20.2 Автоматические линии и комплексная автоматизация производства

Современные автоматические линии (АЛ) выполняют помимо операций обработки резанием и такие операции механосборочного производства, как мойку заготовок, сортировку, сборку соединений, контроль качества обработки, упаковку без вмешательства рабочего-оператора.

В основу классификации АЛ положен ряд признаков. В машиностроении находят применение АЛ с поштучным вводом заготовки и поштучной выдачей обработанной детали. Эти линии, в свою очередь, делятся на синхроннные (жесткие) и несинхронные (гибкие). На жесткой АЛ заготовка сразу же передается на следующую позицию, неисправность оборудования на одной позиции в этом случае приводит к остановке всей линии. На гибких АЛ создаются многопозиционные заделы заготовок, что дает возможность работать без сбоев. Существуют АЛ с непрерывными подачей материала и выдачей готовых изделий.

В зависимости от установки обрабатываемых заготовок АЛ подразделяются на спутниковые и бесспутниковые, а по расположению транспортирующего устройства – со сквозным и несквозным перемещением заготовок; АЛ могут быть однопоточными и с разветвляющимися потоками, что определяется движением заготовок. Линии в своем составе могут иметь специальные и специализированные станки, агрегатные станки и станки общего назначения.

Наибольшее распространение получили АЛ из станков-автоматов, агрегатных станков и роторные автоматические линии. АЛ из агрегатных станков широко распространены для производства в основном корпусных изделий, шатунов, коленчатых валов я т. д. Отмечается, что перестройка на выпуск новой продукции сравнительно легко осуществляется на АЛ из переналаживаемых агрегатных станков.

АЛ из агрегатных станков характеризуются следующими показателями: использование при компоновке на 65...70 % унифицированных и нормализованных узлов и деталей; применение типового привода подачи; контроль усилий на режущий инструмент; подача заготовок с транспортеров с помощью автооператоров; применение систем ЧПУ; возможность управления линией ЭВМ.

Единичное, мелкосерийное и серийное производства составляют 80 % от объема изготовленных деталей и машин. Для обслуживания этих производств возникла необходимость создания перенастраиваемых средств или гибкого оборудования. Требованиям гибкого оборудования наиболее полно отвечают металлорежущие станки с ЧПУ, обрабатывающие центры (ОЦ), промышленные роботы (ПР) и другие виды оборудования. Еще большей оперативностью обладают системы из гибких элементов, управляемые ЭВМ. Благодаря применению ЭВМ станки и роботы легко и быстро переналаживаются с одного вида продукции на другую. Кроме того, ЭВМ обеспечивает сложные способы управления; при этом в случае необходимости протекает процесс обучения, поднастройки и разбора сложных ситуаций. С помощью ЭВМ возможно автоматизировать сложные, многоэтапные и выполняемые большим количеством оборудования технологические процессы.

Благодаря ЭВМ и новым видам гибкого технологического оборудования появилась возможность осуществления комплексной автоматизации производственных процессов путем создания гибких производственных систем (ГПС). Под ГПС понимают совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, РТК, гибких производств венных модулей, отдельных единиц технологического оборудования и систем их функционирования в автоматическом режиме. При этом задается определенный интервал времени деятельности ГПС. Гибкие производственные системы обладают также свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры, но в установленных пределах значений их характеристик.

Под гибким производственным модулем (ГПМ) понимают единицу технологического оборудования с программным управлением. Функционирует она автономно в автоматическом режиме, обладая при этом возможностью встраивания в гибкую производственную систему. Па организационным признакам различают следующие виды ГПС: гибкие автоматизированные линии (ГАЛ), гибкие автоматизированные участки (ГАУ) и гибкие автоматизированные цехи (ГАЦ).

Отметим основные преимущества ГПС механической обработки по сравнению с участками универсальных станков. Благодаря более высокой загрузке оборудования резко возрастает производительность труда (в 2...Зраза); значительно улучшается качество выпускаемой продукции, что достигается устранением ошибок и нарушений технологических режимов вследствие применения ЭВМ; в несколько раз сокращается производственный цикл; уменьшаются капитальные вложения, площадки и численность работающих, так как при трехсменном режиме работы две смены ведутся под наблюдением оператора; снижается объем незавершенного производства; повышается эффективность управления; улучшаются условия труда, человек освобождается от малоквалифицированного и монотонного труда.