Министерство образования и науки РФ

Поволжский Государственный Технический Университет

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ

С НАКОПИТЕЛЕМ

Выполнил:ст.гр(з)КТМ-31

Шурыгин Н.С.

Проверил:доцент каф.КТМ

Ротт А.Р.

г. Йошкар-Ола

2014

Предисловие

на работу (приложение 1), в котором указывается конкретный объем и состав пояснительной записки, а также исходные данные для расчета.

Работа связана с моделированием и оптимизацией параметров автоматической линии на ранних стадиях разработки методами теории массового обслуживания.

Содержание материала и особенности расчетов, приводимых в пояснительной записке работы, могут иметь особенности, зависящие от специфики задачи. Вместе с тем, существуют общие требования, которых следует придерживаться.

Пояснительная записка типовой работы должна, в общем случае, включать следующие разделы:

• Титульный лист;

• Задание на курсовую (расчетно-графическую) работу;

• Содержание

• Введение (с указанием исходных данных);

• Схему автоматической линии;

• Описание работы линии;

• Расчет основных показателей работы линии;

• График зависимости производительности линии от емкости накопителя;

• Оптимизацию параметров линии по критерию экономической эффективности;

• График зависимости эффективности автоматической линии от емкости накопителя;

• Краткие выводы;

• Список используемой литературы;

• Приложение (справочная информация) – при необходимости.

1. Постановка задачи моделирования

Целью работы является моделирование автоматической линии, включающей два станка-автомата, установленных по ходу технологического процесса, между которыми расположен накопитель, содержащий оперативный запас деталей. Моделирование работы линии позволяет на ранних стадиях разработки посредством анализа временного взаимодействия входящих в линию агрегатов выбрать конструктивный вариант линии с минимальными по принятому критерию потерями.

Для функционирования подобной линии свойственен вероятностный характер протекающих во времени процессов, что связано с рядом случайных факторов, анализ которых выходит за рамки данной работы. Это позволяет описать ее с помощью методов теории массового обслуживания.

Пусть автоматическая линия включает токарный автомат 1 (рис. 1.1), предназначенный для выполнения токарных операций по обработке шестерен, загружаемых в него в виде заготовок (поковок). Время обработки в результате воздействия ряда факторов считаем случайной величиной со средним значением

5

1

3

4

2

Рис. 1.1. Схема технологической линии

После токарной обработки заготовки 2, образующие входящий поток требований, поступают в накопитель 3, в котором может находиться некоторый их запас. Из накопителя они по мере необходимости загружаются в зубофрезерный автомат 4, выполняющий нарезку зубьев. Время нарезки зубьев также считаем случайной величиной со средним значением После нарезки зубьев готовые шестерни 5 удаляются из системы. Отметим, что зубофрезерный станок является в данной системе обслуживающим по отношению к токарному, а накопитель, содержащий некоторый промежуточный запас заготовок между двумя смежными агрегатами, выполняет роль демпфера, сглаживающего неравенство производительностей этих агрегатов. Требуется определить показатели функционирования линии, в том числе оптимальную емкость накопителя.

Автоматическую линию в данном случае можно рассматривать как систему массового обслуживания с ожиданием и ограниченной длиной очереди (вместимостью накопителя), которая выражается в количестве находящихся в нем заготовок. Источником входящего потока в накопитель с интенсивностью  является токарный станок, а зубофрезерный агрегат здесь выполняет роль обслуживающего устройства с интенсивностью обслуживания . При этом считаем, что поток заготовок, выдаваемых первой установкой, в результате воздействия различных факторов является случайной величиной, распределенной по закону Пуассона, а время обслуживания заготовок во втором агрегате распределяется по показательному закону.

Производительность всей линии определяется производительностью второго (зубообрабатывающего) агрегата, являющегося выпускным, поскольку именно с него сходят готовые детали. Его фактическая производительность определяется как собственными внутрицикловыми и внецикловыми потерями, так и влиянием первого (токарного) станка. Например, если токарный станок по различным причинам оказывается менее производительным, чем зубофрезерный, т.е. t₁ > t₂ , в накопителе должен быть запас заготовок, иначе второй агрегат будет простаивать. Величина этих простоев будет, очевидно, определяться значением и соотношением t₁ и t₂, заданным периодом автономной работы линии T, а также емкостью накопителя S. Полное отсутствие данных простоев будет при неограниченной емкости накопителя. Противоречие состоит в том, что слишком маленькая емкость накопителя приводит к простоям агрегатов, снижению производительности и коэффициента использования линии, а слишком большая усложняет конструкцию, увеличивает металлоемкость и габариты и удорожает всю систему. Поэтому с учетом перечисленных факторов задача состоит в определении оптимальной емкости накопителя.