Причины и основания для возникновения данного вида производства.
Их два вида – необходимая и достаточная.
1-я необходимая причина:
В современном обществе возникла необходимость в быстрой смене выпускаемых изделий, а также в увеличении их номенклатуры.
Средний срок выпуска одной и той же продукции примерно равен 4 годам.
2-я необходимая причина:
В современном обществе возникло резко отрицательное отношение к монотонному однообразному труду. Например, ручное управление станками в обычном производстве или ручная сборка.
Достаточная причина:
В настоящее время средства производства достигли необходимого уровня развития (особенно в станкостроении) для практической реализации указанного направления.
Первые ГПС появились в начале 60-х годов прошлого века.
Развитию ГАП способствовало то, что, как уже отмечалось, до 70% всей продукции приходится на долю серийного производства. При этом задача механической обработки сводится к сокращению времени нахождения детали в производстве. Здесь большую часть времени занимает ожидание деталью своей очереди на обработку.
В отношении сборки – задача: сокращение времени ожидания другими деталями очереди на сборке узла, а также необходимость введения входного контроля деталей.
К тенденциям развития гибких производств относят следующее:
До 70% всех действующих ГПС предназначено для обработки сложных корпусных деталей, и при этом отмечается повышенная загрузка станков с ЧПУ.
Число рабочих позиций колеблется от 2 до 40, но 80% из имеющихся систем содержит до 10 рабочих позиций.
Транспортирование деталей некруглой формы производится преимущественно в приспособлениях-спутниках. Для деталей цилиндрической формы применяются более простые приспособления в сочетании с накопителями.
В системах управления оборудованиемкак правило, применяются системы ЧПУ.
Данные о распределении ГПС по сферам производства (действующих).
Первое место занимание обработка резанием (50% от общего числа ГПС);
второе – обработка деталей пластическим деформированием (штамповка, гибка… – примерно 20%),
третье – обработка с термическим воздействием – сварка и литье (до 15%);
четвертое – сборка изделий (около 5%);
прочие виды – 10%.
Ограниченному применению ГПС на сборке имеется объяснение: малая жесткость некоторых деталей-компонентов изделия и непостоянство их формы; необходимость обеспечения высокой точности в автоматическом режиме; короткий цикл сборки в сравнении с общим вспомогательным временем; сложность технологической оснастки; большое разнообразие деталей по форме, размерам, материалу и массе.
Проблемы, требующие решения для эффективного внедрения гап.
Постоянное уменьшение деталей в партии при их изготовлении.
Повышаются требования по точности и качеству изделий.
Выпускается все более сложная и дорогостоящая продукция.
Отмечается дефицит квалифицированных производственных кадров.
Ограничение по производственным площадям в действующем производстве.
2. Основные термины и определения: гибкость, производительность обработки и сборки, виды гибкости, номенклатура и т.П. Понятие технологической гибкости
Основным понятием при разработке проекта гибкого машиностроительного производства является понятие гибкость. Это понятие разработчик обязан использовать в нескольких аспектах, т.к. современное многономенклатурное производство не может быть охарактеризовано каким- либо одним видом гибкости.
При разработки технологической части проекта необходимо учитывать, главным образом, “технологическую гибкость”
Под гибкостью понимают некоторую из разновидностей этого показателя, который характеризует имеющуюся или разрабатываемую систему, в той или иной мере проявляясь количественно.
Рисунок 2 – Гибкость, разновидности этого понятия
1. Машинная гибкость. Характеризует простоту переналадки технологического оборудования, технологической оснастки, а также инструмента, в зависимости от конкретных производственных требований. Количественно выражается через среднее время переналадки при переходе от одной обрабатываемой детали к другой (tр). Данный показатель обеспечивается : выбором достаточно переналаживаемого оборудования и проектированием широкоуниверсальных средств оснащения.
2. Технологическая гибкость. Это совокупность различных технологических методов и приемов, когда они обеспечивают выпуск необходимого количества продукции в заданные сроки различными технологическими приемами.
Обеспечивается за счет прогрессивного вида технологического процесса (групповые техпроцессы, возможностью изменения режимов обработки в широком диапазоне, применение сменного высокопроизводительного инструмента). Количественно определяется см. ниже.
3. Структурная гибкость. Это способность проектируемой системы к изменению количества отдельных элементов, а также к изменению взаимосвязей между ними. Взаимосвязи – это поток заготовок и деталей, и взаимосвязи системы управления станком.
Структурно гибкая проектируемая система позволяет без дополнительных затрат отключать или подключать дополнительное оборудование.
4. Производственная гибкость. Это показатель, характеризующий возможность станочной системы продолжать обработку детали при отказе одного или нескольких элементов. Этот показатель выражается через надежность оборудования и оснастки. Ему соответствуют затраты времени (tн) по надежности. Это время, когда станочная система простаивает из-за утраты работоспособности. На этот показатель будут влиять другие показатели по надежности (см. ниже).
5. Маршрутная гибкость. Это возможность целенаправленного изменения направления движения потока деталей по данному участку. Целью этого является выбор оптимально-короткого маршрута движения и обеспечение маршрута с учетом минимальной переналадке оборудования. Количественно определяется длиной пути перемещения детали.
6. Гибкость по продукту. Способность к быстрому освоению нового вида продукции (т.е. различных деталей или собираемых узлов). Она реализуется через разработку широко универсальных средств оснащения и оборудования.
7. Гибкость по объему. Это способность функционирования системы при изменяющихся объемах выпуска деталей. Сюда относится производительность обработки, т.е. необходимо проектировать оборудование таких систем с некоторым запасам по производительности, т.к. в случае изменения производственных задач увеличение выпуска деталей не будет связано с модернизацией.
8. Гибкость по номенклатуре. Это способность станочной системы к выпуску различного типа, а также различных типоразмеров деталей из различных материалов.
9. Организационная гибкость. Это показатель, учитывающий конкретные условия данного производства: tорг – затраты времени, которые могут влиять на производительность обработки и эффективность всей системы: затраты времени, связанные с отсутствием заготовок, электроэнергии и т.п. причинами. В этом случае в конструкцию данной системы могут быть введены накопители или дублирующие приводы.