Название: Технологии отрасли(Э.З. Мартынов )

Жанр: Технические

Просмотров: 1424


2.5. гибкие производственные системы

 

Гибкая производственная система (ГПС) – это совокупность различного оборудования с ЧПУ (станки, роботы, транспортные устройства), обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры, но определенной группы (например, ГПС изготовления валов, корпусных деталей и т.п.).

Основным элементом любой ГПС (рис. 2.6) является гибкий производственный модуль (ГПМ) – это единица технологического оборудования (металлорежущий станок), автоматически функционирующая (включая установку и съём заготовок), обладающая свойством автоматизированной переналадки на другую деталь и имеющая возможность встраивания в ГПС. Разновидностью ГПМ является роботизированный технологический комплекс (РТК), состоящий из нескольких станков (три на схеме), где функцию загрузки-выгрузки заготовок выполняет промышленный робот 5 (рис. 2.6). Заготовки он берёт с перегрузочного стола 4.

 

Рис. 2.6. Принципиальная схема гибкой производственной системы

 

Автоматизированный склад 1 – набор стандартных ячеек для хранения ориентированных заготовок, деталей или инструментов. Управление от ЭВМ обеспечивает автоматический поиск ячейки с требуемыми заготовками или инструментами. Автоматический кран-штабелер, перемещающийся вдоль рядов и по вертикали, выполняет загрузку-выгрузку ячеек склада.

Автоматическая транспортная система обеспечивает забор грузов со склада через позицию 2 и доставку заготовок на каждый ГПМ или РТК по их адресу с помощью автоматической транспортной тележки (робокара) 3, а также выполняет вывоз готовых деталей и доставку требуемых инструментов.

В каждом ГПМ (РТК) имеются позиции накопления деталей 4, обеспечивающих их автономную работу в течение цикла обслуживания транспортной системой. Для этой цели применяют тактовые столы 6 на 2–3 заготовки, накопители на 8–12 заготовок. Мелкие детали поступают на склад в специальной таре по 20–30 штук.

Главная проблема в ГПС – это строгая и точная ориентация деталей, заготовок при всех манипуляциях загрузки-выгрузки. Роботы, к сожалению, до сих пор ещё не имеют надёжного зрения.

Для небольших деталей правильной формы (например, тела вращения) применяют кассеты с ячейками (штыри, решетки с отверстиями). Детали сложной формы устанавливают на специальные приспособления – спутники (палеты). Это металлическая плита, имеющая точные поверхности для установки ее на станке и систему зажимов детали вручную перед загрузкой на склад.

Управление ГПС производится от мощной центральной ЭВМ; каждый элемент ГПС управляется своей ЭВМ или микропроцессором. Для ГПС решающее значение имеет автоматизированная подготовка производства (проектирование технологии, управляющих программ). Для этого используется автоматизированные рабочие места (АРМ) технологов на основе персональных компьютеров, объединенных в локальную сеть.

ГПС обычно работает по такой схеме: 1-я смена – профилактика оборудования, тестирование систем, наладка инструмента, оснастки, загрузка-выгрузка склада; 2-я и 3-я смены – полностью автоматическая работа ГПС под наблюдением двух-трех операторов.

Применение ГПС обеспечивает:

1) повышение производительности за счет увеличения коэффициента загрузки оборудования (2-я и 3-я смены) и снижение внутрисменных потерь;

2) повышение рентабельности за счет сокращения времени нахождения деталей в производстве, уменьшение оборотных заделов, минимизация объемов складов, выполнения заказов в точные сроки;

3) повышение качества продукции за счет устранения ошибок ручного труда, за счёт стабильности всех процессов изготовления;

4) улучшение условий труда рабочих за счет устранения монотонного физического труда станочника, замены его на труд оператора - наблюдателя.

Главная же особенность ГПС заключается в том, что в условиях серийного многономенклатурного производства появляется возможность быстро прекратить изготовление старой, неконкурентной продукции и с минимальными затратами приступить к выпуску новых изделий. Размер выпускаемой партии минимально может быть экономически оправдан при количестве от 5–7 до 50–100 изделий!

И ещё, ГПС представляет новую форму организации технологических процессов недалёкого будущего: безлюдную и безбумажную технологию.