Автоматизированное производство (стр. 2 из 8)
При разработке ТП сборки в РТК предпочтительна высокая концентрация операций, определяющая модели роботов, их функции, точность, оперативность, быстродействие. Особенно важно уточнить временные связи элементов РТК, так как и они могут определить операционные возможности, модели и количество сборочных промышленных роботов (ПР). С этой целью возможно построение циклограммы как отдельных роботизированных рабочих мест и ПР, так и всего РТК в целом.
Обучаемые роботы — это роботы, которые могут приспосабливаться к различным случайным факторам, сопровождающим запрограммированную работу. Эта приспособляемость выражается в корректировке своей же программы на основе полученного «опыта» — результатов анализа и классификации возникающих отклонений и методов их устранения.
5. Производительность АС
Эффективность автоматизации определяется, прежде всего, экономической эффективностью, а также взаимосвязью технических и экономических показателей производства. Производительность труда и коэффициент роста производительности труда являются обобщенными показателями автоматизированного производства (АП).
Методы расчета и оценки производительности автоматизированных систем
Производительность определяется числом годных деталей, изделий, комплектов, выпускаемых машиной в единицу времени. Время обработки детали машиной является величиной, обратной производительности.
При расчете, анализе и оценке производительности автоматизированного оборудования с учетом разных видов затрат времени используют четыре вида ее показателей.
1. Технологическая производительность К — максимальная теоретическая производительность при условии бесперебойной работы машины и обеспечения ее всем необходимым:
.2. Цикловая производительность Qц — теоретическая производительность машины с реальными холостыми и вспомогательными ходами и при отсутствии простоев (Σtпр = 0):
,3. Техническая производительность Qт — теоретическая производительность машины с реальными холостыми ходами и учетом ее собственных простоев Σtc, связанных с выходом из строя инструментов, приспособлений, оборудования, т.е. при условии tх > 0, tвсп > 0 и Σtс > 0:
.4. Фактическая производительность Qф — производительность, учитывающая все виды потерь:
.Чем чаще и длительнее простои, тем ниже производительность.
Производительность автоматических линий с разным агрегатированием
На однопоточных линиях последовательного агрегатирования концентрируют разноименные операции ТП, последовательно выполняемые для каждого изделия.
Такие линии могут иметь жесткую межагрегатную связь без межоперационных накопителей заделов или гибкую связь с установкой таких накопителей.
Техническая производительность линии с жесткой связью
,где tp — время рабочих ходов цикла, определяемое длительностью обработки на лимитирующей позиции.
ВАЛ параллельного агрегатирования концентрируют одноименные операции дифференцированного технологического процесса, выполняемые на р изделиях. За время рабочего цикла Тц выдается р изделий, следовательно цикловая производительность таких линий
.В условиях массового производства используются две основные модификации этих линий:
1) линии из автоматов дискретного последовательного действия, работающих параллельно;
2) линии из автоматов параллельного действия, работающих последовательно.
Для линий первой модификации техническая производительность
.Для линий второй модификации техническая производительность
.Если многопоточная АЛ разделяется на участки-секции по методу равных потерь, то расчет производительности целесообразно проводить по выпускному участку
,где р — число потоков выпускного участка; Тц — длительность рабочего цикла выпускного участка; В — внецикловые потери одной рабочей позиции; q — число рабочих позиций на выпускном участке; nу — число участков в линии; W — коэффициент возрастания простоев выпускного участка из-за неполной компенсации отказов предыдущих участков.
6. Надежность в автоматизированном производстве
Надежность — это способность машин и механизмов выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих установленным режимам и условиям использования. Для автоматизированных систем надежность — это способность к бесперебойному выпуску годной продукции в установленном программой объеме в течение всего срока службы.
Основными свойствами машин, определяющими надежность, являются безотказность, долговечность и ремонтопригодность.
Показатели и методы оценки надежности
Показатели надежности делятся на частные, которые оценивают безотказность, ремонтопригодность, долговечность по отдельности, и комплексные (обобщенные), которые оценивают все три свойства.
Частным показателем безотказности является функция надежности P(t)
,где ω(t) — параметр потока отказов, характеризующий вероятность возникновения отказов в единицу времени или за рабочий цикл; Т — период эксплуатации системы.
Технический ресурс R — равен суммарной наработке за весь срок службы Т от ввода в эксплуатацию до предельного состояния (разрушение, потеря точности):
,где tрабi — i - я наработка на отказ; n — число отказов системы за период T ее эксплуатации; θcpi — среднее время устранения i - го отказа, определяемое ремонтопригодностью системы.
Надежность сложных многоэлементных систем
При расчленении сложной системы на отдельные элементы, для каждого из которых можно определить вероятность безотказной работы, для расчета надежности широко используют структурные схемы. В этих схемах каждый i - й элемент характеризуется своей вероятностью Pi безотказной работы в течение заданного периода времени. Исходя из этих данных, определяют вероятность безотказной работы P(t) всей системы.
Вероятность безотказной работы такой системы при независимости отказов равна произведению вероятностей безотказной работы ее элементов:
.Для повышения надежности сложных систем можно применять резервирование, когда при выходе из строя одного из элементов дублер выполняет его функции, и элемент не прекращает своей работы.
Технологическая надежность оборудования
Технологическая надежность — это свойство оборудования сохранять значения показателей, определяющих качество осуществления технологического процесса, в заданных пределах и во времени.
К показателям качества технологического оборудования относятся его геометрическая точность, жесткость, виброустойчивость и другие показатели, которые определяют точность обработки, качество поверхности и физические характеристики материала обрабатываемой детали. К наиболее действенным методам повышения технологической надежности оборудования относится метод автоматической подналадки и саморегулирования его параметров. При реализации этого метода изменившиеся параметры автоматически восстанавливаются за счет систем саморегулирования, структура которых зависит от скорости воздействия разных процессов на параметры оборудования.
7. Контроль и диагностика в условиях автоматизированного производства
В основе мер обеспечения надежной работы автоматизированных систем лежит непрерывный или периодический контроль за ходом технологических процессов, реализуемых в этих системах. Для реализации этих функций в современном производстве используются микропроцессоры, лазерные системы и др.
Контроль — это проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям. Под объектом технического контроля понимаются подвергаемая контролю продукция, процессы ее создания, применения, транспортирования, хранения, технического обслуживания и ремонта, а также соответствующая техническая документация.
Следовательно, объектом может быть как продукция, так и процесс ее создания.
Важным условием эффективной работы в автоматизированном режиме и быстрого восстановления работоспособности оборудования является его оснащение средствами диагностики.
Организация автоматизированного контроля в производственных системах