Оглавление

1.РАСЧЕТ СОСТОЯНИЯ СКЛАДСКОЙ СИСТЕМЫ ГИБКИХ АВТОМИТАТИЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВ 3

1.1Теоретическая часть 3

1.2 Расчет состояний складской системы 10

2.СКЛАДЫ ГИБКИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ 12

Список использованных источников 27

1.Расчет состояния складской системы гибких автомитатизированных производств

(Практическое занятие №9)

Цель занятия: ознакомиться с классификацией и технологией работы складов, созданием автоматизированных складов ГАП и их расчетом.

1.1Теоретическая часть

Складирование грузов необходимо в связи с имеющимися неравномерностями циклов производства, транспортировок и по­требления материальных ценностей. Склады различных типов соз­дают в начале и конце транспортных грузопотоков или производ­ственных процессов для временного накапливания грузов и свое­временного снабжения производства материалами в нужных коли­чествах.

Временное накапливание грузов позволяет преодолеть временные, пространственные, количественные и качественные несоответст­вия между наличием и потребностью в материалах в процессе производства и потребления.

Склады на промышленных предприятиях играют важную роль в общем технологическом процессе производства, а также задают ритм производства.

Транспортно-складские ком­плексы можно определить как технические объекты, в которых выполняют операции складирования и перемещения грузов в целях преобразования параметров грузопотоков (геометрических, физиче­ских, временных).

По роду грузов склады можно разделить на тарно-штучные, склады контейнеров, длинномерных и крупногабаритных грузов.

Склады промышленных предприятий также классифицируют­ся на склады прибытия (материалы, комплектующие изделия), промежуточные производственные склады (заготовки, полуфабри­каты, инструмент, технологическая оснастка) и склады отправле­ния (готовая продукция).

По срокам хранения грузов возможны семь групп складов:

1. непосредственной перегрузки грузов (срок хранения t_хр = 0);

2. временного хранения ( 0 < t_хр< 5 сут.);

3. краткосрочного хранения грузов (5 < t_хр< 20 сут.);

4. со средними сроками хранения (20 < t_xp < 40 сут.);

5. длительного хранения ( 40 < t_хр < 90 сут.);

6. долгосрочного хранения ( 90 < t_xp < 360 сут.);

7. многолетнего хранения (Ц_хр > 360 сут.).

Важным признаком классификации является размер порций прибытия и отправления грузов.

По количеству наименований единовременно складируемых грузов можно классифицировать склады на два больших класса: склады однотипных грузов (с числом наименований в пределах от 60 до 100) и многономенклатурные склады (с числом наименова­ний грузов в несколько сот или тысяч).

По высоте хранения грузов различают три основные группы одноэтажных складов:

1. низкие - с полезной высотой зоны складирования до 5 м;

2. средней высоты - с полезной высотой зоны складирования 5...8 м;

3. высотные - с высотой зоны складирования грузов свыше 8 м.

По уровню механизации и автоматизации склады делят на

следующие:

1. механизированные;

2. немеханизированные;

3. высокомеханизированные;

4. автоматизированные;

5. автоматические.

По технологии работы склады могут быть разделены на ком­плектовочные и с пакетной переработкой грузов; по виду склади­рования - на штабельные и стеллажные; по взаимному расположе­нию хранилища и экспедиций - на поточные и тупиковые; по типу строительной части - на закрытые склады, навесы, открытые пло­щадки, однопролетные и многопролетные, одноэтажные и много­этажные.

В немеханизированных складах используют ручной труд. В механизи­рованных складах применяют средств механизации с ручным управлением. В высокоме­ханизированных складах используют средства механизации с руч­ным управлением и отсутствуют ручные работы на этих операци­ях. В автоматизированных складах применяют полуавтоматичес­кие механизмы с вводом команд, например на клавиатуре, на опе­рациях перемещения или складирования грузов. В автоматических складах используют автоматические механизмы с вводом команд от ЭВМ по каналам связи.

Цель создания и функции складов в ГАП аналогичны функци­ям складов в любом производственном процессе. В то же время особенности гибкого производства накладывают свой отпечаток на устройство, оборудование и работу складов. Создание ГАП яв­ляется естественным этапом научно-технического прогресса в об­ласти развития промышленного производства.

Отличительными особенностями ГАП являются:

1. возможность сравнительно частых изменений параметров обрабатываемых изделий;

2. четкий ритм и организация производственного процесса;

3. комплексная автоматизация всех основных технологических операций, включая и процессы перемещения и складирования из­делий, заготовок, узлов и инструмента;

4. минимальное участие человека в производственном процес­се и контроле действия автоматического оборудования;

5. замкнутость производственного цикла и относительная ав­тономность действия системы;

6. применение робототехнических средств для автоматизации процессов перемещения грузов и ЭВМ с терминальными устрой­ствами для сбора и отработки информации, управления и контроля действия автоматических станков, машин и механизмов.

Автоматизированная и складская система ГАП предназначена для выполнения следующих основных функций:

1. прием с внутризаводского транспорта сырья, материалов, за­готовок, инструмента, пустой тары и их временное складирование;

2. выдача этих грузов по заранее предусмотренному графику, порядку или на основании команд-импульсов;

3. прием от транспортной подсистемы ГАП готовых деталей, отходов производства, бракованной продукции и их временное хранение;

4. выдача на внутризаводской или внутрицеховой транспорт этих грузов по командам или по мере подхода транспортных средств (при циклических видах транспорта).

Опыт создания автоматических складов показывает, что од­ним из эффективных направлений совершенствования складского хозяйства предприятий является создание укрупненных или объе­диненных складов многоцелевого назначения. В каждом случае проектирования ГАП можно рекомендовать рассмотрение возможности и целесообразности соз­дания единого многофункционального склада в составе ГАП.

По техническому оснащению зоны хранения грузов в автома­тических складах ГАП основными можно считать следующие склады:

1. с клеточными стеллажами и автоматическим мостовым кра­ном-штабелером (мостовым складским роботом);

2. с клеточными стеллажами и автоматическим стеллажным краном-штабелером (складским роботом);

3. с гравитационными стеллажами и автоматическим стеллаж­ным краном-штабелером (каретками-операторами);

4. автоматические элеваторные;

5. автоматические подвесные (на основе подвесного толкаю­щего конвейера с автоматическим адресованием грузов).

Рисунок 1 – Типы складов ГАП

Автоматизированные склады относят к сложным вероятност­ным системам, так как они сложны по устройству, по числу вхо­дящих элементов и параметров, а прибытие и отправление грузов со склада представляют собой стохастические процессы.

Принимая и отправляя грузы, складска система не остается постоянной, а переходит из одних состояний в другие, поэтому функционирование складской системы можно рассматривать как процесс изменения ее в течение времени в пространстве состояний (фазовом пространстве): которые происходят под возействием внешних транспортных систем, доставляющих грузы на склад и забирающих их со склада для доставки потребителям.

Изменение состояния складской системы происходит в мо­мент прибытия очередной партии груза или в момент прибытия транспорта за грузом. При этом, несмотря на планирование произ­водства и работы транспорта, конкретные моменты прибытия и отправления транспортных партий со склада случайные. Поэтому складская система переходит из одних состояний в другие в слу­чайные моменты времени. Для математического описания такого характера изменений складской системы может быть применен математический аппарат марковских случайных процессов. В со­ответствии с этой теорией склад штучных грузов можно рассмат­ривать как некоторую физическую систему W, состояние которой меняется с течением времени W = W(t).

Таблица 1 - Основные состояния складской системы

№ состояния	Описание состояния	Обозначение	Операция		Вероятность состояния
			Раз­ грузка	По­ грузка
1	Отсутствие работ на складе	W1	0	0	P(WX)
2	Разгрузка и прием грузов на склад	W2	1	0	P(W2)
3	Выдача и погрузка грузов на транспорт	W3	0	1	P(W3)
4	Одновременное вы­полнение приема и выдачи грузов	W4	1	1	Р(W4)

Основные состояния складской системы, непосредственно за­висящие от погрузки и разгрузки внешнего транспорта, приведены в табл.1, а основные переходы из одних состояний в другие - в табл.2.

Таблица 2- Основные переходы складской системы из одного состояния в другое

№ пере­ ходов	Моменты переходов	Обозначения	Вероятности переходов
1	Приход грузов при отсут­ствии выдачи	W1→W2	P(W1→W2)
2	Окончание разгрузки гру­зов при отсутствии выдачи	W2→W1	P(W2→W1)
3	Начало выдачи грузов без их приемки	W1→W2	P(W1→W2)
4	Окончание выдачи грузов без их приемки	W3→W1	P(W3→W1)
5	Начало выдачи во время разгрузки грузов	W2→W4	P(W2→W4)
6	Окончание выдачи во вре­мя разгрузки грузов	W4→W2	P(W4→W2)
7	Приход грузов во время выдачи	W3→W4	P(W3→W4)
8	Окончание разгрузки гру­зов во время выдачи	W4→W3	P(W4→W3)

При изменении состояния складской системы могут меняться или тип этого состояния, или некоторые параметры этого состоя­ния f(i) того же типа (например, разгрузка с грузовика, а погрузка на электрокару - тип состояния не изменяется, но изменяется объ­ем погрузочных работ).

Фазовое пространство состояний складской системы можно представить в виде матрицы состояний:

,

где первый индекс при W_ij показывает тип состояния, а второй индекс - диапазон изменения параметров состояния.

Вероятности состояний и переходов складской системы зави­сят от закономерностей внешних грузопотоков склада. При анали­зе случайного процесса функционирования складской системы с дискретными состояниями удобно пользоваться его геометриче­ской схемой-графом состояний (рис.2).

Вершины графа, показанные кружками, представляют собой состояния складской системы, а дуги графа, показанные стрелками, - переходы системы из одних состояний в другие.

В общем случае при любом числе учитываемых технологичес­ких операций и возможных состояний и переходов складской сис­темы вероятности состояний складской системы Р_i(k) после k-го переходов могут быть определены по рекуррентной формуле через вероятность состояния системы после к_i -го шага, где п - возможное число состояний складской системы; Р_j (k -1) - веро­ятность пребывания системы в j-ом состоянии, в котором она ока­залась после (k₁)-го перехода; P(j→i) - вероятность перехода системы из j-го в i-e состояние.

Рисунок 2 – Граф состояний

Матрица вероятностей переходов складской системы из одних состояний в другие имеют вид:

.

Некоторые из переходных вероятностей P_ij могут быть равны 0. Это означает, что за один шаг переход складской системы из j – го состояния в i – е невозможен.

По главной диагонали матрицы приведены вероятности P_ij того, что складская ситема не выйдет из состояния W_i.

Интенсивностью перехода или плотностью вероятности перехода λ_ij складской системы из состояния W_i в состояние W_j называют передел отношения вероятности этого прехода системы за элементарный промежуток времени Δt, примыкающий к моменту времени, к длине этого промежутка Δt.

.

При малой величине Δt: .

Используя методику А.Н.Колмогорова, можно составить систему дифференциальных уравнений состояния складской системы , которые описывают ее изменения во времени и позволяют определить вероятности состояний складской системы ка функции от времени t: P₁(t); P₂(t)…P_n(t).