
- •Введение
- •1 Технологическая часть
- •1.1 Основные технологические операции на автоматизированном складском комплексе
- •1.2 Организационная структура длинномерного склада
- •1.2.1 Краткая техническая характеристика склада.
- •2 Конструкторская часть
- •2.1 Назначение и область применения
- •2.2 Краткое описание конструкции крана-штабелера
- •2.3 Рольганг
- •2.3.1 Назначение рольганга
- •2.3.2 Техническая характеристика
- •2.3.3 Описание конструкции
- •3 Система управления складом длинномерных грузов
- •3.1 Принципы построения систем управления оборудованием складских комплексов.
- •3.2.Микропроцессорная система управления
- •3.2.1 Cистема управления манипулятора
- •3.2.2 Микропроцессорный комплект управления.
- •3.2.3 Основные характеристики
- •3.2.4 Связь с объектом управления по сети profibus-dp
- •3.3 Модернизация приводов трансманипулятора склада длинномерных грузов
- •4 Расчетная часть
- •4.1 Расчет механизма подъема
- •4.1.1 Расчет каната
- •4.1.2 Расчет каната на долговечность
- •4.1.3 Определение диаметра барабана и блоков
- •4.1.4 Определение расчетного числа витков и длины нарезанной части барабана
- •4.1.5 Выбор электродвигателя, редуктора и расчет общего передаточного числа
- •4.1.6 Определение толщины стенки барабана
- •4.1.7 Расчет оси барабана
- •4.1.8 Расчет тормоза
- •4.2 Расчет механизма передвижения
- •4.2.1 Выбор мощности электродвигателя
- •4.2.2 Расчет тормоза
- •4.2.3 Определение пути торможения трансманипулятора
- •5.1.1 Расчет искусственного освещения участка. Определение количества и мощности ламп. Выбор типа ламп и светильников
- •5.1.2 Расчет общего равномерного освещения
- •5.2 Техника безопасности
- •5.2.1 Производственный травматизм на роботизированных предприятиях
- •5.3 Пожарная безопасность
- •6 Оценка устойчивости проектируемой системы при возникновении проникающей радиации и радиоактивного заражения
- •6.1 Основные термины и определения
- •6.1.1 Проникающая радиация
- •6.1.2 Радиоактивное заражение местности
- •6.2 Оценка устойчивости работы промышленных объектов при воздействии проникающей радиации
- •6.3 Оценка устойчивости разрабатываемой системы к воздействию проникающей радиации и радиоактивного заражения
- •6.4 Защита объекта от воздействия радиации
- •7 Патентные исследования
- •7.1 Исследование
- •7.2 Сопоставительный анализ выявленных технических решений и исследуемого объекта
- •7.3 Выводы и рекомендации
- •8 Экономическое обоснование технических решений
- •8.1 Расчёт численности работников и заработной платы
- •8.2 Расчёт инвестиций в основной капитал
- •8.3 Расчёт издержек
- •8.4 Потребность в оборотном капитале
- •8.5 Сравнительная экономическая эффективность вариантов
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение
1 Технологическая часть
1.1 Основные технологические операции на автоматизированном складском комплексе
В технологическом процессе механизированного и автоматизированного склада имеются два взаимосвязанных уровня: грузовые операции (перемещения грузов); сопутствующая им переработка информации, обеспечивающая четкий ритм грузовых работ.
Всего на складах насчитывают до 40 различных технологических операций (разгрузка, распаковка, сортировка, взвешивание, укладка в складскую тару, складирование, оформление документов и т. д.). Характер технологии погрузочно-разгрузочных и складских работ зависит от типа и назначения склада, его связей с основным производством, вида транспорта, прибытия и отправления грузов, номенклатуры грузов и других факторов.[3].
Технологический процесс на складе начинается с прибытия очередной партии грузов или информации о поступлении грузов, которая может передаваться на склад до прибытия грузов, вместе с ними или после этого момента.
Сведения о принимаемой партии включают в себя: шифр груза, дату и время прибытия, количество груза на поддоне и число поддонов с грузом определенного наименования в партии. Наиболее удобно, если информация о грузах поступает на склад до прибытия грузов. В этом случае на складе могут быть заранее подготовлены условия для организации их разгрузки и приема (подготовлены место установки транспортных средств, разгрузочное оборудование, бригада грузчиков), определены технология приемки и места складирования, отпечатаны на печатающем устройстве ЭВМ приемные документы (приемные талоны, опознавательные ярлыки и т. д.). Кроме того, ЭВМ определяет, отправить ли этот груз потребителю (если на него уже есть заказ), или находит типоразмер; номер пустого поддона, в который следует загрузить и направить этот груз в соответствующие ячейки в хранилище.
При разгрузке из транспортных средств грузы передают на приемный участок склада, где их принимают по количеству и качеству, сортируют по наименованиям и перекладывают (при необходимости) в складскую тару, навалом или с ориентацией заготовок в гнездах специальных кассет. При осмотре поступившего груза проверяют, обеспечена ли сохранность его при перевозке, наличие и исправность пломб, оттиски на них, сроки доставки, состояние транспортного средства, исправность контейнеров, тары, соответствие наименования, количества груза и транспортной маркировки на нем данным, указанным в транспортном документе. Приемку продукции по количеству и качеству производят в соответствии со стандартами, техническими условиями, инструкциями, условиями поставки и сопроводительными документами, удостоверяющими качество и комплектность продукции.
Загруженные поддоны с участка сортировки к хранилищу можно подавать приводными роликовыми, тележными конвейерами, промышленными роботами, электроталями или погрузчиками. При перевозках погрузчиками и удаленности участка разгрузки от зоны хранения комплектовщики на каждый поддон с грузом наклеивают опознавательный ярлык, на котором указаны шифр груза и адрес в стеллажах, куда следует отправить этот поддон. Адрес состоит из номера прохода (или номера стеллажа), номера ячейки по длине стеллажей и номера яруса по высоте.
На крупных механизированных складах номера проходов между стеллажами указывают на полу склада перед проходами, номера стеллажей - на их фронтальных поверхностях, номера ячеек по длине и высоте стеллажей - на их стойках или полках (у каркасных стеллажей).
При подаче груженых поддонов с участка сортировки к хранилищу конвейерами может быть осуществлено автоматическое адресование грузов к заданным секциям стеллажей, с автоматическим обозначением грузов или без него. Здесь перегрузочные механизмы подают груженые поддоны в зону действия трансманипуляторов (с ручным или автоматическим управлением), которые устанавливают их в стеллажи.
В автоматизированном складе только с локальными устройствами автоматики адрес размещения грузов в стеллажах можно задавать на цифровой клавиатуре, пульта локального управления.
В хранилище склада грузы с наибольшей оборачиваемостью размещают как можно ближе к площадке приема и выдачи.
Учет грузов на складах ведут при помощи средств вычислительной техники. При использовании управляющей ЭВМ для контроля, отчетности и планирования производства необходимые данные о грузах по запросу можно получить на экране дисплея или в отпечатанном виде.
Учет свободных ячеек и поддонов может быть организован путем прикрепления поддонов к определенным ячейкам или без прикрепления. В первом случае (в автоматизированных складах) адрес ячейки в стеллажах, из которой взят этот поддон, пишут на стенке поддона (в виде четырех- и пятизначного числа, показывающего номер ячейки по ширине, высоте и длине склада). Удобство системы состоит в простоте определения команды автоматическому трансманипулятору при загрузке поддона в стеллажное хранилище и контроля занятости ячеек в стеллажах.
В автоматических складах при использовании ЭВМ, работающей в реальном масштабе времени, применяют более удобную в оперативном отношении систему без прикрепления поддонов к ячейкам.
Комплектацию грузов на выдачу в механизированных складах осуществляют на основании приказов на отпуск грузов или нарядов, выданных на каждую рабочую смену.
В приказе указывают: тип и выдаваемое число грузов, номер поддона или ячейки, место их хранения в стеллажах. При ручном управлении трансманипуляторов оператор дает перечень адресов в стеллажах, из которых необходимо выдавать поддоны в хранилище. Использование трансманипуляторов с автоматизированным поиском адреса повышает производительность труда операторов, набирающих заказы, так как обеспечивает быстрый и безошибочный поиск нужной ячейки в стеллажах.
На основании приказов, нарядов или заказов (требований) грузы выдают с мест хранения по номенклатуре и количеству, передают их средствами внутрискладского транспорта на участок комплектации. На этом участке грузами из различных секций хранилища укомплектовывают заказы потребителей, подготавливают их к отправке, упаковывают и накапливают в ожидании подхода транспорта или сразу загружают на транспорт.
При выдаче готовой продукции из автоматизированного склада оператор набирает программу на клавиатуре, и трансманипулятор выносит нужный поддон с грузом из стеллажей. При приеме на склад и выдаче грузов со склада трансманипулятор может работать на простых (одноадресных) и совмещенных (двухадресных) циклах (рисунок 1.1) при которых он устанавливает прибывший груз в один адрес, а затем выдает поддон с грузом из другой ячейки стеллажей.
рисунок 1.1 –Схемы одноадресного (а, б) и двухадресного (в) циклов работы трансманипулятора
При отборке груза вне зоны хранения кладовщик вводит на терминальном устройстве в память ЭВМ данные по типам, количествам грузов,
которые фактически, были отобраны. Если в поддоне остались еще грузы, то Э.ВМ после отборки груза определяет новый адрес хранения оставшегося: груза и хранит его в своей памяти. Одновременно из общих запасов грузов по этому наименованию, хранящихся в памяти ЭВМ, вычитает выданное количество данного груза. Когда весь груз по данному заказу (приказу или наряду) скомплектован, устройство вывода информации ЭВМ печатает транспортную накладную (или другой сопроводительный документ), по которой груз передают на транспорт для доставки потребителю.
Основные виды документов, которые печатает ЭВМ на складах: товарно-транспортные накладные; ярлыки приема грузов; комплектовочные ведомости; приказы на отпуск грузов; ведомости принятых, выданных (за смену, за сутки) и имеющихся на складе грузов.
Грузы загружают на транспорт при помощи трансманипуляторов, конвейеров, перегрузочных роботов или других механизмов и отправляют потребителям.
Отправляёмые со склада в цехи грузы укладывают в транспортную тару или пакеты так, чтобы было удобно их транспортировать, взвешивать и пересчитывать при предъявлении контролерам внутризаводского централизованного транспорта. На центральном заводском комплектовочном складе заготовки и детали можно комплектовать в виде технологических комплектов или укладывать в фиксированном положении в специальные кассеты.
Технологию складской переработки грузов разрабатывают в соответствии с государственными стандартами Единой системы технологической подготовки производства и имеющимися методическими указаниями.
Автоматизация технологических процессов на складе состоит в передачё функций управления машинам и приборам. Автоматизированная система склада включает в себя заранее спроектированную оптимальную принудительную организацию его работы. Однако система, должна оставлять возможность ее переналадки. В случае изменения условий эксплуатации.
Разработка рациональных технологических процессов переработки грузов на складах и организация рабочих мест кладовщиков, комплектовщиков, операторов и т. д. должны основываться на главных принципах и методах научной организации труда, под которыми понимается совокупность организационно-технических мероприятий, направленных на повышение эффективности труда, получение наибольших производственных результатов при наименьших трудовых и материальных затратах. Научная организация труда в технологии складских работ призвана устранять причины, порождающие простои оборудования, потери рабочего времени, создавать условия для высокопроизводительного труда. При этом решаются вопросы организации процесса переработки грузов и рабочих мест кладовщиков, комплектовщиков, операторов с оснащением их необходимыми оборудованием и приспособлением и рациональной их компоновкой.
Технологические процессы переработки грузов на складах целесообразно представлять в той или иной графической форме. При этом используют технологические планировки, технологические, транспортно-технологические и аксонометрические схемы технологии, технологические таблицы, сетевые модели технологического процесса, поточные диаграммы технологии, блок-схемы, совмещенные технологические графики, технологические карты.[4].
В технологических картах указывают, какие должны быть способы выполнения погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ и перегрузочных операций, применяемое оборудование и оснастка, трудозатраты на выполнение отдельных технологических операций и всего процесса.
При разработке технологических процессов складских работ большое внимание следует обращать на выполнение правил техники безопасности. Безопасные приемы работ должны быть наиболее удобными для рабочих. Эти же приемы будут и самыми производительными.
При - приеме сырья, материалов, заготовок в автоматизированный склад осуществляют следующие технологические операции:
разгрузку груженых поддонов с транспортного средства внутрицехового транспорта на приемное устройство;
проверку соответствия фактически поступивших грузов по количеству и качеству сведениям, содержащимся в сопроводительном документе;
ввод информации о поступивших грузах в ЭВМ;
получение от ЭВМ на экране дисплея информации об общем количестве таких грузов на складе с учетом поступившего количества и адреса наиболее рационального расположения этого груза в стеллажах склада;
подачу команды автоматическому трансманипулятору на установку поступившего груза в стеллажи (нажатием кнопки «Исполнение», если работой склада полностью управляют ЭВМ, или набором программы действия автоматическому трансманипулятору на пульте оператора склада, если склад работает в автоматизированном режиме);
сброс информации о поступившем грузе с дисплея одновременным вводом ее в память ЭВМ или оформление приема груза (при полуавтоматизированном учете грузов на складе).
При выдаче со склада полуфабрикатов и заготовок в производственную подсистему выполняют следующие основные технологические операции:
ввод поступившего запроса на заготовки в память управляющего вычислительного комплекса (в автоматизированном складе) или автоматическое поступление такого запроса в УВК — при автоматическом режиме работы склада;
высвечивание на экране дисплея решения управляющей ЭВМ с адресом поддона с полуфабрикатами или заготовками, которые целесообразно выдать со склада;
набор оператором после визуального контроля и согласия с ЭВМ команды автоматическому трансманипулятору на выдачу поддона с грузом из адреса, появившемся на экране дисплея (в автоматизированном складе), или набор кнопки «Исполнение» - при автоматическом управлении трансманипулятором в режиме «он-лайн» непосредственно от управляющей ЭВМ (т. е. в реальном масштабе времени);
выдачу автоматическим трансманипулятором груженого поддона из заданной ячейки стеллажного хранилища на перегрузочное устройство;
подачу сигнала трансманипулятором о выполнении команды (загорается лампочка на пульте управления);
ввод оператором в память ЭВМ сведений о выдаче груза определенного наименования из определенной ячейки (при автоматическом управлении складом непосредственно от ЭВМ это выполняется автоматически после отработки трансманипулятором заданной команды);
При выдаче изделий из автоматического склада осуществляют следующие технологические операции:
подход транспортного средства циклического действия к перегрузочному устройству автоматического склада и подачу сигнала (при полностью автоматическом режиме работы склада) или просто остановку около него и подачу звукового сигнала (при автоматизированном режиме работы склада и наличии оператора);
запрос в память управляющего вычислительного комплекса, какие грузы следует выдавать на подошедшее транспортное средство;
выдачу на экран дисплея ЭВМ информации о том из каких ячеек автоматического склада нужно выдавать грузы и какие это грузы (в памяти ЭВМ такие грузы могут быть уже затребованы путем ввода запроса по каналу связи следующим участком по ходу технологического процесса или ЭВМ по заранее заданному порядку, по некоторым признакам сама может определять, какие грузы, в каком порядке следует выдавать со склада готовых изделий ГАП);
набор команды автоматическому трансманипулятору на выдачу груза со склада (в полуавтоматизированном складе) или набор клавиши «Исполнение» (при автоматическом режиме работы склада, полностью управляемого ЭВМ в реальном масштабе времени);
выдачу автоматическим трансманипулятором заданных грузов из стеллажного хранилища на перегрузочные устройства;
контроль выданных грузов (по номенклатуре, количеству и другим признакам);
перегрузку загруженных поддонов с перегрузочного устройства или накопителя на транспортное средство внутрицехового транспорта;
подачу автоматическим трансманипулятором сигнала о полном исполнении заданной команды по выдаче поддонов с готовыми изделиями из автоматического склада;
подачу команды на печатание сопроводительного транспортного документа на выдаваемые со склада грузы нажатием клавиши на пульте управления (при автоматизированном режиме работы склада) или автоматически (при непосредственном управлении автоматическим складом ЭВМ в режиме «он-лайн»);
автоматическое печатание сопроводительного транспортного документа на выдаваемые из автоматического склада готовые изделия;
ввод в память УВК информации на выданные со склада грузы (шифр, дата и час выдачи, количество, номер транспортного средства, на которое выдан груз) нажатием клавиши на пульте (в автоматизированном складе) или автоматически, сразу после конца печатания сопроводительного транспортного документа (при автоматическом управлении складом, управляющим вычислительным комплексом);
По запросу на экран дисплея управляющий вычислительный комплекс выдает следующие сведения о состоянии автоматического склада
общее число занятых и свободных мест в хранилище склада;
количество принятых и выданных грузов (общее и расшифрованное по наименованиям - при необходимости) за час, смену, сутки;
продолжительность времени, в течение которого автоматический склад может питать (или принимать из них готовые изделия) без пополнения заготовок, (или без вывоза грузов со склада, если это склад готовых изделий);
наличие грузов в автоматическом складе в данный момент (в виде количества груженых поддонов, изделий в штуках, килограммах или тоннах в зависимости от характера грузов и типа производств), отдельно по различным видам грузов (полуфабрикаты, готовые изделия, инструмент и т. п.) и по отдельным наименованиям деталей и изделий.
Выданная на экран дисплея информация может быть при необходимости нажатием клавиши на пульте записана в память ЭВМ, а потом в нужный момент она может быть выдана снова на экран дисплея, например для сравнения. Такой режим работы автоматического склада позволяют; в любое время проконтролировать протекание процесса функционирования не только склада, но и всего.