2.7.5. Применение многоцелевых станков в гпс

при групповом методе обработки

Современное автоматизированное оборудование особенно эффективно используют в массовом и крупносерийном производстве. Оно создает предпосылки для внедрения гибкой технологии и в условиях мелкосерийного производства, особенно при изготовлении сложных корпусных деталей, которые имеют разнообразные взаимосвязанные поверхности, обрабатываемые с различной точностью и требующие применения различных способов обработки.

Основное условие реализации перспективной технологии в ГПС — выбор оптимального варианта технологического процесса под отобранную номенклатуру деталей.

Он должен иметь:

общность технологического маршрута или набор технологических операций, обеспечивающих обработку любой детали;

единство технологических баз;

оптимальную загрузку оборудования;

минимальные потери на переналадку при переходе с одной детали (группы деталей) на другую.

Гибкие производственные системы для групповой обработки корпусных деталей необходимо разрабатывать в несколько этапов. На первом этапе следует проанализировать номенклатуру деталей, обрабатываемых в цехе, и сгруппировать их.

Критерий отбора — классификационные признаки, позволяющие обрабатывать эти детали в ГПС (их технологичность). В свою очередь, в качестве критериев технологичности всех деталей группы с точки зрения реализации групповой технологии в конкретных производственных условиях должны быть приняты размеры базовых поверхностей и одинаковость схемы установки; унификация размеров обрабатываемых поверхностей; возможность применения унифицированной технологической оснастки и технологические возможности оборудования; общность применяемых при выполнении каждой операции методов обработки и инструмента, наладки оборудования для всех деталей, входящих в данную операцию; возможность разработки единой управляющей программы для станков с ЧПУ. Все это позволяет сокращать многообразие обрабатываемых поверхностей, количество режущих инструментов, унифицировать ряд операций.

На втором этапе детали необходимо кодировать по конструктивно-технологическим признакам, разделить их на группы и разработать групповые технологические процессы.

При выделении групп корпусных деталей для обработки на многоцелевых станках необходима некоторая специфическая информация: о признаках, наиболее существенно влияющих на группирование обрабатываемых деталей, построение процесса обработки и выбор технологических возможностей оборудования (количество обрабатываемых сторон основных отверстий, крепежных и гладких неосновных отверстий, наличие специальных поверхностей, годовая программа выпуска деталей и т.д.).

Разработана структура кода деталей, позволяющая объективно, с учетом технологических возможностей оборудования, применяемого в гибких переналаживаемых системах, решать задачу группирования деталей. Коды деталей являются исходной информацией для группирования с помощью ЭВМ. Выявление деталей с подобными признаками позволяет не только объединять их в группы, но и определять деталь — представитель каждой группы, которая включает основные конструктивно-технологические параметры всей группы (рисунок 2.34.).

Рисунок 2.34. – Деталь — представитель группы

Выделение деталей-представителей позволяет разрабатывать групповые технологические процессы полного изготовления всех деталей группы в ГПС. При этом все детали, входящие в группу, имеют общий маршрут обработки, каждая операция построена по принципу групповой технологии. Однако могут быть такие разновидности построения операций, когда отдельные детали «пропускают» часть операций по маршруту или отдельные операции являются общими для нескольких групп деталей. При этом не исключается возможность выполнения индивидуальных (выносных) операций.

На третьем этапе формируют состав и производственно-технологическую структуру ГПС, т.е. определяют оптимальный по технологическим возможностям комплект оборудования и его типаж, выбирают наиболее целесообразный уровень автоматизации производственного процесса, средства и системы оснащения ГПС.

На основании всей этой предварительной работы формируется производственно-технологическая структура комплекса для обработки сложных корпусных деталей (рисунок 2.35.).

Рисунок 2.35. – Структура комплекса для обработки корпусных деталей

Комплекс состоит из автоматизированного склада 1, откуда заготовки с помощью штабелёра 2 грузоподъемностью 0,5 т подаются на двухсекционный промежуточный накопитель 3. Отсюда они перемещаются роботом-тележкой 4 на односекционный накопитель 6. Затем манипулятор 7 подает заготовки на станцию загрузки 8, к приставочному накопителю 5 и к ленточному транспортеру 14, который и подает их на позиции обработки, где установлено пять станков 18 типа ОЦ ИС500ПМ1Ф4М с ЧПУ, моечная машина 16 и контрольное оборудование 15. Инструмент подается в магазины станков автоматически с накопителей 17. Обработанные детали поступают на транспортер 13 с палетами и станцию загрузки 9. Затем манипулятор 10 перемещает их на односекционный накопитель готовых деталей 11, откуда они подаются на промежуточный накопитель 12 и на склад готовых деталей.

Работой станков и транспортными системами управляет ЭВМ, размещенная в специальном помещении.

Эффективность использования ГПС определяется рядом критериев. Особый интерес для гибкого производства представляют критерии, позволяющие оценивать совокупные затраты на переналадку оборудования и незавершенное производство. Первые определяются по трудоемкости переналадок на партию заготовок, заработной плате наладчиков, годовой программе выпуска деталей и размеру партии их выпуска. Вторые рассчитываются с учетом как цикловых заделов (детали и заготовки, находящиеся на рабочих позициях, транспортерах, пунктах контроля), так и складских заделов (заготовки и детали, находящиеся на складе и ожидающие обработки или сборки). Затраты на переналадку оборудования и затраты в незавершенном производстве зависят прежде всего от размера партии запуска.

Основным критерием выбора оптимальной партии запуска следует считать минимум суммарных затрат на переналадку оборудования и в незавершенном производстве, причем анализ показывает, что для конкретных деталей этот минимум соответствует 5-40 деталям в партии. Размер партии деталей влияет на длительность производственного цикла, а количество партий в группе — на последовательность запуска деталей в обработку и выпуска их на сборку.

Гибкие производственные системы с управлением от ЭВМ следует рассматривать как первый этап на пути создания комплексно-автоматизированных производств, а в перспективе — автоматизированных заводов, работающих и в ночное время, по безлюдной технологии.