Далее остановимся на конкретизации понятий автоматических поточных линий.
1.2 Организация автоматических поточных линий
Организация автоматических поточных линий начнем рассматривать с характеристики типов автоматических линий.
1.2.1 Типы автоматических линий
По технологическому назначению автоматические линии делятся на:
· линии для выполнения одного вида технологических операций (например, механообрабатывающие, заготовительные, сборочные, гальванические и др.);
· линии для выполнения нескольких видов разнородных операций. Такие линии называют комплексными.
Автоматические поточные линии, на которых ведется обработка или сборка одного изделия. Принято называть однопредметными, а те, на которых изготавливается несколько изделий, - многопредметными.
По характеру движения обрабатываемых изделий между отдельными машинами автоматические линии делятся на:
· синхронные;
· несинхронные.
Синхронные автоматические линии состоят из отдельных станков-автоматов, связанных между собой жесткими транспортными устройствами, которые передают детали в процессе обработки с одного станка на другой. Все машины такой линии работают в одном такте. При остановке одной из них останавливается вся линия.
Несинхронные автоматические линии состоят из независимо работающих (по времени) машин с гибкой транспортной связью. Такие машины снабжаются бункерами накопителями для хранения определенного запаса изделий, откуда они поступают для обработки. При остановке какой-либо машины линия продолжает работать, питаясь запасом деталей из бункера-накопителя.
Автоматические поточные линии подразделяются на:
· непереналаживаемые;
· переналаживаемые.
Непереналаживаемые автоматические линии компонуются, как правило, из специальных станков и при переходе на другую конструкцию требуют значительной реконструкции.
Переналаживаемые автоматические линии компонуются не из специального оборудования, а из специализированных и даже универсальных станков. Эти станки могут обрабатывать не одну деталь, а ряд деталей в широком диапазоне габаритов, форм и размеров.
По способу транспортировки изделий автоматические линии подразделяют на линии с непрерывной или периодической транспортировкой изделий.
Рассмотрим основные методики расчета автоматических линий.
1.2.2 Расчеты автоматических линий
При проектировании автоматических линий выполняется ряд расчетов. В значительной степени их содержание соответствует расчетам неавтоматических линий. Вместе с тем имеются и некоторые особенности.
К числу такого рода расчетов относится определение такта автоматической линии. Тактом называют время, в течение которого выдастся готовая деталь или группа деталей. Расчетный такт линии определяется по формуле:
rn = tц + t о.mр + t п.mр + t ф.mр, (1)
где rn - расчетный такт АПЛ, мин; tц - длительность цикла лимитирующего станка или агрегата, мин; t о.mр - время освобождения транспорта от фиксации, мин; t п.mр - время перемещения, мин; t ф.mр - время фиксации, мин. Для автоматических линий непрерывного действия, у которых готовые детали выдаются не периодически, а непрерывно, t о.mр= 0 и t ф.mр = 0.
Длительность цикла работы станка - это среднее время, в течение которого все циклически действующие узлы и механизмы линии совершают движения в заданной последовательности и возвращаются в исходное положение. Так, для металлорежущего оборудования длительность цикла рассчитывается по формуле:
rn = tтехн + t всп + t о, (2)
где tтехн - среднее машинное время, затрачиваемое непосредственно на формообразование, с учетом врезания и выхода инструмента, мин; t всп -среднее вспомогательное время, затрачиваемое на зажим и фиксацию, на перемещение с позиции на позицию, на быстрый подвод-отвод, мин; t о - среднее время ожидания срабатывания медленно работающих агрегатов в составе линии, мин.
Действительная штучная производительность станочной автоматической линии определяется по следующим формулам; для однопоточной линии, шт./ч,
Qф = 60 / r П* hЭ, (3)
Где Qф - производительность линии, шт./ч; r П - расчетный такт, мин; hЭ - эксплуатационный коэффициент, учитывающий техническое и организационное обслуживание и другие затраты времени;
для многопоточной линии, шт./ч,
Qф =Р 60 / r П* hЭ, (4)
где Р - количество потоков.
На автоматических поточных линиях особенно сложны расчеты заделов. В бункерных автоматических линиях образуются заделы двух видов: компенсирующие и пульсирующие. Компенсирующие заделы образуются в случае, если смежные участки автоматической линии имеют разные такты работы. Пульсирующие заделы создаются для поддержания ритмичности выпуску продукции поточной линией. Их назначение состоит в том, чтобы предупредить аритмию хода производственного процесса на отдельных операциях АПЛ.
1.2.3 Организация рациональной эксплуатации АПЛ
Для обеспечения бесперебойности и эффективности работы автоматических линий на предприятиях создается система их эксплуатации. Рациональная система эксплуатации автоматических потоков, поточных линий включает организацию технического обслуживания, ремонта, системы контроля и управления качеством продукции и административно - технического управления.
Система технического обслуживания АПЛ предназначена для обеспечения нормального их функционирования и выполнения работ по техническому и эксплуатационному обслуживанию. Эта работа выполняется наладчиками, операторами и другим линейным персоналом.
Система ремонта создается для сохранения АПЛ в рабочем состоянии и поддержания технических параметров оборудования на уровне, необходимом для выпуска продукции заданного качества. Ремонт оборудования линий обеспечивается службами главного механика и энергетика с привлечением линейного персонала.
Система контроля и управления качеством продукции направлена на обеспечение выпуска продукции в соответствии с техническими требованиями и максимальное уменьшение брака. Эти вопросы решают наладчики АПЛ и работники ОТК.
Система административно-технического персонала обеспечивает реализацию требований рациональной организации производства, труда и управления при эксплуатации АПЛ. Функционально эта система подчиняется начальнику цеха.
Техническое и организационное обслуживание включает режим снабжения линии заготовками, методы загрузки начального и разгрузки конечного магазинов, порядок уборки линии и очистки изделий и стружки. В картах наладки указаны схемы обработки изделий и контроля качества; объем, содержание и трудоемкость переналадочных операций; оптимальная последовательность перехода обработки на линии с одного типоразмера на другой. Определена технология ухода за смазочными устройствами и разработан порядок подачи смазочно-охлаждающей жидкости.
Организация инструментального обслуживания линии включает комплекс мероприятий, с помощью которых производство эффективно обеспечивается инструментами. Особенно важными мероприятиями являются подготовка инструмента к эксплуатации, его учет, хранение, доставка на линию и порядок смены. Причем предусмотрена регламентированная схема инструмента. Система ремонта обеспечивает организацию ремонтообслуживания автоматических линий. В методических материалах определяется структура ремонтного цикла, численность ремонтного персонала, нормативы простоя оборудования в плановом ремонте, порядок снабжения запасными частями для ремонта, рекомендована оснастка для ремонтных работ. Система контроля качества на АПЛ представляет собой совокупность средств и организационно-технологических мероприятий, предназначенных для обеспечения, поддержания и проверки выполнения заданного уровня качества на всех этапах изготовления продукции. Входной контроль обработанных заготовок и полуфабрикатов и выходной контроль обработанных изделий осуществляется контролерами ОТК, операционный контроль - наладчиками, обслуживающими оборудование автоматических линий. Причем операционный контроль является активным и обеспечивает выполнение технических требований путем подналадочных или ремонтных работ. При разработке этого вида контроля определены контролируемые параметры, число деталей в выборке и периодичность проверки, а также измерительные средства.
Охарактеризуем организацию производства с применением программно-управляемого оборудования.
1.3 Организация производства с применением программно-управляемого оборудования
Прогрессивным направлением автоматизации производства в машиностроении является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ).
Применение станков с ЧПУ в сравнении с обычным оборудованием создает ряд технико-экономических преимуществ. Производительность этих станков выше производительности станков такого же типа без программного управления более чем в три раза, потребность же в производственных площадях в три раза меньше. Значительно возрастает производительность труда рабочих. Большой эффект станки с ЧПУ дают при выполнении особо сложных технологических операций, потому что с их использованием высвобождаются высококвалифицированные рабочие, а также резко сокращаются затраты на технологическую подготовку.
Главный эффект программного управления заключается в увеличении до 80 - 90% времени работы оборудования (15-20% у обычных станков) Обусловлено это тем, что резко сокращается вспомогательное время, время на смену инструмента и переналадку оборудования. Переналадка станков в этом случае заключается в замене программы, записанной на магнитной или перфорационной ленте, а в ряде случаев - в замене инструмента.
Широкий диапазон работ, выполняемых станками с ЧПУ, делает их особенно ценными в единичном и мелкосерийном производстве, а также на предприятиях. Выпускающих сложную продукцию. Имеется опыт включения станков с программным управлением в поточные линии на предприятиях серийного и массового производства.
В современных условиях широко распространяется такой вид программного оборудования, как обрабатывающие центры. Они представляют собой многооперационные станки с автоматической сменой инструмента. По мнению специалистов, обрабатывающие центры по своей производительности эквивалентны 3-4 станкам с ЧПУ и 8-12 обычным станкам. При условии правильного выбора и условий эксплуатации затраты на приобретение обрабатывающих центров окупаются за три-четыре года.
Весьма актуальным является повышение эффективности использования станков с ЧПУ, так как в настоящее время на некоторых предприятиях это дорогостоящее оборудование простаивает. Как показывают результаты анализа работы станков с программным управлением на предприятиях, до 60% простоев станков обусловлено недостаточным уровнем организации производства.
К числу причин простоев можно отнести низкую нагрузку оборудования, недостаток программ, плохую организацию обслуживания и эксплуатации, отсутствие необходимых видов инструмента и т.д.
Для эффективного использования станков с программным управлением необходимо создать систему организационного обеспечения. Она должна представлять собой комплекс взаимодействующих мероприятий, подчиненных основной задаче - изготовлению деталей высокого качества в намеченные сроки и при минимальных затратах труда и денежных средств.
Система организации работ должна включать технико-экономическое обоснование применения станков с ЧПУ, номенклатуру обработки деталей на станках, специальную организационную структуру систему, надлежащее обслуживание станков, автоматизированную разработку управляющих программ. Рассмотрим некоторые из названных положений системы.
Решение о внедрении станков с ЧПУ должно приниматься на основе анализа экономической эффективности применения станков в определенных организационно-технических условиях. Целесообразным считается применение станков с ЧПУ в том случае, если предполагаемый объем работ обеспечит загрузку одного или нескольких специализированных участков, оснащенных такими станками, а ожидаемый экономический эффект позволит окупить вложенные средства в приемлемые сроки.
Страницы: 1, 2, 3, 4
