Концепция комплексной автоматизации в мелкосерийном производстве

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Серийное производство характеризуется увеличенной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями с меняющимся объемом выпуска. Размер партии т одновременно обрабатываемых заготовок с учетом бесперебойной работы оборудования рассчитывают по формуле

т = a_пзQ,

где Q — производительность технологического оборудования в шт/ч;апз = 8/яс — периодичность запуска партии в часах;

i — число смен (берется 8-часовая смена);

пс = 3, 6, 12, 24 — число суток (рекомендуемая периодичность запуска партии продукции).

Значение яс зависит от годовой программы Пг деталей. Нижняя граница числа заготовок тг, которые должны быть обработаны за один час, равна, шт/ч:

т_г = П_г/Ф.

В зависимости от размера партии запуска т различают: крупно-, средне- и мелкосерийное производства. К серийному производству можно отнести станкостроение, транспортное машиностроение, производство прессов, насосов, оборудование легкой и пищевой промышленности. В зависимости от объема выпуска продукции серийное производство может быть организовано по поточному и непоточному принципам. Непоточный принцип предполагает обработку заготовок партиями на каждой операции, при этом станки располагаются группами (по типам) без связи с последовательностью операций. Недостатком непоточного производства является увеличенное время на вспомогательные операции, в частности на транспортирование деталей от одной группы станков к другой, в комплектовочную кладовую, на мерительный пост и т. д.

В условиях бурного развития технологий и резко возрастающей потребности в новых видах изделий с быстрой сменяемостью моделей доля мелкосерийного многономенклатурного производства в общем объеме промышленной продукции во всем мире стала преобладающей. До недавнего времени мелкосерийное производство характеризовалось низкой степенью автоматизации и высокой трудоемкостью изготовления изделий. Это объяснялось основным недостатком традиционных средств автоматизации — узкой специализацией, связанной с изготовлением определенного вида изделий. При переходе на новый вид продукции сложнейшие автоматические комплексы приходилось существенно изменять или разрабатывать заново, что приводило к резкому возрастанию стоимости и сроков подготовки производства. Требовалось сформулировать концепцию комплексной автоматизации в мелкосерийном производстве с учетом его особенностей:

· большая номенклатура выпускаемых изделий (от 25 до 500 и более типоразмеров);

· относительно небольшие размеры партий по типам изделий (от 10 до 104 шт.);

· нестабильность годовой программы из-за быстрой сменяемости
моделей изделий (от нескольких дней до нескольких месяцев).

В то же время годовые объемы выпуска изделий в мелкосерийном производстве могут быть сравнимы с объемами выпуска продукции массового или крупносерийного производства. Указанные особенности мелкосерийного производства требовали создания систем автоматизации, обладающих технологической гибкостью, т. е. возможностью переналадки оборудования при смене типа изделия в пределах научно обоснованного типоразмерного ряда. В настоящее время основу систем автоматизации в мелкосерийном лпроизводстве составляет гибкий производственный модуль (ГПМ). На базе ГПМ формируются гибкие производственные системы (ГПС), комплексы и участки с использованием оборудования с ЧПУ, промышленных роботов, информационно-вычислительных систем с объединением их в единую диспетчерскую службу. Обеспечение технологической гибкости очень трудоемкое и дорогое мероприятие, и для облегчения этой инженерной задачи используют принцип модульного конструирования технических средств и стандартизации оснастки, инструмента, заготовок. При переналадке ГПС заменяются: управляющие программы, захватные устройства роботов (при необходимости), инструментальные блоки, устройства загрузки-выгрузки деталей, при необходимости технологические спутники и элементы транспортно-накопительной системы. Среднее время переналадки оборудования должно быть по возможности минимальным, так как это позволяет снизить разницу в производительности по сравнению со специализированными поточными линиями в массовом производстве. Основу ГПМ составляет базовый комплект (БК), который инвариантен к переналадкам в пределах принятого типоразмерного ряда изделий (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Схема гибкого производственного модуля

Базовый комплект является непереналаживаемой частью ГПМ и составляет 70...85 % от его объема. БК включает: единицу технологического оборудования (ТО) и устройство загрузки-выгрузки деталей (УЗВ). Добавив к БК операционный накопитель (ОН) заготовок и де талей, получим ГПМ, который связан с автоматическим складом (АС) и другими ГПМ с помощью транспортного робота (ТР). ГПМ является автономной единицей автоматизированной системы, которая может функционировать в трехсменном режиме без участия человека. Примеры ГПМ показаны на рис. 1.10.

1— ОЦ; 2 — обслуживающий робот; 3 — ОН; 4 — ТР; 5 — загрузочное устройство

На рис. 1.11 приведены структурные схемы обрабатывающего и сборочного комплексов ГПС на основе ГПМ.

Пример структуры механообрабатывающего производства, включающего заготовительные и основные гибкие автоматизированные

Рис. 1.11. Структурные схемы обрабатывающего (а) и сборочного (б) комплексов ГПС

на основе ГПМ:

ППрУ — подготовка программ управления; УЦ — управляющий центр; УК — участок кассетирования; АК — автомат кассетирования; УС — участок сборки; ЛСУ — линия сборки узлов; ЛСИ — линия сборки изделий; КФ — контроль финишный изделий; ЗК, ПК — заполненные и пустые кассеты соответственно

участки, представлен на рис. 1.12, а общий вид ГПС механообработки — на рис. 1.13.

Концептуальные подходы к проблеме комплексной автоматизации массового и мелкосерийного производства хорошо иллюстрируетдиаграмма, на которой изображены зоны эффективной автоматизации в зависимости от типа производства (рис. 1.14).

Рис. 1.12. Структура механообрабатывающего производства, включающего заготовительные и основные гибкие автоматизированные участки:

УИО — участок инструментального обеспечения; СЭО — система энергообеспечения; СГТПС — система поддержания параметров среды

Рис. 1.13. Общий вид ГПС механообработки (пример):

1,4 — модули токарной обработки; 2 — АС; 3 — модуль фрезерной обработки; 5 — ТР;

6-УВК

Рис. 1.14. Зоны эффективной автоматизации в зависимости от типа производства: т — размер партии заготовок; и — число типоразмеров

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 386; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!