экономической эффективности внедрения ГПС часто приводят к отрицательному результату. Объединение в одной системе металлообработки, контроля качества, транспортировки, и др. не просто складывает, а нелинейно увеличивает экономический эффект.

Опыт показывает, что эффективность ГПС возрастает с годами в течение определенного периода после первоначальных капитальных вложений.

Это результат следующих факторов:

1. приобретения опыта эксплуатации ГПС;

2. ранее внедренные ГПС позволят обновлять производство за счет совершенствования ЭВМ, программного обеспечения и отчасти станков (повышение скорости обработки данных, увеличение объема памяти ЭВМ, развитие микропроцессорной техники и т.д.);

3. гибкость ГПС позволяет наращивать производственные мощности постепенно, поэтапно, обрабатывать одновременно несколько разных деталей;

ГПС позволяет совершенствовать конструкцию изделия практически без дополнительных капиталовложений, связанных с изменением конструкций.

Опыт показывает, что затраты по внедрению первой ГПС значительно выше и сокращаются с внедрением каждой последующей системы.

Полностью оценить эффективность внедрения ГПС возможно только при всесторонней оценке их технических, организационных, экономических преимуществ и социальных последствий.

Уже имеются методики сравнения экономической эффективности вариантов новой техники.

3. Станочная система ГПС

Современное машиностроение примерно на три четверти имеет среднесерийный и мелкосерийный характер производства. Быстро обновляется номенклатура машин, одновременно возрастает их сложность и точность; все это приводит к необходимости оперативной перестройки производства на предприятиях. Организационно-технические средства, эффективные для массового однономенклатурного уровня производства, становятся тормозом для обновления продукции. Следовательно, необходимо создавать быстропереналаживаемые производства с высокой производительностью труда.

3.1. Классификация и основные определения

Станочная система – управляемая совокупность станков и вспомогательного оборудования, предназначенная для обработки одной, нескольких подобных заготовок или заготовок широкой номенклатуры на основе одного, нескольких или различных маршрутных технологических процессов.

Автоматические станочные системы функционируют без участия человека.

Автоматизированные станочные системы функционируют с участием человека

3.2. Оборудование, применяемое в ГПС

Состав оборудования системы определяется конструктивно-технологическими характеристиками обрабатываемых деталей, конструкций, транспортно-складских систем, промышленных роботов, системы управления и рядом др. факторов, отражающих специфику ГПС.

3.2.1. Оборудование для изготовления заготовок

Типовыми операциями по выполнению заготовок и деталей типа тел вращения и корпусных являются:

· рубка круглого проката;

· ковка и горячая штамповка;

· радиальная и торцевая раскатка;

· литье.

Для роботизированных комплексов заготовительного крупносерийного и массового производства характерно использование автоматизированных машин для литья под давлением, литья алюминиевых и пластмассовых изделий в металлические формы, кокильных, а также специализированных машин для изготовления оболочковых форм и зачистки отливок. Структурное построение таких комплексов характеризуется индивидуальным использованием основного литейного оборудования, обслуживаемого промышленными роботами и автоматизированными вспомогательными устройствами.

Комплекс А5925 (рис. 1) на базе кокильной машины и промышленных роботов специального исполнения предназначен для автоматизации основных технологических операций при изготовлении отливок массой до 10 кг.

1.ПР (специальное исполнение); для заливки металла (1 шт.);

2.ПР (специальное исполнение) для съема и передачи отливок (1 шт.);

3.машина для литья в кокиль мод. 5925 (1 шт.);

4.установка термостатирования кокиля (1 шт.);

5.электропечь мод. САТ 0,25 (1 шт.);

6.пульт управления ПР (1 шт.);