Организация гибкого автоматизированного производства

t_шт.ср – среднее штучное время:

t_шт.ср = (∑(t_шт.1+ t_шт.2+ t_шт.3)N_i)/N_об мин

t_шт.ср = 24,9

В_дн = 24*60*7/(25*8) = 50,4

Так как у каждого  станка по две грузовых единицы, то увеличиваем в 2 раза.

Т_о= Ф_см*m*К_зо часов

Т_б = Ф_дн- Т_о часов

где Ф_см – сменный фонд времени работы обслуживающего персонала – 8 часов;

m – число смен работы ГПС в сутки – 3;

К_зо – коэффициент занятости обслуживающего персонала (расчет из пункта 2.6)

Т_о= 8*3*0,886 = 21,2

Т_б = 24-21,2 = 2,8

Е_реж = 50,4*21,2/(24+2,8) = 39

 

2.6 РАСЧЕТ ЧИСЛЕННОСТИ  ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА

 

Расчет численности  персонала ГПК производится сначала раздельно для всех категорий работников, непосредственно связанных с подготовкой и изготовлением деталей, затем определяется общая численность с учетом совмещения профессий, степень их загрузки. Следующим этапом является распределение численности персонала по сменам с учетом режима функционирования ГПК.

Коэффициент занятости  рабочих:

 

К_зо = R_о.р / R_о.пр.,

где  R_о.р – расчетное число рабочих;

R_о.пр - принимаемое число рабочих.

 

Расчет численности  обслуживающего персонала

 

R_о.см = (t_з* R)/(t_шт.ср*Р)

t_шт.ср = (∑(t_шт.1+ t_шт.2+ t_шт.3)N_i)/N_об  (расчет приводится в разделе 2.5)

t_з – время занятости отдельных рабочих

1. Сборщик паллет:

R_сб.п = (15*7)/(25*8)=0,525

2. Комплектовщик инструмента:

R_к.ин. = (0,65*7)/(25*8)=0,022

3. Наладчик станков:

R_н = (15*7)/(25*8)=0,525

4. Контролер:

R_к = (F_д*R*t_к)/F_p =(5716*7*2)/1905*60=0,7

F_д - годовой действительный фонд времени работы единицы оборудования в 3 смены, ч (5716)

t_к – трудоемкость контрольной операции = 2 мин.

F_p – действительный фонд времени работы одного рабочего = 1905 часов

 

После проведения расчетов необходимо определить принимаемое  количество человек. Планируется совмещение профессий.

 

Например:

R_сб.п = 0,525

R_к.ин. = 0,022

R_н = 0,525

R_к= 0,7

 

 

 

 

Коэффициент занятости  рабочих:

К_зо = R_о.р /R_о.пр

К_зо = (0,525+0,022+0,525+0,7)/2 = 0,886

 

Таблица 6 - Распределение численности работников по сменам    

Профессия	Расчетное число в  смену, чел.	Принимае- мое число  в смену, чел.	Численность по сменам
			1	2	3
Сборщик паллет	0,525	-
Комплектовщик  инструмента	0,022	1
Наладчик	0,525	-
Оператор-контролер	0,7	1
Слесарь-ремонтник		1
Электрик		1
Ремонтник по  электронной части		1
Всего рабочих		5
Начальник ГПК		1
Диспетчер УВК		1
Диспетчер АТСС		1
Технолог		1
Программист		1
Всего руководителей  и специалистов		5
Итого работающих		10
В 3 смены ГПК обслуживает 16 работающих

 

 

3 Проектирование  организации функционирования  ГПК

3.1 Обоснование  режима работы ГПК

 

Режим работы ГПК по сменам устанавливается  с учетом объема производства, степени  загрузки оборудования с целью частичного обеспечения работы ГПК в максимальном режиме. При проектировании ГПК предусматривается  частичное функционирование в безлюдном режиме, позволяющем наиболее полно нагрузить обслуживающий персонал н6а определенном отрезке рабочего времени.

Параметрической характеристикой  сменного режима работы ГПК является соотношение периодов времени обслуживания Т_о и работы в безлюдном режиме Т_б.

 

Функциональные  операции, выполняемые ГПС	Смены
	1	2	3
Загрузка оборудования из зоны ТО   Загрузка оборудования с  автоматизированного склада   Загрузка автоматизированного  склада   Обработка   Разгрузка оборудования и склада с доставкой  деталей в  зону ТО   Разгрузка оборудования с  доставкой деталей на склад

 

Рисунок 3 -  Режим работы ГПС по сменам

 

3.2 Оперативное  планирование производства в  ГПК

 

Для решения задач ГПС функционирует  подсистема оперативно-календарного планирования (ОКП), обеспечивающая качественную работу системы управления деятельностью ГПС.

Система ОКП в условиях автоматизации представляет собой  комплекс программ, информационно связанных  с накопленными данными  о производстве.

Главная цель функционирования оперативного планирования производства (ОПП) заключается в организации  согласованного во времени и маршрутно-ориентированного в пространстве движения частей и  изделий. Одним из критериев подсистемы ОПП является показатель ритмичной работы. Планомерная организация и поддержание режима ритмичной работы в подразделениях ГПС – одна из целевых задач подсистемы ОПП.

План-график обработки  деталей на рисунке 5. График загрузки оборудования на рисунке 4. С помощью данного графика проверяется реальная возможность выполнения календарного плана, учитывая необходимость переналадки, а также технического обслуживания в периоды, предусматриваемые между выполнением технологических операций.

Для построения графика  загрузки оборудования следует рассчитать время занятости оборудования на месячную партию по деталеоперациям в днях.

 

 

 

 

Т_зан =

где    t_шт – штучное время на деталеоперацию, мин;

t_нал – время наладки на новую операцию, мин.;

t_з.р. – время загрузки-разгрузки обрабатывающего модуля, мин.;

Р – транспортная партия, шт.;

n – размер партии на месяц, принимаем как N/12.

 

Т_зан рассчитывается для каждой операции (Т, Т1,Ф) по деталям на основании выданного задания. После расчета строятся план-график загрузки обрабатывающего оборудования и календарный график выполнения деталеопераций.

 

1 деталь: 7 деталь:

Тзан1=(26+(16*8)+0,5)*21)/1440=1,89 Тзан19=(22+(12*8)+0,5)*58)/1440=3,9

Тзан2=(24+(14*8)+0,5)*21)/1440=1,65 Тзан20=(16+(6*8)+0,5)*58)/1440=1,96

Тзан3=(16+(6*8)+0,5)*21)/1440=0,71 Тзан21=(14+(4*8)+0,5)*58)/1440=1,31

2 деталь: 8 деталь:

Тзан4=(24+(14*8)+0,5)*25)/1440=1,96 Тзан22=(22+(12*8)+0,5)*71)/1440=4,77

Тзан5=(18+(8*8)+0,5)*25)/1440=1,13 Тзан23=(20+(10*8)+0,5)*71)/1440=3,98

Тзан6=(14+(4*8)+0,5)*25)/1440=0,57 Тзан24=(18+(8*8)+0,5)*71)/1440=3,19

3 деталь: 9 деталь:

Тзан7=(24+(14*8)+0,5)*29)/1440=2,28 Тзан25=(24+(14*8)+0,5)*79)/1440=6,18

Тзан8=(18+(8*8)+0,5)*29)/1440=1,31 Тзан26=(18+(8*8)+0,5)*79)/1440=3,55

Тзан9=(14+(4*8)+0,5)*29)/1440=0,66 Тзан27=(12+(2*8)+0,5)*79)/1440=0,91

4 деталь: 10 деталь:

Тзан10=(26+(16*8)+0,5)*33)/1440=2,96 Тзан28=(20+(10*8)+0,5)*81)/1440=4,54

Тзан11=(24+(14*8)+0,5)*33)/1440=2,59 Тзан29=(16+(6*8)+0,5)*81)/1440=2,73

Тзан12=(18+(8*8)+0,5)*33)/1440=1,49 Тзан30=(14+(4*8)+0,5)*81)/1440=1,83

5 деталь: 11 деталь:

Тзан13=(24+(14*8)+0,5)*38)/1440=2,98 Тзан31=(26+(16*8)+0,5)*83)/1440=7,42

Тзан14=(18+(8*8)+0,5)*38)/1440=1,71 Тзан32=(18+(8*8)+0,5)*83)/1440=3,73

Тзан15=(14+(4*8)+0,5)*38)/1440=0,86 Тзан33=(14+(4*8)+0,5)*83)/1440=1,88

6 деталь: 12 деталь:

Тзан16=(24+(14*8)+0,5)*54)/1440=4,23 Тзан34=(22+(12*8)+0,5)*106)/1440=7,11

Тзан17=(16+(6*8)+0,5)*54)/1440=1,82 Тзан35=(14+(4*8)+0,5)*106)/1440=2,4

Тзан18=(12+(2*8)+0,5)*54)/1440=0,62 Тзан36=(14+(4*8)+0,5)*106)/1440=2,4

 

 

3.3. Организация  технической подготовки и обслуживания производства в ГПК

В условиях автоматизированного, автоматического и гибкого интегрированного производств вспомогательные и  обслуживающие процессы в той  или иной степени объединяются с  основными, и становятся неотъемлемой частью процессов производства продукции.

Повышение нестабильности рынка, усиление конкурентной борьбы за потребителя между производителями, практически неограниченные возможности  научно-технического прогресса привели  к частой сменяемости продукта. Главным  фактором в конкурентной борьбе стал фактор времени. Фирма, которая может за короткий срок довести идею до промышленного освоения и предложит потребителю высококачественный и относительно дешевый товар, становится победителем. Быстрая сменяемость продукции и требования ее дешевизны при высоком качестве приводит к противоречию:

- с одной стороны,  низкие производственные издержки (при прочих равных условиях) обеспечиваются  применением автоматических линий,  специального оборудования; 
- но с другой стороны, проектирование и изготовление такого оборудования нередко превышают 1,5—2 года (даже в настоящих условиях), то есть к моменту начала выпуска изделия оно уже морально устареет.

Применение же универсального оборудования (неавтоматического) увеличивает  трудоемкость изготовления, то есть цену, что не приемлется рынком.

При создании гибкой производственной системы происходит интеграция:

- всего разнообразия  изготовляемых деталей в группы  обработки; 
- оборудования; 
- материальных потоков (заготовок, деталей, изделий, приспособлений, оснастки, основных и вспомогательных материалов); 
- процессов создания и производства изделий от идеи до готовой продукции (происходит слияние воедино основных, вспомогательных и обслуживающих процессов производства); 
- обслуживания за счет слияния всех обслуживающих процессов в единую систему; 
- управления на основе системы УВМ, банков данных, пакетов прикладных программ, САПР, АСУ; 
- потоков информации для принятия решения по всем подразделениям системы о наличии и применении материалов, заготовок, изделий, а также средств отображения информации; 
- персонала за счет слияния профессий (конструктор-технолог-программист-организатор).

В процессе планирования нередко ставятся задачи сокращения сроков технической подготовки с  целью ускорения реализации достижений науки и техники в производстве, сокращения затрат на осуществление технической подготовки и повышения качества работ.

На практике с целью  сокращения сроков подготовки используется метод параллельного и параллельно-последовательного  ведения работ. В этом случае работы, например, второй стадии начинаются раньше, нежели заканчивается первая, а третьей стадии – раньше, чем заканчивается вторая, и т.д. В результате совмещения разных стадий проектирования общий цикл подготовки резко сокращается.

В организации работ по созданию и освоению новой техники и технологии важное место занимает использование наглядных графических изображений – сетевых графиков. Они состоят из двух элементов: работ и событий. События представляют собой,  начало или окончание каждого вида работ, которые можно четко зафиксировать в начальной и конечной их стадиях. Исходным событием называется момент начала первых работ, связанных с подготовкой и реализацией запланированного мероприятия.

Информационное обеспечение автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП) включает в себя единую систему кодирования технологической и технико-экономической информации, справочную и оперативную информацию. Спецификой проектирования АСУТП является применение системного подхода, эффективность которого возрастает с увеличением сложности и размеров системы. Системный подход состоит в том, что разрабатываемая АСУТП рассматривается как сложное целое со свойствами, не всегда присущими ее составляющим, структура и состав которых описаны выше. При системной разработке идут от общего к частному. Общей задаче, сформулированной для системы в целом, подчиняются задачи, решаемые отдельными ее составляющими.

Основные положения  системного подхода заключаются  в следующем. 
1. Четко и конкретно формулируются задачи, поставленные при разработке АСУТП, ее назначение в общей структуре управления промышленным предприятием; устанавливаются критерии эффективности применения АСУТП. 
2. В структуре АСУТП и технологического объекта управления выделяются подсистемы и отдельные элементы и устанавливаются связи между ними 
3. Отражением системного подхода является иерархический принцип организации управления. Задания узловым системам формируются централизованными УВМ, исходя из оптимизации технологического процесса всего комплекса. В свою очередь, УВМ отдельных узлов, оптимизируя выполнение полученной уставки, распределяют управляющие воздействия локальным АСУТП и комплексным АСУ. Иерархичность (подчиненность) проявляется здесь в том, что полученная данным уровнем уставка обязательна для выполнения и не подлежит коррекции. 
4. Индивидуальная разработка и изготовление большинства элементов допустимы лишь при создании уникальных и специальных систем, когда оптимальный режим работы АСУТП обеспечивается оптимальными режимами составляющих ее элементов.

Промышленные АСУТП  должны проектироваться на базе типовых элементов. 
5. Повышение эффективности АСУТП достигается в процессе комплексного проектирования, при котором обеспечивается увязка функционирования всех подсистем в интересах поставленной цели — автоматизации технологического процесса.