5.1. Структура и производственный состав гибких автоматизированных цехов, участков и линий

Рост производительности труда в условиях единичного и мелкосерийного производства может быть обеспечен в основном путем внедрения групповых методов обработки и создания на этой основе гибких автоматизированных участков, цехов, линий и МП, приспособленных к выпуску широкой номенклатуры изделий благодаря быстрой переналадке оборудования. Проектирование гибких автоматизированных цехов (ГАЦ), участков (ГАУ) и линий (ГАЛ), в отличие от проектирования всех остальных производственных подразделений механосборочного профиля, характеризуется необходимостью углубленной проработки всех структур проектируемого объекта и имеет свои отличия и особенности.

При формировании структуры таких подразделений следует учитывать целый ряд ограничений, например, по материалу заготовок, обрабатываемых на ГАУ, который накладывает определенные ограничения по сбору и переработке стружки, по совместимости технологического оборудования и т.д. В целом структура ГАЦ достаточно подробно описана в [4, 15, 16].

Для обоснованного выбора структуры отдельных ГАУ и ГАЛ следует учитывать конструктивно-технологические особенности обрабатываемых заготовок, а также объем выпуска и трудоемкость деталей. В соответствии с ГОСТ 14312-89 профиль специализации участка или линии следует устанавливать по результатам анализа классификационных групп деталей и показателей относительной трудоемкости обработки входящих в них деталей. При этом стремятся к равенству данного показателя для всех заготовок, обрабатываемых в ГПС.

Показатель относительной трудоемкости Кот определяют по формуле

r0

S Тш • N

Кот = — , (5.1)

РДо • В v 7

где Т^ - штучное время к-ой деталеоперации, ч; r0 - число операций по технологическому процессу i-ой детали (заготовки).

Обработка на участке заготовок деталей, близких по показателю относительной трудоемкости, упрощает планирование работы участка, обеспечивает изготовление разных деталей изделия в одном темпе.

Окончательную номенклатуру групп деталей устанавливают после расчетов загрузки технологического оборудования.

При выборе состава технологического оборудования необходимо в первую очередь ориентироваться на результаты расчета экономической эффективности от его использования, а также учитывать возможность встраивания его в ГПС с учетом автоматизации установки заготовок и снятия обрабатываемых деталей со станков, а также стыковки системы управления технологического оборудования с управляющей ЭВМ.

В ГПС обычно включают от 2 до 24 ГПМ, состоящих из технологического оборудования (станков с ЧПУ) и загрузочно-разгрузочных устройств в виде промышленных роботов (ПР), автооператоров (АО), встроенных накопителей и др. Преобладают ГПС, включающие 4-10 станков 2-4 моделей.

Применение ПР обеспечивает автоматизацию и необходимую гибкость при перенастройке основного технологического оборудования. Они выполняют операции взятия заготовок из накопительно-ориентирующих устройств, транспортировки и установки их в зону обработки, осуществляют

взятие готовых деталей или частично обработанных заготовок, транспортировку и укладку их в тару или на промежуточные устройства для выполнения последующих операций.

Использование одного робота для обслуживания группы станков вызывает необходимость перемещения его основания по напольным или подвесным путям. При подвижном основании робот может взаимодействовать со складом заготовок и инструментов. Напольные подвижные манипуляторы (робокары) занимают значительную площадь, затрудняют обслуживание и усложняют возможность обеспечения требований охраны труда. Эти недостатки устраняются при использовании компоновки с подвесным манипулятором, но в этом случае комплекс приобретает специализированный характер, что снижает возможность перестройки производства.

Для загрузки-выгрузки мелких заготовок обычно используют более дешевые средства (вибробункеры, лотки, АО и т.д.), однако средствами доставки сменных бункеров или кассет могут также служить ПР.

При использовании ПР его грузоподъемность должна превышать массу объекта манипулирования не менее чем на 10 %.