Основные этапы разработки, внедрения и подготовки производства гибких производственных систем
Реферат
Основные этапы разработки,
внедрения и подготовки производства гибких производственных систем
1.
Основные этапы внедрения ГПС
Основными
этапами создания ГПС являются: пред проектное обследование; разработка
технического задания (ТЗ); разработка технического проекта; разработка рабочего
проекта; внедрение.
Предпроектное
обследование. Пред проектное обследование включает в свой состав следующие
этапы:
1) сбор и
анализ исходных данных о выпускаемой продукции;
2)
предварительное определение состава и специализации цехов основного
производства;
3)
установление состава и специализация производственных участков,
4) разработка
групповых маршрутных технологических процессов и расчет количества
оборудования;
5)
определение организационной структуры производственных участков;
6) окончательное
установление состава и специализации цехов основного производства.
На первом
этапе осуществляется анализ состава выпускаемых предприятием изделий; отбор
изделий, перспективных для производства; расчет подетальной годовой программы;
анализ и уточнение типа заготовок и маршрутов изготовления деталей по выдаче
производств; установление номенклатуры деталей по видам производств; их
классификация и анализ по основным конструктивно-технологическим признакам.
На втором
этапе производится группирование деталей по конструктивно-технологическим
признакам для предварительного определения состава и специализации цехов
основного производства, в том числе подетальной специализации, а также
рационального уровня предметной замкнутости (по деталям и изделиям) цехов на
основе проведенного анализа выпускаемой продукции. Работы по этапу завершаются
распределением номенклатуры деталей и сборочных единиц по цехам основного
производства.
На третьем
этапе определяется состав и специализация производственных участков в каждом
цехе основного производства на основе преобладающей формы подетально-групповой
специализации. Для установления подетальной специализации групповых участков
производится группирование деталей в пределах номенклатуры цеха. Работы
завершаются распределением номенклатуры деталей производственным участкам с
учетом всех факторов, в том числе и нормы по управляемости.
На четвертом
этапе обеспечивается отработка деталей на технологичность, исходя из условий их
совместной обработки. Повышение технологичности реализуется на основе
унификации конструктивных элементов и параметров деталей, наиболее влияющих на
технологический процесс и средства технологического оснащения. После чего
производится выбор деталей представителей или формирование комплексных деталей.
На каждую деталь-представитель (комплексную деталь) разрабатывается маршрутный
технологический процесс, являющийся групповым процессом изготовления остальных
деталей группы. Далее, после укрупненного нормирования трудоемкости,
производится расчет количества и загрузки технологического оборудования.
На пятом
этапе определяется рациональная структура производственных участков посредством
группирования деталей по общности технологических процессов и операций. При
группировании выявляется возможность создания групповых поточных линий,
подетально-замкнутых микроучастков и специализация отдельных рабочих мест.
Одновременно с этим принимаются предварительные решения по технологическим
планировкам.
На шестом
этапе принимается решение по компоновке и специализации цехов основного
производства на основе информации, полученной в результате формирования
производственных участков, производится расчет расхода основных и
вспомогательных материалов, заготовок, полуфабрикатов, энергии внутрицехового
грузооборота; определение состава вспомогательных цехов и служб и других
основных параметров цехов основного производства, а также технико-экономическим
обоснованием организационно-технической структуры производственной системы.
Когда целесообразность реорганизации
производственной системы установлена, разрабатывается план дальнейших работ по
проектированию и внедрению элементов ГПС и разрабатывается ТЗ на создание
подразделений ГПС.
Техническое
задание. ТЗ является, исходным документом для создания подразделений ГПС. Оно
разрабатывается на основе материалов предпроектного обследования и
технико-экономического обоснования, прилагаемых к заданию.
ТЗ
определяет:
· назначение и состав
задач, решаемых в подразделениях ГПС;
· основные
технике-экономические показатели;
· требования к
техническому, организационному, информационному и программному обеспечению;
· состав, содержание и
порядок проведения работ.
ТЗ состоит из
вводной части, технических требований, стадий разработки и внедрения,
рекомендаций по использованию проектной документации, приложений.
Технические требования обязательно должны включать
следующие разделы: технология и оборудование; организация производства и труда;
автоматизированная система управления; автоматизированная система под-- готовки
производства; требования к помещениям.
Технический
проект. Технический проект представляет собой совокупность документов, которые
должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление
о структуре, устройстве и работе ГПС, и исходные данные для разработки рабочей
документации.
Основанием
для разработки технического проекта является ТЗ, согласованное со всеми
соисполнителями работ и с предприятием-заказчиком и утвержденное в
установленном порядке.
Технический
проект состоит из следующих разделов: вводная часть; технология и оборудование;
организация производства и труда; автоматизированная транспортно-накопительная
система; робототехнические комплексы; автоматизированная система управления;
автоматизированная система технологической подготовки производства;
технико-экономические показатели.
Каждый из
разделов проекта сопровождается пояснительной запиской и приложениями.
Конструкторская документация разделов оформляется в соответствии с требованиями
ЕСКД.
Все
документы, разработанные на этапе технического проекта, включаются в ведомость
технического проекта, которая разрабатывается головным
предприятием-разработчиком в соответствии с ГОСТ 2.106-68.
Согласованный
всеми соисполнителями, рассмотренный и утвержденный в установленном порядке,
технический проект передается предприятию-заказчику и соисполнителям работ.
Рабочий
проект. Рабочая техническая документация разрабатывается на основе технического
проекта системы и соответствующих ему технических заданий.
Она
охватывает техническое, организационное, информационное и программное
обеспечение и может состоять из технологической, конструкторской, программной и
строительно-монтажной документации.
Рабочая
документация должна обладать полнотой описания, достаточной для комплектации,
изготовления, монтажа, отладки, функционирования[ и эксплуатации ГАП.
2.
Внедрение
ГПС
Внедрение ГПС
происходит на основе сетевых графиков определяющих этапы его внедрения и
разрабатываемых предприятием-заказчиком при подготовке ТЗ и уточняемых на
стадии технического проекта.
Основным при
внедрении ГПС является наиболее быстрое достижение технико-экономических
показателей.
Работы по
внедрению ГПС состоят из следующих основных этапов:
комплектация,
включающая оформление заявок на комплектующие материалы, оборудование, средства
ВТ, получение и реализация фондов;
изготовление
технических средств и оснастки;
строительно-монтажные
работы, связанные с подготовкой помещений, кабельных каналов, фундаментов
оборудования, монтажом техническихсредств ;
пусконаладочные
работы, включающие наладку оборудования и оснастки, отладку программ управления
технологического оборудования и технологического процесса в автономном режиме,
отладку программного обеспечения и комплексную отладку ГПС;
сдача
подразделений ГПС по специальной программе приемо-сдаточных испытаний в опытную
эксплуатацию, при которой проводят отработку программ и технических средств,
определение их эксплуатационных характеристик, корректировку эксплуатационной
документации и установление технико-экономических показателей;
корректировка
технологической, конструкторской и строительно-монтажной документации по
результатам внедрения и сдача ее в архив ;
3.
сдача ГПС в промышленную эксплуатацию
Наиболее
ответственными являются этапы опытной эксплуатации и сдача ГПС в промышленную
эксплуатацию.
В
промышленную эксплуатацию ГПС принимается комиссией после проверки технической
документации, соответствия комплекта ТЗ и документации, проверки
функционирования, оценки технического уровня и эффективности работы,
определения готовности предприятия к эксплуатации ГПС.
По
результатам приемки в промышленную эксплуатацию составляется акт внедрения. К
нему прикладывается расчет экономической эффективности, протоколы испытаний и
план мероприятий по устранению замечавши приемочной комиссии.
4.
Тенденции
развития и новые разработки систем ЧПУ
Стандартным
носителем, используемым в СЧПУ для хранения управляющих программ обработки
деталей, до 1990г. была перфолента шириной 1 дюйм. По мере все более широкого применения ЭВМ в процессах с ЧПУ в настоящее время она заменена
таким носителем, который лучше совместим с современными вычислительными
системами, в частности дисками.
Контрольные
щупы
В современных
системах станков с ЧПУ становится все более обычным использование контрольных
щупов в процессе обработки. Эти контрольные щупы представляют собой сложные
индикаторы с градуированной шкалой; их можно устанавливать в шпинделе станка.
Типичные
применения контрольных щупов охватывают следующие области:
·
Контроль
деталей в процессе обработки, пока они еще зафиксированы на рабочем столе
станка.
·
Автоматическая
коррекция положения инструмента для компенсации погрешностей станка.
·
Определение
местоположения точки отсчета на детали после первоначальной обработки с целью
достижения большей точности при последующих операциях.
·
Контроль
инструментов для определения состояния режущей части (например, для обнаружения
сломанных зубьев фрезы).
С 1975 по 1990 г были произвелены следующие существенные изменения в системах ЧПУ
1.
Новый
набор языков, разработаны новые языки, в которых использовались концепции
ограниченной геометрии.
2.
Многочисленные
применения. Развитая СЧПУ, не ограничиваемая только операциями механической
обработки, пригодна для многих иных применений, таких, как контроль,
прессовально-штамповочные работы (операции резки, гибки и т.д.), сборки и
монтажа.
3.
Модульная
конструкция. Разработаны отдельные процессоры и подпрограммы для выполнения
основных функций на таких операциях, как профильное фрезерование, фрезерование
выемок, позиционирование, контроль, токарная обработка и др.
5.
Проверка
наличия помех. В программное обеспечение СЧПУ встроены подпрограммы проверки
фактов возможных столкновений инструмента с зажимными приспособлениями,
фиксирующими деталь, а также выявления других потенциальных помех движению.
6.
Сопряжение
с базой данных САПР/АПП. Развитые системы числового программного управления
сопряжены с общей базой данных систем автоматизированного проектирования и
производства. В этой базе данных содержаться информация о геометрии деталей
(размеры заготовок и готовых деталей), зажимных приспособлениях, станках,
имеющейся оснастке и о производственных затратах. Функция программирования СЧПУ
сопрягается с более общим автоматизированным процессом машинного планирования.
Первые из них
применяются в АСУ технологическим перемещением рабочих органов, деталей, инструмента
и т. д. Вторые — в пневно- и гидросистемах управления АТО, а также для
измерения и контроля физико-химических параметров процессов изготовления
деталей и узлов МЭА.
Основными
видами приводов, нашедших широкое применение в автоматах, являются гидравлический,
пневматический и электрический. Эти устройства позволяют осуществлять движение
рабочих органов автомата в различных плоскостях, управлять и осуществлять их
перемещение с большой точностью.
Список литературы
1. Харченко А.О. Станки с
ЧПУ и оборудование гибких производственных систем: Учебное пособие для
студентов вузов. – К.: ИД «Профессионал», 2004. – 304 с.
2. Р.И. Гжиров, П.П.
Серебреницкий. Программирование обработки на станках с чпу. Справочник, - Л.: Машиностроение, 1990. – 592 с.
3.
Роботизированные
технологические комплексы / Г. И. Костюк, О. О. Баранов, И.Г. Левченко, В. А.
Фадеев – Учеб. Пособие. – Харьков. Нац. аэрокосмический университет «ХАИ»,
2003. – 214с.
4.
Н.П.Меткин, М.С. Лапин,
С.А. Клейменов, В.М. Критський. Гибкие производственные системы. – М.:
Издательство стандартов, 1989. – 309с.
5.
Гибкие
робототехнические системы / А. П. Гавриш, Л. С. Ямпольский, - Киев, Головное
издательство издательского объединения “Вища школа”, 1989. - 408с.
6.
Широков А.Г. Склады в
ГПС. – М.: Машиностроение, 1988. – 216с.
7.
Проектирование
металлорежущих станков и станочных систем: Справочник-учебник в 3-х т. Т. 3:
Проектирование станочных систем /Под общей ред. А.С. Проникова - М.: Изд-во
МГТУ им. Н.Э.Баумана; Изд-во МГТУ «Станкин», 2000. - 584 с.
8. Иванов Ю.В., Лакота Н.А. Гибкая автоматизация производства
производства РЭА с применением микропроцессоров и роботов: Учеб. пособие для
вузов. – М.: Радио и связь, 1987. – 464 с.