Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Мая 2012 в 22:03, реферат
Использование автоматизированных линий и машин, автоматических манипуляторов с программным управлением позволит исключить ручной малоквалифицированный труд, особенно в тяжелых и вредных условиях для человека.
Постоянное расширение сферы автоматизации является одной из главных особенностей промышленности на данном этапе.
Особое внимание уделяется вопросам промышленной экологии и безопасности труда производства. При проектировании современной технологии, оборудования и конструкций необходимо научно обосновано подходить к разработке безопасности и безвредности работ.
Опыт показал, что обработка информации (автоматизированная) в отрыве от автоматизации технологии не приводит к желаемым результатам. Поэтому в 80-х гг. был взят курс на интеграцию указанных сфер автоматизации. Наиболее интенсивным направлением такой интеграции является создание автоматизированных производственных систем, получивших название гибких производственных систем (ГПС).
Периоды развития:
1. 60-70 гг. - продуктом первого периода стали такие новинки, как промышленный робот, обрабатывающий центр, микропроцессор, автоматизированное рабочее место проектировщика и др.
2. 80-е - характеризуется первыми попытками реализовать методологию локально-комплексной автоматизации производства. Так возникли робототехнические комплексы (РТК), гибкие модули, линии и участки.
3. 90-е - появились гибкие технологии с высоким уровнем машинного интеллекта техники управления производством.
ГПС является принципиально новой формой организации и интеграции производства на основе внедрения новой техники и технологии управления. В результате изменения и совершенствования форм организации сокращается живой овеществленный труд в единице продукции. С внедрение ГПС организуется "безлюдное" производство, достигается высокая производительность многооперационного оборудования и его непрерывная работа. (В настоящее время безлюдность уже не рассматривается как основная техническая цель создания ГПС. Более перспективным с точки зрения снижения эксплуатационных издержек, повышения гибкости и особенно надежности работы ГПС считается сочетание передовой технологии и высококвалифицированной работы на более высокой ступени организации производства)
Внедрение ГПС требует определения экономической целесообразности уровня гибкости автоматизации определенного объекта. Экономический критерий - своеобразный компромисс между уровнем гибкости и размерами расходов на новую технику и перестройку оборудования в ходе производства. Основными организационно-техническими целями и критериями эффективности функционирования ГПС является уменьшение численности промышленно-производственного персонала, снижение себестоимости продукции, повышение использования производственных мощностей, сокращение срока разработки изделий. Определение целей разработки ГПС должно основываться на анализе и прогнозировании потребностей производства продукции и организационно-экономической оценке альтернативных вариантов организации производства, удовлетворяющих принятым критериям.
Для подобных современных производственных комплексов характерны высокая степень технологической, параметрической и структурной гибкости и широкое применение принципа типовых технологических, управленческих и технологических решений.
По технологическому признаку ГПС в различного рода дискретных производствах могут быть разделены на 2 группы.
ГПС первой группы предназначены для выпуска с высокой производительность крупных серий узкого спектра изделий, характеризующихся высокой степенью конструктивного и технологического подобия. Примером могут служить блоки цилиндров автомобильного двигателя, изготовляемые на 4 или 6 цилиндров с расточками под гильзы различных размеров. Такие технологические задачи решают, применяя разновидность ГПС, называемую гибкой поточной линией (ГПЛ). На такой линии поток изделий перемещается с заданным ритмом по рабочим позициям, расположенным в соответствии с технологическим маршрутом и связанным внутренними межстаночными транспортными устройствами. Изделие проходит производственный цикл, который определяется технологическим маршрутом и соответствующим этому маршруту расположение оборудования.
Однако для такой разновидности ГПС характерно то, что для перехода на изделия другого наименования необходимо остановить поток, завершить обработку имеющегося задела, остановить оборудование, перекомпоновать производственные бригады, произвести переналадку оборудования и затем снова запустить поток на выпуск изделий нового наименования. Таким образом, одновременно в производстве в условиях гибкого потока могут находиться изделия только какого-нибудь одного наименования.
Для выпуска изделий широкой номенклатуры, ограниченной только техническими характеристиками типоразмеров применяемого оборудования, специализацией и квалификацией производственного персонала и обладающей большим технологическим разнообразием, создаются ГПС второй группы, характеризующиеся иной организационной и функциональной структурой. Для них характерно движение изделий от одной единицы оборудования к другой по участку по произвольно изменяемому маршруту с возможностью его прерывания. Маршрут движения изделий и последовательность выполнения технологических операций не связаны с расположением оборудования или с неизменным порядком чередования специализированных производственных бригад, а определяются планом работы производственного комплекса и расписанием загрузки оборудования. Здесь возможно одновременное нахождение в производстве изделий различных наименований и не требуется обязательного выравнивания для различных изделий времени пребывания на соответствующих операциях технологического маршрута так же, как и числа этих операций. К ГПС данной разновидности относятся технологические комплексы разного масштаба и различной степени сложности и уровня автоматизации - от гибких участков и цехов до гибких автоматизированных производств и объединений. Т.о., многономенклатурные дискретные гибкие производства, независимо от их природы, характеризуются одновременной работой над несколькими изделиями с выполнением при этом отдельных операций технологического маршрута на характерном для этих операций технологическом оборудовании либо с привлечением специализированного для выполнения этих операций персонала.
Для ГПС второго поколения характерны нелинейные схемы организации производства, при которых порядок прохождения деталями технологических маршрутов определяется не конфигурацией технологической линии, а зависит от уровня загрузки тех или иных станков системы.
Важнейшими условиями гибкого комплексно-автоматизированного производства являются комплексная стандартизация режущего и вспомогательного инструмента, крепежной оснастки, уменьшение на основе стандартизации многообразия инженерных решений и обеспечение технологичности обрабатываемых деталей еще на стадии проектирования.
При внедрении ГПС необходимо соблюдение принципов специализации. Пропорциональности, параллельности, непрерывности, ритмичности, равномерности.
При анализе и решении о внедрении ГПС освещаются следующие проблемы: анализ состояния, тенденции, цели и критерии создания ГПС, характеристика особенности организации производства в условиях ГПС, проектирование ГПС в целом и по отдельным элементам, взаимосвязь ГПС с системами управления производства и всего предприятия, определение предварительной экономической эффективности до внедрения, внедрение системы, поддержание ее в состоянии эффективного функционирования.
Следует отметить, что ГПС не могут заменить все традиционные виды производства. Их области применения широки, но не беспредельны.
Если сравнивать по себестоимости единицы продукции в зависимости от объема годового выпуска, то гибкая автоматизация целесообразна в диапазоне годового объема выпуска от десятков и сотен тысяч деталей до нескольких миллионов. Свыше нескольких миллионов деталей выгодно применять жесткую автоматизацию, а при нескольких сотнях деталей в месяц - целесообразен ручной труд.
Оптимизация систем производства и производственного процесса осуществляется путем многокритериального сравнительного анализа нескольких возможных вариантов. Основными оптимизируемыми параметрами являются: срок изготовления деталей, стоимость продукции, коэффициент загрузки оборудования. Важное место в обеспечении эффективности работы ГПС отводится контролю за состоянием инструмента и функционированием станков, роботов и периферийных устройств.
Сущность поточного производства можно охарактеризовать следующей системой признаков:
1. Высокий уровень специализации, который характеризуется тем, что за поточной линией закреплено изготовление изделий одного наименования или нескольких технологически однородных, а за каждым рабочим местом изготовление одной или нескольких технологически однородных операций.
2. Высокая степень прямоточности, которая означает, что все рабочие места располагаются строго по ходу технологического процесса и с минимально возможными расстояниями между смежными рабочими местами.
3. Высокая степень непрерывности, которая характеризуется практически непрерывной обработкой предметов труда по всем операциям и полной непрерывностью в работе оборудования и рабочих.
4. Высокая степень ритмичности, которая характеризуется тем, что весь технологический участок и каждая операция работают в едином ритме.
5.Высокая степень параллельности организации производственного процесса, который заключается в том , что одновременно на всех операциях технологического процесса обработка партии изделий происходит одновременно.
6.Большинство операций технологического процесса характеризуется признаком синхронности.
7.Высокий уровень механизации и создание предпосылок для автоматизации производства.
Основным элементом поточного производства является:
поточная линия – технологический участок, представляющий собой совокупность специализированных рабочих мест, на которых производство организованно по принципам поточного.
1. По количеству наименований изготовляемых изделий на поточной линии, различают линии:
1.1 Однопредметные;
1.2 Многопредметные:
- с последовательным запуском
- с параллельным запуском
- с параллельно-последовательным запуском.
а) многопредметная линия с последовательным запуском:
б) многопредметная линия с паралельно-последовательным запуском:
Рисунок 3.1 – Работа многопредметной линии во времени
«А», «Б» – виды изделий
К - комплект К=1*”А”+3*”Б”,при ”А”=1000 шт,”Б”=3000 шт.
Т1,Т2 – время изготовления данного вида изделия или компонентов
2. В зависимости от степени непрерывности процесса:
а) непрерывнопоточная;
б) прерывнопоточная
Непрерывнопоточная линия характеризуется абсолютной непрерывностью в обработке изделий, работе оборудования и рабочих.
Прерывнопоточная линия характеризуется тем, что между некоторыми операциями изделие кратковременно пролёживает, но рабочих и оборудование стараются загрузить на 100%.
3. По степени механизации и автоматизации процесса:
а) немеханизированные;
б) механизированные;
в) автоматизированные.
4. В зависимости от способа поддержания ритма:
а) линии с регламентированным ритмом.
б) линии с свободным режимом.
В линиях с регламентированным ритмом, ритм поддерживается специальными средствами (например, конвейером).
Организация поточного производства характеризуется следующими экономическими результатами:
а) наиболее полным использованием всех ресурсов в производстве.
б) высокой производительностью данного технологического звена.
Эти результаты можно охарактеризовать следующими эффектами:
а) снижением себестоимости выпускаемой продукции при переходе на поточную линию.
б) ростом производительности труда.
Негативными моментами при внедрении поточного производства являются:
1. Значительные капитальные вложения.
2.Значительная организационная подготовка.
3.Значительная монотонность и интенсивность труда при недостаточной автоматизации и механизации.
4. Необходимость четкой организации работы смежных участков, например, по поставке комплектующих изделий.
5. Значительная зависимость эффективности работы поточного производства от объёмов загрузки поточной линии.
Поэтому при организации поточного производства должны быть проведены технико-экономические расчёты и по критериям экономической эффективности обоснована целесообразность введения поточной линии.
2.2 Однопредметные непрерывно-поточные линии
Расчет однопредметных непрерывных поточных линий механообработки
Непрерывными называются такие поточные линии, для которых соблюдаются два признака:
производительность на каждой операции постоянна (за равные интервалы времени обрабатывается одинаковое количество предметов труда);
производительность, взятая за любой интервал времени одинакова на всех операциях.
Таким образом, такая форма ритмичности производства называется синхронностью и составляет основное свойство НПЛ. Оно используется для их расчета.
Расчет ритма НПЛ
В НПЛ детали запускаются в производство, передаются с операции на операцию и выпускаются одинаковыми передаточными партиями по Р-штук.
Ритм НПЛ – интервал времени, за который на операции формируется выработка равная передаточной партии.
RНПЛ – ритм НПЛ,– календарный фонд времени в сменах, FД – действительный фонд времени, NСМ – сменная программа выпуска деталей, - сменная программа запускаемых деталей. Иногда предусматриваются потери от брака в размере d% от количества запускаемых деталей. Тогда