МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»

КАФЕДРА МИКРО- И НАНОТЕХНОЛОГИЙ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

ОЦЕНКА

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

профессор, д.т.н., профессор				В.П. Ларин
должность, уч. степень, звание		подпись, дата		инициалы, фамилия

ОТЧЕТ ПО ДОМАШНЕЙ РАБОТЕ

Тема работы: ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ИПИ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ

по дисциплине: ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ и ИПИ-технологии

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

СТУДЕНТ ГР.	3250М				Карпиков С.Р.
			подпись, дата		инициалы, фамилия

Санкт-Петербург 2012

Введение

В качестве разрабатываемой операции выбрана операция лазерной гравировки. Эта операция является частью технологического процесса обработки металлов и пластмасс, с целью получения на их поверхности определённого рисунка или текста.

Требуется спроектировать технологическую систему, реализующую все множество требуемых технологических операций для обеспечения изготовления всей номенклатуры изделий на выбранном оборудовании с максимальным коэффициентом использования оборудования.

1 Анализ и выбор целей проектирования технологической системы

Необходимость проектирования новой ТС может быть вызвана несколькими причинно-следственными событиями. Применительно к выбранному ТП, побудительным мотивом является появление на рынке нового технологического оборудования, такого как мощные и точные лазерные установки, позволяющие в значительной мере улучшить качественные и экономические показатели продукции. Внедрение в производство такого нового оборудования также является причиной, стимулирующей создание новой производственной системы в форме ГПС.

Необходимость автоматизации операции лазерной гравировки следует из невозможности качественного выполнения этого процесса человеком ввиду сложности наносимого рисунка, а также его размерам (гравируемый текст может быть высотой около миллиметра). К тому же это опасный процесс, так как выжигание происходит при высокой температуре (в месте обработки температура луча может достигать 20 000⁰С).

Автоматизация дополнительно позволит сократить время выполнения каждой операции обработки, понизить себестоимость готового изделия и уменьшить количество брака, повысить стабильность качества выполнения операций.

2 Составление структуры технологической структуры верхнего уровня

Рисунок 1 - Упрощённая схема ТС верхнего уровня, в которую входит разрабатываемая ТС

3 Разработка задач обследования производства

Технологическая операция лазерной гравировки подходит для использования как при единичном производстве (благодаря гибкой системе ЧПУ), так и для серийного производства (благодаря скорости выполнения прожига и низкой себестоимости обработки).

Для проектирования конкретной ТС необходимо провести анализ номенклатуры изделий, предполагаемый разброс их параметров (геометрических размеров, массы, материалов), вида и формы наносимого рисунка для выбора соответствующей конструкции лазерной установки. Дополнительно, нужно продумать транспортные и информационные потоки внутри цеха для обеспечения максимальной эффективности функционирования ТС.

4 Разработка элементов интегрированной информационной среды

Для проведения операции лазерной гравировки, в системе управления проектом должна быть информация об обрабатываемом изделии, такая как: геометрические размеры объекта, его вес (для управления подсистемой транспортирования), материал изделия, материал покрытия, а также наносимый на поверхность рисунок, его глубина и координаты места нанесения в форме, доступной для обработки подсистемой управления лазерной установкой.

Дополнительно, для повышения эффективности производства, в системе управления производством должна учитываться информация, специфичная для данной модели лазерной установки: время прогрева, время непрерывной работы, пауза между обработкой двух идентичных изделий, время переналадки, мощность лазера (для оценки возможностей по работе с различными материалами и обеспечения заданной глубины прожига), минимальная и максимальная ширина луча, максимальные размеры обрабатываемого изделия и прочее.