ТПС 21.10.2013

Изменение производительности машин при компоновке их в автоматическую линию

Фактическая производительность машин, работающих в поточной линии часто органичевается физическими возможностями рабочих операторов обслуживающих эти машины, их утомляемостью при загрузки, перегрузки продукции, поэтому актуальна проблема автоматизации этих операций.

Автоматизация производства должна решаться как путём автоматизации отдельных машин для повышения их производительности, так и встройкой отдельных машин в автоматическую линию. Одним из основных критериев при определении оптимального варианта будет изменение производительности машины до и после встройки её в автоматическую линию.

В поточной линии, где каждая машина работает независимо от других, т. е. межоперационные накопители достаточно велики, коэффициент технического использования машины определяется по формуле: ,

где - суммарные внецикловые потери по техническим причинам автоматической линией с жёсткой связью равная сумме потерь всех потерь и устройств линии;

- число участков (машин), на которые разделена линия.

Таким образом производительность машины при встройки в автоматическую линию уменьшается в следствии наложения потерь от других участков автоматической линии, а также зависит от числа участка в автоматической линии.

Тема: Баланс производительности

рисунок

К — технологическая производительность

- цикловая производительность

- техническая производительность

- фактическая производительность

Δ- потери на холостые ходы

Δ- потери по смене регулировки инструмента

Δ- потери по техническим причинам (остановки оборудования)

Δ- потери по организационным причинам

Δ- потери по браку

Баланс производительности - это графическое изображение характеристик автомата или автоматической линии.

Для построения баланса производительности необходимо определить все потери производительности, т. е. все непроизводительные затраты времени.

При построении баланса производительности надо откладывать в определённом масштабе производительность линии с учётом различных видов потерь.

Баланс производительности наглядно показывает, какие потери происходят в работе машины или автоматической линии каков их удельный вес. Т. о. наглядно видно каким путём следует идти, чтобы существенно уменьшить потери, а именно повысить фактическую производительность.

ТПС 08.10.13

Тема: Эксплуатационная надёжность (эффективность) рабочих машин и автоматических линий

Исследования надёжности оборудования позволяет выявить основные факторы, влияющие на её снижение и сосредоточить внимание на устранение причин, ограничивающих производительность и ухудшающих качество выпускаемой продукции.

Надёжность — есть свойство объекта (машина, механизм, автоматическая линия) выполнять заданные функции.

Надёжность определяется в зависимости от времени безотказной работы и частоты отказов.

Отказом называется событие состоящее в нарушении работоспособности машины или автоматической линии из-за каких-либо неисправностей или неполадок.

Отказ элемента — это нарушение, неисправность какого-либо механизма, устройства.

Отказ параметра — случай, когда машина продолжает работать, но обрабатываемые почтовые отправления по качеству выходят из заданных условий, параметров.

Пример: Машина МСП работает, но сортирует письма не в нужные накопители; оттиск КШ в штемпелевальной машине ставится не на марку, а в стороне.

Отказы параметров тесно связаны с технологической надёжностью рабочей машины — это свойство машины или автоматической линии выпускать качественную продукцию в течении заданного времени.

Эксплуатационная надёжность — надёжность рабочих машин и автоматических линий в процессе эксплуатации.

Эксплуатационная надёжность обусловлена главным образом безотказностью элементов машины и их ремонтопригодностью.

Безотказность — свойство машин (автоматических линий) сохранять работоспособность в течении некоторого времени.

Ремонтопригодность — свойство машины (автоматических линий) обнаруживать причины возникновения отказов и устранять их последствия путём проведения ремонтов и технического обслуживания.

Общая надёжность — охватывает весь срок работы машины или автоматической линии.

Все показатели надёжности можно разделить на две категории:

1 Частные показатели, которые оценивают только одну - качественную сторону надёжности, например, безотказность или ремонтопригодность.

2 Обобщающие показатели надёжности, которые оценивают и безотказность и ремонтопригодность. К числу таких показателей относятся: коэффициент готовности и коэффициент технического использования.

Всякое изучение надёжности производится со сбора эксплуатационной информации, т. е. фиксируется время работы машины (автоматических линий), время простоев, причины простоев, определяются наиболее аварийные узлы, детали, механизмы. Изучаются условия и режим эксплуатации.

Простои могут быть собственными — это автоматическая линия или участок линии могут простаивать по причинам зависящих от надёжности её оборудования.

Автоматическая линия или участок линии может быть остановлена (н) в следствии неисправности соседнего участка этой линии или отсутствия накопителя, его переполнения на выходе - такое простой называется наложенным.

Всякое изучение надёжности должно начинаться со сбора эксплуатационной информации. Теоретически же для определения надёжности машин и автоматических линий целесообразно использовать экспоненциальный закон распределения:

,

где Р (t) - вероятность безотказной работы оборудования, т. е. функция надёжности;

е - основание натуральных логарифмов;

w - параметр потока отказов (интенсивность отказов);

t - текущее время начиная с момента ввода оборудования в эксплуатацию.

Функция надёжности показывает среднюю частоту возникновения неполадок в течении длительного периода эксплуатации, а параметр потока отказов w представляет собой среднюю вероятность возникновения отказов в единицу времени.

График изменения параметра потока отказов в процессе эксплуатации машины выглядит следующим образом. Рисунок

N - длительность межремонтного периода (в основном 5 лет)

Зона I — идёт приработка машины (автоматической линии) выявляются дефекты производства, по мере их устранения интенсивность (количество) отказов снижается.

Зона II — период нормальной эксплуатации, относительно стабильное значение параметра потока отказа.

Зона III — период прогрессирующего физического износа, этот период заканчивается выводом машины из эксплуатации для ремонта.

После ремонта наступают эти же три зоны, когда параметр потока отказов изменяется по экспоненциальному закону.

Тема: Повышение надёжности машин и автоматических линий

Основные направления повышения надёжности:

1 Повышение надёжности отдельных элементов (механизмов, аппаратуры управления) с целью увеличения среднего времени без перебойной работы и сокращение длительности и устранение неполадок;

2 Повышение надёжности автоматической линии в целом за счёт выбора оптимальных схем компоновки, резервирование отдельных узлов, механизмов. Деление автоматической линии на отдельные участки с установкой между ними межопереционных накопителей.

Повышение надёжности машин и автоматических линий достигается: технологическими, конструкторскими и организационными методами.

Технологические методы - обработка ответственных деталей, которая позволяет повысить их прочность, износостойкость, что приведёт к снижению числа отказов элементов.

Это методы упрочнения поверхности деталей — поверхностная закалка, цементация, наплавка твёрдых металлов на трущиеся поверхности изделий и т. д.

Конструкторские методы - разработка более совершенных конструкций механизмов и систем управления, обеспечение быстросменности узлов и деталей для сокращения длительности ремонтов.

Организационные методы - повышение квалификации обслуживающего персонала (операторы, технические специалисты), а также создание рациональной системы обслуживания автоматических линий и машин.

Практика показывает. что простой некоторых автоматических линий по организационным причинам составляет 15 — 20 % фонда времени.

Тема: Механизация и автоматизация, особенности выбора схем на ОПС

В производственном процессе обработки по операции по перегрузке транспортирования и складирования занимают более 30 % общих трудовых затрат. На объектах почтовой связи имеются конвейерные системы различной длины, устройства — накопители для приёма, хранения и выдачи обрабатываемых п. о. Основной задачей этих транспортных систем является: распределение обрабатываемых п.о. по рабочим позициям.

От выбора транспортной системы зависит общая компоновка механизированных и автоматизированных поточных линий. На выбор типов транспортной системы влияют следующие особенности объектов почтовой связи:

1 обрабатываются различные виды почты с разными габаритами и с разными требованиями к технологии.

2 неравномерность поступления почты по месяцам, годам, дням недели, часом суток.

3 различный характер транспортирования, складирования п.о., а именно поштучно, в мешках, в контейнерах, на поддонах.

4 вертикальная планировка зданий, как правило, для обработки почты требует оборудование для межэтажной транспортировки почты (лифты, вертикальные подъёмники, винтовые спуски).

5 разнообразный способ использования люковых окон — универсальные или специализированные.

Применяемое оборудование для транспортирования и хранения почты:

1 конвейеры различных типов (стационарные, круто наклонные, с выдвижной секцией, люковые).

2 подъёмники для вертикальной транспортировки АКМ, лифты грузовые, подвесной цепной толкающий конвейер ЦТК.

3 конвейер КАЯ (ящечный) для транспортирования письменной корреспонденции в ящиках между рабочими местами.

22.10.13

Тема: Механизация разгрузки и погрузки автомобилей

рисунок

Для обмена почтой между помещением и автомашиной применяются конвейеры с выдвижной секцей. Длина выдвижной секции в зависимости от типа конвейера 0,7 до 3,0 м.

Люковые транспортёры марки: ТЛУ-2,2; ТВС-3; ТВГ-1,5; ЛТО-0,7.

Конвейеры ТЛУ-22 и ТВС-3 работают совместно с ТООП-800 типовым окном обмена почты, который имеет винтеляционные трубы для тепловых завес. Управляет конвейером оператор, находящейся в помещении. При выдвижении секции и её сборке должен работать звуковой сигнал. Также должен быть установлен звуковой сигнал о прибытии автомашины, т. е. кнопка снаружи здания.

В случае погрузки, разгрузки контейнеров или поддонов применяются вилочные погрузчики, в помещении электрические, а на улице автомобильные погрузчики.

В случае погрузки разгрузки контейнеров используются кран-балки или тельферы грузоподъёмностью не менее 1 тонны.

Тема: Механизация погрузки и разгрузки почтовых вагонов

Погрузка и разгрузка почтовых вагонов на объектах почтовой связи имеющих свои железнодорожные платформы механизируется в зависимости от характера поступающего груза (в контейнерах, на поддонах, штучная).

Разгрузка погрузка почты в конвейерах производится с применением вилочных электро или автопогрузчиков, а также подвесных электротележек с поворотной стрелой, установленных в почтовом вагоне, грузоподъёмность не менее 1 тонны, а в почтовом вагоне - 500 кг. Если почта на поддоне, то только вилочные погрузчики или гидравлическая платформа (вилы).

Поштучная погрузка разгрузка почтовых вагонов осуществляется транспортными системами, состоящими из механизмов погрузки разгрузки МПВ, ленточных конвейеров и гравитационных спусков. Схемы механизаций этих операций должны строиться с учётом независимости друг от друга разгрузочных и погрузочных линий, а также с учётом обработки нескольких почтовых вагонов одновременно. Разгрузочные линии обычно монтируются под платформой, а погрузочные линии устанавливаются выше дверей почтовых вагонов.

Возможна погрузка разгрузка почтовых вагонов с использованием тележек Т-4-1000, которая подвозится к почтовым вагонам электотягачами или тракторами на улице в зимнее время.

Тема: Адресование грузов в транспортных системах

Применяется для перемещения груза в помещении по сложной разветвлённой трассе или при сортировке груза по различным накопителям без участия человека.

Процесс автоматического адресования в транспортных системах включает в себя приём, хранение и переработку информации о перемещаемых грузах. В поточном производстве требуется иметь большое количество информации о перемещаемых почтовых отправлениях — адрес места назначения, номер п.о., дата, вид п.о., адрес отправителя и тд. В таких случаях только кодирование информации позволит обеспечить автоматическое адресование в поточных транспортных системах.

Наиболее распространённые методы кодирования базируются на двоичной системе, которая имеет две цифры 0 и 1. Длина кода, число символов, зависит от числа адресатов на транспортной линии и степени помехозащищённости этого сообщения.

В зависимости от способа передачи информации о перемещаемом грузе, системы адресования можно разделить на два больших класса:

1 класс: системы с адресоносителями на грузонесущем органе транспортного устройства (КПС-М, ЦТК или на самом грузе КАЯ);

2 класс: моделирующие системы, следящие за местоположением груза на транспортной системе (УСП-К, ССП-К, УСБ-М, УСГ-К).

Системы кодирования с адресоносителем нашли применение в подвесных грузонесущих и грузотолкающих конвейерах, в монорельсовых дорогах с электрогрузовозами. Обычно такого вида конвейеры и монорельсовые дороги имеют большое число стрелок, погрузочно-разгрузочных устройств.

Информация на адресоносителе может быть записана в виде комбинации положения штырей, кулачков, отверстий, местных магнитных полей. Для считывания информации с адресоносителя на позициях транспортной линии устанавливаются считывающие устройства, конструкция и принцип действия которых определяется видом адресоносителя.

При прохождении адресоносителя около считывающего устройства происходит сравнение информации записанной на адресоносителе с информацией заложенной в считывающее устройство. В случае совпадения на выходе считывающего устройства появляется сигнал-команда, исполнительному устройству, например на перевод стрелки или на разгрузку груза в накопитель.

После выполнения необходимых операций с грузом, настройка адресоносителя сбрасывается и на адресоноситель может быть записан новый другой адрес. Это действие выполняется адресователем.

Моделирующие системы адресования не имеют адресоносителя на транспортном устройстве или грузе. Слежение за грузом ведётся в управляющем устройстве, моделирующим трассу. Адресная информация хранится в запоминающем устройстве. Она туда вводится оператором вручную или автоматическим адресочитающим устройством в момент прохождения груза места начала слежения.

Перемещение адресной информации в запоминающем устройстве происходит за счёт тактовых продвигающих импульсов в электронных устройствах, синхронно с движением груза в транспортном устройстве (или на транспортёрной ленте или на площадке цепного тележечного конвейера).

Информация из запоминающего устройства выводится с помощью считывателей информации, число которых соответствует числу накопителей (адресных позиций на транспортёрной линии).

Синхронизацию передвижения груза на конвейерной линии и продвижение информации об грузе осуществляет датчик синхронизации, который периодически выдаёт импульсы в следящую систему в зависимости от передвижения груза.

Моделирующие системы адресования можно разделить на два класс: с физическим моделированием и математическим моделированием.

Физическое моделирование выполняется различными физическими величинами (штырьки, кулачки, перфокарта).

В математическом моделировании имеется пространственно-врененная связь между грузом и информацией о его перемещении с помощью сигналов датчика. При совпадении информации, на которой закодирован адресоприёмник с поступившей информации от управляющей система срабатывает исполнительный механизм и груз поступает в накопитель.

Тема: Механизация и автоматизация процессов с использованием контейнеров

Одним из основных путей повышения эффективности производства в почтовой связи является внедрение контейнерных перевозок почты (посылок, пачек с печатью и корреспонденции). Контейнеры обеспечивают лучшую сохранность почты от атмосферных осадков и от злоумышленников при хранении их вне помещений. Технология работы с использование контейнеров создаёт благоприятные условия для комплексной механизации и автоматизации транспортных, перегрузочных и складских операций, ускоряется процесс обработки почты, уменьшается время простоя внешнего транспорта (автомашин, почтовых вагонов) при погрузке разгрузке почты.

Разгрузка и загрузка автомашин осуществляется с помощью электрокран-балок, электротельферов, электро и автопогрузчиков, с использованием специального погрузочно-разгрузочного терминала.

Погрузочно разгрузочный терминал включает в себя такие составные части как:

1 шлюзы;

2 выравнивающая платформа;

3 секционные ворота;

4 направляющие и упор для колёс, подъезжающего автомобиля.

Шлюз имеет занавесочный герметизатор проёма, устанавливаемый на складывающейся раме. Осуществляет достаточно плотный охват кузова автомобиля, что позволяет производить погрузочно-разгрузочные работы в независимости от климатических условий.

Выравнивающая платформа механическая (электрическая), которая обеспечивает стыковку уровня пола складского помещения с уровнем кузова различных автомобилей, что позволяет использовать при погрузочно-разгрузочных работах средства малой механизации.

Подъём платформы производится механически за счёт действия пружин, а возврат платформы в исходное положение осуществляется подвесом оператора.

Секционные ворота убираются под потолок и не занимают полезную площадь складских помещений.

Направляющие для колёс автомобиля выполнены из труб по которым на роликах перемещаются колёса автомобиля.

Для погрузки разгрузки контейнеров в почтовые вагоны используются вилочные электро или авто погрузчики. Кроме того в системе почты России есть почтовый вагон в кладовых которого установлены кран-балки грузоподъёмностью 500 кг, которые работают от аккумуляторных батарей почтового вагона.

Транспортируются контейнеры к месту погрузки или складирования колёсными электротягачами (тракторами), а также с помощью подвесных электротягачей, буксирующих колёсные контейнеры по полу помещения, либо с помощью грузоведущих цепных конвейеров смонтированных в полу помещения.

Подвесные тягачи буксирующие колёсные контейнеры по полу.

Рисунок

1 контейнер

2 тяга электротягача

3 монорельс

4 электротягач

5 приставка для адресования

6 пульт управления

Контейнер 1 соединён тягой 2 с электротягачом 4, движущемся по монорельсу 3. К тягачу может быть прикреплено несколько контейнеров. Управление электротягачом может быть местным, либо адресовать приставкой адресования, либо с пульта, а также централизованное управление с какого-либо компьютера.

Скорость транспортирования до 1 м/c. Максимальная масса транспортируемого груза до 2 тонн.

Достоинства:

1 не перегораживаются оборудованием проходы, проезды;

2 не требуется каких-либо специальных полов со щелями.

Недостатки:

1 с учётом большого радиуса поворота более 5 м, нужны значительные площади;

2 отсутствует возможность перегрузки и складирования контейнеров и только их транспортирование.

Грузоведущие подпольные конвейеры

рисунок

1 тяговая цепь

2 опорный каток кареток

3 стержень установленный на контейнере

4 сам контейнер

5 приямок (щель в полу)

6 направляющий рельс (их 2)

Такой конвейер состоит из одной тяговой цепи 1 располагаемый в полу в узком продольном приёмке 5, колёсные контейнеры 4 движутся непосредственно по полу. На контейнере есть специальный стержень 3 взаимодействующий с упором на каретке 2. Поднимая и опуская стержень можно устанавливать контейнер в любом месте трассы.

Электротягачи снабжаются адресаносителями для автоматического адресования, на трассе конвейера имеются стрелки, которые обеспечивают распределение контейнеров по заданным на них адресам. Складирование контейнеров при использовании таких грузоведущих подпольных конвейеров может быть как ручное, так и автоматическое.

Ручное — контейнер выводится из трассы рабочим оператором и отводится в складскую зону. Автоматическое — контейнеры через стрелки попадают с основной трассы на отводные трассы складских помещений.

12.11.13

Тема: Промышленные роботы

Робот — это искусственное создание, отличительной особенностью которого является:

1 автономность — это способность самостоятельно выполнять действие или производственные операции, сообразуясь лишь с программным алгоритмом, командой;

2 универсальность — способность выполнять различные действия или производственные операции;

3 автоматичность — способность выполнять достаточно сложные и завершённые операции без непосредственного вмешательства человека — оператора;

4 адаптивность — изменение своего поведения под влиянием изменений внешних условий.

Внешний вид роботов самый различный и зависит от назначения, условий выполнения операций, действий. Он может передвигаться на колёсах, шагать, может быть похожим на человека, если выполняет действие по обслуживанию людей.

Наиболее активно развивается наука по созданию роботов в Японии, США, где роботы работают сторожами, обслуживают людей в больницах, санаториях, служат курьерами в офисах. Учёные работают над тем, чтобы оснастить механические существа руками, ногами, глазами, ушами, искусственным разумом.

Сейчас уже многое достигнуто и роботы служпт нам — людям. Не исключено, если через 50 или 100 лет электронный интеллект сравнится с человеческим, научится самопроизвольно размножаться, возникнут Е-существа и превзойдут по уровню развитию человека.

Есть термин киборг (в медицине) - это биологический организм, человеко подобный робот, т. е. в живом человеке заменили многие органы на искусственные, чтобы продлить жизнь человеку, и не исключено что к 2050г мы сможем купить себе новое тело.

Своеобразие конструкции робота состоит в наличии механических рук (манипуляторов) и механизмов перемещения. Движение в каждой из степеней подвижностей «рук и ног» обеспечивается автоматизированными приводами — электрическими, гидравлическими, пневматическими. Для управления роботами может использоваться как обычная автоматика, так и вычислительные машины, т. е. ПК — это «мозг» робота. Для получения информации роботам придаются датчики соприкосновения, положения, усилия, а также зрительные анализаторы.

По своему назначению роботы подразделяются на универсальные и специальные. Специальные роботы проще, т. к. они предназначены для выполнения определённых операций.

По техническим возможностям роботы подразделяются на три поколения:

1 Роботы работающие по жёсткой программе и требующие относительно точного позицирования действий с которыми они работают.

2 Роботы с очувствлением, т. е. способные приспосабливаться к окружающей среде.

3 Роботы с искусственным интеллектом, так называемые «разумные» роботы, способные воспринимать окружающую обстановку и самостоятельно выбирать какие-то действия.

Для автоматизации производственных процессов обычно используются промышленные роботы, их применяют главным образом на погрузочно-разгрузочных, упаковочных операциях, на складах.

Роботы в почте применяются также для лицовки почтовых отправлений, для автоматической загрузки контейнеров посылками, пачками с печатью.

Однако, учитывая высокую стоимость и сложность изготовления роботов применение их в каждом конкретном случае должен предшествовать тщательный расчёт экономической эффективности. Промышленные роботы являются автоматами имитирующими в какой-то мере пространственные движения человеческой руки. Роботы могут работать в различных технологических процессах, перестройка осуществляется сменной программы и (или рабочего инструмента, захвата). Захваты делаются в виде клещей, цапф, электромагнитов или пневматических присосок.

Приводы движения руки «или кисти руки» у промышленных роботов могут быть электрическими, гидравлическими или пневматическими.

Схема движения рабочей части руки робота.

1 плечо (движение вперёд-назад);

2 вращательное движение, а также подъём и опускание;

3 рука длиннее, короче;

4 кисть (вращательное движение);

5 захват (пальцы).

Промышленные роботы могут выполнять также следующие операции:

захватывать изделия, менять их положение в пространстве, перемещать изделие, помещать изделие в определённое место, закреплять изделие и т. п.

19.11.13

Технологические процессы обработки письменной корреспонденции в ПОПП

Для расчёта количества оборудования и числа рабочих мест ручной обработки писем необходимо учитывать поступление продукции в час наибольшей нагрузки (в период праздничных потоков). Эти дни количество почты превышает обычное поступление в несколько раз.

Общими требованиями при размещении оборудования в помещении комплексно механизированных поточных линий является:

1 размещение оборудования и транспортных средств в порядке последовательного выполнения операций с учётом требований правил и инструкций эксплуатации ПС.

2 сокращение до возможного минимума транспортных путей и времени транспортирования п.о. между производственными участками и рабочими местами.