Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы организационно-технологического управления роботизированными комплексами. Учебное пособие
.pdf
201
изделия j наименование;
ij
t
- время переналадки при
переходе с i на j изделие; n - количество наименований
различных номенклатурных изделий, выпускаемых ГПС.
Как видно из выражения, коэффициент гибкости может
изменяться в пределах от «0» до «1». Чем выше коэффициент
гибкости, тем выше уровень гибкости технологического
оборудования. Наряду с количественной оценкой уровня
гибкости, необходима и качественная его оценка. Для этого
можно воспользоваться таблицей (табл. 15).
Таблица 15
Количественная и качественная оценка уровня гибкости оборудования
Уровень
переналадки
1 2 3 4
Не перенала-
живаемые
Незначительно
переналажи-
ваемые
Код Величина
коэффициента гибкости
Н.П. Гij≈0
0< Гij ≤0,1
Нз.П. 0,1< Гij ≤0,2 Существует возмож-
Содержание операции
переналадки
Для перехода на другой
вид изделия необходимо
заменить оборудование
ность перехода на
другой типоразмер
изделия, в малом
диапазоне за счет
замены основных
конструктивных элементов оборудования
Трудно
переналажи-
ваемые
Тр. П. 0,2< Гij ≤0,4 Процесс переналадки
возможен за счет
замены незначительных
элементов оборудования
с последующей их
наладкой
202
1 2 3 4
ij
Г
ij
Г
Частично
переналажи-
ваемые
Способны к
переналадке
Переналажи-
ваемые
Автоматически
переналажи-
ваемые
Ч.П. 0,4< Гij ≤0,6 Переналадка возможна
С.П. 0,6< Гij ≤0,8 Переналадка возможна
П. 0,8< Гij ≤0,9 Процесс переналадки
А.П. 0,9< Гij ≤1,0 Процесс переналадки
Окончание табл.15
для однотипных
изделий за счет
регулировки в рамках
номенклатуры ГПС,
свыше номенклатуры процесс переналадки
связан с заменой
основных элементов
конструкций
для однотипных
изделий за счет
регулировки в рамках
номенклатуры ГПС,
свыше номенклатуры –
за счет замены
незначительных
элементов конструкции
связан с ручной
регулировкой функциональных параметров
оборудования
связан с автоматической
регулировкой функциональных параметров
оборудования
ПР обладают коэффициентом гибкости, лежащим в
диапазоне от 0,55 до 0,99, человеческая рука – (
что в первую очередь, на уровень гибкости (
)=1. Заметим,
) ПР оказывает
влияние следующие его системы (элементы, составляющие):
вид захватного устройства (чем выше уровень гибкости ЗУ,
тем выше коэффициент гибкости ПР);
203
вид системы управления (самый низкий уровень гибкости у
циклового типа управления ПР, самый высокий – у
комбинированного);
метод программирования (самый низкий уровень –
аналитическое программирование, самый высокий –
самообучение);
модульный тип конструкции – значительно повышает
уровень гибкости ПР, и ряд других.
На рис. 40. представлена область рационального
использования роботов, где:
1 – специальное автоматизированное производство ( до двух
деталей с годовым выпуском свыше 8-10 тыс.);
2 – специальное производство (от 1 до 10 деталей с
годовым выпуском от 1,5 до 5 тыс.);
3 – многономенклатурное производство (от 6 до 100
деталей, годовой выпуск от 5 до 2000 тыс.);
4 – широкономенклатурное производство (от 10 до 800
деталей, годовой выпуск от 20 до 500);
5 – единичное или опытно экспериментальное
производство (от 200 деталей и выше, годовой выпуск от 1 до 25).
Целесообразность использования ПР зависит от многих как
объективных (производственно-технологических) факторов, так и
субъективных личностных. По уровню гибкости целесообразно
применять роботы в областях 3 и 4 (рис. 40)
204
Рис. 40. Область рационального использования ПР по уровню
гибкости
Гибкие производственные системы различного назначения
имеют, с одной стороны, общие черты, а с другой — отличаются
особенностями структуры и функционирования. Далее
рассмотрим вопросы построения, функционирования,
разработки и подготовки производства в ГПС, общие для ГПС
любых классов. В основу ГПС положены принципы: групповое
производство; автоматизация программной перенастройки;
гибкая управляемость, модульность, иерархичность, высокая
205
универсальность, максимальная предметная замкнутость на
возможно более низком иерархическом уровне ГПС.
Гибкая производственная система представляет собой
сложную производственную систему, имеющую разветвленную
структуру, обладающую развитыми функциями и взаимосвязями
между подсистемами.
Гибкая производственная система (по ГОСТ 26228—90)
представляет собой совокупность в различных сочетаниях
роботизированных технологических комплексов (РТК), гибких
производственных модулей (ГПМ), отдельных единиц химикотехнологического оборудования и систем обеспечения их
функционирования в автоматическом режиме в течение
заданного интервала времени. ГПС должны обладать свойством
автоматизированной переналадки при производстве изделий
произвольной номенклатуры в установленных пределах
значений их характеристик.
Основными составными частями ГПС являются ГПМ и
РТК. ГПМ представляет собой единицу технологического
оборудования для производства изделий произвольной
номенклатуры в установленных пределах значений их
характеристик с программным управлением, автономно
функционирующая, автоматически осуществляющая все
функции, связанные с изготовлением изделий, имеющая
возможность встраивания в ГПС.
Под РТК понимается совокупность единицы
технологического оборудования, ПР и средств оснащения,
автономно функционирующих и осуществляющих
многократные циклы.
Система обеспечения функционирования ГПС
определяется как совокупность в общем случае
взаимосвязанных автоматизированных систем, обеспечивающих
проектирование изделий, технологическую подготовку их
производства, управление ГПС при помощи ЭВМ и автоматическое
перемещение предметов производства и технологической оснастки.
206
ГПС
АТСС АСИО САК АСУО
АСУТО АСУТП АСНИ
САПР АСТПП АСУ Другие
Рис. 41. Основные подсистемы, входящие в состав ГПС
В систему обеспечения функционирования ГПС входят
подсистемы (рис. 41):
- автоматизированная транспортно-складская система
(АТСС);
- автоматизированная система управления
технологическими процессами (АСУТП);
-
автоматизированная система инструментального обеспечения
(АСИО);
- система автоматизированного контроля (САК);
- автоматизированная система удаления отходов (АСУО);
- автоматизированная система научных исследований
(АСНИ);
- система автоматизированного проектирования ( САПР);
- автоматизированная система технологической подготовки
производства (АСТПП);
- автоматизированная система управления (АСУ);
- автоматизированная система управления технологическим
оборудованием (АСУТО) и др.
По организационной структуре различают следующие виды
ГПС: гибкий автоматизированный - завод (ГАЗ), линии (ГАЛ),
участки (ГАУ) и цеха (ГАЦ).
207
ГАЗ – ГПС, интегрированная средствами вычислительной
техники состоящий из ГАЦ, ГАЛ, ГАУ и ГПЯ.
ГАЦ — ГПС, представляющая собой в различных
сочетаниях совокупность гибких автоматизированных и
роботизированных технологических линий и участков для
изготовления изделий заданной номенклатуры.
ГАЛ — ГПС, в которой технологическое оборудование
расположено в принятой последовательности технологических
операций.
ГАУ — ГПС, функционирующая по технологическому
маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения
последовательности использования технологического
оборудования.
ГПМ – составная часть ГПС, состоящая из комплекса
технологического оборудования с программным управлением,
автономно функционирующая и автоматически осуществляющая
все функции для изготовления изделий.
ГПЯ – автономно работающая единица, как самостоятельно,
так и составе ГПС, обеспечивающая изготовление изделий в
пределах подготовленного запаса заготовок и инструмента.
Роботизированная технологическая линия представляет
собой совокупность РТК, связанных между собой
транспортными средствами и системой управления, или
нескольких единиц технологического оборудования,
обслуживаемых одним или несколькими промышленными
роботами для выполнения операций в принятой технологической
последовательности.
Роботизированный технологический участок представляет
собой совокупность РТК, связанных между собой транспортными
средствами и системой управления, или нескольких единиц
технологического оборудования, обслуживаемых одним или
несколькими ПР, в которой предусмотрена возможность изменения
последовательности использования технологического оборудования.
Подсистемы ГПС входит в различные по сложности
организационные уровни предприятий ГАЗ, ГАЦ, ГАЛ, ГАУ.
208
Рис. 4 2. Структура взаимодействия основных подсистем ГПС
Как следует из рис. 42, ГПС состоит из ряда основных
автоматизированных подсистем: технологической, транспортной,
складирующей, контроля и управления. Рассмотрим некоторые
характерные подсистемы и их взаимодействие подробнее.
Автоматизированная транспортно-складская подсистема
(АТСС) – подсистема взаимосвязанных автоматизированных
транспортных и складских устройств для укладки, хранения,
временного накопления, разгрузки и доставки предметов труда,
технологической оснастки. Функционально в АТСС можно
выделить автоматизированные складскую и транспортную
подсистемы.
209
Автоматизированная транспортная подсистем а (АТС)
ГПС. АТС состоит из транспортных модулей, осуществляющих
перемещение материалов, заготовок, полуфабрикатов,
комплектующих, готовых деталей, изделий, инструмента и
оснастки между ГПМ и секциями автоматических складов, а
также удаление отходов производства. Транспортные связи
охватывают грузопотоки в ГПС: межцеховые, межучастковые,
межоперационные и все элементы перемещений, включая
ориентацию и установку детали. К грузопотокам в ГПС
относятся: технологическая тара, заготовки, комплектующие,
инструмент (оснастка), изделия (сборочные единицы), отходы.
Все средства АТС ГПС делятся на основные и вспомогательные
группы. В основную группу входят: конвейеры, транспортеры,
транспортные роботы, устройства пневмотранспорта и
гидротранспорта. В вспомогательную группу входят:
ориентаторы, адресователи, толкатели, сбрасыватели,
накопители, подъемники и другие технические средства
АТС ГПС.
Автоматизированная складирующая подсистема (АСС)
ГПС. АСС ГПС предназначена для накопления, приема и
хранения нормативного задела, выдачи в производство и учета
заготовок, полуфабрикатов, комплектующих, готовых изделий,
приспособлений, инструмента, тары с целью обеспечения
ритмичного процесса в ГПС. АСС в ГПС могут предназначаться
для выполнения каждой из указанных функции или различных их
сочетаний, вплоть до совмещения всех функций в едином складе.
В состав АСС штучных грузов входят следующие основные
элементы: стеллажные конструкции, автоматические
штабелирующие машины, транспортно-складская тара,
устройства для перегрузки тары со штабелирующей машины на
накопитель, технические средства АСУ складов ГПС. АСС,
входящие в состав ГАЛ, ГАУ и ГАЦ, в зависимости от требований
к основному технологическому процессу (ТП) могут состоять из
различного набора перечисленных элементов. Размещение складов
в ГПС зависит от типа и характера производства, производственной
210
программы, типа внутрицехового транспорта, строительной части
производственного корпуса, в котором размещены ГПС и др.
Автоматизированная подсистема управления ТП (АСУ
ТП) ГПС состоит из средств вычислительной техники —
управляющих ЭВМ, связанных в единый комплекс с помощью
интерфейсных устройств и линий передачи данных, и
программного обеспечения. Предназначена для управления
отдельными единицами автоматизированного оборудования всех
подсистем и системы в целом, базируется на использовании
оборудования с ЧПУ, и гибких производственных модулей
(ГПМ). Программное управление ГПМ основывается на
применении программы, определяющей порядок действии с
целью получения требуемого результата.
Вычислительные машины, устройства сопряжения с
объектами и передачи данных являются аппаратурными
средствами системы управления ГПС, функционирующими под
управлением программных средств. Система управления
охватывает все уровни иерархии ГПС: нижний уровень
управления – ГПМ, ГПЯ и обслуживающие их АСС, АТС и САК;
средний уровень управления — ГАЛ и ГАУ и обслуживающие их
АСС, АТС и САК; высший уровень управления — ГАЦ и ГАЗ, т.
е. управление производственными единицами (линиями,
участками т.п.) в соответствии с заданным планом производства
изделий. Как правило, ГПМ, АСС и АТС управляются
выделенной для этой цели ЭВМ, на основе которой и строится
соответствующая система управления.
Эти ЭВМ реализуют функции по управлению
оборудованием на основе загруженных в них программ
управления и формируют сообщения о завершении операций или
об особых ситуациях, возникающих при работе управляемого
ими оборудования. Совместное функционирование ГПМ, АСС и
АТС обеспечивается АСУ ГПС, которая включает ЭВМ,
управляющую ЭВМ низшего уровня иерархии, аппаратуру связи
ЭВМ АСУ ТП ГПС с другими ЭВМ. АСУ ГПС может быть
информационно связана с АСТПП и АСУП.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]