Организация гибкого автоматизированного производства

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Апреля 2013 в 23:36, курсовая работа

Описание

Целью курсовой работы является расширение теоретических знаний по курсу. Она направлена на углубленное изучение раздела поточное производство, автоматизация производственных процессов. Студент самостоятельно проектирует и выбирает в соответствии с полученными данными структуру ГПК.

Работа состоит из  1 файл

Курас по дьяченко.doc

— 495.00 Кб (Скачать документ)

 

2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА  ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ,  ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ (ПР)

 

Основными элементами производственно-технологической  части ГПС являются: гибкий производственный модуль (ГПМ), роботизированный технологический комплекс (РТК) и система обеспечения функционирования.

ГПМ - это единица  технологического оборудования для  производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик с ЧПУ, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все функции, связанные с изготовлением продукции, имеющая возможность встраиваться в более сложную ГПС.

Модуль робототехники (МРТ) – это переналаживаемая на заданную номенклатуру изделий совокупность промышленных роботов и манипуляторов, которые обеспечивают функционирование ГПК по малолюдной технологии, выполняя двигательные и рабочие функции руки человека, и управляются оператором. МРТ предназначены для распознавания объектов и манипулирования ими. Объектами манипулирования могут быть заготовки, полуфабрикаты, готовые детали, инструмент. МТР непосредственно связан с модулями обработки, складирования, комплектации, инструментального транспортирования, контроля качества и модулем удаления отходов. Модуль межоперационного транспортирования объединяет транспортными связями модули обработки, складирования, комплектации и инструментального обеспечения. Он входит в АТСС, обеспечивающую технологическую связь между всеми единицами оборудования.

Модуль межоперационного транспортирования должен включать в свой состав автоматическое напольно-транспортное средство(АНТС) – транспортный робот, систему управления и систему  транспортного обеспечения. Модуль выполняет следующие задачи:

- прием тары с рабочего стола автоматизированного склада;

- перемещение тары  к ГПМ обработки;

- замену тары с обработанными  деталями на тару с заготовками;

- замену контейнера  системы уборки отходов;

- транспортирование тары  с готовыми деталями на участок  контроля;

- замену тары с обработанными деталями на тару с деталями прошедшими контроль;

- транспортирование деталей  на склад.

Модуль складирования и комплектации является составной частью АТСС и состоит из пульта управления, склада-накопителя, автоматического крана оператора и погрузочно-разгрузочных устройств, склада.

Тип, размеры, объем модуля определяется с учетом размера заготовок, партии деталей, количества оснастки, массы заготовок, количества деталеопераций, наличия резерва пустых ячеек.

 

Количество транспортных средств определяется по формуле:

 

 

 

 

где tтр- суммарное время занятости средства транспортированием грузовой единицы;

О – среднее число операций изготовления деталей (3);

D – количество наименований деталей (12);

Fтр – годовой действительный фонд времени работы транспортных средств при работе в 3 смены (5715 час);

- годовая производственная программа всей номенклатуры деталей, шт.;

Р – транспортная партия, шт.

 

Время занятости транспортного  средства складывается из:

  1. Подвода РТ в зону технического обслуживания (t1):

t1= l1/v

где l1- длина, м

v – скорость м/мин

(l1= 3,07м     v= 10м за 1,5 мин)

2. Снятия грузовой  единицы

t2=1мин l2=7,71м

3. Установления новой  грузовой единицы 

t3=1мин l3= 12,35м

4. Подвода РТ к станку 

t4= t1             l4= 14,13м

5. Снятия грузовой  единицы

t5= t2

  1. Установления грузовой единицы

t6= t3

Расчет трудоемкости по операциям:            

Первая операция

tтр1= (l1/ v *1,5+ t2+ t3) *2*Rо, мин

tтр1=(3,07/10*1,5+1+1)*2*2,854=14,04мин

Вторая операция

tтр2= (l2/ v *1,5+ t2+ t3) *2*Rо, мин

 

tтр2=(7,71/10*1,5+1+1)*2*1,751=11,05мин

Третья операция

tтр3= (l3/ v *1,5+ t2+ t3) *2*Rо, мин

 

tтр3=(12,35/10*1,5+1+1)*2*1,106=8,52мин

Количество транспортных средств:

 

 

Rтр=((14,04+11,05+8,52)*3*(64600/8))/5715*60=2,37

 

Коэффициент загрузки транспортных средств

Кз тр= Rтр р / Rтр пр

 

Кз тр=2,37/3=0,79

 

2.3 ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ТРАНСПОРТНО-СКЛАДСКОЙ СИСТЕМЫ (АТСС) И ОБЩЕЙ КОМПОВКИ ГПК

 

ГПК представляет собой  предметно-замкнутую организационно-технологическую структуру, способную автономно выполнять определенную задачу с целью обеспечения необходимого уровня качества функционирования в условиях безлюдной (малолюдной) технологии.

Стержнем структурной организации  ГПК является АТСС, от типа которой зависит как технология размещения ГПМ, образующих ГПК, так и общая планировка и взаимосвязь обеспечивающих систем.

Таким образом, структура ГПК представляет собой набор ГПМ, «нанизанных» на АТСС и управляемых единой системой управления.

АТСС включает следующие элементы:

- комплект транспортно-складской  тары, кассет;

- участок укладки грузов в  тару, кассеты;

- накопительный участок для  временного хранения;

- перегрузочный участок;

- внутрисистемный транспорт для  подачи с накопительного участка в РТК;

- приемоотправочные участки;

- разгрузочный участок.

На прямоугольной площадке размещаются: основное оборудование – станки, транспорт, накопители.

ГПК состоит из отдельных линий, объединяющихся общей накопительной  системой. Каждая линия представляет собой транспортную линию, на которой размещаются станки.

Разработка компоновки ГПК производилась с учетом по пространственному расположению и  функциональному взаимодействию основных подсистем ГПК, обрабатывающего  оборудования, АТСС, зоны ТО.

Основные принципы построения типовой модели ГПК

На прямоугольной площадке размещается основное оборудование – станки , транспорт, накопители

ГПК состоит из линий, объединяющихся общей накопительной  системой, каждая линия представляет собой транспортную линию, на которой размещаются станки.

Выбор конкретной компоновки ГПК осуществляется на основе анализа  целесообразности возможных вариантов:

- характер расположения  оборудования (в одну, две и пр. линий или по периметру);

- наличия или отсутствия  центрального склада;

- параллельного или  перпендикулярного расположения  центрального склада и технологического  оборудования;

- применяемых подъемно-транспортных  средств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Компоновка АТСС

При расчете используется оборудование:

5 токарных станков и 2 фрезерных – всего 7 единиц оборудования и 3 транспортных средства



                 




 



         


  




 

 

 

1 – Станки (Т, Т1  – токарные на первой и второй  операции, Ф – фрезерный на третьей операции);

2 – робототележка;

3 – автоматизированный  склад;

4 – секция подготовки  технологической оснастки;

5 – кран-штабелер;

6 – приемосдаточная  секция;

7 – робот (оператор);

8 – приемно-передаточный  стол;

9 – поворотный стол.

 

2.4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИКЛОВ ОБРАБОТКИ

 

Структура производственного  цикла является исходным пунктом  решения многих вопросов организации  производственного процесса в ГПК.

Минимальная длительность цикла (Тц) определяется суммой длительности не перекрываемых элементов подготовки, транспортировки и обработки изделия без учета времени ожидания обрабатываемых предметов в накопительной -складской системе (НСС).

Длительность цикла обработки  партии деталей (Тцп) определяется с учетом перекрытия транспортно – подготовительных операций штучным временем обработки.

 

Тцп= tоп + tз + tтр

 

где tоп – операционная составляющая, определяется штучным временем (tшт) при обработке единичных предметов или произведением tшт на число деталей в кассете Р при обработке транспортными партиями;

tз – период занятости рабочего (рисунок 2 методических указаний):

 

tз = tобс 1 + tобс 2  + tосл 3  + tобс 4;

 

tтр – период занятости робота или другого транспортного средства общего использования (tтр), составляющая (рисунок 2 методических указаний):

:

tтр= tтр1+tтр2+tтр3.

 

Параметры tоп, tз , tтр используются для оценки загрузки элементов обслуживающей системы, расчета зон многостаночного обслуживания транспортным средством и рабочими, определения возможности совмещения профессий и др.

Величина Тц является лишь составляющей общего однооперационного цикла, поскольку включает необходимое время подготовки, транспортировки и обработки изделий (транспортной партии).

 

Таблица 5 - Определение длительности Тцп (рекомендуемая форма для заполнения)   

№ детали

Размер транспортной партии

Операции

1-я

2-я

3-я

tоп

tз

tтр

Tцп

tоп

tз

tтр

Tцп

tоп

tз

tтр

Tцп

1

8

128

35,65

6

169,65

112

35,65

6

153,65

48

35,65

6

89,65

2

8

112

35,65

6

153,65

64

35,65

6

105,65

32

35,65

6

73,65

3

8

112

35,65

6

153,65

64

35,65

6

105,65

32

35,65

6

73,65

4

8

128

35,65

6

169,65

112

35,65

6

153,65

64

35,65

6

105,65

5

8

112

35,65

6

153,65

64

35,65

6

105,65

32

35,65

6

73,65

6

8

112

35,65

6

153,65

48

35,65

6

89,65

18

35,65

6

59,65

7

8

96

35,65

6

137,65

48

35,65

6

89,65

32

35,65

6

73,65

8

8

96

35,65

6

137,65

80

35,65

6

121,65

64

35,65

6

105,65

9

8

112

35,65

6

153,65

64

35,65

6

105,65

18

35,65

6

59,65

10

8

80

35,65

6

121,65

48

35,65

6

89,65

32

35,65

6

73,65

11

8

128

35,65

6

169,65

64

35,65

6

105,65

32

35,65

6

73,65

12

8

96

35,65

6

137,65

32

35,65

6

73,65

32

35,65

6

73,65


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5 РАСЧЕТ ЕМКОСТИ НАКОПИТЕЛЬНО-СКЛАДСКОЙ  СИСТЕМЫ (НСС)

 

НСС, конструктивно выполняемая  в составе автоматизированной транспортно-складской  системы (АТСС), обеспечивает хранение обрабатываемых предметов, технологической оснастки и инструмента.

Емкость НСС является важнейшим параметром, определяющим компоновку всей АТСС.

Общая емкость НСС  ГПК, работающего по смещенному режиму равна:

 

Енсс = Ео + (Енач в) + Ереж

 

Енсс = 76+14+25 = 115

 

где Ео′ - емкость для хранения оборотного задела между двумя операциями  с учетом количества рабочих мест, где создается емкость для хранения оборотного задела.

 

Ео = Ео * ξ

 

Ео = 19*4 = 76 грузовых единиц

 

ξ  - количество рабочих мест, где создается емкость для хранения оборотного задела, например:

грузовых единиц

 

Т          Т1        Ф


Т        

Т     Т1        Ф 


 

Емкость для хранения оборотного задела (Ео) принимается по максимуму (в курсовой работе) = 19 грузовых единиц.

Емкость для хранения деталей в ожидании начала обработки (Енач) или вывоза (Ев) за пределы ГПК должна быть предусмотрена из необходимости обеспечить немедленную загрузку – разгрузку освобождающего оборудования :

 

Еначв = 2R грузовых единиц

 

   Еначв = 7*2=14

 

Для ГПС предусматривается  дополнительная емкость НСС при смещенном режиме работы по сменам, когда обслуживающие операции выполняются, подряд в течение некоторого времени рабочего дня в расчете на суточный выпуск продукции, а в оставшееся время ГПС осуществляется при относительно уменьшенной численности обслуживающего персонала.

 

Дополнительная емкость (Ереж), обусловленная смещенным режимом работы ГПК, рассчитывается по формуле:

 

Ереж = Вдно/ (Тоб) грузовых единиц

где То, Тб – длительность периода обслуживания и безлюдного периода;

Вдн – среднедневной выпуск продукции ГПК в количестве грузовых единиц:

Вдн = Фдн* R / (tшт.ср* Р) грузовых единицы

Фдн – дневной фонд времени работы оборудования – 24 часа;

Информация о работе Организация гибкого автоматизированного производства