Гибкие автоматизированные производства и системы (на примере НПИ "Уралучтех")

29

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО

Четырнадцатый факультет дистанционного обучения (Сормово)

специальность: «Экономика и управление на предприятии (в машиностроении)»

дисциплина: «Организация производства»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Гибкие автоматизированные производства и системы (на примере НПИ "Уралучтех") »

Курсовую работу выполнил:

студент гр. 14-22ЭУ/4

заочной формы обучения

Мыкалов Д.Г.

г. Нижний Новгород

2009 год

Содержание

Введение

Глава 1

Автоматизация производственных процессов.

Организация ГПС и ГА П.

Глава 2

2.1 Краткие сведения о предприятии

2.2 Техническое обслуживание станков с ЧПУ

2.3 Конкретные задачи, выполняемые роботами на предприятии и предложения по совершенствованию

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕHИЕ

Ускорение научно-технического процесса и интенсификация производства невозможны без автоматизации производственных процессов.

В своей работе я изучил основы автоматизации технологической

подготовки производства, гибких производственных систем, в том числе гибких производственных модулей и робототехнологических комплексов, а также систем автоматического контроля.

Данная тема меня многим заинтересовала, поэтому я максимально подготовил свою курсовую работу.

Структура работы:

Введение

1 глава - теоретическая

2 глава - практическая на примере конкретного предприятия с расчетами

Заключение

Литература

Приложения

Изучение учебного материала проводил в соответствии с достижениями науки и техники.

В настоящее время в зависимости от уровня организационной структуры производства и ступеней автоматизации в области гибких автоматизированных производств (ГАП) принята следующая терминология (ГОСТ 26228-84).

Обобщающим термином является гибкая производственная система (ГПС).Рис1.

Под гибкой производственной системой понимается совокупность (или отдельная единица) технологического оборудования и системы обеспечения его функционирования в автоматическом режиме, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.

Процесс развития автоматизации на промышленных проводился в ряд этапов.

На первом этапе проводилась автоматизация отдельных операций или их групп с полным или частичным освобождением рабочего от выполнения трудоемких, вредных, монотонных операций. В этих условиях создавались полуавтоматы и автоматы.

Полуавтомат- это такая машина, цикл работы которой в конце выполняемой операции автоматически прерывается и для возобновления необходимо вмешательство рабочего.

Автомат представляет представляет собой регулирующую машину, которая осуществляет все элементы обработки, кроме контроля и наладки.

Второй этап развития автоматизации характеризуется появлением автоматической линии., т. е. автоматической системы машин, расположенных по ходу технологического процесс! и осуществляющих без непосредственного участия человека в определенной последовательности и с заданным ритмом технологические операции по изготовлению продукции. Человеком выполняются функции наладки и управления.

Комплексной автоматизации мелкосерийного и серийного производства в условиях ГАП (рис1)должно предшествовать выполнение следующих требований:

резкое повышение уровня технологического проектирования (на основе САПР);

создание программируемой технологии основных и вспомогательных процессов и процессов управления информацией;

совершенствование инженерных разработок во взаимосвязи с решением широкого круга вопросов по стандартизации в целях достижения встраиваемости, сопряженности и надежности функционирования всех компонентов (модулей) ГАП;

пересмотр состава, структуры, категории сложности и оценки труда с учетом того, что труд ИТР в условиях ГАП становится неотъемлемой и определяющей частью основного производственного процесса;

обеспечение сопряженности и тиражируемости программ управления, быстрой переналадки и перепрограммирования компонентов ГАП.

Глава 1

Автоматизация производственных процессов.

Организация ГПС и ГА П.

Процесс развития автоматизации на промышленных проводился в ряд этапов.

На первом этапе проводилась автоматизация отдельных операций или их групп с полным или частичным освобождением рабочего от выполнения трудоемких, вредных, монотонных операций. В этих условиях создавались полуавтоматы и автоматы.

Полуавтомат- это такая машина, цикл работы которой в конце выполняемой операции автоматически прерывается и для возобновления необходимо вмешательство рабочего.

Автомат представляет представляет собой регулирующую машину, которая осуществляет все элементы обработки, кроме контроля и наладки.

Второй этап развития автоматизации характеризуется появлением автоматической линии., т. е. автоматической системы машин, расположенных по ходу технологического процесс! и осуществляющих без непосредственного участия человека в определенной последовательности и с заданным ритмом технологические операции по изготовлению продукции. Человеком выполняются функции наладки и управления.

Особое направление научно-технического прогресса в машиностроении связано с созданием и внедрением гибких автоматизированных производств (ГАП), представляющих собой сложные технико-организационные системы, содержащие оборудование с ЧПУ, робото-технические комплексы, обрабатывающие центры, микропроцессорную технику, единые транспортно-материальные потоки, автоматизированные склады и транспортные системы.

Комплексной автоматизации мелкосерийного и серийного производства в условиях ГАП должно предшествовать выполнение следующих требований:

резкое повышение уровня технологического проектирования (на основе САПР);

создание программируемой технологии основных и вспомогательных процессов и процессов управления информацией;

совершенствование инженерных разработок во взаимосвязи с решением широкого круга вопросов по стандартизации в целях достижения встраиваемости, сопряженности и надежности функционирования всех компонентов (модулей) ГАП;

пересмотр состава, структуры, категории сложности и оценки труда с учетом того, что труд ИТР в условиях ГАП становится неотъемлемой и определяющей частью основного производственного процесса;

обеспечение сопряженности и тиражируемости программ управления, быстрой переналадки и перепрограммирования компонентов ГАП.

Из основных и вспомогательных гибких производственных модулей комплектуются гибкие производственные комплексы, перенастраиваемые линии, участки, пролеты, цехи и заводы. ГАП первого поколения были созданы на базе многооперационных станков типа обрабатывающий центр. За основу построения этих ГАП был принят блочно-модульный принцип, характерный для средств вычислительной техники. Первичная единица комплексирования при создании ГАП -- гибкий производственный модуль (ГП-модуль), представляет собой, например, совокупность токарных станков с ЧПУ, специализированных роботов -- автооператоров и накопителей заготовок.

На уровне участка, поточной линии, пролета ГАП может состоять из ГП-модулей, построенных на базе основного технологического оборудования и автоматизированной системы управления технологическими процессами и оборудованием; из модулей подготовки производства, обеспечения материалами, заготовками, деталями, приспособленияминструментами; из модулей обслуживания и обеспечения работы оборудования, удаления отходов производства.

На уровне цеха ГАП включает автоматизированные участки, пролеты и линии основного производства, автоматизированную систему управления и обеспечения, автоматизированные участки технологической подготовки производства, автоматизированные участки комплектования, транспортирования, складирования, технического обеспечения и удаления отходов производства.

На уровне завода ГАП состоит из автоматизированных цехов основного и вспомогательного производства, системы автоматизированного проектирования и интегрированной автоматизированной системы планирования, управления и обеспечения производства; интегрированной системы автоматизации технологических процессов, включая все стадии производства; автоматизированной системы технического обслуживания и ремонта оборудования; транспортной и складской системы.

Автоматизированная система управления технологическими процессами и оборудованием гибкого автоматизированного участка, линии, цеха состоит из модулей программного обеспечения и комплекса технических средств -- электронно-вычислительных и управляющих машин и периферийной техники. Рассмотренная на рис. 2. структура ГАП охватывает все стадии производств: заготовительную, обрабатывающую, сборочно-сварную, отделочно-покрасочную.

Сущность ГАП может быть выражена характерными его особенностями.

1. Высокая производственно-технологическая гибкость, обеспечиваемая связью всех модулей, построенных на базе автоматического технологического оборудования, в единый производственный комплекс с помощью АСУ технологическими процессами и оборудованием; блочно-модульным составом основных и вспомогательных компонентов; максимальным использованием технических и эксплуатационных возможностей оборудования; программируемостью основных и вспомогательных технологических процессов; оперативностью выявления неисправностей оборудования с помощью средств вычислительной техники и

замены вышедших из строя элементов новыми унифицированными; применением автоматизированных систем на стадиях эксперимента, конструкторской и технологической подготовки и освоения производства.

2. Постоянная мобильность производства, достигаемая компактной планировкой оборудования, принудительной синхронизацией его работы, осуществляемой системой управления, связью модулей технологического оборудования через автоматические накопители, а также тем, что при смене объекта производства не всегда требуется переналадка оборудования. При высоком уровне конструктивно-технологической унификации объектов бывает достаточно сменить программы функционирования и средства технологического оснащения ГАП.

Перечисленные выше достоинства ГАП и их реализация представляют собой высокий уровень предпосылок перехода к гибким производственным системам (ГПС).

Гибкая производственная система - совокупность в разных сочетаниях технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени. Она обладает свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры.

По организационной структуре ГПС имеют следующие уровни:

гибкая автоматизированная линия (ГАЛ)гибкий автоматизированный участок или гибкий производственный комплекс (ГАУ или ГПК) гибкий автоматизированный цех (ГАЦ).

Гибкая автоматизированная линия - гибкая производственная система, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций.

Гибкий автоматизированный участок - гибкая производственная система, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования. Обе эти системы (ГАЛ и ГАУ) могут содержать отдельно функционирующие единицы технологического оборудования.

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

Предусмотрены также гибкие производственные комплексы (ГПК), представляющие собой гибкую производственную систему, состоящую из нескольких гибких производственных модулей, объединенных автоматизированной системой управления и автоматизированной транспортно-складской системой, автономно функционирующую в течение заданного интервала времени и имеющую возможность встраивания в систему более высокой ступени автоматизации.

В соответствии с ГОСТ 26228-85 в ГПС имеются следующие составные части.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) - 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, и имеющая возможность встраивания в гибкую производственную систему.

В общем случае средства автоматизации ГПМ представляют собой накопители, спутники, устройства загрузки и выгрузки, устройства удаления отходов, устройства автоматизированного контроля, включая диагностирование, устройства переналадки и т.д. Частным случаем ГПМ является роботизированный технологический комплекс при условии возможности его встраивания в систему более высокого уровня.

Средства обеспечения функционирования ГПС - совокупность взаимосвязанных автоматизированных систем, обеспечивающих проектирование изделий, технологическую подготовку их производства, управление гибкой производственной системой и автоматическое перемещение предметов производства и технологической оснастки.

В ГПС входят также автоматизированная система управления производством (АСУП), автоматизированная транспортно складская система (АТСС), автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО), система автоматизированного контроля (САК), автоматизированная система удаления отходов (АСУО) и т.д.

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ГПС

В своем законченном идеальном виде ГПС являются высшей, наиболее развитой формой автоматизации производственного процесса.

Можно сформулировать основные принципы организации ГПС.

Принцип совмещения высокой производительности и универсальности предполагает на данном уровне развития электронного машиностроения создание универсальности и автоматизации в программно-управляемом и программно-перенастраиваемом оборудовании. Гибкие производственные системы, сравнимые по производительности с автоматическими линиями, а по гибкости - с универсальным оборудованием, открывают огромные возможности для интенсификации производства. Например, автоматизация трансформаторного производства в электронной промышленности осложнена большим конструктивно-технологическим разнообразием его продукции. Именно это потребовало создания систем с гибко перестраиваемой технологией.

Принцип модульности ГПС строится на базе гибких производственных модулей. Типовые модули ГПС разработаны для основных видов производств изделий электронной техники.

Принцип иерархичности ГПС предусматривает построение многоуровневой структуры. На самом нижнем уровне находятся гибкие автоматизированные модули, на высших уровнях - гибкие автоматизированные линии, участки, цехи, предприятия в целом. Модульность и иерархичность позволяют разрабатывать ГПС для самого высокого организационного структурного уровня.

Принцип преимущественной программной настройки.

Оборудование ГПС, как основное, так и вспомогательное, при смене изделий перенастраивается путем ввода новых управляющих программ модулей. Перенастройка модулей вручную допустима в минимальных объемах и только в случаях очевидной экономической неэффективности реализации программной перенастройки.

Принцип обеспечения максимальной предметной замкнутости производства на возможно более низком уровне структуры ГПС позволяет свести к минимуму затраты на транспорт и манипулирование. Одновременно достигается снижение количества операций при общем повышении гибкости ГПС.

Принцип совместимости технологических, программных, информационных, конструктивных, энергетических и эксплуатационных элементов. Технологическая совместимость обеспечивает технологическое единство и взаимозаменяемость компонентов автоматизированного производства. Она предопределяет необходимость выполнения определенных требований к изделию, технологии и технологическому оборудованию.

Изделие должно быть максимально технологично с точки зрения возможности автоматизации его производства. например, для распознавания, ориентации и позиционирования деталей при автоматической сборке необходимо предусматривать в них специальные отличительные признаки : реперные знаки, характерные отличительные внешние формы и др. Кроме того, изделия должны обладать высокой степенью конструктивного и технологического подобия, необходимого для организации группового производства.

Достигается это требование унификацией технологии производства изделий и их полуфабрикатов, конструкции деталей, комплектующих и изделий в целом.

В свою очередь, все компоненты ГПС: приспособления, оснастка, автоматические устройства загрузки-выгрузки, оборудование - должны в наивысшей степени удовлетворять требованиям гибкой автоматизации.

Информационная совместимость подсистем ГПС обеспечивает их оптимальное взаимодействие при выполнении заданных функций. Для ее достижения вводятся в действие стандартные блоки связи с ЭВМ, выдерживается строгая регламентация входных и выходных параметров модулей на всех иерархических уровнях системы, входных и выходных сигналов для управляющих воздействий.

В условиях постоянного повышения стоимости программного обеспечения больших систем, во все больших пропорциях превышающей стоимость технических средств, особенно важное значение приобретает внутри- и межуровневая программная совместимость оборудования.

Конструктивная совместимость обеспечивает единство и согласованность геометрических параметров, эстетических и эргономических характеристик. Она достигается созданием единой конструктивной базы для функционально подобных модулей всех уровней при условии обязательной согласованности конструкций низших иерархических уровней с конструкциями высших уровней.

Эксплуатационная совместимость обеспечивает согласованность характеристик, определяющих условия работы оборудования, его долговечность, ремонтопригодность, надежность, и метрологических характеристик, а также соответствие требованиям электронно-вакуумной гигиены, технологического микроклимата и т.д.

Энергетическая совместимость обеспечивает согласованность потребляемых энергетических средств: воды, электроэнергии, сжатого воздуха, жидких газов, вакуума и т.д. При комплектовании ГПС необходимо стремиться к минимальному количеству разновидностей применяемых видов энергии.

Выбору объекта для создания ГПС предшествует анализ производственного процесса на данном предприятии с целью определения соответствия его организационно-технологической структуры принципам группового производства, т.е. определения степени готовности предприятия к созданию ГПС.

Как уже отмечалось, основными компонентами ГПС являются: гибкий производственный модуль (ГПМ), автоматические складская и транспортная системы (АСС и АТС) и система автоматизированного управления.

Гибкий производственный модуль должен выполнять в автоматическом режиме следующие функции:

-переналадку на изготовление другого изделия;

-установку изделий, подлежащих обработке в технологическом оборудовании, и выгрузку готовых изделий;

-очистку установок от отходов производства;

-контроль правильности базирования и установки обрабатываемого изделия;

-контроль рабочих сред и средств, осуществляющих обработку, а также формирование корректирующих воздействий по результатам контроля;

-замену средств обработки и рабочих сред;

-контроль параметров, обрабатываемого изделия и формирование корректирующих воздействий по результатам контроля;

-автоматическое управление технологическим процессом на основе принятых критериев эффективности;

-связь с верхним уровнем управления с целью обмена информацией и приема управляющих воздействий;

-диагностику технического состояния и поиск неисправностей.

Применение автоматической складской системой в ГПС необходимо для хранения запаса объектов обработки, инструмента, приспособлений, материалов в связи с тем, что при многономенклатурном производстве невозможно организовать обработку различных партий деталей в едином ритме, подобно автоматическим линиям с жестким циклом. Автоматическая складская система используется в качестве организующего звена, информационная модель которого может применяться для планирования работы ГПС, так как сменно - суточное задание рассчитывается на основании информации о наличии предметов и средств обработки на складе. Она должна иметь достаточную емкость для обеспечения непрерывности многосменного технологического цикла при рациональном использовании площадей и объемов производственных помещений, обеспечить сохранность обрабатывающих устройств и готовых изделий в заданном ориентировочном положении при операциях приема, хранения и выдачи, а также учет комплектности склада и выдачу информации об этом на верхний уровень управления.

Автоматическая транспортная система, входящая в ГПС, обеспечивает получение из АСС и возврат изделий (полуфабрикатов, материалов, комплектующих изделий, инструмента, технологической оснастки и др.), перемещение их в заданном направлении с заданной скоростью, переукладку с одних транспортных средств на другие, установку на приемные устройства с заданной точностью, транспортировку изготовленных изделий на склад готовой продукции и т.д. Эта система должна удовлетворять требованиям ГПМ, сохранять ориентацию перевезенного груза, осуществлять связь с верхним уровнем управления.

В состав АТС входят основное транспортное оборудование, основу которого составляют накопительно-ориентирующие устройства.

В зависимости от условий производства в ГПС применяются транспортные средства трех видов: напольные роботы - электроробокары, подвесные транспортные роботы и конвейерные системы.

В системах управления ГПС применяется большое число вычислительных машин, выполняющих функции сбора, хранения, передачи, обработки и выдачи информации. Для координации работы элементов ГПС используется многоуровневая система.

К первому уровню относятся устройства управления промышленным роботом с программным управлением. Ко второму уровню относится система управления гибким производственным модулем (ГПМ).

В данном курсовом проекте была разработана схема гибкогоавтоматизированного производства РЭС. Данное производство было спланировано с учётом минимального участия человека. Оно строится на использовании современного оборудования, позволяющего менять вид выпускаемой продукции с минимальными затратами.

В процессе проектирования было сформировано ТЗ на корректировку КД с учётом особенностей конкретного производства и спецификой выпускаемой продукции. Было подобрано необходимое оборудование с учётом его резервирования и дальнейшей модернизации.

Производство построено на принципе ГПС, заложенном в роботах с ЧПУ, микропроцессорных системах, т.е. на гибкости. Использование ПР с управлением от микропроцессоров позволяет не только перестраивать процессы в соответствии с конкретными требованиями и эффективно решать производственные задачи, но и влиять на дальнейшее развитие производства

РЭА. Точность и быстродействие роботов повышаются из года в год.

Современные роботы успешно выполняют операции сборки и сварки, требующие высокой точности. Применение ходовых, индукционных и импульсных датчиков, особенно встроенных в привод, позволяет получать ошибку позиционирования не более 0,02-0,05 мм.

Технической основой высоконадёжных ГПС является дальнейшее развитие таких путей повышения надёжности, как модульно-блочная конструкция оборудования, модульный принцип построения манипуляторов ПР, РТК в целом, автоматическая самодиагностика состояния оборудования, внедрение АСУ обслуживания и содержания оборудования с индивидуальным контролем состояния каждой единицы оборудования, анализ причин отказов с автоматической заменой теряющих надёжность блоков.

Переход к гибкому производству и электронизация всех производственных процессов ведут к созданию высокоавтоматизированного производства с минимальным участием людей, постоянным совершенствованием его по мере развития научно-технического прогресса. Значительные изменения в технике и технологии окажут большое влияние на характер труда человека в условиях гибкого производства.

Глава 2

2.1 Краткие сведения о предприятии

Данное предприятие занимается производством

454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76

"Учебная техника и технологии"

отдел "ГАП и станки ЧПУ" Мазеин Петр Германович

НПИ "Уралучтех") »

Станки сертифицированы, на них имеется 7 патентов РФ и 4 свидетельства о госрегистрации программного обеспечения. Поставки выполняются по согласованию с заказчиком в любой комплектации с учетом дополнительных узлов станков (револьверных головок, зажимных устройств и др.), стендов, систем и программного обеспечения. Предприятие производит современные ГПС, но оно занималось и передовым производством ГПС и ЧПУ в СССР.Об этом свидетельствует журнал МАШИНОСТРОИТЕЛЬ 1985г выпуск №6

Данное предприятие уже много лет занимается техническим обслуживание станков с ЧПУ. Действовавшая до недавнего времени в нашей стране система обслуживания оборудования с ЧПУ основывалась на раздельном функционировании организаций, выполняющих пусконаладочные работу (ПНР) и техническое обслуживание в гарантийный и послегарантийный периоды, техническое обслуживание по подготовке программ и другие работы, связанные с подготовкой и организацией производства применяющего оборудование с программным управлением. Работы по обслуживанию вели раздельно заводы-изготовители станков с ЧПУ, предприятия, эксплуатирующие эти станки, кустовые центры подготовки программ и ВПО «Союзспецавтоматика».

При быстрорастущем применении оборудования с программным управлением существующая система обслуживания не может обеспечить высокий коэффициент его использования к загрузки. Наибольшей эффективности эксплуатации оборудования с программным управлением отвечает централизованная система технического обслуживания, организованная по территориальному признаку. Такая система была впервые в стране организована на базе Одесского КЦПП, сервисные функции которого при этом были расширены.

С этого времени за ним было закреплено техническое обслуживание станков с ЧПУ одиннадцати машиностроительных министерств, в частности, предусмотрены проведение пусконаладочных работ и ремонта; разработка и внедрение управляющих программ для всех типов станков с ЧПУ, обрабатывающих центров и автоматизированных комплексов; разработка и внедрение автоматизированных систем подготовки управляющих программ на заводах-потребителях и в организациях; оказание помощи предприятиям по организации эффективной эксплуатации станков с ЧПУ; подготовка, переподготовка и аттестация персонала, обслуживающего эти станки. Вместе с тем были определены предприятия, оборудование которых прежде всего подлежат наладке, ремонту и техническому обслуживанию. Производственные отношения между центром, заводами потребителями и заводами-изготовителями строятся на основании соответствующих положений.

Практика показала, что в проведении пусконаладочных работ по вводу станков с ЧПУ в эксплуатацию ,нуждаются практически все заводы, а в дальнейшем обслуживании таких станков в первую очередь заводы, только внедряющие их в производство, и заводы, имеющие в эксплуатации менее 20 единиц.

Взаимоотношения между центром (исполнитель) и заводом-изготовителем конкретизируются договором о техническом сотрудничестве. На основании этого договора пред приятие-исполнитель обязано производить работы по комплексному техническому обслуживанию, наладке, сдаче в промышленную эксплуатацию, техническому обслуживанию в гарантийный период металлорежущего оборудования с ЧПУ | Изготовитель должен ежемесячно представлять исполнителю перечень и адреса предприятий -- получателей оборудования в регионе обслуживания ОЦТО.

При формировании портфеля заказов в соответствии задачами центра в адреса заказчиков направляются рекламные письма с предложением услуг по комплексное! техническому обслуживанию оборудования. Полученные от веты заказчиков, подтверждающие необходимость оказания им технической помощи и гарантию оплаты выполняемых работ, являются основанием для выезда представителей ЩГСГра на обследование технического состояния оборудования предварительного согласования сроков и объемов работ

В отдельных случаях между предприятиями допускается оформление договоров на основании писем-запросов оформ ленных заказчиком в одностороннем порядке без выезда представителя исполнителя.

Как уже говорилось, комплексное техническое обслуживанне станков с ЧПУ включает в себя: пусконаладочныеработы и сдачу ставков с ЧПУ в эсплуатаиию проведениеремонта в гарантийный период, послегарантийное техническое обслуживание. Все эти работы выполняются бригадойналадчиков, состоящей из инженеров и рабочих высокойквалификация» Состав бригады определяет начальник отделаисходя из модели станка и систем ЧПУ. Пусконаладочныеработы проводятся центром по прямым договорам предпрвятиями-заказчиками; имеющими доверенности заводовизготовителей. Нормативы времени на НТП устанавливаютсясогласно «Временным отраслевым нормативам трудозатратна пусконаладочные работы станков с ЧПУ, разработанным «Оргстанкинпромом» в 1982 г.Предприятие-заказчик,

сообщив центру о сроках ввода в эксплуатацию станка, должно предварительно выбрать помещение, подготовить фундамент под станок, подключить станок и проверить его исправность.

После этого руководитель бригады оформляет акт технического испытания и мода в эксплуатацию станка с числовым программным управлением, который утверждается руководителем предприятия

Плановое техническое обслуживание (ПТО) предусматривает выполнение объема работ всего комплекса станок -- УЧПУ (полное ТО) или отдельных его составных частей (частичное ТО) для предотвращения отказов в работе станков, преждевременного взноса деталей и потери точности. ПТО проводится по плану-графику предприятия-заказчика. Расчеты по этим работам производятся на основании «Временных нормативов трудозатрат на выполнение работ по техническому обслуживанию станков с ЧПУ в послегарантийный период».

При плановом ТО предусматривается выполнение следующих работ: по механической части -- наружный осмотр станка и проверка его на точность, частичная разборка для проверки состояния отдельных деталей, узлов и механизмов, устранение люфтов в винтовых передачах, редукторах и клиновых соединениях, регулировка натяга подшипников шпинделя, проверка состояния рабочих поверхностей и плавности ходя рабочих органов, системы смазки, устранение выявленных дефектов и составление ведомости дефектов, подлежащих устранению при очередном плановом ремонте; |по гидравлической части -- проверка работы гидравлической системы с контролем перемещения рабочих органов в пределах установленных величин, восстановление чистоты фильтровых элементов, контроль чистоты масла и т.д.

2.3 Конкретные задачи, выполняемые роботами на предприятии и предложения по совершенствованию

Рассмотрим конкретные задачи , которые роботы решают в настоящее время на промышленных предприятиях. Их можно разделить на три основных категории :

-манипуляции заготовками и изделиями

-обработка с помощью различных инструментов

-сборка .

Манипуляции изделиями и заготовками.

При разгрузочно-загрузочных и транспортных операциях робот заменяет пару человеческих рук . В его обязанности не входят особенно сложные процедуры . Он всего лишь многократно повторяет одну и туже операцию в соответствии с заложенной в нем программой . Рассмотрим типичные применения таких роботов .

Манипулятордля обслуживания

транспортных линий

Отличительными особенностями предлагаемого манипулятора являются его агрегатно-модульное исполнение и возможность размещения над рабочей зоной благодаря установке манипулятора на консольной стойке. Такая конструкция I дает возможность формировать число модулей манипулятора в зависимости от сложности выполняемых функций и уменьшить площадь, занимаемую вспомогательным оборудованием.

Устройство и работу манипулятора можно показать на примере выполнения операции загрузки транспортной технологической линии. В этом случае манипулятор формируют из модулей горизонтального и вертикального перемещений. Его закрепляют на консольной стойке ), расположеннойв начале конвейера 13 и имеющей блок управления /б. В последнемразмешены цикловое программноеустройство (ЦПУ) 17, пневмопанель 18 и устройство подготовки сжатого воздуха 2. На позиции загрузки конвейера установлена заполненная заготовками кассета 4 (снабженная приводом 3 поштучной выдачи заготовок.

При включении линии по сигналу с ЦПУ сжатый воздух через пневмопанель 18 поступает в полости пневмоприводов модулей горизонтального 8 и вертикального 9 перемещений. В результате манипулятор перемещается и захватывает пневматическим захватывающим устройством 5 заготовку из кассеты 4. Затем по сигналам ЦПУ манипулятор возвращается в исходное положение и устанавливает заготовку на конвейер 18. После этого цикл повторяется.

Заготовки, пройдя на линии технологическую обработку, поступают на позицию разгрузки (на рисунке не показано), где второй манипулятор снимает их с конвейера и устанавливает в кассету. После заполнения она передается транспортным устройством на следующую позицию технологического

комплекса.

При загрузке транспортных линий заготовками различных типоразмеров и при изменении режимов обработки изделий, в том числе скорости движения конвейера» возникает необходимость в регулировании темпа загрузки линии. Для этого регулятор 14, кинематически связанный с приводом конвейера и вырабатывающий управляющий сигнал на ЦПУ, согласовывает темп работы манипулятора со скоростью движения конвейера, обеспечивая оптимальную по плотности загрузку транспортной технологической линии.

Манипулятор снабжен пневмогидравлическими демпферами 7 и 10, улучшающими динамические характеристики на этапах торможения . Для технологической переналадки манипулятора и изменения последовательности перемещений, т. е. I граммы работы, используют ЦПУ I и пульт управления 15, а для изменения величин перемещений рабочих органов -- регулируемые упоры 8,12 и //. В случае необходимости переориентации изделий на стойку / совместно с модулями 8 и 9 дополнительно может быть установлен модуль поворота.

Для обслуживания позиции загрузки и разгрузки автомагической линии травления печатных плат для бытовой радиоаппаратуры использован вариант двухзахватного манипулятора. При такой компоновке оборудования манипулятор, установленный над рабочей зоной, практически не требует дополнительной производственной площади за небольшим исключением площади для размещения самой консольной стойки и кассетного устройства. Таким образом, агрегатно-модульное исполнение манипулятора н размещение его на консольной стойке позволяют при необходимости изменять компоновку манипулятора и автоматизировать процессы загрузки-разгрузки транспортных технологических линий без существенных затрат на дополнительные производственные площади.

Экономический эффект от внедрения в производство манипуляторов предлагаемого типа, в частности при обслуживании линии травления печатных плат, составил более 120000 руб. в год.

Таким образом роль человека сводится к контролю за протеканием процесса и управлению действиями робота с помощью компьютера.

Во многих отраслях машиностроительной промышленности погрузочно-разгрузочные механизмы предназначены для перемещения изделий с одного производственного участка на другой . И при выполнение таких перемещений роботы играют немаловажную роль . На заводе фирмы IBM в Пикипси (шт. Нью-Йорк), выпускающем компьютеры , роботы загружает магнитные диски в систему , где на них записывается необходимая информация . Программа , управляющая роботом , содержит инструкции относительно того , в какую из четырех установок для записи следует загружать тот или иной «пустой» диск . Кроме того , программа задает конкретный набор команд , который соответствующая установка должна занести на диск . Тот же робот осуществляет и два других этапа этого технологического процесса . Он извлекает диск из записывающей установки и помещает его в устройство , которое струей сжатого воздуха прижимает к поверхности диска самоклеющуюся метку . Затем робот вынимает диск с помощью захватного приспособления и упаковывает его конверт . Подобный робот разработан и внедрен на английском автомобилестроительном заводе . Он передвигается на гусеницах между пятью производственными участка-ми завода . Робот извлекает пластмассовую деталь автомобиля из установки для инжекторного прессов и последовательно переносит деталь на доводочные участки , где с нее снимаются облои и заусенцы . Далее робот помещает деталь на специализированный станок , который полирует ее. И наконец деталь перемещается с полировального станка на конвейер .

Создание ГПС с использованием современных средств вычислительной техники не исключает участия человека в управлении производства. В зависимости от степени автоматизации изменяются только его задачи и характер деятельности, в результате чего увеличивается цена ошибки, которую может при этом совершить человек. Отсюда следует, что современная ГПС в самом общем виде представляет собой систему «человек - машина» и рабочие места диспетчеров и операторов должны учитывать задачи и условия деятельности человека по управлению и обслуживанию ГПС и систем управления ГПС в нормальных условиях функционирования и в аварийных ситуациях.

Рабочим местом диспетчера ГПС является пульт, на котором располагаются средства отображения оперативной информации о органы управления.

К основным функциям диспетчера относятся:

-контроль работы средств автоматического управления ГПС, технологического производства и состояния оборудования;

-оперативное вмешательство в процесс при неисправности системы или отдельных устройств автоматического управления в нестандартных ситуациях;

-связь с другими службами и регистрация нестандартной ситуации;

-обеспечение продолжения производственного процесса при полном или частичном отказе основной системы автоматического или автоматизированного управления.

Рекомендации:

· отказ от дифференциации обработки деталей и сборки изделий в несколько операций и переход к централизации обработки и сборки в одну операцию, на одном станке, на одной обрабатывающей или сборочной системе;

· переход к использованию машин для выполнения комплекса работ, обеспечивающих непрерывность производственных процессов:

· интеграция различных процессов производства и управления в единую производственную систему;

· децентрализация управления производством;

· переход к имитационному моделированию испытаний образцов изделий и производственных процессов;

· углубление технологической и подетально-поузловой специализации производства, сокращение серийности, индивидуализации выпускаемой продукции;

· совмещение профессий, повышение квалификации рабочих при общем сокращении высококвалифицированного и любого другого труда;

· электронизация производства и труда, развитие средств связи и информатизации производства;

Заключение

В своей курсовой работе я старался максимально изучить и развить тему гибких автоматизированных систем производства на примере НПИ "Уралучтех")

Дальнейшее развитие работ по АСУ ТП идет по направлению обеспечения работы оборудования без обслуживающего персонала либо с минимальным количеством работающих преимущественно в первую смену.

Внедрение систем контроля и испытаний изделий приборостроения повышает (за счет автоматизации коммутации цепей, снятия показаний и регистрации результатов контроля) производительность труда поверочных работ в 6 раз и выше, систем диагностики печатных плат - в 10 раз, систем контроля проводного монтажа в 10-20 раз.

В среднем капитальные вложения, затрачиваемые на создание АСУ ТП, окупаются примерно за полтора года.

Вместе с тем, следует отметить, что комплекс работ по созданию АСУ ТП довольно широк и контроль за его проведением требует постоянного внимания со стороны руководства предприятия, на котором будет внедряться система.

Сегодня создание АСУ ТП может осуществляться двумя путями.

Новые сложные технологические процессы, агрегаты и производства должны проектироваться с применением автоматизированных систем управления технологическими процессами. АСУ ТП являются продукцией производственно-технического назначения, входят как комплектующие изделия в автоматизированные технологические комплексы (АТК) и поставляются в соответствии с техническими условиями на данный вид продукции. Ответственной за создание АТК, включая системы управления, является организация - головной разработчик (генпроектировщик) комплекса.

Второй путь - создание АСУ ТП для действующих технологических комплексов. В этом случае внедрение АСУ ТП относится к техническому перевооружению производства и ответственность за него несет само предприятие. Разработка системы может осуществляться либо силами самого предприятия, либо специализированной организацией.

Если исполним мои рекомендации, то будет:

высочайшая производительность машин и труда;

· высокая степень гибкости перехода на производство новой продукции и приспособляемости к постоянно меняющейся продукции и растущей многономенклатурности ;

· кратчайший производственный цикл изготовления изделий;

· обеспечение выпуска только продукции высокого качества;

· малое энергопотребление, высокий коэффициент использования сырья и машин;

· безотходная технология, полная утилизация отходов путем превращения стружки в исходный материал, выработки вторичного сырья или побочной продукции;

· высокая надежность работы машин, оборудования и всего завода путем использования самодиагностики, предупреждающей выход оборудования из строя или обеспечивающей восстановление его работы в кратчайшие сроки;

· условия труда, удовлетворяющие всем требованиям сохранения здоровья человека, ликвидация физического труда и полная компьютеризация умственного труда;

· обеспечение сохранности окружающей среды;

· мобильность в отношении применения новых достижений науки и техники, новейшей технологии и оборудования, самообновление.

Список литературы:

1. Организация и планирование машиностроительного производства (производственный менеджмент): Учебник / К.А. Грачева, М.К. Захаров, Л.А. Одинцова и др.; Под ред. Ю.В. Скворцова, Л,А. Некрасова. - М.: Высшая школа, 2005 -470 с.

2. Ефимычев Ю.И., Стрелкова Л.В., Ильичева Н.М. Организация производства: Учебное пособие. - Н.Новгород: Изд-во ННГУ, 2004. - 230 с.

3. Под ред. Б.И. Черпакова. «ГПС,ПР,РТК» книга 4 «Транспортно-накопительные системы». М. 1994 г

4. Фатхутдинов Р.А. Организация производства. - М.: ИНФРА-М, 2003. - 672 с.

5. Организация производства: учебник для вузов/ Туровец О.Г., Попов В.Н., Родионов В.Б. и др.; под ред. Туровца О.Г. - М.: Экономика и финансы, 2002.

6. Журнал «Машиностроитель»выпуск №6 1985г.М

7. Журнал «Заводская лаборатория» N5-1990.