3. Эффективность автоматизации. Цель и задачи. Современное состо­яние и направление развития автоматизации.

Эффективность автоматизации заключается в следующем:

I – Повышается производительность механической обработки и сборки за счёт сокращения основного времени, а в большей степени – вспо­могательного.

II – Отмечается снижение трудоёмкости обработки деталей.

III – Повышается качество и однородность продукции, за счёт исключения субъективного фактора ( влияния самого человека ).

IV – Сокращаются занимаемые производственные площади за счёт сокращения проходов между станками и более полного использования объема здания ( пространство между станками и над ними) ( верхний транспорт).

V– Снижается себестоимость продукции за счёт зарплаты высвобо­ждающихся рабочих.

VI – Улучшаются условия труда, исключаются из техпроцесса утомительные и однообразные операции ранее выполнявшиеся в ручную.

Все выше перечисленные факторы являются целью мероприятий по автоматизации. К задачам автоматизации дополнительно относятся: автома­тизация транспортирования деталей, их контроль, складирование и т.п.

В настоящее время в машиностроении автоматизация получила наи­большее распространение прежде всего в крупносерийном и массовом произ­водстве ( автомобиле- тракторостроение и т.д.). Последнее можно объяснить: относительной простотой оборудования, практически неизменной конструк­цией деталей и постоянством применяемой оснастки и инструмента.

В значительной степени отстаёт автоматизация мелко- и среднесерий­ного производства в следствие его особенностей. Индивидуальное или еди­ничное производство вообще не является на сегодняшний день объектом ав­томатизации. Значительные сложности при автоматизации представляет сбо­рочное производство, а именно:

I – непостоянство формы и размеров деталей поступающих на сборку (уплотнения и т.д.);

II – Чрезвычайно большое разнообразие деталей, входящих в изделие, это диктует необходимость проектирования большого числа устройств и ро­ботов.

III – Требуется очень высокая точность ориентации деталей перед их соединением.

IV – Недостаточная производительность существующих видов оборудования, которое неможет конкурировать с рабочим-сборщиком.

Современное производство большей частью ( 75 – 80%) является се­рийным производством. На процесс автоматизации в этих условиях влияют следующие факторы:

А – частая сменяемость деталей и конструкций изделия;

Б – постоянно сокращаются сроки выпуска этих деталей с одновре­менным увеличением номенклатуры.

Номенклатура - Количество типоразмеров деталей, проходящих через данную автоматическую линию.

В – Постоянно увеличивающиеся требования по точности деталей и качеству их обработки;

Г – Очень малая доля основного технологического времени в общем производственном цикле производства данной детали.

Рисунок 2 – Диаграмма распределения времени обработки деталей

Т1 – время всего производственного цикла получения деталей;

Т2 = Т1 ∙ 0,05 – среднее время нахождения детали на станке. Осталь­ное время расходуется на ожидание деталью очереди на обработку, транс­портировку, контроль и т.п. вспомогательные операции;

Т3 = Т2 / 3 – время непосредственно затрачиваемое на обработку де­тали, т.е. на изменение размеров и формы поверхностей, их взаимного распо­ложения и их механических свойств. Остальное время идёт на загрузку и раз­грузку детали на станок, на контроль без снятия детали со станка, на время управления станком и т.д.

Вывод: в современном производстве обьектом автоматизации могут служить не только основные технологические операции, но и все перечис­ленные вспомогательные операции. Причина – время Т3 уже предельно со­кращено и большого выигрыша при сокращении времени не даёт.

4. Пути повышения производительности труда в серийном производс­тве, особенности его автоматизации. Актуальность разработки ГПС, тре­бования, предъявляемые к ним со стороны техпроцесса.

Основным направлением автоматизации серийного производства яв­ляется создание ГПС. Их особенность в том, что это системы .состоящие из основного технологического оборудования и комплекта вспомогательного оборудования, а также переналаживемой оснастки, обьединённое общей сис­темой управления и предназначенное для получения деталей заданной но­менклатуры в заданном обьёме выпуска в заданные сроки и требуемого каче­ства. Среди ГПС выделяют две разновидности:

1 – ГАЛ – несколько единиц технологического оборудования (стан­ков) расположенных и связанных между собой транспортными устройствами строго в порядке выполнения операций.

+ Относительная простота конструкции таких линий.

+ Применяется переналадка станков на различные детали, что обеспе­чивает «гибкость» данной линии.

– Нет возможности изменить порядок обработки деталей на станках (низкая «маршрутная гибкость»)

Ст.№1

Ст.№2

Ст.№n

2 – ГАУ – в этом случае станки расположены произвольно к мар­шруту обработки детали.

Ст. №1

Ст.№2

Ст.№ n

….

(+) Возможность изменить порядок использования оборудования ( вы­сокая «маршрутная гибкость»). Этим достигается наиболее полная загрузка оборудования, а критерием выбора маршрута является минимальная перена­ладка станка.

(–) Большая занимаемая площадь (из – за )транспортных систем).

(–) Более сложные и дорогие транспортные средства (устройства).

В основе применяемого технологического оборудования для ГПС ле­жат станки с ЧПУ и промышленные роботы. Существуют более простые раз­новидности ГПС:

ГПМ – гибкий производственный модуль – одна единица технологи­ческого оборудования (многоцелевой станок), оснащённая устройством за­грузки и разгрузки деталей (промышленный робот), и имеется накопитель для заготовок (не большой ёмкости), комплект режущего инструмента (рас­положенный в магазине станка), необходимая оснастка (приспособления), контрольно-измерительные механизмы и устройства, устройства диагно­стики самого оборудования, общая единая система управления.

РТК – роботизированный технологический комплекс – одна единица промышленного робота, выполняющего основную технологическую опера­цию (сборка, сварка, зачистка и др. операции по виду инструмента), для этого он дополнительно оснащается: питателем заготовок, приспособлениями, за­хватным устройством, дополнительно ориентирующими механизмами, тре­буемым инструментом, общей системой управления (для этих функций чаще всего используют дополнительные «технологические» каналы системы управления роботом).