ТИПОВЫЕ СТРУКТУРНО КОМПОНОВОЧНЫЕ
ТИПОВЫЕ СТРУКТУРНО КОМПОНОВОЧНЫЕ
РЕШЕНИЯ ГПС МЕХАНООБРАБОТКИ
Учебное пособие
Москва 2014
Разработано в соответствии с Государственным образовательным стандартом ВПО 2000г. для подготовки инженеров по специальности 151001.65 “Технология машиностроения”, магистров направления 151900.68 по профилю “Технология машиностроения” , 220700.68 и профилю “Автоматизация технологических процессов и производств” и специалистов по направлению 151701.65 “Проектирование технологических машин и комплексов”.
Рецензенты:
Генеральный директор ЗАО “ПРОМИНВЕСТ-ТЕХНО” Академик Российской академии транспорта Мержоев А.И.
Главный инженер ОАО “Моссельмаш” Шумаков А.П.
Учебное пособие выполнено на кафедре «Технология машиностроения» и предназначено для инженеров по специальности 151001.65 “Технология машиностроения”, магистров направления 151900.68 по профилю “Технология машиностроения” и направлению 220700.68 и профилю “Автоматизация технологических процессов и производств” и специалистов по направлению 151701.65 “Проектирование технологических машин и комплексов” Шакиров А.М., - М., Университет машиностроения, 2014 - 57 с.
В учебном пособии приводятся примеры структурно компоновочных решений внедренных ГПС механообработки, требования к станкам с ЧПУ, описания систем обеспечения функционирования ГПС, пути повышения эффективности создания и внедрения ГПС.
© Шакиров А.М. 2014
© Университет машиностроения, 2014
В учебном пособии приведены рекомендации по созданию ГПС механообработки. Сформулированы требования к станкам с ЧПУ встраиваемым в ГПС, показаны примеры компоновочных схем станков с ЧПУ, приведены примеры ГПС механообработки, описаны системы обеспечения функционирования ГПС, сформулированы пути повышения эффективности создания ГПС. Учебное пособие предназначено для инженеров по специальности 151001.65 “Технология машиностроения”, магистров направления 151900.68 по профилю “Технология машиностроения” и направлению 220700.68 и профилю “Автоматизация технологических процессов и производств”, а также для инженерно-технических работников машиностроительных предприятий и научно-исследовательских институтов связанных с созданием и внедрением ГПС.
ПРИНЯТЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
АСУ - автоматизированная система управления
АСУ ТП -автоматизированная система управления технологически
процессом
АС ТПП - автоматизированная система технологической подготовки
производства
АСИО - автоматизированная система инструментального
обеспечения
АСУП - автоматизированная система управления предприятием
АСНИ -автоматизированная система научных исследований
АСУО - автоматизированная система удаления отходов
АТСС - автоматизированная транспортно-складская система
ВТА - видеотерминал
ГАЛ - гибкая автоматизированная линия
ГАУ - гибкий автоматизированный участок
ГАЦ -гибкий автоматизированный цех
ГПМ - гибкий производственный модуль
ГПС - гибкая производственная система
ИРК - инструментально-раздаточная кладовая
КИМ - координатно - измерительная машина
ЛСУ - локальная система управления
МР - методические рекомендации
ОЦ - обрабатывающий центр
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство
ОКР - опытно-конструкторские работы
ОТК - отдел технического контроля
ПО - программное обеспечение
ПР - промышленный робот
ПК - программируемый контроллер
ПМ - промышленный манипулятор
РТК - робототехнический комплекс
РТМ - руководящий технический материал
САПР - система автоматизированного проектирования
САК - система автоматизированного контроля
СОЖ - смазочно-охлаждающая жидкость
ТО - технологическое оборудование
ТЗ - техническое задание
ТП - технический проект
ТЭО - технико-экономическое обоснование
ТЭП - технико-экономические показатели
УВК - управляющий вычислительный комплекс
УП - управляющая программа
ЧПУ - числовое программное управление
ЭВМ - электронно-вычислительная машина
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Металлорежущие станки для ГПС механообработки 9
1.1 Станки с ЧПУ фрезерно-сверлильно-расточной группы 10
1.2 Станки с ЧПУ и ОЦ токарной группы 17
1.2.1 Компоновка станков с ЧПУ и ОЦ токарной группы 18
1.3 Станки с ЧПУ шлифовальной группы 19
2. Автоматизированные системы обеспечения
функционирования ГПС 20
2.1 Автоматизированная транспортно-складская система (АТСС)
2.1.1 Складское оборудование АТСС 22
2.1.1.1 Краны-штабелеры 22
2.1.1.2 Устройства для приема и перемещения груза 23
2.1.1.3 Стеллажи 24
2.1.1.4 Транспортно-складская тара 25
2.1.2 Транспортные средства АТСС 29
2.1.2.1 Транспортные роботы 29
2.1.2.2 Рельсовые транспортные роботы 29
2.1.2.3 Безрельсовые транспортные роботы 30
2.1.3 Компоновки АТСС 32
2.1.3.1 АТСС линейного типа на базе кранов штабелеров и
напольного оборудования 32
2.1.3.2 АТСС кольцевого типа на базе конвейерного оборудования
2.1.3.3 АТСС многорядного типа 34
2.1.3.4 АТСС на базе подвесных конвейеров 34
2.2 Автоматизированная система управления ГПС 34
2.2.1 Информационное обеспечение АСУ ГПС 39
2.2.2 Программное обеспечение АСУ ГПС 40
2.2.3 Техническое обеспечение АСУ ГПС 40
2.2.4 Общие принципы функционирования АСУ ГПС 41
3 Структурно компоновочные решения ГПС
механообработки 44
3.1 ГАУ механообработки корпусных деталей 45
3.2 ГАУ фирмы Werner Kolb механообработки корпусных
деталей автомобиля BMW 47
3.3 ГАЛ фирмы Comay механообработки головок блока
цилиндров 49
3.4 ГАЛ фирмы Burkhardt Weber механообработки корпусных
деталей 50
3.5 ГАЛ фирмы Burr механообработки корпусных деталей 51
3.6 ГАЦ механообработки корпусных деталей станков
фирмы MAZAK 52
3.7 ГАЦ механообработки корпусных деталей станков
фирмы Makino 53
3.8 ГАЗ производства электродвигателей приводов станков 54
Список литературы 56
Введение
Современное машиностроительное производство характеризуется быстрой сменой объекта производства, увеличением номенклатуры и уменьшением объемов производств, требованиями повышения производительности обработки.
При этом, одним из направлений решения данных задач является комплексная автоматизация процессов механической обработки. В условиях серийного производства наиболее эффективным способом автоматизации является применение станков с ЧПУ объединенных АТСС и автоматизированными системами обеспечения функционирования ГПС. Применение станков с ЧПУ в 2-3 раза сокращает время пребывания деталей в цехе. При этом доля основного технологического времени повышается с 43% до 75%, за счет снижения доли вспомогательного и подготовительно-заключительного времени. Однако, коэффициент загрузки станков с ЧПУ составляет 40-50%, из-за потерь по организационно-техническим причинам, при этом коэффициент сменности составляет лишь 0,79. Для повышения эффективности использования станков с ЧПУ необходимо:
1. повышать уровень автоматизации станков за счет применения манипуляторов, при станочных накопителей, повышения надежности и быстродействия систем ЧПУ;
2. увеличивать степень концентрации технологических операций совмещая на станках операции точения- сверления – фрезерования – растачивания – зубообработки и другие специальные методы , включая контроль и диагностику
состояния технологической системы СПИД;
3. повышать производительность и надежность станков;
4. применять безлюдную технологию;
5. интенсифицировать режимы резания за счет повышения жесткости и мощности станков, применения инструментов оснащенных пластинками из керамики и СТМ [1];
6. повышать скорости холостых ходов (до 15 м/мин);
7. сокращать время на смену инструментов и подготовку инструментальных комплектов.
Данное пособие разработано на опыте создания и эксплуатации ГПС механообработки на отечественных и зарубежных предприятиях. При этом внедренные ГПС имели частные технические решения обусловленные техническими и технологическими возможностями оборудования. Для сокращения затрат, сроков создания и внедрения ГПС необходимы научно-обоснованные типовые структурно компоновочные решения ГПС.
1. Металлорежущие станки для ГПС механообработки
При создании ГПС выбор металлорежущего оборудования является доминирующим фактором влияющим на технико-экономические показатели. На выбор оборудования влияет:
- предполагаемый уровень автоматизации и структура гибкости ГПС
( ГОСТ 26228-90);
- конструкторско-технологические характеристики подлежащих
изготовлению деталей;
- тип производства, номенклатура и партия запуска деталей.
Современные станки с ЧПУ встраиваемые в ГПС оснащаются при станочными накопителями, устройствами загрузки-выгрузки, автоматизированными системами диагностики состояния технологической системы СПИД, дополнительными степенями свободы подвижных частей станков, что позволяет производить комплексную обработку деталей за одну технологическую операцию и обеспечить автономность работы во времени. Станки с ЧПУ токарной группы при необходимости могут иметь исполнение
для выполнения дополнительных переходов – фрезерования, сверления, зубообработки, нарезания шлицев, термической обработки. Системы ЧПУ (CNC) позволяют производить графическое диалоговое программирование с 3D-симуляцией реального времени работы станка. Станки с ЧПУ фрезерно-сверлильно-расточной группы позволяют выполнять комплексную обработку корпусных деталей с 5 сторон за одну технологическую операцию. При необходимости на станках данной группы можно производить токарную обработку, по команде системы ЧПУ автоматически уменьшать усилие закрепления заготовок при выполнении чистовых переходов.
В данном разделе приводятся дополнительные данные по станкам с ЧПУ, позволяющие более рационально выбирать оборудование при создании ГПС.
1.1Станки с ЧПУ фрезерно-сверлильно-расточной группы.
Компоновочные решения и основные параметры и размеры многоцелевых станков с ЧПУ сверлильно-фрезерно-расточной группы приведены в ГОСТ 27491-87.
Выбор модели станка зависит от конструкторско-технологических характеристик обрабатываемых деталей, типа производства, требований к уровню автоматизации ГПС. Основной характеристикой станка является ширина стола, которая изменяется с коэффициентом геометрической прогрессии 1,26. На станках с горизонтальной осью шпинделя соотношение ширины и длины стола равно 1:1 или 1:1,25, а на станках с вертикальной осью шпинделя - 1: 1,6 или 1: 2. Перемещения стола выбирают с учетом наибольших размеров обрабатываемых деталей, размеров приспособлений устанавливаемых на паллеты (ГОСТ 27218-87) и выхода инструмента за контуры обрабатываемых поверхностей.
В зависимости от технологического назначения возможна компоновка станка с вертикальным или горизонтальным расположением шпинделя. Загрузка-выгрузка станков производится паллетами. Паллеты имеют Т-образные пазы, базовые отверстия для ориентации на столе станка и зажимные поверхности. В зависимости от компоновки станка, габаритов и массы комплекта паллета-приспособление-деталь применяют следующие варианты загрузочных устройств:
1. Поворотное двух позиционное загрузочное устройство (Рис 1.1). Загрузочное устройство оснащено механизмом перемещения паллет на стол станка. Недостатком данного устройства является увеличение площади станка. Возможна компоновка загрузочного устройства сбоку стола станка.
2. Двух позиционное фронтальное загрузочное устройство
(Рис 1.2). При загрузке станка стол перемещается к требуемой
станции, где производится загрузка или выгрузка стола.
3. Осевые загрузочные устройства (Рис. 1.3). Загрузочные устрой-
ства расположены по оси стола станка. Данный вариант применяется для паллет с размером от 1000 мм.
4. Загрузка стола станка транспортным роботом (Рис. 1.4).
Рис.1.1 Поворотное двух позиционное загрузочное устройство
Рис.1.2 Двух позиционное фронтальное загрузочное устройство
Рис.1.3 Осевые загрузочные устройства
Рис. 1.4 Загрузка станка транспортным роботом
Для обеспечения автономности работы станка встраиваемого в ГПС необходимы системы накопления настроенных комплектов паллет. В зависимости от длительности цикла обработки детали на станке, габаритов и массы заготовок, компоновки станка и ГПС возможны следующие схемы накопительных устройств:
1. Многоместный накопитель (поз. 9) (Рис. 1.5), объединен с
загрузочным устройством станка. Загрузка-разгрузка паллет на стол (поз.5) выполняется перегрузочным устройством (поз.6).
Загрузка-выгрузка накопителя производится загрузочным устройством (поз.7).
Рис. 1.5 Многоместный накопитель
2. Вертикальный накопитель элеваторного типа (Рис. 1.6),
применяется для мелких корпусных деталей с небольшим циклом обработки. Позволяет экономить площадь цеха и обеспечить автономность работы станка. Данные системы накопителей паллет предлагаются японскими фирмами Matsuura Houera и Mazak. При загрузке паллеты кодируются, что позволяет загружать в накопитель разноименные детали.
Рис. 1.6 Вертикальный накопитель элеваторного типа
3. Линейные накопители (Рис. 1.7). Данная схема применяется для
крупных корпусных деталей. Настроенные комплекты паллет
по команде АСУ ГПС подаются транспортным роботом (поз. 6)
на загрузочные позиции станков.
Рис. 1.7 Линейные накопители
4. Многоярусный кольцевой накопитель (Рис.1.8). Применяется
для накопления паллет с мелкими и средними корпусными деталями.
Рис.1.8 Многоярусный кольцевой накопитель
5. Стеллажный многоярусный накопитель (Рис. 1.9). Загрузка и
последующая выгрузка накопителя производится краном штабелером. Данная схема позволяет обеспечить автономность работы станка на длительный период времени.
Рис. 1.9 Стеллажный многоярусный накопитель
К станкам фрезерно-сверлильно-расточной группы для ГПС
предъявляются следующие дополнительные требования:
1. обеспечить взаимозаменяемость паллет для всей группы
однотипных станков;
2. оснащение станков устройствами контроля положения
обрабатываемых поверхностей и режущей части инструмента;
3. возможность использования многошпиндельных и
плансуппортных головок;
4. контроль состояния технологической системы СПИД с
обеспечением стабильности точности и качества обработки;
5. возможность 5-ти сторонней обработки при выполнении
дополнительных переходов – шлифования, глубокого сверления, протягивания.
1.2 Станки с ЧПУ и ОЦ токарной группы
Анализ деталей обрабатываемых на токарных станках показывает, что более 60% поверхностей предусматривают обработку: шпоночных и винтовых канавок; зубьев и шлицев; крепежных и глубоких отверстий; окон, лысок и пазов; наклонных поверхностей (Рис.1.10). Также в деталях данной группы возможно термическое упрочнение (поверхностное до HRCэ 30…35 ед., химикотермическое - до твердости HRCэ 55…65 ед.).
Рис. 1.10 Зубофасочный переход
Данные требования предъявляют к станкам данной группы дополнительные требования:
1. возможность управления движениями узлов станка более чем
по четырем (пяти) осям;
2. оснащение револьверных головок приводным инструментом;
3. поворот и фиксация шпинделя с изделием на требуемый угол;
4. параллельная обработка детали двумя и более револьверными
головками;
5. наличие на станке противошпинделя (оппозитные шпиндели);
6. наличие на станке инструментальных магазинов с
устройствами автоматической замены инструмента или его
режущей части;
7. оснащение станков автоматизированными системами
контроля состояния и положения режущих инструментов;
8.возможность выполнения дополнительных операций –
зубонарезания, шлифования, термического упрочнения и т.п.;
9. применение инструментальных материалов для обработки
упрочненных поверхностей твердостью до HRCэ 60…65 ед;
10.использование автоматизированных систем контроля
точности и качества обработки ;
11.наличие автоматизированных систем накопления, загрузки
и выгрузки изделий;
12.оснащение станков подвижными и неподвижными люнетами
13.возможность быстрой переналадки станка.
1.2.1 Компоновка станков с ЧПУ и ОЦ токарной группы
В зависимости от конструкторско-технологических характерис-
тик обрабатываемых деталей возможно применение станков с
горизонтальной или вертикальной осью вращения заготовки .
Станки с вертикальной осью (карусельные) применяют для
обработки крупных деталей класса диски. Станки данной группы
могут иметь исполнение одно или двух стоечное, патронное или
патронно-центровое, иметь несколько независимых суппортов с револьверными головками и вращающимися инструментами, два параллельных шпинделя изделия с нижним или верхним расположением.
Станки с горизонтальной осью закрепления деталей имеют два
исполнения – патронное или патронно-центровое [2].
Загрузка станков может производиться:
- напольными роботами;
- портальными манипуляторами.
Использование напольных манипуляторов ограничено из-за
необходимости дополнительной производственной площади для
манипулятора. В зависимости от числа степеней свободы, портальные манипуляторы могут быть линейного или рамного типа.
Портальные манипуляторы также можно использовать для замены режущих инструментов и кулачков при наличии соответствующих магазинов на станке.
Для накопления заготовок для токарных станков используют:
- тактовые столы;
- конвейеры;
- стационарные столы;
- накопители типа “Унифлекс”(Рис. 1.11).
Накопители “Унифлекс” позволяют обеспечить большую
автономность работы станков.
Рис. 1.11 Накопители типа “Унифлекс”
1.3 Станки с ЧПУ шлифовальной группы
Станки с ЧПУ шлифовальной группы применяются на операциях
круглого шлифования наружных цилиндрических и криволиней-
ных поверхностей , торцов валов, шлифования отверстия и торца,
зубьев зубчатых колес. К станкам данной группы предъявляют
дополнительные требования:
1.накопление и автоматизированная загрузка-выгрузка изделий;
2.возможность бесступенчатого регулирования подач, циклов
и видов шлифования;
3.автоматический контроль точности и качества обработки;
4.автоматический контроль состояния режущей части
шлифовального круга;
5.наличие устройств для динамической балансировки шлифо-
вальных кругов;
6.наличие магазина шлифовальных кругов;
7.управление механизмом правки круга от системы ЧПУ;
8.оснащение станков автономными системами подачи и
регенерации СОЖ;
9.класс точности станков не ниже “В”.
В ГОСТ 27797-88 приведены технические требования к
шлифовальным станкам с ЧПУ и ГПМ.
Загрузочные и накопительные устройства для станков
шлифовальной группы аналогичны станкам токарной группы.
2. Автоматизированные системы обеспечения
функционирования ГПС
2.1 Автоматизированная транспортно-складская система (АТСС)
АТСС – система взаимосвязанных автоматизированных транс-
портных и складских устройств для укладки, хранения, накоп-
ления, разгрузки и доставки предметов труда и технологической оснастки.
АТСС одна из основных систем обеспечения функционирования, так как основой организации работы ГПС является схема- СКЛАД-
СТАНОК-СКЛАД, при этом выполняются следующие функции:
1.прием материалов, заготовок, полуфабрикатов, деталей, приспособлений, режущего и вспомогательного инструмента ;
2.выдача со склада материалов, заготовок, полуфабрикатов, деталей, технологической оснастки;
3.учет поступления, выдачи и наличия на складе материалов, полу-
фабрикатов, деталей и технологической оснастки;
4.транспортирование заготовок, полуфабрикатов, технологической
оснастки и деталей на склад , приемные устройства технологичес-
кого оборудования;
5.межоперационное транспортирование паллет или кассет с заготовками;
6.транспортирование настроенных комплектов режущих инстру-
ментов с ОНИ или со склада АТСС к ГПМ и обратно.
Состав АТСС образуют две подсистемы – транспортная и складская. Типажом АТСС установлен следующий ряд грузоподъемности оборудования : 0,05; 0,1; 0,15; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0;
3,2 т. Габариты грузовых единиц, мм: 400 х 300; 400 х 400; 400 х 600; 500 х 500; 600 х 600; 600 х 800; 800 х 800; 800 х 1200; 1000 х
1000; 1000 х 1600; 1200 х 1200. На Рис.2.1 приведена классифи-
кация технических средств АТСС.
Рис. 2.1 Технические средства АТСС
2.1.1 Складское оборудование АТСС
2.1.1.1 Краны штабелеры
Основные функции - загрузка-выгрузка стеллажей и приемных устройств ТО, распределение грузов между ТО. Штабелирующее
оборудование подразделяют на две большие группы – напольное и
крановое. Параметры напольных штабелеров определены ГОСТ 10721-71. Напольные штабелеры обладают большей гибкостью и
большей скоростью перемещения грузов, исключают жесткие связи со строительными конструкциями цеха, лучшим использова-
нием объема склада. Недостатком напольных штабелеров является
необходимость присутствия оператора при выполнении транспорт-
ных операций.
Крановые штабелеры бывают с одной и с двумя колоннами. При
этом классифицируются по способу крепления и по месту расположения приводов. В ГОСТ 16553-82 приведены типы и основные параметры кранов-штабелеров. На Рис.2.2 показана конструкция крана-штабелера СА ТСС-1,0 [ 3 ].
Рис.2.2 Кран-штабелер
2.1.1.2 Устройства для приема и перемещения груза
Для выполнения внутри складских перемещений грузов предусматривают специальные устройства – приемные секции стеллажа (ПСС), устройства контроля массы (УКМ) и габаритов (УКГ), конвейеры роликовые и цепные, перегрузочные и накопительные устройства, транспортные средства (электротележки, электропогрузчики ). На автоматизированных
складах ГПС предусматривают следующие перегрузочные устройства:
конвейеры с позицией точной установки грузов (одно и двух
ярусные);
приемные секции и конвейеры, встроенные в конструкцию
стеллажа на уровне первого и последующих ярусов;
стационарные столы точного позиционирования для установки
кассет, настроенных паллет или тары;
тележки для перемещения грузов к ТО и обратно;
специальные перегрузочные устройства с возможностью поворота груза на 90°…360° и последующего перемещения;
перегрузочные манипуляторы и роботы;
накопители (вертикального, горизонтального или карусельного типа;
столы подъемные.
Из таких унифицированных узлов можно компоновать различные
варианты конвейерных систем АТСС, однако данное оборудование серийно не изготавливается. На Рис.2.3 показан
вариант конструкции приемно-поворотного модуля.
Рис. 2.3 Приемно-поворотный модуль
2.1.1.3 Стеллажи
Основные параметры и размеры стеллажей проектируют и изготавливают по ГОСТ 14757-81 и ГОСТ 16141-81. Стеллажи подразделяются:
на полочные, без полочные, каркасные, консольные;
по состоянию грузов на стеллаже – подвижное или неподвижное
хранение;
по наличию приводных устройств – с приводом и без привода;
по связи с каркасом здания – не связанные конструктивно с карка-
сом здания и замещающие каркас здания частично или полностью;
по возможности приема и выдачи грузов – одностороннего или
двухстороннего обслуживания.
На Рис 2.4 показаны конструктивные параметры клеточных стел-
лажей по ГОСТ 14757-81.
Рис. 2.4 Конструктивные параметры стеллажей
Таблица 2.1 Основные параметры каркасных и без полочных
стеллажей по ГОСТ 14757-81
_________________________________________________________
Стеллаж Длинна ячейки Ширина стеллажа Высота стеллажа
А, мм В, мм Н, м
_________________________________________________________
Каркасный 450, 950, 1320, 450, 670, 800 1,8 2,4 3,0 3,6
( тип 1 ) 1800, 2650 850, 900, 1120, 4,2 5,1 5,7 6,3
1250, 1700 6,9 7,8 8,4 9,3
_________________________________________ 9,9 10,5 12,3
Без полочный 14,4 16,2
(тип 2 )
_________________________________________________________
2.1.1.4 Транспортно-складская тара
Хранение грузов на стеллажах АТСС выполняется в специальной технологической таре – кассеты, поддоны, спутники...
Конструктивные параметры тары определяют технические характеристики стеллажей и устройств приема и перемещения грузов. Типоразмеры тары должны соответствовать ГОСТ 14861-74 “Тара производственная. Типы, основные параметры и размеры”. ( Рис.2.5 и Рис.2.6 и Таблица 2.2 -2.3 ), ГОСТ 9570-73
“Поддоны ящичные и стоечные. Типы, основные параметры и размеры” (Рис.2.7) и ГОСТ 9078-74 “Поддоны плоские. Типы,
основные параметры и размеры”. При создании ГПС механооб-
работки наибольшее применение получили ящичные металлические или пластмассовые поддоны изготавливаемые по
ГОСТ 14861-74.
Рис. 2.5 Тара производственная
Рис. 2.6 Тара производственная
Таблица 2.2 Основные параметры тары ящичного типа 1
по ГОСТ 14861-74- в мм
| L | B | L1 | B1 | H | l | b | h | h 1 | Масса брутто ,кг не более |
| Не более | Не менее | ||||||||
| 350,400 | |||||||||
| 350,400,450,500,550 | 100,250,500 | ||||||||
| 350,400,450,500,550,650,750 850,950 | 250,500, | ||||||||
| 650,750,850,950,1050 | |||||||||
| 450,500,550,650,750,850, 950,1050,1150 | 250,500, | ||||||||
| 650,750,850,950,1050,1150 | 500,1000 | ||||||||
| 650,750,850,950,1050,1150 | 500,1000 | ||||||||
Таблица 2.3 Основные параметры тары ящичной типа 2
по ГОСТ 14861-74 – в мм
| L | B | L1 | B1 | H | l | b | h | h 1 | h 2 не более | Масса брутто, кг не более |
| не более | не менее | |||||||||
| 250,500,1000 | ||||||||||
| 850,950,1050,1150 | 250,500,1000 | |||||||||
| 850,950,1050,1150 | 250,500,1000 | |||||||||
| 850,950,1060,1150 | 250,500,1000 | |||||||||
| 850,950,1050,1150 | 250,500,1000 | |||||||||
Рис. 2.7 Поддоны ящичные и стоечные
Таблица 2.4 Технические характеристики ящичных
металлических поддонов конструкции “Огрстанкинпром”
Модель
Параметр 1М-1А 1МП-2А
Обозначение 1М321.6-1А 1МП-642.-2А
_________________________________
Ящичный Ящичный
Тип с передней скошен-
ной ножкой
Грузоподъемность, кгс 200 200
Размеры внешние, мм:
длина 200 418
ширина 356 618
высота 183 317
Масса, кг 5,1 20,7
_________________________________________________________
2.1.2 Транспортные средства АТСС
2.1.2.1 Транспортные роботы
Транспортные роботы ГПС подразделяются на два подкласса:
напольные и подвесные.
Напольные транспортные роботы выпускаются рельсовыми и безрельсовыми.
Подвесные транспортные роботы подразделяются на портальные, монорельсовые и консольно-крановые.
2.1.2.2 Рельсовые транспортные роботы
Предназначены для перемещения грузовых единиц к линейным накопителям ГПС и приемным устройствам технологического оборудования ( Рис. 2.8 ). Недостатком рельсовых транспортных роботов является недостаточная гибкость, поэтому данные роботы
применяются на ГПС механообработки крупных корпусных деталей (Рис. 2.9) и для транспортирования грузов кассетного типа - “Унифлекс” (Рис. 2.10).
Рис. 2.8 Транспортный робот рельсовый
Рис. 2.9 ГПС механообработки корпусных деталей
Рис. 2.10 Транспортно накопительная система «Унифлекс»
2.1.2.3 Безрельсовые транспортные роботы
Данные роботы обладают большей гибкостью в перемещении грузов так как трассу движения можно объединить с трассами движения роботов цеха и в случае поломки робота его можно заменить дублером. Для транспортировки грузов по требуемому
маршруту роботы оснащаются системами управления (электромеханической, оптоэлектронной или индуктивной).
В электромеханической системе слежения предусмотрено использование в дорожном покрытии направляющей шины или паза, по которому перемещается направляющий ролик, закрепленный на откидном кронштейне и связанный с передним
управляемым колесом. При отклонении робота от трассы движения кронштейн через рычажную систему воздействует на
управляемые колеса, или через систему контактов – на сервопривод управляемого колеса.
Индуктивная система слежения имеет два исполнения:
1. робот движется вдоль металлической полосы, проложенной вдоль трассы движения на поверхности дорожного покрытия. Под передней частью робота расположены датчики слежения;
2. робот движется над кабелем с низкочастотным током проложенным в полу трассы движения. При движении робота
в кабеле генерируется переменное электромагнитное поле, которое фиксируется двумя датчиками , разность напряжений используется для управления колесами.
При оптоэлектронной системе слежения на трассу движения
робота наносится светлая полоса шириной 10-70 мм . Полосы
могут быть: светоотражающие металлизированные или метал-
лические; флуоресцентные (датчики работают в ульрафеолетовом
спектре); светоотражающие с белой полосой и черной окантовкой
(используются датчики контраста двух цветов).
Транспортные роботы могут быть с выдвижным грузозахватным
столом, поворотным грузозахватным столом, с приводным роль-
гангом на столе, подъемным грузо-захватным столом.
Транспортные роботы монорельсовые состоят из электротележки
( с приводом от специального шинопровода) перемещающейся по монорельсу и установленного на ней промышленного робота. Монорельсовые транспортные роботы выполняют простейшие операции - загрузку технологического оборудования, транспортеров и конвейеров.
Транспортные роботы портального типа выполняют операции по обслуживанию технологического оборудования и межоперационному перемещению заготовок …
2.1.3 Компоновки АТСС
2.1.3.1 АТСС линейного типа на базе кранов-штабелеров и
напольного оборудования
Заготовки поступают в межцеховой таре на приемную площадку
АТСС ГПС и перекладываются в кассеты или поддоны склада
(Рис. 2.11). Оператор склада через устройство связи с АСУ ГПС передает информацию о заготовках, их количестве и команду на перемещение поддона на склад. По конвейеру роликовому тара с заготовками перемещается через устройство контроля габаритов и массы в зону действия крана-штабелера, который перемещает тару в свободную ячейку склада. АСУ ГПС запоминает положение тары в данной ячейке. Технологическое оборудование расположено
вдоль склада. В зависимости от уровня автоматизации загрузка технологического оборудования может производиться в ручную или манипуляторами.
Рис.2.11 АТСС линейного типа на базе крана штабелера и
напольного оборудования
2.1.3.2 АТСС кольцевого типа на базе конвейерного оборудования
Накопление и межоперационное транспортирование заготовок
производится кольцевым конвейером (Рис.2.12), вдоль которого расположены приемные устройства технологического
оборудования. Заготовки предварительно закрепляются на
приспособления спутники, которые проходят весь цикл обработки.
На конвейере предусмотрены позиции загрузки-выгрузки, поворота, перегрузки. Данная схема АТСС применяется на ГАЛ механообработки сложных корпусных деталей с жесткой синхронизацией операций.
Рис. 2.12 АТСС кольцевого типа на базе конвейерного накопителя
2.1.3.3 АТСС многорядного типа
Хранение заготовок производится на стеллажах, а межопера-
ционое перемещение заготовок и деталей к технологическому
оборудованию выполняют транспортные роботы (Рис. 2.13).
Рис.2.13 АТСС многорядного типа
2.1.3.4 АТСС на базе подвесных конвейеров
Данный способ хранения и межоперационного перемещения
грузов выполняется подвесными конвейерами (монорельсовыми,
подвесными грузонесущими или толкающими).
Применяются данные схемы при небольшой номенклатуре изделий и большой программе выпуска.
2.2Автоматизированная система управления ГПС
Одной из основных систем обеспечения функционирования ГПС является АСУ. В зависимости от структурно компоновочного решения, структуры управления цехом и заводом, типа, состава и количества технологического оборудования и АТСС – определяются функции, состав и задачи АСУ ГПС.
На рис. 2.14 и Рис 2.15 показана четырех уровневая схема организации и управления ГПС механообработки корпусных деталей [4].
Рис. 2.14 Четырех уровневая схема организации и управления ГПС
Рис. 2.15 Схема организации производства на ГПС
Четвертый уровень обусловлен управляющим воздействием на ГПС служб завода (ПЭО, ПДО), обеспечивающими выполнение перспективного, текущего и оперативно-календарного планирования предприятия в соответствии с производственно-подготовительной
функцией обслуживания производства.
Третий уровень управления – оперативно-диспетчерское управление
обусловленное управляющим воздействием на ГПС административно-управленческим персоналом цеха и руководством ГПС, обеспечивающим выполнение плана цеха и ГПС.
Второй уровень управления – групповое управление технологическим оборудованием и системами, оперативно-кален-
дарное планирование производства, учет и диспетчирование хода производства.
Первый уровень – локальные системы управления технологического оборудования, соединенные каналами связи с УВК.
Линейная структура управления Рис. 2.16 предусматривает управление ГПС на уровне административно-управленческого персонала по соответствующим функциям управления.
Рис.2.16 Линейная структура управления ГПС
Оперативное управление предусматривает разработку, доведение до работников ГПС месячных, декадных, суточных, сменных заданий, обеспечение и контроль их выполнения, оперативное регулирование и координацию работы ГПС.
Линейное и функциональное управление ГПС и ее подразделениями осуществляется посредством соответствующих положений.
Управление административно-управленческими сотрудниками, ИТР и служащими ГПС осуществляется на основе должностных инструкций, определяющих характер их деятельности
Управление трудовым процессом по эксплуатации и обслуживанию производится на основе рабочих инструкций и квалификационных требований к персоналу ГПС в соответствии с соблюдением инструкций по технике безопасности и охране труда, а при необходимости , то по соответствующему регламенту.
АСУ ГПС обеспечивает управление участком на основе замкнутых контуров управления. Контуры управления формируются для периодов управления - квартал (месяц), декаду, сутки, смену.
Рассматриваются следующие задачи управления в каждом контуре:
- формирование плана;
- анализ состояния объектов управления;
- сбор и формирование информации о протекании управляемого
процесса;
- принятие управленческого решения;
- реализация управленческого решения.
Совокупность контуров управления по уровням и периодам управления .образует структуру организационно-экономического управления АСУ ГПС.
Алгоритм функционирования АСУ ГПС (связь с вышестоящим уровнем) реализуется следующим образом:
- получает планы выпуска продукции;
- обеспечивает необходимыми материалами (технологическая
оснастка, инструмент и т.п.) в соответствии с разработанными
ПДО планами обеспечения;
- управляющими воздействиями (корректировка планов выпуска,
ППР, организационные мероприятия и пр.);
нормативно-справочной информацией.
При этом АСУ ГПС выдает:
- отчет о работе оборудования;
- готовую продукцию;
- отчет о наличии необходимого запаса материалов и технологи-
ческой оснастки;
- заявки о дополнительных поставках материалов;
- данные о изношенных инструментах, бракованных деталях и т.п.
Связь АСУ с вышестоящим уровнем управления обеспечивается группой комплексов задач организационно-экономического управления ГПС. На этом уровне формируются сменно-суточные
задания для технологического оборудования (ГПМ, АТСС, стенды,
ОНИ), отслеживается работа оборудования в реальном времени, актуализируются массивы грузооборота по участку, готовится необходимая информация для регламентных документов, происходит обмен информацией между УВК и ЛСУ. Планы на каждое рабочее место синхронизируются с учетом взаимодействия всех видов оборудования.
2.2.1 Информационное обеспечение АСУ ГПС
Информационное обеспечение представляет собой совокупность данных и средств сбора, хранения, накопления и выдачи этих данных используемых для реализации комплексов задач и функций АСУ ГПС. К средствам обеспечивающим создание, организацию и ведение информационной базы относятся:
- система классификации и кодирования;
- система документации;
- система программного обеспечения создания и ведения
информационной базы;
- система сбора, обработки и хранения информации.
Система классификации и кодирования предусматривает наличие двух подсистем:
- внешняя (система классификации и кодирования);
- внутренняя (система классификации и кодирования).
Внешняя система разрабатывается в соответствии с требованиями ЕСКД .
Внутренняя система содержит локальные коды ГПС и разрабатываются с целью обеспечения реализации задач и функций АСУ ГПС.
Информационная база, поддерживаемая в оперативной памяти и на носителях, представляют собой внутри машинную информационную базу. Основным принципом ее потребления является трех уровневая структура. На верхнем уровне располагаются архивные, нормативно-справочные и отчетные данные на машинных носителях. На втором уровне расположена информация на машинных носителях содержащая данные актуализированные на текущий момент времени и отражающая состояние оборудования (включая ЛСУ и дисплеи), распределение грузов на участках АТСС, а также протоколы событий. На нижнем уровне находятся данные расположенные в оперативной памяти и поддерживаемые в реальном режиме времени. Данные нижнего уровня предоставляют в пользование функциональным комплексом задач в удобной форме с помощью внутренней системы классификации и кодирования.
Данные передаваемые в УВК локальными системами управления, проходят проверку на достоверность тестированием передаваемых кодов.
2.2.2 Программное обеспечение АСУ ГПС
Программное обеспечение АСУ ГПС разрабатывается с учетом обеспечения функционирования системы в рамках единой информационной базы. С учетом комплексов задач предусматриваемых системой, требований к информационному и техническому обеспечению, а также исходя из структуры КТО программное обеспечение рассматривается как совокупность общего и специального программного обеспечения. Специальное ПО представляет собой комплекс программ, предназначенных для реализации алгоритмов решения комплексов задач АСУ ГПС и управления процессом .
2.2.3 Техническое обеспечение АСУ ГПС
Требования к техническому обеспечению и структура комплекса технических средств и их технические характеристики формируются на стадии ТЗ АСУ ГПС. Основными функциями КТС являются следующие :
- выполнение информационно-вычислительных работ;
- обмен информацией с иерархическими уровнями АСУ;
- ввод (вывод) информации с рабочих мест ГПС.
В соответствии с основными функциями выделяют три типа устройств:
- УВК;
- системы передачи данных;
- видеотерминалы.
По каждому типу устройств распределяются задачи следующим образом:
- поиск, хранение, актуализация и восстановление массивов
информации;
- обмен данными с иерархическими уровнями;
- обеспечение коммутации каналов связи между УВК и ЛСУ
оборудования;
- связь видеотерминалов с УВК;
- прием и передача данных по каналам связи.
Видеотерминал обеспечивает:
- ввод данных в ручном или в автоматическом режиме;
- контроль вводимой информации на отсутствие ошибок;
- отображение информации о ходе производства;
- отображение сменно-суточных заданий по рабочим местам;
- ввод корректировки к планам заданиям (с терминала диспетчера)
Основным режимом функционирования КТС является режим реального времени. АСУ ГПС работает 20-22 часа ежесуточно. Решение задач производится по запросу, вводимому с терминальных устройств и ЛСУ ТО. Связь УВК с ЛСУ ТО осуществляется автоматически с помощью систем сбора данных (ССД) ГПС. ССД позволяет вводить данные о состоянии ТО в УВК.
С рабочих мест диспетчера, операторов, наладчиков используются ВТА , связанные с УВК с помощью мультиплексора передачи данных. В структуре КТС предусмотрено резервирование наиболее
Важного компонента УВК. Предусматривается также резервирование элементов ЭВМ – накопителей, видеотерминалов, комплекта ЗИП.
В случае отключения питания, предусматривается резервное питание от сети постоянного тока напряжением 24 В. Согласно
ТУ на УВК предусматривается защита от короткого замыкания.
2.2.4 Общие принципы функционирования АСУ ГПС
Предусматриваются следующие основные принципы построения АСУ ГПС:
- распределенное управление ТО;
- управление ГПС по возмущению;
- минимизация документации на бумажных носителях;
- минимизация численности персонала по обслуживанию АСУ ГПС;
- повышение надежности АСУ ГПС;
- повышение достоверности передачи, обработки и хранения информации.
Для реализации указанных принципов построения АСУ предусматривается автоматизация двух типов функций:
1. управления технологическим оборудованием;
2. информационных функций.
Перечень функций управления технологическим оборудованием:
- функция формирования заданий по выполнению заявок на
обслуживание оборудования и рабочих мест;
- функция управления транспортными средствами;
- функция управления ТО, ОТК и ОНИ;
- ситуационное управление в режиме “совет оператору”.
Перечень информационных функций АСУ ГПС:
- планирования;
- формирования и выдачи регламентированных документов;
- оперативного анализа состояния и обеспечения производства
и диспетчирование;
- обеспечение персонала оперативной информацией о состоянии
объекта (информационно-справочная система);
- обмена информацией с персоналом объекта;
- обмена информацией с верхним уровнем;
- контроля и учета работы технологического оборудования;
- идентификации материальных потоков
Взаимодействие функций управления организуется функцией формирования заданий, которая для каждой заявки формирует необходимую совокупность заданий для других функций управления. Задания передаются в соответствующие управляющие функции лишь после получения сигналов обратной связи о выполнении предшествующего задания. Так как все цепочки заданий формируются в одной функции, то они организуются с учетом приоритетности и состояния объекта.
В случае аварийного завершения задания дальнейшая работа по этой цепочке останавливается для выяснения создавшейся ситуации и выхода из нее. В системе возможны случаи выдачи задания, для которых сигнал обратной связи не обязателен (например, выдача задания для работы на стендах закрепления заготовок на паллеты ).
Сигнал обратной связи о завершении работы управляющей функции является сигналом инициирующим работу соответствующих информационных функций, которые в свою очередь запускают задачи преобразования (актуализируют) информации. Общая схема взаимодействия управляющих и информационных функций приведена на Рис.2.17.
Рис. 2.17 Общая схема взаимодействия управляющих и
информационных функций
Информационные функции, инициированные сигналом управляющей функции, также формируют сигнал обратной связи об успешном (либо аварийном) завершении актуализации информации и передают его в функцию формирования заданий. Этот сигнал формируется информационной функцией всех задач, преобразующих информацию при этом запуске. В зависимости от вида поступившей заявке в работе принимают участие различные управляющие и информационные функции, а также различные комплексы задач актуализации информации.
3. Структурно-компоновочные решения
ГПС механообработки
В соответствии с ГОСТ 26228-90 гибкими производственными системами (ГПС) называют - управляемая средствами вычислительной техники совокупность технологического оборудования, состоящего из разных сочетаний ГПМ и ГПЯ, автоматизированной системы технологической подготовки производства и системы обеспечения функционирования обладающая свойством автоматизированной переналадки при изменении программы производства изделий, разновидность которых ограничена технологическими возможностями оборудования. ГПС по организационному признаку классифицируют на [5]:
- гибкий автоматизированный завод (ГАЗ) – интегрированное
средствами вычислительной техники производство, состоящее
из ГПС для выпуска продукции в условиях ее совершенствования и изменяющейся потребности;
- гибкий автоматизированный цех (ГАЦ) – цех завода, состоящий
преимущественно из ГАУ;
- гибкий автоматизированный участок (ГАУ) – участок цеха,
технологическое оборудование которого состоит
преимущественно из ГПМ и ГПЯ.
В состав ГАЦ входят ГАУ, ГАЛ, ГПМ, ГПЯ и технологическое оборудование с ЧПУ или РУ. Особенностью компоновки ГАЛ является планировка технологического оборудования по технологическому процессу выполнения операций. Наличие в составе ГАЛ кроме специальных и агрегатных станков, станков с ЧПУ позволяет обрабатывать детали имеющие общие конструкторско-технологические характеристики. ГАУ обладают большей гибкостью, что позволяет обрабатывать разноименные детали и поставлять на сборку детали в виде сборочных комплектов. В состав технологического оборудования ГАУ могут включать станки с РУ, что позволяет снизить затраты на создание ГПС.
По уровню автоматизации ГПС классифицируются на 3 уровня:
1-й уровень – автоматизирована переналадка при изготовлении
освоенных деталей;
2-й уровень – автоматическая переналадка при изготовлении
освоенных деталей;
3-й уровень – автоматизированная переналадка при переходе на
изготовление новых изделий.
По назначению ГПС классифицируются на операционные,
предметные и узловые.
Операционные – выполняют одну или несколько технологических
операций.
Предметные – изготавливают отдельные детали сборочных единиц.
Узловые – изготавливают комплекты деталей сборочных единиц
и осуществляют сборку узлов.
Компоновочные решения ГПС в основном определяются
конструкторско-технологическими характеристиками
обрабатываемых деталей, типом производства, номенклатурой и
партией запуска изделий, количеством и составом
технологического оборудования, структурой автоматизируемого
цеха и завода. Наиболее характерные решения ГПС
механообработки показаны ниже.
3.1 ГАУ механообработки корпусных деталей
ГПС механической обработки 9 наименований корпусных деталей с общей годовой программой 27500 штук. В состав ГПС
входят (Рис. 3.1) [4]:
- 2-х рядный четырех ярусный автоматизированный склад ,
оснащенный краном штабелером СА ТСС-1,0;
- транспортный робот рельсовый модели ТС-800;
- ГПМ модели ИС800ПМФ4 с шести местным накопителем (8 ед);
- моечно-сушильный модуль тупикового типа;
- установка для подачи и регенерации СОЖ (УПР -1);
- ОНИ;
Рис.3.1 ГПС механообработки корпусных деталей
- ОТК оснащенное КИМ мод. ВЕ155К и универсальными
измерительными приборами;
- диспетчерская АТСС;
- ремонтное отделение;
- помещение АСУ ГПС (расположено на втором этаже – над
помещениями ОНИ и ОТК);
- конвейер для централизованного удаления стружки от ГПМ
мод. КСС-320;
- станции загрузки-выгрузки 22 шт.;
- манипуляторы для ручной загрузки-выгрузки изделий;
- видеотерминалы;
Режим работы ГПС трех сменный. В технологических процессах механической обработки предусмотрен входной и выходной контроль обрабатываемых поверхностей. Настройка инструментальных комплектов производится в первую смену - согласно сменно-суточного задания выпуска деталей на вторую и третью смену. Настроенные инструментальные комплекты подаются к ГПМ по команде АСУ ГПС инструментальными тележками или транспортным роботом.
3.2 ГАУ механообработки корпусных деталей фирмы
Werner Kolb
На ГПС обрабатываются корпусные детали с наибольшими размерами до 800 мм. ГПС внедрена на заводе фирмы BMW Bayerische (Рис. 3.2) [6 ].
Состав ГПС:
- ОЦ (5 шт.) поз. 4;
- индуктивная тележка (2 шт.) поз. 6;
- моечная машина поз.7;
- КИМ поз.8;
- АСУ ГПС (на базе ЭВМ Werner SC) поз. 3;
- накопитель паллет поз.2;
- видеотерминал поз.1;
- прибор настройки инструментов поз.5.
Рис. 3.2 ГАУ механообработки корпусных деталей фирмы Werner Kolb
3.3 ГАЛ фирмы Comay для обработки головок блоков цилиндров
ГПС разработана Итальянской фирмой Comay для обработки
головок блоков цилиндров двигателей грузовых автомобилей
и тракторов на заводе IVECO (Brescia) (Рис. 3.3) [ 7 ].
Рис.3.3 ГАЛ фирмы Comay
Межоперационное перемещение и накопление паллет с заготовками производится на замкнутом роликовом конвейере.
Производительность ГАЛ – 220 деталей в сутки при двух сменном режиме работы.
Состав ГАЛ:
- токарный станок поз.1 (1 шт.);
- ОЦ поз.2 (4 шт.);
- сверлильные станки поз.3 (2 шт.);
- сверлильные станки со сменными многошпиндельными
головками поз.4 (1 шт.);
- фрезерные станки поз.4 (4 шт.);
- расточной станок поз.5 (1 шт.);
- конвейер роликовый поз.7;
- станция загрузки-разгрузки поз.8 (4 шт.);
- моечная машина поз.9;
- КИМ поз.10;
- АСУ ГПС поз.11.
3.4 ГАЛ фирмы Burkhardt Weber механообработки корпусных
деталей
На ГПС обрабатываются корпусные детали размером до 500 мм и массой до 2000 кг (Рис. 3.4) [ 8 ].
Рис. 3.4 ГАЛ фирмы Burkhardt Weber
Номенклатура обрабатываемых деталей – 500 шт., пария запуска 70-100 шт. Производительность ГПС –30 деталей в смену. Обслуживающий персонал – 7 человек
в две смены.
Состав ГПС:
- ОЦ поз.1, 4, 5, 6;
- сверлильно - фрезерный агрегатный станок со сменными
многошпиндельными головками поз.2;
- конвейер роликовый поз.3;
- сверлильно-фрезерные станки поз.7 и 8;
- станция загрузки-выгрузки поз.9.
3.5 ГАЛ фирмы Burr механообработки корпусных деталей
На ГПС обрабатываются корпусные детали размером до 700 мм, массой до 80 кг. Партия запуска 10 - 100 деталей, при номенклатуре 250 шт. (Рис.3.5) [ 9 ].
Рис. 3.5 ГАЛ фирмы Burr
Состав ГПС:
- ОЦ поз.1-9;
- моечная машина проходного типа поз.10;
- загрузочно-разгрузочное устройство поз.11;
- конвейер роликовый поз.12;
- станция управления поз.13.
3.6 ГАЦ механообработки корпусных деталей станков
фирмы MAZAK
ГАЦ состоящий из двух ГПС механообработки корпусных деталей станков разработан Японской фирмой MAZAK Corp.
Yamazaki (Рис. 3.6) [ 10 ].
Рис. 3.6 ГАЦ механообработки корпусных деталей станков фирмы MAZAK
Номенклатура обрабатываемых деталей
180 шт. Работа выполняется в три смены без операторов. Перемещение паллет производится индуктивными тележками.
Затраты на создание ГПС составили 20 млн. долларов.
Состав ГПС:
- ОЦ поз.1 (9 шт.);
- станки с ЧПУ поз.2 (2 шт.);
- ОНИ поз.3;
- индуктивные тележки для перемещения паллет поз.4;
- линейные накопители паллет поз.5;
- индуктивные тележки для перемещения инструментальных
комплектов поз.6;
- АСУ ГПС с выходом на АСУ верхнего уровня с системой
CAD/CAM.
3.7 ГАЦ механообработки корпусных деталей станков
фирмы Makino
ГПС механообработки корпусных деталей станков фирмы
Makino Milling Machine Co. (Atsugi) (Рис 3.7) [11].
Рис. 3.7 ГАЦ механообработки корпусных деталей станков фирмы Makino
Состав ГПС:
- ОЦ поз.1-10;
- АСУ ГПС (на базе центральной ЭВМ DEC VAX 11/730 и
функциональных ЭВМ DEP PDP 11/23 с системами CAD поз.11;
- АТСС поз.12;
- АСИО поз.13;
- индуктивные тележки поз.14;
- индуктивные тележки для доставки инструментальных
комплектов поз.15;
- станции загрузки-выгрузки поз. 16;
- конвейер роликовый поз.17;
- конвейер для уборки стружки поз.18;
- моечная машина поз.19;
Номенклатура обрабатываемых деталей – 550 шт., партия
запуска 1-10 шт., среднее время обработки одной детали 47 мин.
3.8 ГАЗ производства деталей электродвигателей
приводов станков
На первом этаже ГПС расположен ГАЦ механообработки
Рис.3.8 [12], на втором этаже - ГАЦ сборки. Первый и второй этаж объединены общим высотным автоматизированным складом (поз.1). Перемещение объектов производства выполняют индуктивные тележки. Затраты на создание завода составили 37 млн. долларов. Обслуживающий персонал – 60 человек. На ГАЗ
предусмотрено два сварочных участка, В ГАЦ сборки работают
49 роботов.
Рис. 3.8 ГАЗ производства деталей электродвигателей
приводов станков
Анализ ГПС механообработки показывает , что их внедрение
повышает производительность оборудования в 5-10 раз, загрузку
оборудования до 75-80 %, мобильность производства при одновременном повышении точности и качества обработки, сокращает численность работающих в 3-5 раз.
Для повышения эффективности ГПС необходимо:
1. Внедрять ГПС в серийном многономенклатурном производстве
с изменяющейся номенклатурой объектов производства
(авиационная и космическая промышленность, станкостроение,
автомобилестроение и тракторостроение).
2. Создавать интегрированные производственные системы
включающие все этапы создания – САПР К- САПР Т- АСТПП-
ГПС).
3. Проектировать несколько ГПС объединенных единой АТСС,
позволяющих производить комплексную обработку всех