Гибкие производственные системы (ГПС) металлообработки деталей - Реферат

В нашей стране широкое распространение получили автоматические поточные линии, объединяющие комплексы автоматически работающих агрегатных станков и станков-автоматов. В связи с этим подобные средства можно использовать только там, где производство носит массовый, устойчивый характер. 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. ГАП включает исполнительную систему, состоящую из технологической, транспортной, складской систем и систему управления.Производственным процессом в машиностроении называют совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий. В основу производственного процесса положен технологический процесс изготовления изделий, во время которого происходит изменение качественного состояния объекта производства. Различные этапы производственного процесса на машиностроительном заводе могут выполняться в отделочных цехах или в одном цехе. В соответствии с ГОСТ 26229 гибкая производственная система (ГПС) (гибкое автоматизированное производство - ГАП) - 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, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик. Сложнее всего происходит внедрение ГАП в сборочные производство, это связано: - со сложностью и разнообразием объектов сборки и необходимой для этой сборки оснастки;Изучение современного производства, разработок и проектов показывает, что спектр решений гибких производственных систем простирается от производственных модулей на базе одного станка с ЧПУ до объединенных компьютером производственных участков и цехов. Единица 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. 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 указанного интервала времени, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик. Гибкая производственная система, представляющая собой в различных сочетаниях совокупность гибких автоматизированных линий, роботизированных технологических комплексов, гибких автоматизированных участков, роботизированных технологических участков для изготовления изделий заданной номенклатуры. Совокупность в общем случае взаимосвязанных автоматизированных систем, обеспечивающих проектирование изделий, технологическую подготовку их производства, управление гибкой производственной системой при помощи ЭВМ и автоматическое перемещение предметов производства и технологической оснастки.Определяются, во-первых, характеристиками основного (станки) и вспомогательного (накопители, системы автоматизированного контроля и измерений и т.д.) оборудования и во-вторых, удачностью компоновки оборудования в ГПС.Наиболее надежным и удобным количественным критерием производительности являлась производительность, измеряемая количеством изделий, произведенных в единицу времени (шт/ч), или ее обратная величина - трудоемкость изготовления конкретного изделия.Гибкость: o возможность обрабатывать на одной и той же технологической линии различные детали в различных сочетаниях; Гибкость и производительность - это такие два фактора, которые очень трудно объединять, и поэтому только из анализа этих факторов можно определить их оптимальное соотношение для объединения, и этот анализ должен выполняться совместно конструктором и потребителем. Этот анализ должен способствовать определению того, как и насколько гибкая система производства может влиять и сокращать себестоимость продукции, где под себестоимостью продукции понимается как прямая стоимость производства, так и все косвенные затраты производства, которые могут быть изменены благодаря применению этой новой современной системы производства. Гибкие производственные системы обычно состоят из определенного количества станков, системы транспортировки и разгрузки деталей и системы управления, состоящей из одной или нескольких ЭВМ и соответствующего математического обеспечения.а) на уровне модуля обработки (станка): - спос

Содержание

Введение 3

1.1 Основные понятия и определения 5

1.2 Классификация производственных систем 6

2.1. Основные характеристики гибкого автоматизированного производства 9

2.1.1. Производительность ГПС 9

2.1.2. Понятие о гибкости автоматизированного производства 9

2.1.2.1. Характерные элементы гибкости 10

2.1.2.2. Виды гибкости 11

2.1.3. Эффективность работы ГПС 11

3. Станочная система ГПС 13

3.1. Классификация и основные определения 13

3.2. Оборудование, применяемое в ГПС 13

3.2.1. Оборудование для изготовления заготовок 13

3.2.2. Станки токарной группы 16

3.2.3. Станки для обработки корпусных и плоскостных деталей 17

Список использованной литературы 19

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;

изза 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.

1.1