Основные принципы построения технологии механической обработки в автоматизированных производственных системах (АПС).

Раскрыть потенциальные возможности автоматизированных производственных системи обеспечить их мак­симальную эффективность можно только тогда, когда проектирова­нию автоматизированных производственных систем предшествуют глубокие технологические разработки, со­блюдение основных принципов технологии. Рассмотрим некоторые из них.

2.1. Принцип завершенности заключается в том, что следует стремить­ся к выполнению всех операций в пределах одной автоматизированной производственной системыбез промежу­точной передачи полуфабрикатов в другие подразделения или вспо­могательные отделения. Для реализации принципа необходимы:

- обеспечение требований по технологичности изделий;

- разработка но­вых унифицированных методов обработки и контроля; - расширение и обоснование типажа оборудования автоматизированных производственных системс повышенными технологи­ческими возможностями.

2.2. Принцип малооперационной технологии заключается в формиро­вании технологических процессов с максимально возможным укрупнением операций, с мини­мальным числом операций и установок в операциях. Для реализации принципа необходимы те же мероприятия, что и для принципа завершенности, а также оптимизация маршрутов и операционной технологии, приме­нение методов автоматизированного проектирования технологических процессов.

2.3. Принцип «малолюдной» технологии заключается в обеспечении автоматической работы автоматизированных производственных системв пределах всего производственного цикла. Для реализации принципа необходимы:

- стабилизация откло­нений входных технологических параметров автоматизированных производственных систем(заготовок, инст­рументов, станков, оснастки);

 

-5-

- расширение и повышение надежности методов операционного информационного обеспечения;

- переход к гибким адаптивным системам контроля управления производственными процессами.

2.4. Принцип «безотладочной» технологии заключается в разработке технологических процессов не требующих отладки на рабочих позициях. Принцип особенно актуален для широкономенклатурных автоматизированных производственных систем, он близок к прин­ципу 3. Для его реализации необходимы те же мероприятия, что и для принципа 3.

2.5. Принцип активно-управляемой технологии заключается в организации ТП и коррекции проектных решений на основе рабочей информации о ходе технологических процессов. Корректировать можно как техноло­гические параметры, формируемые на этапе управления, так и исход­ные параметры технологической подготовки производства (ТПП). Для реализации принципа необходимы:

- разработка методов и алгоритмов адаптивного управления технологических процессов;

- разработка методов статистической кор­рекции базы данных (БД) для создания самообучающихся автоматизированных производственных систем.

2.6. Принцип оптимальности заключается в принятии решения на каждом этапе технологической подготовки производства и управлении технологическим процессом на основе единого критерия оп­тимальности. Для реализации принципа необходимы:

- разработка те­оретических основ оптимизации технологических процессов;

- разработка алгоритмов оптими­зации для условий работы автоматизированных производственных систем;

- разработка специальных технических, аппаратных, программных средств реализации указанных алгоритмов.

2.7.Принцип оптимальности создает единую методическую основу реше­ния технологических задач на всех уровнях и этапах, позволяет выра­ботать наиболее эффективное, однозначное и взаимоувязанное реше­ние указанных задач.

Помимо рассмотренных для технологии автоматизированных производственных систем характерны и дру­гие принципы: компьютерной технологии, информационной обеспе­ченности, интеграции, безбумажной документации, групповой технологии. Все они объединены в единую систему технологической подготовки производства (ТПП) и управления, что позволяет говорить о создании принципиально новой технологии автоматизированных производственных систем, реализующей наиболее эффективные технические решения и макси­мально раскрывающей потенциальные технические и технологичес­кие возможности автоматизированных производственных систем.

2.8. Принцип групповой технологии является фундаментальным для всех автоматизированных производственных систем, так как именно он обеспечивает «гибкость» производства.

-6-

Виды внецикловых потерь. Производительность автоматизированных систем.

Виды внецикловых потерь.

Суммарные внецикловые потери машины складываются из внецикловых потерь различных видов, которые объективно характеризуют конструкцию станков или гибкой линии, технологический процесс, условия эксплуатации.

С точки зрения теории производительности любое время, в течение которого не происходят обработка, контроль, сборка и другие операции, считается потерянным, так как приводит к уменьшению фактической производительности. Поэтому холостые ходы и внецикловые потери (простои, приходящиеся на одно обработанное изделие) в равной степени считаются временными потерями.

Для любых рабочих машин, в том числе автоматов и гибких линий, можно провести единую классификацию видов потерь времени в процессе эксплуатации, которая является одним из примеров общности методов анализа машин различного технологического назначения.

Цикловые потери— потери по холостым ходам:

1)подача материала, транспортировка объекта обработки с позиции на позицию; 2) фиксация, зажим и разжим заготовки; 3) подвод и отвод рабочих органов; 4) переключение отдельных механизмов; 5) смена инструмента и заготовки.

Холостыми ходами рабочего цикла считаются такие ходы, когда машина работает, но обработка детали не происходит. Если холостые ходы совмещены со временем обработки детали, то они не учитываются как холостые ходы, например, поиск инструмента в магазине.

Холостые ходы являются цикловыми потерями времени, так как происходят вне процесса обработки детали.

Остальные виды потерь — внецикловые, так как вызываются простоями.

Внецикловых потери (простои):

1-го вида — по инструменту, когда машина неработоспособна из-за неработоспособности инструмента:

1) смена, установка и регулировка инструментов; 2) ожидание наладчика;

-7-

3) хождение за инструментом; 4) частичная заточка, правка инструмента и др.

2-го в ида — по оборудованию, когда машина неработоспособна из-за неработоспособности механизмов и устройств:

1) регулировка и ремонт механизмов машины; 2) ожидание ремонтного мастера; 3) получение запасных частей; 4) ожидание изготовления деталей и т. д.

3-го вида — по организационным причинам, когда механизмы, устройства и инструменты, а следовательно, машина в целом работоспособна, но не работает по внешним причинам:

1) периодическая загрузка материала; 2) уборка отходов; 3) сдача готовых деталей и получение заготовок; 4) переговоры по работе; 5) сдача смены; 6) отсутствие обрабатываемого материала; 7) отсутствие рабочего и т. д.

4-го в ида — по браку, когда машина формально работает и выдает продукцию, которая, однако, не соответствует техническим требованиям и не является годной:

1) брак изделий при неправильной наладке машины; 2) брак вследствие нарушения настройки в процессе работы; 3) брак материала, обнаруженный после первых операций, и др.

5-го вида — по переналадке, когда машина работоспособна и может выдавать те изделия, на обработку которых должна быть настроена:

1) переналадка механизмов в связи с переходом на изготовление другого изделия; 2) замена технологической оснастки; 3) кинематическая настройка; 4) смена кулачков, программы, приспособлений и инструментов и др. 5) смена управляющей программы в станка с ЧПУ.

Указанные виды потерь можно проследить для любых типов рабочих машин.

-8-

Так, для токарного станка с ЧПУ к цикловым потерям относятся:

- поворот и фиксация резцовой головки; - зажим и разжим детали; - открытие и закрытие ограждения; - подвод и отвод на ускоренном ходу режущего инструмента.

К внецикловым потерям 1-го вида — смена и регулировка резцов;

К внецикловым потерям 2-го вида — устранение отказов механизмов и устройств, связанных с поломками, несрабатыванием, разрегулированием и т. д.;

К внецикловым потерям 3-го вида — отсутствие прутков, уборка стружки, несвоевременный приход и уход наладчиков и операторов;

К внецикловым потерям 4-го вида —время, затраченное на обработку отбракованных деталей;

К внецикловым потерям 5-го вида — переналадка и замена кулачков в патроне, замена инструмента, регулировка механизмов, кинематическая настройка и т. д.

Внецикловые потери являются одним из важнейших параметров в теории производительности и надежности автоматов и автоматических линий. Все внецикловые потери можно разделить на две категории:

1) Потери, вызванные причинами, прямо или косвенно связанными с конструкцией и режимом работы автомата или линии, — собственные потери (потери по инструменту, ремонту и регулированию механизмов и устройств, брак операций, выполняемых на линии и т. д.).

2) Потери, вызванные внешними организационно-техническими причинами (отсутствие заготовок, несвоевременный приход и уход оператора, наладчика, брак предыдущих операций, обнаруженный при обработке, и т. д.).