Структура гпс:

7. Автоматизированная транспортно-складская система (АТСС) ГПС - это система взаимосвязанных автоматизированных транспортных и складских устройств для укладки, хранения, временного накопления, разгрузки и доставки предметов труда, технологической оснастки.

Схема, структура и конструкция АТСС зависят от транспортно - технологических характеристик перемещаемых изделий. Эти характеристики определяются: массой транспортируемых изделий (легкие, средние, тяжелые и т.п.); способом загрузки (в таре, навалом, ориентированные, в кассетах, на спутниках); формой (тела вращения, корпусные, плоские, пластинчатые, длинномерные и др.); видом материала (сталь, чугун, цветные металлы, пластмасса и др.); свойствами материала (твердые, хрупкие, магнитные и др.), а также количеством и маршрутом перемещений грузов.

Специфические требования ГПС определяют также характеристики АТСС, как прямоточность и непрерывность.

По компоновке АТСС подразделяются на АТСС с линейной, замкнутой и разветвленной трассами обслуживания.

Основными расчетными характеристиками АТСС являются: вместимость автоматизированного склада и количество подвижных средств (кранов-штабелеров, транспортных манипуляторов, роботрайлеров), обслуживающих технологическое оборудование и автоматизированный склад ГПС.

Число ячеек автоматизированного склада n_яг определяется по формуле:

где К_наим - месячная производительность обработки деталей на станочном

комплексе ГПС;

Ф_ст - месячный фонд отдачи станка (Ф_ст=305);

T_об - средняя трудоемкость обработки одной деталеустановки, ч;

n_м-месячная программа выпуска деталей одного наименования, шт.

Коэффициент (1,11,2) отражает необходимость наличия 1020 % запаса свободных ячеек в складе для нормальных условий его работы.

Число штабелеров или других транспортных средств, обслуживающих технологическое оборудование (станочный комплекс) или другие позиции ГПС, К_шт определяется по формуле:

где Т_обсл - суммарное время работы, связанное с обслуживанием станочного

комплекса в течение месяца, ч;

Ф_шт - месячный фонд работы штабеллера (Ф=305 ч.);

К_ст-с и К_с-с - суммарное число перемещений штабеллера между стеллажом и

станками и между станками соответственно;

T_ст-с и t_с-с - соответственно среднее время одного из этих перемещений, мин.

8. Автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО) ГПС - это система взаимосвязанных элементов, включающая участки подготовки инструмента, его транспортирования, накопления, устройства смены и контроля качества инструмента, обеспечивающие подготовку, хранение, автоматическую установку и замену инструмента.

Требования к АСИО определяются номенклатурой и количеством ре­жущего инструмента, его конструкцией, способом транспортирования, емкостью буферных магазинов, а также принципами организации его сборки, разборки, комплектации; размерной настройки и поднастройки.

В функции АСИО входят автоматическое транспортирование и распределение инструментов по станкам комплекса, автоматическая загрузка и выгрузка инструментов из магазинов станков, хранение инструмента в центральных накопителях комплексов, подачи инструментов на позицию комплектации и заточки, ввода новых и вывода затупившегося и лишнего инструментов.

Основными расчетными характеристиками АСИО являются вместимость центрального накопителя инструментов, число подвижных кассет автоматизированного склада, количество транспортных механизмов (автооператоров, транспортных роботов и др.), обслуживающих станочный комплекс и автоматизированный склад АСИО.

Вместимость центрального магазина инструментов ГПС, исходя из обеспечения обработки месячной партии изделий, К_ин определяется по формуле:

где К₁ - число инструментов, необходимое для обработки всей месячной номенклатуры дета

лей;

К_д - число дублеров быстроизнашивающегося инструмента на месячную программу деталей;

К_наим - месячная производительность обработки деталей, шт.

t_об - среднее время обработки одной деталеустановки, мин;

t_ин - среднее время работы одного инструмента, мин.

n_д - среднее число дублеров инструментов на одну деталеустановку (n_д=2).

Число подвижных кассет для ввода и вывода инструментов из центрального накопителя n_кас определяется по формуле:

где П_кас - производительность доставки инструментов кассетой, шт /ч;

m- коэффициент, учитывающий партионность запуска деталей в производство (m=1,5);

Ф_кас - месячный фонд времени работы кассеты (Ф_кас=305 ч);

К_кас - число инструментальных гнезд в одной кассете (К=4-8шт.)

Число автооператоров, обслуживающих инструментальные магазины станков К_а1 определяются по формуле:

К_а1=Т_обсл1/Ф_а1

Т_обсл = К_см(t_см/60)

где Т_обсл - суммарное время, затрачиваемое автооператорами в течение месяца на обслужива

ние инструментальных магазинов станочного комплекса, ч;

Ф_а1 - месячный фонд работы автооператора, ч;

К_см - число смены инструмента на одном станке в течение месяца;

t_см - среднее время смены одного инструмента, мин;

n - число станков в станочном комплексе ГПС.

Число автооператоров, обслуживающих линии накопителя внутри центрального магазина инструментов;К_а2 определяется по формуле:

где Т_обсл - суммарное время, затрачиваемое автооператорами на обслуживание линий накопи

теля склада в течение месяца, ч;

Ф_а2 - месячный фонд времени работы автооператора, ч;

Т_в-в - время на обслуживание подвижных кассет, ч;

Т_н-н - время на обмен инструментами между линиями накопителя, ч;

Ж_в-в - суммарное число инструментов вводимых и выводимых с комплекса в течение месяца;

t_в-в - среднее время одного ввода-вывода, мин.

К_н-н - суммарное число обмена инструментов между линиями накопителя в течение месяца;

t_н-н - среднее время одного обмена инструмента, мин.

9. Основными задачами системы автоматизированного контроля (САК) в ГПС являются: обеспечение качества выпускаемой продукции; диагностика состояния технологического оборудования, режущего инструмента и оснастки; обеспечение размерной настройки и поднастройки инструмента; осуществление адаптивного управления параметрами процесса резания, а также выдача информации в систему управления для устранения отклонений от разработанной модели работы технологического оборудования, транспортных устройств и режущего инструмента.

Контроль качества обработки в ГПС может производиться непосредственно на станке, для чего они оснащаются различным диагностическим и контрольно-измерительным оборудованием, а также вне станка на специальных позициях контроля, оснащенных стационарными контрольно-измерительными машинами, управляемые системой ЧПУ и имеющие транспортную и информационную связь с технологическим оборудованием.

Число стационарных позиций контроля n_контр, в ГПС определяется по следующей формуле:

N_контр=t_к*К_дет.к/(Ф_поз*60);

где t_к- суммарное время контроля одной деталеустановки, мин;

К_дет.м число деталеустановок, проходящих контроль за месяц, шт;

Ф_поз - месячный фонд времени работы позиции, ч.

К_дет.м=К_дет/m;

где К_дет - число деталеустановок, обрабатываемых на комплексе в течение месяца, шт;

m - коэффициент, учитывающий масштаб выборности контроля (m = 4-6 деталей).

10. Во вспомогательную систему ГПС входят устройства, обеспечивающие сервисные условия выполнения производственного процесса. В общем случае это стружкоуборочные конвейеры; система подачи, очистки и регенерации свойств СОЖ; устройства по очистке, мойке и сушке заготовок, деталей, технологической оснастки.

Выбор типа стружкоуборочного конвейера (скребковый, шнековый, пластинчатый и др.) зависит от количества и типа (сливная, дробленая, сыпучая и др.) стружки.

Расчетной характеристикой при выборе типа и модели стружкоуборочного конвейера является его производительность по транспортированию стружки (т/ч), которая определяется по формуле:

П_кон=N_2*M_стр*1000,

где N₂- часовая производительность станочного комплекса по выпуску деталей, шт/ч;

M_стр- суммарная масса стружки, образующаяся за один час работы комплекса, кг.

Расчетными характеристиками при составлении технического задания на разработку системы подачи СОЖ являются производительность подачи СОЖ Q (л/мин) и суммарный объем резервуарных емкостей _ для хранения и восстановления свойств СОЖ

Q=(Q₁+Q₂)*n_ст

где Q₁ - непрерывный расход СОЖ для обеспечения нормального протекания процесса реше

ния (Q₁=510 л/мин);

Q₂ - кратковременный расход СОЖ, подаваемой в конце обработки в рабочую зону станков,

для гидросмыва стружки (Q₂=250300 л/мин);

n_ст - количество станков в станочном комплексе ГПС.

Суммарный объем резервуаров для СОЖ определяется из условия запаса хранения в них СОЖ на одну смену, т.е.

_=7*60*Q

11. Автоматизированная система управления (АСУ) - это система "чело­век-машина", обеспечивающая эффективное функционирование объекта, в которой сбор и переработка информации, необходимой для реализации функций управления, осуществляется с применением средств автоматизации.

Основные функции АСУ подразделяются на управляющие, информационные и вспомогательные.

Управляющие функции АСУ - функции, результатом которых является выработка и реализация управляющих воздействий на технический объект управления (программно-логическое управление оборудованием и адаптивное управление объекта в целом):

Информационные функции - функции системы, содержанием которой являются сбор, обработка и представление информации о состоянии ГПС оперативному персоналу или передача информации для последующей обработки).

Вспомогательные функции - функции, обеспечивающие решение внутрисистемных задач.

Составными частями АСУ являются: техническое обеспечение (комплекс технических средств АСУ); математическое обеспечение (совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации); программное обеспечение; организационное обеспечение (совокупность документов, регламентирующих деятельность производственного персонала АСУ) и персонал АСУ.

Задачи, решаемые АСУ в ГПС, подразделяются на задачи управления технологическим процессом, группового управления технологическим оборудованием и управления АТСС; задачи календарного планирования и учета продукции; задачи контроля и диагностики оборудования, режущего инструмента и технологической оснастки.

В состав комплекса технических средств АСУ входят: управляющий вычислительный комплекс на базе ЭВМ (ЕС ЭВМ, ЕМ ЭВМ и др.); средства получения, преобразования, хранения, отображения и регистрации информации; устройства подачи сигналов; исполнительные устройства.

12. Технологическое оборудование или состав станочного комплекса в ГПС выбирают исходя из конструкторско-технологических особенностей обрабатываемых деталей на данном комплексе с учетом способа получения заготовок, размеров, материалов и формы деталей, требуемой точности и качества обрабатываемых поверхностей, размеров партий запуска и годовых программ.

Основой для определения качественного и количественного состава станочного комплекса ГПС являются групповые технологические процессы и нормированием всех затрат времени, связанных с выполнением основных и вспомогательных переходов.

В состав ГПС входят, как правило, станки с ЧПУ, обладающие высокой гибкостью технологии механической обработки. Иногда в систему включают универсальные и автоматизированные станки. Для повышения надежности работы ГПС следует отдавать предпочтение включению однотипных станков или станков-дублеров.

Наиболее общие требования, предъявляемые к станочному оборудованию ГПС сводятся к следующему: возможность обработки в автоматическом режиме широкой номенклатуры деталей при максимальной концентрации операций; увязка установочных баз оборудования и приспособлений с технологическими базами заготовок; соблюдение принципа постоянства баз при переходе на другой станок; обеспечение работы всего станочного комплекса в автоматическом цикле; возможность быстрой переналадки оборудования при смене объекта производства; компоновочная и программная "стыковка" оборудования с АТСС, АСИО и САК.

Наиболее удобны для использования в ГПС многоцелевые станки и обрабатывающие центры с ЧПУ, ГПМ, РТК, агрегатные стыки с ЧПУ.

Для определения количественного состава станочного комплекса по каждому типу оборудования составляют сводную ведомость трудоемкости (станкоемкости) обработки годовой программы деталей, проходящих через рассматриваемый вид оборудования - С_i

Расчетное значение числа станков по рассматриваемой модели определяется по формуле:

n_{i расч}=

где _ср- средний такт выпуска деталей, ч/шт

_ср=

где N_год - годовая программа выпуска деталей, шт;

Ф₀ - годовой фонд времени работы оборудования, ч;

К_исп - коэффициент использования оборудования (К_исп=0,9).

Расчетное значение оборудования округляется в сторону большего целого числа.

И так далее, проводя аналогичные расчеты по каждому типу оборудования, определяется полный состав станочного комплекса ГПС.