Автоматизация процессов машиностроения для различных типов производств.
Этапы развития автоматизации производственных процессов в МС
Развитие процессов авт-ии пр-ва на многих промышл. предприятиях проходит в след. 4 стадии: 1.частичная.2.комплекс. механиз3.частичная.4.комплексная автоматизация.
Механизация - направление развития пр-ва, хар-я применением в ПП машин и механизмов заменяющих физический труд человека.
Частичная мех-ция - мех-я части движения необход. для осущ. ПП либо главн. движения, либо вспомогат. и устан-х движ., либо движ.связанных с перемещ. изделий.
Комплексная мех-я – мех-я всех основных, вспомогательных, установленных и требуемых движений, кот. выполняются по ходу ПП.
Автоматизация – напр-ие развития пр-ва, хар-я освобождением работника не только от физических усилий для выполнения каких-то движений, но и от оперативного управления мех-ми, вып-ми это движение.
Частичная авт-я – автоматизация части операций по управлению ПП при усл-ии, что остальная часть всех операций выполняется рабочим.
Комплексная авт-я - хар-я выполнением всех функций для осуществления ПП без непосредственного вмешательства работника в работу оборудования. В обязанности человека входят настройка машины, вкл-ие и контроль.
По мере совершенствование станков с ЧПУ и образование на их основе авт-х техн. комплексов(АТК) ф-ии оператора всё в большей степени передавались машинам и обеспечивались условия для реализации безлюдной технологии мех-ой обработки.
|
|
|
Функции станочника:
| 1. загрузка загот. на станок и снатие дет.; | 5. включение станка; |
| 2. установка инструм. в шпиндель станка; | 6. контроль деталей; |
| 3. подбор нужного инструм.; | 7. общее наблюдение за работой оборуд.; |
| 4. смена установочно-зажимных присп.; |
Рост производительности труда станочника в интервале АВ осуществляется гл. образом засчёт совершенствования станков с ЧПУ. В ин-ле ВС за счёт расширения многостаночного обслуживания благодаря введению в станок с ЧПУ магазина инструментов и устройств авт-ой смены спутников с заг-ми. В интервале СД рост производительности труда осуществляется за счёт повышения кэф-та загрузки станка с ЧПУ благодаря объединению их в комплексы вкл-ие авт-ие транспорт-е системы(АТС), спутников, систем инструментального обеспечения(СИО) и контроль кач-ва в процессе изготовления деталей или на спец. позициях.
Гибкие производственные системы(ГПС) – система с высокой степенью авт-ии, предн. для изготовления дет. различных видов выпускаемых малыми и средними партиями. Она включает группы станков с ЧПУ для авт-ой мех-ой обработки, систему разгр-ки и загрузки заготовок и конвейерную систему транспортирования загот. от одной операции до следующей, управляющую ЭВМ, систему программного обеспечения для руководства и управления всем объёмом работ.
|
|
|
Мат. обеспечение авт-го комплекса, ПО системы управления - неотъемлемая часть такого комплекса, т.к. работа самих станков обеспечивается ЭВМ. ПО авт-го комплекса вкл. управление станком, трансп. оборудованием, автоматизир. складом, контролем и проверкой дет., системой инф-ии.
Общая концепция и стратегия автоматизации производства.
(Концепция – система взглядов на что-нибудь, основная мысль чего-нибудь. Стратегия – наука ведения войны).
К концу 60-х г.г. в промышленности развитых стран возникла проблема перестройки управления в промышл. системах в связи с необх-тью обеспечения их живучести при быстро изменяющихся законах рынка. Технические средства адаптации к этому времени развились до средств вычислительной техники, способной работать непосредственно в промышленных условиях. Их применение стало экономически целесообразно. Но было ещё мало мест, где именно проявится наибольший эффект от внедрения новых технических средств. На технологическом уровне управления ПС (нижнем) или на верхних уровнях управления связанных с организацией технологии. Поэтому в 70-е г.г. в страны с передовой технологией подвергли проверке 2-е гипотезы, суть которых сводилась к: что быстрее ведёт к успеху, автоматизация получения знаний или автоматизация самой технологии.
|
|
|
Автоматизация самой технологии позволяет уменьшить кол-тво людей, занятых непосредственно в ТП, поднять кол-тво производимых изделий и производить ПС за счет гибкой организации ТП, исключить или ускорить обучение персонала при переходе к др. номенклатуре или видам изделий, резко сократить вр. изготовления и др.
На основе этих гипотиз сформировались два глобальных направления:
1. условное объединение под названием АСУ/САПР. (MIS/CID.)
2. получило название АСУ ТП.( САМ)
В промышленно развитых странах наблюдалось развитие сразу 2 направлений, но доля капитальных вложений в 1 или др. направление была разной. Так в США основное внимание уделялось концепции CAD и к концу 70-ых гг. США значительно опережали др. страны в этой области. Япония сосредоточила капитальные вложения в концепцию CAM и в результате нанесла поражение США на международном рынке по целому ряду промышленных видов продукции. Достижения в этих 2 направлениях привели к необх. и возможности создания объединенной концепции CAD/CAM . Но для объединения этих концепций необходим интерфейс. Этот информационный комплект получил название MIS. Система CAD/CAM обладает особенностями:
|
|
|
1. строится на базе аппаратных и программных средств IBM для целей технологического проектирования, графического представления информации, машинного анализа, управления процессом
2. позволяет создать, анализировать, запомнить всевозможную графическую информацию без использования ручного чертежа
3. легко перестраевается по требованиям конкретного пользователя благодаря модульному постраению
4. имеет многотерменальный доступ со стороны пользователя
5. позволяет автоматически преобразовывать информацию в команды управления средсвами производства
6. имеет одновр.контроль точности, качества и надежности каждого технологического оборудования и продукции.
недостаток: она сохраняет ручной труд в управлении ТП, а, следовательно, технологич.ур. управления таких ПС остается достаточно жестким, ориентированным на специфику того или иного проекта. В связи с этим в 80-х гг. разрабатывается и осуществляется новая концепция, объединившая CAD/CAM, MIS и робототехнику, получившая название FMS (ГПС). С применением робототехники значительно повысилась гибкость управления ПС, и был сделан практический шаг в области разработки и создания трудосберегающих технологий и безбумажного производства. Т. о. общая концепция автоматизации производства – концепция создания автоматического производства (АП) - производственная ед. ( участок, цех ), где работа всех компанентов, т. е. ТО, транпортных и складских сист., обеспечения инструм., приспособлениями, загот. и т.п. координируются как единое целое системы управления обесп. быстую перестройку технологии изготовления при смене объектов производства.
АП расчитана на выпуск серийных, мелкосерийных и единичных изделий. Сущность: она создает возможность переходить с выпуска одного изделия на другое, практически без переналадки ТО и др. оборудования .
отличительные особенности:
1. гибкость пр-ства, способность его быстрого и без существенных затрат и средств переналадки на изготовл. новой продукции и на новые ТП с новой их организацией
2. высокий уровень комплексной автоматиз. ТП и всех процессов контроля качества и управления производством или существенным сокращением ручного труда
3. безлюдное производство(с минимальным кол-вом обслуживающего персонала)
4. новый метод подготовки и функционирования производства. Этот системный подход к разработке АП с широким применением процесса автоматизации.
Приемущества АП мех. обраб.по сравн. с др. составляющими унив. станков:
1. резкое увеличение производительности труда
2. быстрое реагирование на изменение требований заказчика
3. сокращение времени производственного цикла
4. уменьш. капитал. вложений, площ. и числ-сти персон. за счет 3-хсмен. реж. работы
5. снижение объема незавершенного производства
6. повышение эффективности управления
7. улучшение условий труда.
Трудности при создании производства: .1.недостаток ассортимента изготовленных и поставленных ГПС
2.несовершенство технич. характеритик оборуд. и аппаратуры управления.
3.относительно невысокая надежность работы АП.
Стратегич. доля развития автомат. пр-тва сводится к объединен. отдел. автоматизи. подсист.:САПР,АСУ ТПП,АСУП и ГПК в един. комплекс. сист.
Реализация стратегии автоматич. пр-ства сводится к решению следующих задач:
1. повышение уровня автоматизации в упралении производством
2. обеспечение рационального управления материальными запасами
3. повыш. эффек-сти и снижения себест. процессом транспортир. и перемещ.мат-лов
4. повышение качества обработанных деталей.На пути развития автоматич. пр-тва имеются трудности: 1.переход к работе станков в режиме безлюд. технологии. 2.автоматич. перестановка дет. со станка на станок. 3.обеспеч. составляющ. надежности компанентов АП. 4.создание кадров разработчиков и пользователей . 5.организация единых служб обработки информации.
Автоматизация процессов машиностроения для различных типов производств.
В завис. от р-ра производствен. программы различают производство 3-х основных типов : единичное, серийное, массовое.
В МП с постоянным V выпуска,как прав.,применяется высокопроизводит. спец. оборуд., объединенное автоматич. транспортно-загрузочными мех-мами периодического действия, что в комплексе представляет собой жесткие АЛ.
КСП хар-тся ограничен. вр. выпуска продукции, определенным сроком ее морального старения. Подготовка такого производства д. осущ-ся в короткие сроки. В этих усл. к осн. и вспом. оборуд. предъявляют требования высокой производительности и надежности, переналадки и возможности перекомпоновки сравнительно легкими способами. Снижение стоимости подготовки пр-тва зависит от соблюдения этих требований. Этим требованиям удовлетворяют автоматич. и полуавт. оборуд. и прежде всего агрегат. станки и станки с ЧПУ, кот. с помощью ПР можно объединить в переналаживаемые несинхронные гибкие АЛ.
СП (многономенклатурное)- в кот. длительность выпуска дет. одного типа колеблется от неск. дней до неск. недель до недавнего вр. имело парк оборуд. из переналаживаемых и широкоуниверсальных станков с ручным управлением.
Задача автоматизации решалась применением копировальных станков и быстропереналаж. станков полуавт. с кулачковыми механизмами. В наст.вр. имеются различные тенденции автоматизации этого производства:
1. Применение переналаживаемых агрег. станков, объединенных в переналаживаемые АЛ с гибкой связью (несинхронные).
2. Создание переналаживаемых АЛ для групповой обработки деталей сменными наладками. ( эк-ки выгодны только при достаточно больших сериях)
3. Создание АЛ с программным управлением станков с ЧПУ.
4. Создание автоматизированных производств из станков с ЧПУ с управлением от ЭВМ на среднем и на верхнем уровнях.
Последние 2 направления представляются наиб. перспективными, т.к. в них заложены предпосылки реализации качественно нового ур.производства (ГПС ).
Одним из путей эффективного решения комплексной автоматизации СП явл. создание типовых автомат. технологич. комплексов(АТК)различают назнач. для вып. наиб.распростр. в МС оп-ций, включая заготовит. и сбороч. Такие комплекса д. отвечать требованиям: 1.Обеспечивать надежное функционирование при высоком уровне автоматизации. 2.Охватывать основные ТП МС производства включая заготовительные и сборочные операции. 3.Иметь возможность стыковки между собой и с типовыми транспортными системами при различных компоновках автоматизированных участков и АЛ. 4.Обеспечить широкую приспосабливаемость к изменяющимся усл. произв. Технологич. комплексы д. обесп. возможность выбора того ур. автоматиз., кот. экономически оправдан.
Для ССП и МСП типовые роботизированные комплексы и ГПМ.
МСП, требующее переналадки в пределах хар-а наиболее низким уровнем производительности труда и автоматизации ПП.
В МСП номенклатура дет. закрепленных за станком может быть достаточно широкой, поэтому автоматизация в таком производстве должна развиваться за счет расширения методов групповой обработки и создания РТК и ГПМ, программируемых по 1-ой детали и обрабатываемые в дальнейшем.
Единичное производство – основа универсальные станки с ручным управлением. М.б. отдельные средства автоматизации. Широкая универсальность и высокая гибкость, т.е. возможность быстрой переналадки явл. главными преимуществами таких станков. Основной их недостаток – малая производительность и выполнение рабочим всего необходимого цикла управления, работой станка.
Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 436; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!