Лекція №3 Основні напрями по вибору складу і кількості технологічного устаткування.

При проектуванні нового цеху або реконструкції(технічному переозброєнні) діючого виробництва необхідно забезпечити високі техніко-економічні показники виробництва на момент його введення в експлуатацію.

Сучасне технічне устаткування повинне забезпечити окрім автоматизації обробки або складання можливість стикування з устаткуванням і технічними засобами з метою створення суцільного автоматизованого виробничого процесу. Наприклад, верстати з ЧПУ повинні стикуватися з промисловими роботами, системи ЧПУ - з ЕОМ вищого рівня і так далі

Характер і склад технологічного устаткування найбільшою мірою визначається типом виробництва. Необхідно також врахувати такі основні тенденції в технології виробництва машин : інтенсифікацію технологічних процесів; підвищення якості обробки і складання; комплексну автоматизацію виробничих процесів; підвищення продуктивності праці і рентабельності виробництва.

В умовах масового і великосерійного виробництва з метою інтенсифікації широко використовують агрегатні верстати і автоматичні лінії на їх основі.

Традиційні одно- і багатошпіндельні автомати оснащують системами ЧПУ для забезпечення можливості швидкої переналадки. Ефективність обробки підвищують інтенсифікацією режимів різання. Підвищення точності обробки забезпечують використанням інструменту з надтвердих матеріалів.

В умовах серійного виробництва широко використовують верстати з ЧПУ, які оснащують інструментальними магазинами. Вони дозволяють концентрувати технологічні переходи і значно скоротити допоміжний час(у 3-4 рази). Широкі технологічні можливості цих верстатів забезпечують їх ефективність також в умовах масового виробництва. Відмінні результати дає також використання в умовах серійного виробництва верстатів з ЧПУ зі змінними багатошпіндельними голівками, агрегатних верстатів з ЧПУ для багатосторонньої обробки,а також гнучких виробничих систем

При виборі складу основного устаткування складальних відділень механо-складальних цехів необхідно забезпечити найменші приведені витрати на річний випуск.

У масовому і великосерійному виробництві складання виконують з використанням автоматичних і автоматизованих складальних ліній, складальних конвеєрів і так далі. Проте існують приклади використання при такому типі виробництва стендового складання. При цьому деяке підвищення трудомісткості компенсують забезпеченням кращої якості складання і виключенням монотонності складального процесу.

В умовах середньосерійного, дрібносерійного і одиничного виробництва використовують складальні стенди, які оснащують пристосуваннями і механізованим інструментом.

Нині набуває розвитку використання в серійному виробництві автоматизованих складальних місць, які оснащують складальними роботами з автоматичною зміною змінних схватов. На їх основі створюють ГПС складання.

Якщо це необхідно, ми детальніше познайомимося з ГПС. Відповідно до ГОСТ 26228-85 ГПС - це сукупність в різних поєднаннях устаткування з ЧПУ, роботизованих технологічних комплексів(РТК), гнучких виробничих модулів(ГПМ), окремих одиниць технологічного устаткування і систем забезпечення її функціонування в автоматичному режимі упродовж певного часу, яка має властивості автоматичної переналадки під час виробництва виробів різної номенклатури в певних межах зміни їх характеристик

За організаційною ознакою розрізняють такі ГПС: ГАЛ(лінія), ГАУ(ділянка).

У ГПМ включають одиницю технологічного устаткування і оснащують автоматичним облаштуванням програмного управління і засобами автоматизації технологічного процесу. ГПМ може функціонувати автономно або вбудовуватися в систему більш високого рівня. ГАЛ і ГАУ складають з декількох ГПМ, об'єднаних АСУ. У ГАЛ устаткування розташовують в послідовності виконання технологічних операцій, а в ГАУ передбачена можливість зміни послідовності використання устаткування.

ГАЦ - це сукупність ГАЛ і ГАУ в різноманітних поєднаннях, які призначені для виготовлення виробів конкретної номенклатури.

ГАЗ - це сукупність ГАЦ, які призначені для випуску готових виробів.

Структура ГПС складається з виробничого і обчислювального, що управляє, комплексів. У свою чергу ВК розподілений на виробничу систему і систему забезпечення функціонування виробництва(СОФ) (можна пояснити прикладом).

У відповідності з двома формами спеціалізації ділянок механообработки - технологічною і предметною - можливо обкреслити два напрями розвитку ГПС. Перший - автоматизація окремих технологічних операцій і створення операційних ГПС. Другий - комплексна автоматизація техпроцесів обробки деталей конкретного класу і, як наслідок, створення ГПС відповідно до методів групової обробки(приклади!).

У наш час використовують переважно три типи рішень ГПС:

1) створення ГАЛ і ГАУ з працюючих на підприємстві і верстатів, що серійно випускаються, з ЧПУ;

2) створення ГАЛ і ГАУ на базі типових рішень НДІ і КБ і серійно ГПМ, що випускаються;

3) створення ГПС на базі нових прогресивних рішень і устаткування, яке спроектоване за агрегатним принципом. Перший тип - реконструкція(технічне переозброєння, удосконалення) діючого виробництва, другий і третій - принципове оновлення виробництва і створення нового виробництва(приклади!).

Технологічний процес виготовлення деталей(виробів) служить основою для проектування виробничого процесу. Основні вимоги, які висувають до технологічного процесу механічної обробки, полягають в тому, щоб процес обробки робився у відповідності з раціональною організаційною формою, з якнайповнішим використанням усіх технічних можливостей верстата, інструменту і пристосувань за умови оптимальних режимів різання металу, яке дозволяє верстати, з мінімальними витратами часу і собівартості обробки.Тому при розробці технологічного процесу необхідно керуватися такими основними направленнями:

1. Концентрація операцій.

2. Інтенсифікація процесу обробки.

3. Скорочення допоміжного часу.

4. Використання високопродуктивного устаткування.

5. Збільшення питомої ваги верстатів з ЧПУ і верстатів для фінішних операцій.

6. Використання високоякісного інструменту.

7. Використання прогресивних методів отримання заготівель.

8. Впровадження потокових методів виробництва.

Побудова технологічного процесу залежно від серійності конкретного виробництва має свої особливості. Так, наприклад, розглянувши техпроцеси для одиничного і масового виробництва, можна звернути увагу на велику кількість відмінностей, які, кінець кінцем, і дозволяють віддати перевагу тому або іншому типу виробництва.

При проектуванні цеху або ділянки необхідно мати достовірні дані про трудомісткість виробу, тобто про час, який необхідно витратити на виготовлення виробу(вимірюють в людино-годинах або нормо-часах).

Розрахункова трудомісткість включає увесь час обробки на верстатах і ручних операціях, які нормують за технологічним процесом. За умови багатоверстатного обслуговування сумарний час обробки на верстатах, які обслуговує один робітник, розподіляють на кількість цих верстатів.

Щоб розрахувати кількість устаткування, необхідно визначити станкоємність вироби, тобто час, які витрачають на верстатах для його виготовлення(вимірюють в станко-годинах).

Станкоємність окремих верстатних операцій за умови масового і великосерійного виробництва - це штучна норма часу Тшт, а за умови серійного, дрібносерійного і одиничного - штучно-калькуляційна норма Тшт.кальк_.

Орієнтовно зв'язок між трудомісткістю Тчел. година. і станкоємністю Тстанк. година. можна представити у вигляді формули: Тстанк. година. = Тчел. година. Км, де Км - середня кількість верстатів, яка обслуговує один робітник(коефіцієнт багатоверстатного обслуговування).

Залежно від етапу проектування, типу виробництва і інших чинників трудомісткість(станкоємність) можна визначити декількома способами.