2.3 Расчет склада и транспортных средств для гпс

2.3.1 Расчет вместимости и размеров склада

Расчет вместимости склада проводим по приведенным выше формулам (12-18) для общего объема поступлений R = Nобщ = 780 деталеопераций. Так как в исходных данных количество поступлений z деталей на склад не задано, самостоятельно задаемся значениями z =1, 2, 4, 6, 8 и проводим расчеты для каждого z. На основании расчетов выбираем наиболее подходящий вариант.

Пусть количество поступлений на склад z = 1. Поставляем исходные числовые данные в формулы (12-18):

• страховой запас Sо (см.формулу 12)

Округляем Sо до 552.

• общая предварительная емкость склада (см.формулу 13)

• количество этажей Кэ (см.формулу 14)

Кэ = 4 : (1,1 0,6) – 1 = 5,061

В данном случае можно округлить Кэ до 5.

• количество ячеек по длине склада К

К = 552 : 5 = 110,4

Округляем К до 111.

• высота склада Н

H = 5 1,1 0,6 = 3,3 м

• длина склада L

L = 111 1,1 0,8 = 97,68 м ~ 97,7 м

• уточненное количество ячеек Sобщ

Sобщ = 111 5 = 555

Варианты расчета для различных количеств z поступлений деталей в склад за плановый период Т=24 ч сведены в таблицу 3.

Таблица 3.

Z			Sо, шт	Sобщ, шт	Кэ, этаж	К, шт	H, м	L, м	Sобщ, шт
1	0,707	0,775	552	552	5	111	3,3	97,7	555
2	0,541	0,606	211	448	5	90	3,3	79,2	450
4	0,399	0,425	78	327	5	66	3,3	58,1	330
6	0,288	0,329	38	252	5	51	3,3	44,9	255
8	0,206	0,236	21	183	5	37	3,3	32,6	185

2.3.2. Расчет затрат времени на транспортировку деталей

Расчет затрат времени на транспортировку деталей по ГПС осуществляем по формулам (19-29).

а) Первоначально определим затраты времени для транспортного складского робота. Транспортный складской робот осуществляет изъятие детали из ячейки склада и передачу детали на стол-накопитель, а также обратное действие – транспортировку детали со стола-накопителя в ячейку склада. Для удобства и простоты организации работы склада берем одинскладской робот. Для складского робота принимаютТо= 0.

Пусть количество поступлений деталей на склад z= 1.

H/L = 3 : 88,8 = 0,034 Vy/Vx = 15 : 60 = 0,25

Так как H/L < Vy/Vx расчет ведем по формулам (23-26)

Txy = (3 3 60) : (3 88,8 15 15) = ,009 мин

Tx = 88,8 : 60 = 1,48 мин

Ty = 0

Тск = 0,009 + 1,48 + 0 = 1,489 мин

Ттр = 2 1,489 = 2,978 мин

Суммарное время транспортирования всех деталеопераций, приходящееся на один складской робот

Тсум = 2 Тск Nобщ = 2 1,489 780 = 2322,84 мин = 38,7 ч.

Тсум не должно превышать 0,8 Т = 19,2 ч. По результатам имеем 38,7>19,2. При количестве поступлений деталей на склад z = 1 транспортный cкладской робот не справляется с объемом работ по складу. Аналогичные расчеты выполняем для z = 2, 4, 6, 8 и результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4

Z	Txy, мин	Tx мин	Тск, мин	Тсум	0,8 Т	Примечание
1	0,009	1,48	1,489	38,7	19,2	Неудовл.
2	0,01	1,2	1,21	31,5	19,2	Неудовл.
4	0,015	0,88	0,895	23,4	19,2	Неудовл.
6	0,02	0,68	0,70	18,2	19,2	Удовл.
8	0,027	0,49	0,52	13,2	19,2	Удовл.

Как видно из таблицы, склады с z = 1, 2, 4 с одним транспортным роботом работать не могут – робот не справляется даже с объемом работ только по складу, хотя по скоростным качествам он может быть вполне подходящим.

б) определим затраты времени и загрузку транспортного линейного робота. Транспортный линейный робот осуществляет транспортировку деталей со стола-накопителя к гибким модулям (станкам) на обработку и обратно от модулей к столу-накопителю (и далее на склад) после обработки. При первичном проектировании ГПС берем одинтранспортный линейный робот. Если результаты расчетов будут неудовлетворительны, увеличим количество линейных роботов.

Расчет загрузки транспортного линейного робота зависит от соотношения количества ГПМ и накопителей и их расположения в ГПС (см.выше стр.6 ).

Рассмотрим следующие варианты расположения накопителей в ГПС:

• вариант №1:модулиmи накопителиkустановлены в одну линию;

столы-накопители гибкие производственные модули

………..

перегрузочный стол

линейный робот

склад складской робот

• вариант №2:накопителиkвведены в состав ГПМ и количество накопителей увеличено до количества модулей (в нашем случае с 5-ти до 8-ми); модули установлены в одну линию;

столы-накопители гибкие производственные модули

перегрузочный………..

стол

склад

складской робот линейный робот

• вариант №3:накопителиkвведены в состав ГПМ и количество накопителей увеличено до количества модулей (в нашем случае с 5-ти до 8-ми); модули установлены в две линии;

складской робот

перегрузочный стол гибкие производственные модули

линейный робот

склад

столы-накопители

• вариант №4:накопители введены в состав склада и не влияют на загрузку транспортного линейного робота; модули установлены в одну линию.

склад

столы- линейный робот

накопители

ГПМ

ВНИМАНИЕ:данные варианты не охватывают всех компоновок ГПС. Студент в контрольной работке может предложить свой вариант компоновки, обосновать и просчитать его.

Для транспортного линейного склада время транспортирования ТтрравноТтр= 2 Тотак как для линейного робота времяТск= 0. Время транспортировки от склада к приемным столам ГПМ и нагрузка на один линейный робот определяется по формулам (28-29)

Рассчитаем среднюю длину ГПС (ход линейного транспортного робота) для указанных выше четырех вариантов по формуле (29):

• вариант №1: q – количество накопителей вне ГПМ, q= k = 5;

w – количество ГПМ вдоль пути следования транспортного робота, w = m = 8;

Lоср = 0,5 (8 6+5 0,8 1,2) = 26,4 м

То = 26,4 : 50 + 10 : 60 = 0,69 мин

Тсум= 2 0,69 780 = 1076,4 мин = 17,94 ч <0,8Т= 19,2 ч

• вариант №2: накопители введены в ГПМ, m = k = 8; модули установлены в одну линию

Lоср = 0,5 8 (6 + 0,5 0,8) = 25,6 м

То = 25,6 : 50 + 10 : 60 = 0,68 мин

Тсум = 2 0,68 780 = 1060,8 мин = 17,68 ч <0,8 Т = 19,2 ч

• вариант №3: накопители введены в ГПМ, m = k = 8; модули установлены в две линии

Lоср = 0,5 4 (6 + 0,5 0,8) = 12,8 м

То = 12,8 : 50 + 10 : 60 = 0,34 мин

Тсум = 2 0,34 780 = 530,4 мин = 8,84 ч < 0,8 T = 19,2 ч

• вариант №4: накопители с составе склада, модули m = 8 в одну линию

Lоср = 0,5 8 6 = 24 м

То = 24,0 : 50 + 10 : 60 = 0,65 мин

Тсум= 2 0,65 780 = 1014 мин = 16,9 ч < 0,8Т = 19,2 ч

Как видно из расчетов, линейный робот справляется с работой во всех вариантах. Возможно ли использование одного робота для решения всех транспортных задач – на складе и на производственном участке? Теоретически такой вариант возможен – для варианта склада с z = 8 и варианта планировки №3. В этом случае общее время транспортировки будет равно

Ттр = 13,2 + 8,84 = 22,04 ч

Однако, коэффициент загрузки в этом случае будет равен

Кз = Ттр : Т = 22,04 : 24 = 0,918,

что значительным образом превышает реально достижимые значения. Таким образом, возможны два варианта склада и 4 варианта производственного участка. Выбор нужного варианта определяется конкретными производственными условиями – наличием свободных площадей, возможностью обеспечения частой доставки на склад и т.п.

Можно выбрать любой из полученных вариантов и обосновать свой выбор. В качестве примера выбираем последний вариант склада с z = 8 и третий вариант участка.

Окончательный вариант ГПС:

Задано деталеопераций – 780;

Общая трудоемкость – 8780 мин;

Плановый период – 24 ч;

Гибких модулей – 8

Столов-накопителей – по расчету 5, увеличено до 8

Склад – 185 ячеек (5х37)

Среднее время подачи деталеоперации 1,66 мин

Среднее время обработки деталеоперации – 11,26 мин

Коэффициент загрузки модулей – 0,85

Число загрузок склада за плановый период – 8

Складской робот – 1, с коэффициентом загрузки 13,2 : 24 = 0,55

Линейный робот – 1, с коэффициентом загрузки 8,84 : 24 = 0,37