Магистерская диссертация на тему: Гибкие производственные системы ГПС металлообработки деталей

Введение

В нашей стране широкое распространение получили автоматические поточные линии, объединяющие комплексы автоматически работающих агрегатных станков и станков-автоматов.

Недостаток - узкая ориентация на изготовление определенного вида изделий. В связи с этим подобные средства можно использовать только там, где производство носит массовый, устойчивый характер.

В промышленно развитых странах крупносерийное и массовое производство составляет лишь 20%, а единичное, мелкосерийное и серийное производство - 80 %.

В целях разрешения противоречий, обусловленных, с одной стороны, мелкосерийностью объектов производства, а с другой, крупными масштабами самого производства, были разработаны методы групповой технологии.

Следующим шагом на пути автоматизации производства является разработка программируемых и за счет этого перенастраиваемых средств, то есть гибкого оборудования. К ним относятся станки с ЧПУ, в том числе обрабатывающие центры, промышленные роботы и другое оборудование. Еще большей гибкостью обладают системы, управляемые от ЭВМ. Подобные системы называют по разному:

В Японии - гибкой автоматизацией, гибким производственным комплексом.

В США - гибкой производственной системой (FMS). (ГПС).

В нашей стране такого рода комплексы называют гибким автоматическим производством (ГАП).

ГАП функционирует на основе программного управления и групповой ориентации производства. На первом этапе ГАП может быть автоматизированным, то есть включать операции, выполняемые с участием человека.

ГАП включает исполнительную систему, состоящую из технологической, транспортной, складской систем и систему управления.

Анализ ГПС позволяет сделать некоторые выводы:

- управление транспортными системами и работой станков осуществляется одной или несколькими отдельными ЭВМ;

- число станков в ГПС колеблется от 2 до 50. Однако 80% ГПС составлено из 4-5 станков и 15% из 8 - 10;

- реже встречаются системы из 30-50 станков (2-3%);

- наибольший экономический эффект от использования ГПС достигается при обработке корпусных деталей, нежели от их использования при обработке других деталей, например деталей типа тел вращения. Например в Германии их 60%, в Японии - более 70, в США - около 90%;

- различна и степень гибкости ГПС. Например в США преобладают системы для обработки изделий в пределах 4-10 наименований, в Германии - от 50 до 200;

- нормативный срок окупаемости ГПС в различных странах 2 - 4,5 года.

Проблемы, возникшие при применении гибких систем

- ГПС не достигла поставленных целей по рентабельности; она оказалась слишком дорогостоящей по сравнению с преимуществами, достигнутыми с ней. Обнаружено, что причиной высокой стоимости оборудования были несоразмерные расходы на приспособления и транспортную систему;

- разработка и введение в эксплуатацию комплексной ГПС оказалось трудным, а также дорогостоящим;

- из-за недостатка опыта было трудно выбирать подходящие типы систем и оборудование для нее;

- имеется мало поставщиков систем, которые могут поставлять сложные системы.

- в некоторых случаях эксплуатационники получили опыт о фактически слабой гибкости;

- конструктивные элементы ГАПС, например, станки, системы управления и периферийные устройства часто оказывались неподходящими к системе и вызывали лишние проблемы по стыковке.

- Эксплуатационники часто не имеют достаточной готовности к эксплуатации сложной системы;

- Длительный срок выполнения проекта от конструирования до запуска системы.

Перспективы применения гибких систем

- одновременное повышение эффективности и гибкости;

- повышение степени автоматизации не уменьшая гибкости;

- усовершенствование таких измерительно-контрольных методов, которые контролируют в процессе обработки состояние инструмента и обрабатываемых деталей, необходимое для соответствующей автоматической подналадки;

- уменьшение количества приспособлений и палет за счет автоматизации крепления деталей;

- введение в ГПС таких операций, как промывка, покрытие, термообработка, сборка и т.д.;

- развитие профилактического техобслуживания.

Значение ГПС

- более высокий коэффициент использования станков (в 2-4 раза больше по сравнению с применением отдельных станков);

- более короткое время прохода производства;

- уменьшается доля незаконченного производства, т.е. уменьшается количество запасов деталей на складах, которое означает уменьшение продукции, привязанного к производству;

- более ясный поток материала, меньше перетранспортировок и меньше точек управления производством;

- уменьшаются расходы на заработную плату;

- более ровное качество продукции;

- более удобная и благоприятная обстановка и условия работы для работающих.

Оглавление

- Введение 3

- Основные понятия и определения

- Классификация производственных систем

- Основные характеристики гибкого автоматизированного производства

- Производительность ГПС

- Понятие о гибкости автоматизированного производства

- Характерные элементы гибкости

- Виды гибкости

- Эффективность работы ГПС

- Станочная система ГПС

- Классификация и основные определения

- Оборудование, применяемое в ГПС

- Оборудование для изготовления заготовок

- Станки токарной группы

- Станки для обработки корпусных и плоскостных деталей

- Список использованной литературы 19

Список литературы

1. Автоматизированные комплексы механической обработки валов с использованием промышленных роботов. Метод. рекомендации, ЭНИМС. -М.: НИИмаш, 1983, -64 с.

2. Грачев Л.Н. и др. Автоматизированные участки для точной размерной обработки деталей.-М.: Машиностроение, 1981,- 240с., ил.

3. Гибкое автоматическое производство./ Под ред.Майорова С.А. и Орловского Г.В. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1983, - 376с., ил.

4. Гавриш А.П. и др. Роботизированные механообрабатывающие комплексы машиностроительного производства. - К.: Техника, 1984, - 198 с., ил.

5. Гибкие производственные комплексы/Под редакцией П.Н.Белянина и В.А.Лещенко. - М.: Машиностроение, 1984, -384 с., ил.

6. Дащенко А.И. и др. Проектирование автоматических линий. - М.: Высшая школа, 1983, - 328 с., ил.

7. Полетаев В.А., Третьякова Н.В., Разработка компоновки и планировки гибких производственных систем. Методические указания. г.Иваново, ИГЭУ, 1999.