Гибкого автоматизированного производства

Длительность цикла проектирования ГПС и высокая стоимость их изготовления предопределяют необ­ходимость проведения до начала проектных работ тщательной технологической проработки и исследования дей­ствующего производства с целью определения целесооб­разности создания ГПС и эффективности ее функционирования.

Методика проведения, перечень и содержание работ по анализу технологических процессов с целью их авто­матизации зависят в первую очередь от серийности про­изводства. При массовом и крупносерийном производстве рассматривают, как правило, весь технологический про­цесс изготовления изделия, начиная с заготовки и кончая упаковкой. При мелко- и среднесерийном производстве объектом анализа, как правило, является одно из произ­водств предприятия, например, механосборочное или кузнечно-прессовое.

Целью технико-экономического анализа при массовом и крупносерийном производстве является выявление наи­более эффективных путей сокращения трудоемкости изго­товления изделий и выбор видов и составных частей ГПС в соответствии с конкретными производственными усло­виями.

Методами достижения этой цели являются:

· изменения технологии;

· замена материала;

· изменение конструкции;

· механизация отдельных операций;

· комплексная механи­зация и автоматизация процессов изготовления наиболее трудоемких деталей и узлов;

· использование многооперационного автоматического оборудования, в том числе на сборке.

Наиболее эффективным чаще всего является ис­пользование нескольких из перечисленных методов, на­пример, одновременное изменение материала конструкции и применение высокопроизводительного автоматического оборудования.

При выполнении технико-экономического анализа мел­ко- и среднесерийного производства может быть реко­мендовано проведение следующих работ:

1 сбор и систематизация общих сведений об объекте автоматизации (участок, цех), техническое описание суще­ствующего объекта;

2 разработка существующей схемы технологических транспортных операций на объекте автоматизации;

3 разработка предложений по повышению уровня механизации и автоматизации;

4 обоснование, объем и содержание предлагаемой реконструкции производства;

5 технико-экономический анализ производства с уче­том предложений по пп. 2 и 3;

6 разработка предлагаемой окончательной схемы тех­нологических и транспортных операций на объекте;

7 определение стадий и этапов проведения работ но пп. 2 и 3;

8 утверждение документа.

В и. 1 «сбор и систематизация общих сведений по изде­лию» приводят следующие данные: завод-изготовитель, наименование и назначение изделия, планируемый объем выпуска на текущий год, планируемый объем выпуска па ближайшее пятилетие, планируемая и фактическая себестоимость, планируемая и фактическая трудоемкость изготовления, перспективы изменения конструкции изде­лия. При технико-экономическом анализе составляют:

· полный перечень узлов и детален с их чертежами;

· трудо­емкость изготовления и себестоимость узлов и деталей.

При выполнении технико-экономического анализа мелко- и среднесерийного производства может быть рекомендован следующий перечень работ: сбор и системати­зация общих сведений об объекте автоматизации (участке, цехе); анализ существующих схем технологических и транспортных операций на объекте автоматизации; раз­работка предложений по повышению уровня механиза­ции и автоматизации.

Заключительным этапом предпроектного обследова­ния должны явиться выводы и предложения по целесо­образности организации автоматизированных производств и технико-экономической эффективности их функциони­рования.

Материалы предпроектного обследования должны явиться основой для последующей разработки техниче­ских заданий на создание автоматизированных произ­водств.

Техническое задание на создание ГАП. Техническое задание (ТЗ) является основным документом для создания ГПС. Роль и значение этого документа существенно выше значения ТЗ на проекти­рование традиционных, неавтоматизированных произ­водств. ТЗ на ГПС не только определяет требования кот-дельным функциональным агрегатам и подсистемам, но и обеспечивает их сбалансированность и четкое взаимо­действие.

При сложившейся практике проектирования ГПС техническое задание является единственным общесистем­ным документом, регламентирующим интеграцию отдель­ных элементов ГПС в единую систему; поэтому процесс разработки ТЗ с полным основанием можно считать важнейшей составной частью технологического проекти­рования ГПС.

Техническое задание на создание ГПС должно включать в себя, в общем случае, следующие разделы:

1. Общее описание и основные производственно-тех­нологические параметры. В этом разделе приводят: фор­мулировки целевого назначения и области применения ГПС; основание для разработки; основные характеристики ГПС (габариты, масса, конструктивные особенности, станкоемкость обрабатываемых деталей, производитель­ность, режим работы, число единиц оборудования и осна­стки, численность обслуживающего персонала и др.); структурную схему с внутренними и внешними связями; предварительную технологическую планировку с описа­нием работы ГПС.

2. Технологический процесс и оснастка. В данном разделе приводят перечень операций, выполняемых в ГПС., с привязкой к соответствующим техническим средствам; классификатор обрабатываемых деталей; технологиче­ские процессы (маршрутные и операционные) обработки типовых деталей с режимами резания, схемами базирования, номенклатурой и стойкостью режущего инстру­мента, расчетом элементов основного и вспомогательного времени; общие перечни технологической оснастки; свод­ную таблицу характеристик деталеопераций (станкоем­кость, закрепление за оборудованием; требуемое число инструментов и др.); технологические процессы, выпол­няемые на вспомогательных позициях (закрепление заго­товок на спутниках, ручной контроль обработанных дета­лей, сборка и настройка инструментов, сборка и пере­наладка приспособлений на спутниках) с расчетом вре­мени их выполнения; технологические процессы переналадки ГПС; технологические процессы, выполняемые на автоматизированном вспомогательном оборудовании (очистка деталей от стружки, хранение, накопление, транспортирование деталей, их автоматизированный конт­роль и др.).

3. Расчет основных параметров ГПС. Здесь приводят: основания выбора структурно-компоновочного решения ГПС, расчеты фонда времени работы оборудования и коэффициентов использования станков; выбор их моделей и расчет их количества; определение величины партий запуска и расчет периодичности переналадок; расчет числа технологических позиций; расчет характеристик транс­портной системы (вместимость автоматизированного скла­да, характеристик системы инструментального обеспече­ния, числа спутников, оптимизации пространственного размещения ГПС и др.). Параметры рассчитывают мето­дами теории массового обслуживания.

4. Технические требования к оборудованию, оснастке и технологическим позициям. В разделе приводят: общие и специальные требования к основному (металлорежущему) оборудованию, в том числе к его модернизации и допол­нительному оснащению специальными системами; тре­бования к оборудованию и системам для транспортиро­вания, манипуляции, хранению, контролю деталей, уда­лению стружки и СОЖ, к системам инструментального обеспечения, оборудованию и оргоснастке технологиче­ских позиций, режущему и вспомогательному инстру­менту, спутникам и приспособлениям.

5. Организация производства и управления. Приводят общие и специальные требования к системам организации производства и организации труда обслуживающего пер­сонала; требования к системам документооборота, регла­ментируются внешние связи ГПС; рассчитывают количество и определяют функции обслуживающего персонала; определяют порядок работы ГПС в сбойных и аварийны ситуациях, определяют структуру комплекса технических средств и программно-математического обеспечения си­стемы управления; организационно-технологические тре­бования к ним и др.

6. Требования техники безопасности и промышленной санитарии. Приводят требования к оборудованию, систе­мам организации труда, обеспечивающих безопасные и комфортные условия труда обслуживающего персонала при монтаже, отладке, эксплуатации и ремонте ГПС.

7. Расчет показателей технико-экономической эффек­тивности и лимитной цены. Расчет проводят с соблюде­нием условий сопоставимости, желательно для несколь­ких вариантов структурно-компоновочных решений ГПС (например, для участка из автономно работающих ГПМ).

Разработку ТЗ целесообразно вести в два этапа: сна­чала укрупненно определить основные параметры, после чего приступать к уточненным расчетам и детализаций-требований.

На основании общего ТЗ при необходимости разраба­тывают отдельные ТЗ на оборудование, агрегаты, оснастку, системы управления и пр. ТЗ должны разрабатывать ква­лифицированные технологи при непосредственном участии конструкторов-разработчиков создаваемого производства,