- •Нижнетагильский технологический институт (филиал) угту-упи
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Расчет производительности автоматов и автоматических линий.
- •Производительность находится по формуле 1.15.
- •Фактическая производительность находится по формуле 1.18.
- •2. Построение циклограмм работы автоматов и автоматизированных участков.
- •Забрать деталь с конвейера (включая среднее время
- •3. Построение баланса производительности участка станков с чпу
- •4. Расчет возможности автоматической сборки деталей
- •4.1. Метод полной взаимозаменяемости
- •4.2. Метод неполной взаимозаменяемости
- •4.3. Метод групповой взаимозаменяемости
- •5. Расчет конструктивных параметров лотков
- •6. Расчет параметров гибких производственных систем
- •6.1. Расчет общих параметров гпс
- •6.2. Расчет склада для гпс
- •6.2.1. Расчет вместимости склада
- •6.2.2. Расчет размеров склада
- •6.1.3. Расчет затрат времени на транспортировку деталей
- •1. Расчет гибкой производственной системы и ее элементов
- •2. Расчет склада и транспортных средств для гпс
- •Автоматизация производства
6.2.1. Расчет вместимости склада
Вместимость склада рассчитывается также на основе рекомендаций теории вероятности. Обычно для расчета принимают следующие условия:
а) общее количество деталей, поступивших на склад за рассматриваемый плановый период Т, равно общему количеству деталей, выданных со склада за это же время;
б) потребление со склада - равномерное со средним интервалом а;
в) поступление на склад - партиями произвольной величины с произвольным интервалом времени между партиями; количество партий поступления на склад за плановый период - z (т.е. может быть одно поступление или два или три и т.д.).
Склад должен вмещать страховой и текущий запас деталей. Общий объем склада Sобщ определяется по формуле 6.7.
Sобщ =S0 + Sраб (6.7)
где So - страховой запас;
Spaб - рабочий объем.
Под страховым запасом So понимают запас деталей, обеспечивающий с определенной вероятностью бесперебойную работу ГПС между двумя поступлениями деталей на склад. Величина So определяется по формуле 6.8.
(6.8)
где R - общий объем потребления (и поступления) деталей;
z - количество поступлений на склад (может принимать только целые значения);
f - вероятность возникновения дефицита (т.е. ситуации, при которой склад не сможет обеспечить подачу деталей в ГПС).
Очевидно, что при f = 1 (стопроцентная вероятность дефицита) So = 0, т.е. страховой запас отсутствует и система практически работать не сможет. При f = 0 So = R, т.е. величина склада равна общему объему поступления. В этом случае склад никогда не будет использован полностью.
Общая предварительная емкость склада Soбщ определяется по формуле 6.9.
(6.9)
где g - вероятность переполнения склада.
При g = 1 склад будет вмещать только страховой запас и малейшее отклонение от времени поставки приведет либо к переполнению склада, либо к дефициту деталей. При z = 1 общая предварительная емкость склада Sобщ равна страховому запасу So. В формулах значения So и Sобщ округляются до ближайшего большего целого значения.
6.2.2. Расчет размеров склада
Размеры склада (количество этажей Кэ, количество ячеек по длине склада Кэ высота и длина склада Н u L) определяются в зависимости от заданных габаритных размеров А*В*С снаряженного спутника (тары). Склад будет иметь максимальные размеры при условии, что в снаряженном спутнике (таре) и ячейке склада умещается только одна (!) деталь из того количества, которое необходимо обработать за плановый период Т. Если в спутнике и в ячейке склада умещается более одной детали (две, три и более), то размеры склада будут меньше. Количество этажей склада Кэ и количество ячеек по длине склада К можно рассчитать по формулам 6.10.
(6.10)
где Ндоп – максимально допустимая высота складского помещения.
(6.11)
Значения Кэ и К принимают ближайшие целые с избытком.
Размеры склада определяются по формулам: высота склада
(6.12)
длина склада
(6.13)
уточненное количество ячеек
(6.14)
6.1.3. Расчет затрат времени на транспортировку деталей
Время транспортирования Тmр, затрачиваемое на одну деталеоперацию зависит от двух факторов:
- времени Тск, необходимого для поиска нужной ячейки склада и перемещения рабочего органа складского транспортного робота (или крана-штабелера) между этой ячейкой и перегрузочным столом, обеспечивающим связь склада с транспортной системой ГПС, а также для манипуляций в ячейке склада или перегрузочном столе по установке/взятию груза;
- времени То, необходимого на перемещение линейного транспортного робота между перегрузочным столом, стоящим на выходе склада, и приемными столами гибких производственных модулей, составляющих ГПС.
При работе системы по алгоритму «станок-склад-станок», который чаще всего используется в современных ГПС из-за относительной простоты применяемых транспортных средств, время транспортирования одной деталеоперации Ттр определяется по формуле
(6.15)
Во всех случаях проектирования транспортных средств должны выполняться следующие условия:
1. время транспортирования детали со склада до приемного стола ГПМ не должно превышать среднего интервала между запросами .
2. суммарное время транспортирования Тсум, приходящееся на один транспортный робот и определяющее коэффициент его загрузки, не должно превышать 0,8T
(6.16)
где Jmp - число принятых транспортных роботов. Расчет времени Тск выполняется по формуле
(6.17)
где Тху - время, затраченное внутрискладским транспортом при одновременном перемещении по двум координатам;
Тх, Ту - время, затраченное внутрискладским транспортом при раздельном перемещении по координатам (соответственно х или у);
Тдоп - время, затраченное на манипуляции с деталью (тарой, спутником) в ячейке склада или на перегрузочном столе.
При вероятностном законе заполнения ячеек склада средние времена пробегов транспортного робота определяются в зависимости от соотношения высоты и длины склада Н и L соответствующих скоростей перемещения робота Vy и Vх:
для H/L≤Vу/Vх
(6.18)
(6.19)
(6.20)
(6.21)
для H/L>Vу/Vх
(6.22)
Время Тдоп можно принять для всех вариантов примерно равным 10 секунд. Для расчета времени То используют формулу 6.23.
(6.24)
где Locp - средняя длина пробега линейного робота;
Vox - скорость линейного робота.
Для принятого количества ГПМ т, числа накопителей п, габаритах снаряженного спутника (тары) А*В*С, а также заданном расстоянии между приемными столами ГПМ d можно записать
(6.25)
где q - количество накопителей, расположенных вне ГПМ в одну линию вдоль транспортного пути (q ≤n);
w - количество ГПМ, расположенных вдоль транспортного пути
(w <n).
Примечание:
1) длина накопителя равна длине тары А;
2) ввод накопителя в состав модуля увеличивает длину модуля на половину длины тары - на 0,5А.
Значения w и q выбираются в соответствии с планировочными решениями ГПС.
Задача 22. Рассчитать параметры ГПС и ее элементов. Исходные данные для расчета представлены в таблице 5 и 6.
Таблица 6
№ де- |
Кол-во за плановый |
Трудоемкость операции, мин | |||
талей |
период, шт |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
40 |
10 |
6 |
3 |
8 |
2 |
30 |
7 |
15 |
10 |
- |
3 |
30 |
20 |
16 |
13 |
- |
4 |
40 |
17 |
7 |
21 |
14 |
5 |
20 |
9 |
12 |
- |
- |
6 |
60 |
16 |
5 |
7 |
11 |
Таблица 7
Т,ч |
А, м |
В, м |
С,м |
Ндоп, м |
f |
g |
d, м |
Vx, м/мин |
Vy, м/мин |
Vox, м/мин |
24 |
0,8 |
0,6 |
0,8 |
4 |
0,5 |
0,4 |
6 |
60 |
15 |
50 |