Роботизированные технологические комплексы и гибкие производственные системы. RFID-технология. Характеристика групп гибких производственных систем по технологическому принципу

Роботизированные технологические комплексы (РТК). Задача комплексной автоматизации многономенхлатурного серийного производства наиболее эффективно решается путем создания типовых роботизированных технологических комплексов. Они представляют совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующую и осуществляющую мпогократные циклы.

 

Эффективность роботов резко возрастает при групповом их использовании. В этом случае повышается производительность в 2...4 раза, снижаются удельные капиталовложения и расходы на обслуживание.

 

Конструктивно-технологические параметры РТК должны быть такими, чтобы можно было объединять их в гибкие производственные системы.

 

Гибкая производственная систему (ГПС). Эта система представляет собой 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 интервала времени, обла­дающую свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пре­делах значений их характеристик.

 

Понятие гибкости производственной системы является неоднозначным. Целесообразно рассматривать структурную и технологическую гибкость.

 

Структурная гибкость предусматривает возможность выбора последовательности обработки или сборки, наращивания; системы на основе модульного принципа и выполнения работы на аналогичном оборудовании при выходе из строя любой из единиц оборудования, входящих в систему.

 

Технологическая гибкость определяется по способности

 

выполнять на имеющемся оборудовании обработку группы различных деталей без переналадки или с незначительными пере­наладками (не чаще 1..3 раза в месяц). Для систем с широкой и непрерывно изменяющейся номенклатурой обрабатываемых деталей наиболее приемлемым является технологический принцип организации гибкой структуры, что обеспечивает наиболее эффективное использование оборудования и позволяет сократить численность работающих.

 

По организационной структуре ГПС делят на следующие виды: гибкий производственный модуль (ГПМ) - гибкая автоматизированная линия (ГАЛ), гибкий автоматизированный участок (ГАУ) — гибкий автоматизированный цех (ГАЦ). Гибкий производственный модуль — это составная часть ГПС, представляющая собой единиц технологического оборудования для производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик с программным управлением, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все функции, связанные с их изготовлением, имеющая возможность встраивания в гибкую производственную систему.

 

Гибкая автоматизированная линия — это такая производственная система, состоящая из нескольких ГПМ, объединенных автоматизированной системой управления, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций.

 

Гибкий автоматизированный участок — это гибкая производственная система, состоящая из нескольких ГПМ, объединенных автоматизированной системой управления, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования.

 

Гибкий автоматизированный цех - это гибкая производственная система, представляющая собой в различных сочетаниях совокупность гибких автоматизированных линий, роботизированных технологических линий, гибких автоматизированных участков, роботизированных технологических участков для изготовления изделий заданной номенклатуры.

 

Гибкие производственные системы основаны на широком применении современного программно-управляемого технологического оборудования, микропроцессорных вычислительных средств и робототехнических систем.

 

При комплектовании ГПС технологическим оборудованием возможны различные варианты. Например, участки могут создаваться из однотипных многоцелевых станков или функционально дополняющих друг друга одноцелевых станков (фрезерных, сверлильных и др.). Наибольшее развитие ГПС получили в механообработке и значительно меньшее — в сборочных процессах. Эти системы обеспечивают высокий уровень автоматизации технологических процессов и значительное повышение производительности труда, сокращают цикл производства сложных деталей, улучшают использование основного оборудования и повышают Качество выпускаемой продукции.

 

В перспективе ГПС являются составными элементами автоматических заводов серийного производства, обеспечивающих комп­лексное решение задач, связанных с изготовлением продукции и управлением предприятием.

 

Внедрение ГПС дает большой экономический эффект и вызывает важные изменения в производстве, что проявляется в повы­шении культуры труда, исключении тяжелого физического труда и улучшении техники безопасности.

 

Однако ГПС не может заменить все виды производства. При больших размерах партий однотипных деталей целесообразно ис­пользовать жесткие автоматические и роторные линии станков. В условиях единичного производства более выгодно применение универсального оборудования, обслуживаемого высококвалифицированными рабочими. Промежуточное положение между этими двумя видами производства занимает ГПС.

 

Организация производственного процесса в ГПС выполняется на основе групповой технологии. Наличие оборудования с ЧПУ значительно расширяет возможность отбора деталей и их классификации. Однако использование ПР приводит к необходимости группирования с учетом возможности их захвата устройствами ПР и контроля всех деталей группы.

 

Для контроля в ГПС используют контрольно-измерительные машины (КИМ), управляемые от ЭВМ. Конструктивно КИМ пред­ставляет агрегат, в состав которого входят механическая часть, система измерения, система приводов и управления перемещением механических частей машины и система обработки результатов измерения. Кроме контроля КИМ должна обеспечивать диагностику инструмента, проверку надежности закрепления загото­вок, контроль влияния внешней среды. При этом проявляется возможность оперативного вмешательства в производственный процесс и устранение отклонений.

 

При переходе к ГПС и ГАУ эффективность использования оборудования повышается в 2...3 раза за счет сокращения времени на переналадку. Коэффициент использования машинного времени станков повышается до 0.85...0.9 (по сравнению с 0,4...0,6), а коэффициент сменности их работы — до 2,5. Существенно сокращается в 6... 10 раз цикл обработки деталей. Однако создание ГПС связано со значительными затратами и во всех случаях необходимо оценивать технико-экономическую и организационную эффективность от их внедрения.

 

Показателями экономической эффективности от внедрения» ГПС являются коэффициент окупаемости, годовой экономический; эффект, коэффициент повышения производительности труда, коэффициент приращения стоимости обработки продукции на одно­го работающего, фондоотдача.