Абрамова И.Г. Организация производства

понятие «коротких пар», т.е. происходит выбор между двумя величинами норм времени смежных операций в пользу более короткой операции, минимальной по длительности.

Методика подсчета bi

1) Для определения величины bi между связными парами рабочих мест необходимо составить ряды длительностей обработки партии деталей нарастающим итогом по каждому рабочему месту ( таблица 18).

Таблица 18. Формирование длительности обработки по каждому рабочему месту нарастающим итогом

2) Определение смещений начала (bi) и конца (b2) обработки партии деталей одноименных групп на связанных рабочих местах.

Определяется по схеме условно показанной в таблице 18, вы-

Абрамова И.Г. «Основы организации производства машиностроительного предприятия (Лекционный курс и практикум)»

При изготовлении детали «В» она проходит обработку сначала на операции № 1 - р.м.№ 1, потом передается сразу на р.м. № 3.

Серым цветом и стрелочками выделен способ расчета b1 / b2

ляет собой искомую величину смещения bi для данной смежной пары рабочих мест.

В таблице 19 показано определение величины определение смещений bi и величины смещения на рабочих местах относительно

1-го рабочего места - Аi

Первое рабочее место – нулевая точка отсчета при построении графика работы поточной линии.

На 2-ом р.месте. необходимо сместить начало отсчета относительно первого на 1n мин (т.е .при n=600шт. - «1мин 600 » =600 мин.).

На 3-м р.м. смещение составляет 5n мин, На 4 –м р.м. – на 14n мин.

На 5 –м р.м. – на 15n мин («max» значение между 6n и 15n). На 4*-м р.м. – на 29n мин смещаем от начала отсчета.

На основании трудоемкости работ на операциях и величин смещений на рабочих местах строится график работы ПЛ.

Необходимо отметить, что представленный график (рис. 24) отражает лишь первый запуск в обработку деталей на групповой поточной линии. Для выполнения всей годовой программы необходимо произвести несколько запусков. Запускаются в обработку лишь те партии деталей, которые не обеспечили выполнение плана производства. Снимаются с линии те партии деталей, которые прошли обработку и по суммарному количеству обработанных деталей составляют требуемый плановый объем производства. Перед каждым запуском осуществляется переналадка всего комплекса оборудования и технического оснащения групповой поточной линии.

Абрамова И.Г. «Основы организации производства машиностроительного предприятия (Лекционный курс и практикум)»

Таблица 19. Определение смещений bi , Аi .

Для совмещенных операций: 4-4*:

(по табл.19: на р.м. 4* после детали С обрабатывается деталь D )

На графике-регламента ПЛ показано, что весь запуск №1 окончится на «45n» мин. (крайняя метка на оси времени). Т.к. по условию задачи можно принять n = 600 шт., то реальное время составит ~28 дней.

(45х600=27000мин/60мин = 450 час. / 8час.= 56,25 смен/ 2см =28,125 дн.) .

Абрамова И.Г. «Основы организации производства машиностроительного предприятия (Лекционный курс и практикум)»

7. Построение графика регламента ГрПЛ

Рисунок 24. График работы поточной линии.

Для каждой детали количество запусков разное. Количество запусков (mзап ) определяется:

mзап = Ni / ni .

где Ni – плановый выпуск продукции, производственная программа на определенный плановый период: год, месяц, др.

Абрамова И.Г. «Основы организации производства машиностроительного предприятия (Лекционный курс и практикум)»

4.4.3.4Организационные основы гибкого производства (Лекция 14)

Термины, определения и классификационные основы гибких производственных систем

Гибкие производственные системы (ГПС) – это совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного времени, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.

ГПС может быть представлена в виде:

-ГАЛ (линии);

-ГАУ (участка);

-ГАЦ (цеха);

-ГАЗ (завода).

ГПС основаны на возможности использования ЧПУ:

-NC – Numerical Control – промышленная система ЧПУ с жесткой

структурой;

-CNC – Computer Numerical Control – системы, оснащенные расши-

ренным программным устройством на основе микпрпроцессоров. Системы с жестко программируемым алгоритмом. Свободный доступ оператора к памяти системы, возможности управления в режиме диалога осуществляются частично. Эти ЧПУ используются как автономные системы при управлении отдельными станками.

-DNC – Direct Numerical Control – системы прямого числового про-

граммного управления группой различных станков и другого вспомогательного оборудования, а также функциональными системами производства от единой ЭВМ.

В памяти центральной ЭВМ хранятся программы управления и их распределения по запросам от станков, а также осуществляется при необходимости их редактирование.

Абрамова И.Г. «Основы организации производства машиностроительного предприятия (Лекционный курс и практикум)»

ОЦ - Основной вид технологического оборудования в ГПС. Это многофункциональные многооперационные станки. Например, многооперационные ОЦ для обработки корпусных деталей с типовым набором операций: фрезерование, сверление, растачивание, развертывание, нарезание резьбы.

Обязательное требование при проектировании ГПС – обеспечение блочно-модульного принципа, при этом в основе ГПС лежит его состав: РТК и ГПМ, автономно функционирующих без участия человека.

РТК – роботизированный технологический комплекс – совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, функционирующих в автономном режиме на определенном плановом периоде времени.

ГПМ – гибкий производственный модуль – единица технологического оборудования с ЧПУ (CNC или DNC) и средствами автоматизации ТП (накопители, спутники-палеты, устройства загрузки/выгрузки, замены оснастки, автоматизированного контроля…). ГПМ функционирует автономно.

Разновидности ГПС

-Полного технологического цикла (со 100%-й готовностью к сборке

– «предметная» специализация);

-Неполного цикла (для завершения изготовления детали требуются дополнительные операции на оборудовании вне этой системы).

Системы обеспечения функционирования ГПС в автоматическом или автоматизированном режиме имеют следующие структурные составные части:

АТСС – автоматизированная транспортно-складская система - система транс- портно-складских устройств с установкой в спутниках (на паллете) или другой транспортной таре (поддоны, контейнеры, лотки) для временного накопления, распределения и доставки предметов производства и технологической оснастки. Могут быть функции: хранение, подача на сборку, мойка.

АСИО – автоматизированная система инструментального обеспечения. Это взаимосвязанные устройства, оборудование и система управления, включающая участки подготовки и настройки инструмента, его транспортировки, накопления, смены и контроля качества, наладки… .

АСУО – автоматизированная система удаления отходов.

АСОК – автоматизированная система обеспечения качества (контроль заданных параметров).

АСОН - автоматизированная система обеспечения надежности (техническая диагностика, слежение за состоянием оборудования).

АСТПП автоматизированная система технологической подготовки производства – комплекс автоматизированных средств, программного обеспечения, электронных банков данных для разработки и расчета технологии изготовления продукции, необходимой технологической оснастки, инструмента, выбора заготовок и пр.

Абрамова И.Г. «Основы организации производства машиностроительного предприятия (Лекционный курс и практикум)»

Преимущества, недостатки и основные характеристики ГПС

Преимущества или отличительные черты организации гибких производств (ГП):

1.Интеграция технической подготовки и производства в единую производственную систему.

Параллельно и одновременно выполнялись:

-КПП

-ТПП

-Организация и нормирование труда, внутризаводское планирование,

-Технический контроль и система управления Все эти стадии перестают быть дискретными, разорванными процессами. Особенную роль на ГПС играет то, что на ГПС с основной продукцией могут производиться изделий, необходимые для вспомогательных процессов;

2.Сокращение продолжительности технической подготовки: на одном автоматизированном рабочем месте (АРМ) ведутся и конструкторские и технологические работы, может быть иной порядок этапов техническое подготовки производства;

3.Снижение длительности производственного цикла и повышение мобильности;

4.Стирание границ между типами Е ↔ С ↔ М;

5.Изменение структуры производства, т.е. состава и размещения основного, вспомогательного и обслуживающих производств и форм их взаимосвязи;

6.Повышение производительности труда на всех стадиях (проектирование, обработка, контроль) и повышение коэффициента использования оборудования;

7.И в целом, Снижение затрат на единицу продукции.

Недостатки ГПС:

1.Большие капитальные вложения;

2.Сложность проектирования и внедрения;

3.Проблемы подготовки кадров;

4.Сложность выполнения ТЭО.

Основная характеристика ГПС – это степень гибкости. Степень гибкости зависит от технологии и используемого оборудования (хотя технология диктует использование применяемого оборудования):

1. «0» (нулевая) гибкость – негибкое производство. В основе лежит жесткая технология, т.е. используются спец., станки - неперена-

Абрамова И.Г. «Основы организации производства машиностроительного предприятия (Лекционный курс и практикум)»

лаживаемые, принцип однономенклатурной поточной линии - 1 ста- нок-1 деталь;

2. «С элементами гибкого производства»: переналаживаемое оборудование:

- > (агрег.)1 станок-1группа деталей; -> (Многошпиндельные авт.) 1 станок – 1 гр. Деталей;

3. «Гибкая технология»: Автоматическая переналадка оборудования в определенных пределах известной группы деталей. За счет применения бесконтактных измерительных устройств, универсальных самонастраивающихся захватов.

Построение ГПС по принципу специализации.

1. Технологическая специализация. Принцип: «отработал – верни на место», поэтому центральным звеном является автоматизированный межоперационный склад, играющий роль узловой станции, через которую детали транспортируются от одного рабочего места (технологического модуля) к другому.

Плюсы:

1)Максимальный коэффициент загрузки ОЦ;

2)Возможность замены номенклатуры без перепланировки ГПС;

Минусы:

1)Сложность (запутанность) тех.маршрутов;

2)Сложность расчета заделов;

3)Увеличение емкости межоперационного склада;

Применяется в многопредметных ПЛ.

2. Предметная специализация.

Плюсы: вышеуказанные недостатки технологической специализации становятся достоинствами предметной.

Минусы: Для перехода на новую номенклатуру необходима перенастройка ГПС, дополнительные модули, следствием чего являются: затраты; перепланировка.

Поэтому область применения предметных ГПС – однопредметные ПЛ.

3. Подетальная специализация.

Положительные черты схем, построенных по технологическому и предметному принципу, объединяет схема ГПС, построенная по подетальному принципу специализации.

Подобные схемы ГПС функционируют по групповой технологии, предполагающей использование одних и тех же инструментов, оснастки, оборудования для группы деталей. Область внедрения – групповые поточные линии.

Абрамова И.Г. «Основы организации производства машиностроительного предприятия (Лекционный курс и практикум)»

Планирование гибкого производства

Предварительное планирование осуществляется на период от 5 дней до 1 –2 месяцев

Должны быть определены следующие параметры:

1)Программа выпуска - NВЫП,

2)Очередность запуска,

3)Объемы заказов на материалы, инструменты, оснастку,…

4)Коэффициент использования производ./ мощностей,

5)Оптимальная программа выпуска,

6)Дата запуска и окончания производства.

Учет всех состояний и особенностей при решении задачи предварительного планирования сложен. Математическая модель может быть построена со значительным количеством упрощений, поэтому для составления предварительного графика используются правила, приоритеты (эвристические), которые решают задачу с определенной степенью достоверности.

На этапе составления графиков ГПС решается задача уточнения плановых заданий на смену, с разбивкой до минуты (минута – шаг планирования), если требуется, то до 0.1минуты (для безлюдной технологии).

Управляющая ЭВМ ГПС:

a.Следит за графиком производства по всем операциям и станкам.

b.Хранит и выдает на станки управляющие программы к моменту поступления на них заготовок.

c.Осуществляет мониторинг (контроль) использования инструмента.

d.Выполняет диагностику работы системы.

e.Контролирует прохождение заготовок, деталей по вспомогательным, обслуживающим устройствам.

f.Выполнение операций в системе управления ГПС происходит па- раллельно-последовательно (см. Груп. ПЛ)

Организация информационного и программного обеспечения: Требования к средствам вычислительной техники:

1)Информационная совместимость средств;

2)Достаточно высокая надежность;

3)Быстродействие, объем оперативной памяти и архитектуры ЭВМ;

4)Свободный доступ к внешней памяти для создания локальной БД

.

Абрамова И.Г. «Основы организации производства машиностроительного предприятия (Лекционный курс и практикум)»