4.Временные связи автоматизированных производственных процессов

4.1.Цель и задачи построения временных связей процесса

Основные функции ГПС и ее основного элемента ГПМ следующие:

1. Механическая обработка заготовок;

2. Загрузка заготовок и выгрузка деталей с основного и вспомогательного оборудования;

3. Подача заготовок и деталей на позиции загрузки-выгрузки;

4. Складирование и накопление заготовок и деталей;

5. Контроль качества деталей;

6. Контроль состояния элементов ГПС;

7. Контроль выполнения ТП;

8. Управление ТП, материальными и информационными потоками;

9. Обеспечение станочной, контрольной и вспомогательной оснасткой;

10. Диспетчирование материальных и информационных потоков;

11. Связь с верхними уровнями управления;

12. Удаление отходов.

Несмотря на разнообразие можно выделить три основные компоновки, характеризующиеся типом применяемого устройства манипулирования (УМ) заготовкой и его расположенным относительно рабочей зоны основного оборудования.

Первый тип компоновок ГПМ строят на базе токарного станка с ЧПУ с магазином инструментов и устройства манипулирования нормального типа с расположением портала параллельно оси вращения шпинделя станка. Такая линейная компоновка оправдала себя на практике как наиболее компактная и наиболее доступная для технического обслуживания. В настоящее время 70…80% всех ГПМ токарной обработки строят по такой схеме.

Второй тип компоновок характеризуется применением устройств манипулирования портального типа, работающих в прямоугольной пространственной системе координат. Такая схема характеризуется максимальным удобством с точки зрения размещения периферийного оборудования (накопители, позиции контроля и т.п.), обслуживаемые устройством манипулирования, а также меньшим временем обслуживания вследствие меньших перемещений по сравнению с линейной компоновкой. К недостаткам такой схемы относятся большая стоимость ГПМ за счет увеличения стоимости устройства манипулирования – увеличение занимаемых площадей.

Третий тип компоновок характеризуется применением напольных или встроенных устройств манипулирования, расположенных перед рабочей зоной многоцелевого станка.

Состав оборудования для ГПС следующий:

1. Система обработки, включающая ГПМ и станки с ЧПУ;

2. Транспортная система, включающая:

- транспортный путь (гибкий или «жесткий» путепровод);

- транспортные средства (роботизированные тележки, портальные или подвесные манипуляторы, спутники);

- позиции перегрузки перегрузки и ориентации спутников;

3. Система складирования, включающая склады заготовок и деталей; склады технологической оснастки; склады инструмента; промежуточные (буферные) накопители;

4. Система контроля, включающая устройства контроля и контрольно-измерительные машины (КИМ); позиции контроля и подготовки инструмента.

5. Система управления, включающая центральную ЭВМ (ЭВМ управления ГПС); системное обеспечение управлением; базу данных УП; программное управление диспетчирования и планирования; программное обеспечение диагностики оборудования и хода ТП;

6. Система ликвидации отходов, включающая моечные станции, машины для снятия заусенцев, конвейер для уборки стружки.

Понятие временных связей применительно к ГПС с широким диапазоном номенклатуры изготавливаемых деталей определяют при помощи загрузки оборудования. Загрузка оборудования для одних и тех же ГПС может колебаться в больших пределах в зависимости от партий запуска, числа и номенклатуры изготавливаемых деталей. Понятие производительности, измеряемой в штуках в единицу времени, применимо к однономенклатурному производству.

Тогда время ГПМ, приходящееся на j-ую партию заготовок будет определяться как

где t_OCj – время простоя вследствие рассогласования работы модулей ГПМ в ГПС или нерационально составленного расписания;

t_OC.Tj – время простоя ГПМ, обусловленное наличием операций транспортировки (обработка ожидаемой партии заготовок на предыдущем ГПМ завершена, но партия заготовок в данный момент находится в процессе транспортирования);

t_Пj – время переналадки станка или технологической оснастки;

t_ЗПj – время загрузки партии деталей в ГПМ;

t_ОРГj – время организационного обслуживания ГПМ для изготовления партии деталей;

t_Т.С.j – время настройки технологической системы ГПМ;

t_yj – время установки заготовки на станок манипулятором;

t_Mj – время обработки заготовки на станке (время отработки УП);

t_Kj – время контроля заготовки (детали) в ГПМ;

t_Cj – время съема заготовки (детали) манипулятором станка;

t_Oj – время отдыха оператора ГПМ;

t_Р.П.j – время разгрузки партии заготовок (деталей) в ГПМ.