Элементная структура ГПС

Система ГАП открытая допускающая постоянное развитие и расширение за счет включения новых устройств модульной конструкции системно совместимых с существующими устройствами. Основой её является иерархическая модульная концепция, в соответствии с которой эти системы представляют собой многоуровневую структуру: элементы – модули, агрегаты - производственные модули, производственные комплексы. Каждый более высокий уровень имеет в своем составе компоненты нижних уровней. Основа ГАП это станки, роботы, накопители, транспорт и т.д. Модульный принцип построения прослеживает её на всех уровнях системы. Основными модулями агрегатирования на самом нижнем уровне являются элементы электропривода, гидропневмоавтоматики и гидропневмопривода. Периферийные устройства - все средства автоматизации, построенные на базе электро- и пневмогидропривода.

К элементам электропривода относятся электрические двигатели постоянного или переменного тока с блоками управления, импульсные или кодовые датчики скорости и положения, различные редукторы. К элементам пневмоавтоматики относят пневмоцилиндры поршневые 2-х стороннего действия, пневмораспределители, дроссели и т.д. К элементам периферийных устройств относятся транспортные системы (спутники).

Требования к оборудованию ГПС

Для выполнения условия обеспечения минимального участия человека в производственном процессе и максимальной гибкости к оборудованию ГПС предъявляются следующие требования:

а) модульный принцип построения оборудования, предусматривающий, с одной стороны, широкие возможности составления компоновок из унифицированных составных частей, с другой стороны, возможность автономной работы каждого модуля при отказах СУ верхнего уровня;

б) высокая надежность работы каждой единицы оборудования и резервирование в необходимых случаях;

в) минимальное время восстановления нормальных режимов работы и высокая ремонтопригодность технических средств.

Наиболее жесткие требования предъявляются к оборудованию АТСС, так как именно оно реализует все материальные потоки ГПС. Если выход из строя одного или нескольких станков не остановит работу производственной системы, то отказ в работе автоматического склада может привести к полной остановке производства.

Требования к технологическому оборудованию, т.е. станкам, общем виде можно сформулировать как обеспечение автоматизации основных и вспомогательных переходов обработки деталей от момента подачи детали к станку до отправки обработанной детали и обеспечение автоматизации переналадки при переходе на обработку новой детали.

Определение состава и количества основного оборудования ГПС

После разработки ТП осуществляется этап формирования состава и структуры основного оборудования. Этот этап является очень важным, т.к. с одной стороны он определяет возможность реализации ТП и с другой является определяющим при выборе вспомогательной подсистемы. Цель функционирования основного оборудования - обработка заготовок с заданной производительностью и качеством. Для этого, чтобы оборудование удовлетворяло своему назначению необходимо знать его характеристики. Анализ показывает, что качество и производительность системы оборудования зависит от характеристик одного независимо работающего в аналогичных условиях станка и от структуры системы основного оборудования, поэтому необходимость отдельных элементов или станков и выявляется предпочтительной структуры ГПС для данных условий. Полученные возможные варианты структуры основного оборудования анализируют с целью выявления вариантов, обеспечивающих заданную точность и производительность. Если таких вариантов несколько, то вводятся экономические критерии сравнения.

Основное технологическое оборудование определяет профиль АП. В АП механической обработки, таким оборудованием является металлорежущие станки. Состав металлорежущего оборудования обусловлен конструктивно технологическими особенностями обрабатываемых деталей.

В соответствии с принципами построения АП к основному технологическому оборудованию предъявляют требования:

1. обработка в автоматическом режиме значительной номенклатуры деталей при МАХ концентрации операций на отдельных единицах оборудования, что позволяет уменьшить количество оборудования и число переустановок, улучшить качество обработки и уменьшить продолжительность производственного цикла.

2. необходимо связывать технологичность базы заготовки с оборудованным оснащением. Выполнение принципа постоянства баз, при переносе обработки как тел вращения, так и не, с одного оборудования на другое.

3. возможность быстрой переналадки оборудования при смене предметов производства.

4. компоновочная и программная стыковка основ-го оборудования с транспортом и измерительными установками.

Указанным требованиям отвечают станки с ЧПУ.

Но нередко обработка по программе занимает 25-40% от рабочего времени. Остальное время тратится на замену детали, инструмента, и прочие организационно-технологические мероприятия за счет автоматизации транспортно складских операций, оптимального календарного планирования, программным управлением оборудования, контроле неисправностей, коэффициента работы оборудования по управляющим программам может достигать 0,9-0,95. Для полного выполнения выбора оборудования необходимо найти зависимости для описания характеристик систем станков и среди них такую важную характеристику как гибкость производственной системы, сравнить их и только после этого этап формирования основного оборудования считается завершенным.