Выбор и компоновка станков в ГПС. Этапы создания ГПС в производстве. Основные показатели применения ГПС

Лекция 8

План:

          1. Выбор и компоновка станков в ГПС.

          2. Этапы создания ГПС в производстве.

          3. Основные показатели применения ГПС.

          1. Выбор и компоновка станков в ГПС

          Стоимость станочной системы составляет от 60% и более стоимости всей ГПС, поэтому формирование оптимального состава технологического оборудования является важной задачей.

          Выбор станков для ГПС следует производить либо по принципу их взаимодополнения, либо по принципу их взаимозаменяемости.

          Первый принцип ближе к традиционному, то есть расположение станков на участке осуществляется в технологической последовательности. Например, если на участке обрабатываются детали типа тел вращения, то станки следует расположить в такой последовательности: фрезерно-центровальные, токарные, фрезерные, зуборезные, сверлильные и т.п. В этом случае каждый новый вид станка расширяет технологические возможности участка.

          Недостатком таких ГПС является их низкая надежность, т.к. отказ одного из станков ограничивает возможности системы в целом и номенклатуру изготавливаемых деталей.

          Второй принцип основан на использовании станков одной модели, что повышает надежность системы в целом. Но технологические возможности ГПС, построенных на этом принципе, невелики. Этот недостаток частично может быть устранен при использовании взаимозаменяемых многоцелевых станков. В случае использования взаимозаменяемого оборудования его расположение перестает играть важную роль, а транспортный модуль проектируется таким образом, чтобы имелась возможность обслуживать любые станки ГПС в любой последовательности независимо от места их расположения.

          Существуют различные предложения по компоновке оборудования ГПС. Из этих предложений можно рассмотреть три варианта.

          Вариант 1. Учитываются принципиальные особенности технологии механической обработки различных типов деталей. В соответствии с этим ГПС подразделяются на 3 типа:

          АСВ- для деталей типа тел вращения;

          АСК- для корпусных деталей;

          АСП- для плоских и призматических деталей.

          Вариант 2. Учитывается серийность производства. В соответствии с этим ГПС подразделяются также на 3 типа:

          специализированные ГПС для обработки небольшой по номенклатуре группы технологически однотипных деталей;

          широко- номенклатурные ГПС для обработки деталей в среднесерийном производстве;

          широко- универсальные ГПС для обработки деталей в мелкосерийном производстве.

          Вариант 3. Учитывается расположение оборудования в ГПС. Этот вариант предусматривает 4 схемы компоновки станков:

          последовательный (поточный);

          секционный;

          модульный;

          комбинированный.

          На основе первых двух схем формируются ГАЛ. Модульная и комбинированная схемы используются для создания ГАУ.

          2. Этапы создания ГПС в производстве

          Концепция гибкого автоматизированного производства может быть реализована только на базе «подлинных» ГПС. Указанные ГПС должны соответствовать следующим принципам:

          1. Наличие групповой обработки деталей;

          2. Наличие многоцелевых станков типа ОЦ и ТОЦ;

          3. Программное управление станками непосредственно от ЦЭВМ;

4. Наличие обратного потока информации от станков к ЦЭВМ.

          Создание ГПС в производстве осуществляется в несколько этапов:

1 Этап. Внедрение групповой технологии, модернизация имеющихся ОЦ (ТОЦ) и станков с ЧПУ c целью обеспечения возможности встраивания их в ГПС. Приобретение необходимого дополнительного оборудования с ЧПУ. Выбор схемы и планировки ГПС с учетом систем транспорта, отвода стружки и других отходов производства.

          2 Этап. Перевод всех станков с ЧПУ на управление от ЭВМ. Подготовка и переподготовка кадров. Создание единой системы инструментального хозяйства.

3 Этап. Интеграция ГПС с АСТПП и АСУП. Единое управление станками, складом и транспортом на базе ЦЭВМ.

4 Этап. Организация работы ГПС в «безлюдном» режиме в свободную смену.

5 Этап. Разработка и внедрение различных устройств, повышающих надежность уровень автоматизации и степень гибкости ГПС.

          3. Основные показатели применения ГПС

          Накопленный опыт эксплуатации ГПС позволяет выявить их основные преимущества и недостатки. Внедрение ГПС позволяет увеличить мобильность и фондоотдачу производства, обеспечить рост производительности труда и повышение качества продукции. (рис.8.1.).

          Основные недостатки гибких производственных систем связаны главным образом с их высокой стоимостью, исчисляемой десятками тысяч рублей и более. Так, если затраты непосредственно на станки с ЧПУ входящие в состав ГПС принять за 100%, то затраты на остальную «гибкую автоматизацию» можно представить схемой, приведенной на рисунке 8.2.

          Проблему для ГПС составляет также большая номенклатура различных документов, в том числе и совершенно новых.

          Сложность и недостаточная надежность программного управления и аппаратного обеспечения приводит к значительным простоям, которые могут составлять до 60% суммарного времени простоев системы.

          Весьма сложным и дорогостоящим является решение вопросов автоматического отвода и уборки стружки в условиях ГПС и ряд других вопросов.

          Однако наибольшим препятствием широкому использованию ГПС сегодня не являются чисто технические проблемы. Многие считают, что главная причина кроется в непонимании основных принципов гибкой организации производства. Внедрение ГПС требует серьезных организационных изменений, а также значительно большего внимания к планированию и соблюдению производственной дисциплины. Если внедрение ГПС проведено без соответствующих организационных мероприятий, то вряд ли их потенциальные возможности будут полностью реализованы. Даже наоборот, при этом создаются всякого рода проблемы между специалистами.

          Гибкое производство в своем развитии должно ориентироваться не только на технологию и возможности технического прогресса, но и на человека, на его пределы и реальные возможности. Поэтому ГПС, в первую очередь, должны внедряться в тех производствах, где преобладает физический, опасный для здоровья и малоквалифицированный труд, а также там, где требуется большое количество подсобного, вспомогательного труда.

          По отечественным и зарубежным данным основными показателями эффективности ГПС являются:

          - уменьшение количества обслуживающего персонала (в 3-5 раз);

          -сокращение периода подготовки производства (в 10 и более раз);

          - сокращение производственного цикла (в 1,5-4 раза);

          - увеличение объема выпуска продукции (до 2 раз);

          - сокращение занимаемой производственной площади (в 1,5-2 раза);

          - срок окупаемости ГПС составляет в среднем 2,5-3 года.