Анализ типовых схем компоновок

метрологический экспертиза чертеж металлорежущий В серийном производстве целесообразно применять гибкие производственные системы. Существуют типовые схемы компоновок технологического оборудования для обработки деталей типа «шкив» [2]. Наиболее простой является ГПМ, содержащий станок типа обрабатывающий центр (ОЦ) с одним или двумя магазинами инструментов (рис. 1.1). Шаговый конвейер-накопитель паллет с 4; 6; 8 или 12 заготовками позволяет длительное время вести обработку с ограниченным участием оператора.

Гибкая автоматизированная линия (ГАЛ) состоит из нескольких ГПМ с единым устройством загрузки и транспортирования заготовок. Группы деталей обрабатывают в принятой последовательности по фиксированному программой циклу. Для повышения производительности в ГАЛ используют станки с многошпиндельными головками. Такая линия имеет более высокую производительность вследствие потери гибкости. На гибкой автоматической линии с жёстким конвейером подачи заготовок (рис. 1.2) обработка проводится последовательно на каждом или некоторых рабочих местах. На ГАЛ, как правило, обрабатывают детали с общими технологическими признаками. В основе организации производства лежит групповой технологический процесс (ГОСТ 3.1109−82)-технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками. ГАЛ обычно используют для ограниченной номенклатурой деталей с годовым выпуском несколько десятков тысяч в год. Гибкость ГАЛ определяется типом используемого оборудования.

На ГАЛ, представленной на рис. 1.3, часть оборудования расположена на параллельных потоках, а часть — на одном потоке обработки. В этом случае возможны различные комбинации. Определяющим является необходимость последовательно-параллельной обработки деталей, что позволяет совмещать одноинструментные и многоинструментные станки, работающие с использованием специальных головок. Сочетание разных станков позволяет повысить коэффициент их использования. На линии обрабатывают до 10 000 деталей в год. С увеличением партии запуска за счёт уменьшения затрат на наладку эффективность применения таких линий повышается.

Высокопроизводительная ГАЛ для крупносерийного производства деталей включает несколько ОЦ с многошпиндельными головками (рис. 1.4). Подача заготовок на позицию загрузки ГАЛ осуществляется с помощью роботкары. Заготовка перемещается по линии жёстким конвейером. На станках проводится одновременная обработка заготовок с нескольких сторон с использованием многошпиндельных головок. При переходе на обработку новых деталей требуется смена отдельных или всех многошпиндельных головок, что вызывает потерю гибкости ГАЛ, но зато обеспечивает высокую производительность. Многошпиндельные головки, не находящиеся в рабочей позиции, поступают на позицию контроля, на которой весь изношенный инструмент заменяется.

Основными источниками экономической эффективности применения ГАЛ являются: повышение производительности оборудования или повышение производительности труда в результате замены ручного труда при загрузке (разгрузке) деталей, оснастки, транспортировании деталей; повышение ритмичности производства; повышение коэффициента сменности оборудования без увеличения численности рабочих; снижение процента брака; повышение стабильности качества; уменьшение размеров оборотных средств в незавершённом производстве; уменьшение времени на установку и снятие детали; увеличение норм обслуживания станков одним рабочим.

Основной областью применения ГПС является серийное многономенклатурное производство. Каждый вид ГПС характеризуется тем, что может функционировать автономно, представляет собой технически законченное целое и имеет свою локальную систему управления; возможность встраивания в систему более высокого уровня позволяет, спроектировав ГПС высокого уровня, начинать внедрять его по частям как ГПС более низкого уровня. Степень автоматизации как самой ГПС, так и её функциональных систем может быть различной. Этим определяется число обслуживающего персонала. ГПС обладает также свойством быстрой переналадки на изготовление новых деталей и изделий произвольной номенклатуры.