Проектирование гибких производственных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступление

Гибкое автоматизированное производство - это производственная система, в которой комплексно реализуется автоматизированное (автоматическое) групповое многономенклатурное производство, и которая обладает способностью оперативно перестраиваться в определенном параметрическом диапазоне продукции, а работа всех функциональных компонентов синхронизируется, как единственное целое многоуровневой автоматизированной системой управления.

Проектирование гибких производственных систем является сложной задачей, поскольку эффективной, общепринятой его методики практически не существует. На практике пользуются разными неформальными приемами, что, в конце, возводятся к так называемому перебору или вариантам синтеза через анализ. Суть его заключается в том, что на стадии разработки технического проекта проектировщик, имея в распоряжении результаты предыдущих этапов технологической подготовки производства, должен спланировать некоторый первоначальный вариант системы.

Дальше, производится анализ для определения производительности и других характеристик системы и оценки степени их соответствия желаемым показателям.

Если этот вариант не является оптимальным, тогда разрабатывается второй вариант и так далее.



Исходные данные

№	Параметр	Обозначение	Единицаизмерения	Значение
1.	Средняя трудоемкость обработки одной деталеустановки	tоб	час	0,2
2.	Месячная программа выпуска деталей одной номенклатуры	NM	шт.	50
3.	Месячный фонд работы одного ГПМ в две смены	T0	час	305
4.	Время загрузки ГПМ	tз	мин.	6
5.	Время разгрузки ГПМ	tp	мин.	4
6.	Время на промежуточный контроль	tкп	мин.	3
7.	Время на окончательный контроль	tко	мин.	15
8.	На контроль выводится каждая	n1	шт.	5
9.	Время передачи кадра	tк	мин.	0,04
10.	Время на операцию взять/поставить	tвз/пост	мин.	0,14
11.	Время поворота	tпов	мин.	0,05
12.	Время проверки инструмента	tпров	мин.	0,1
13.	Длина перемещения	lср	м	30
14.	Скорость перемещения	vср	м/ мин.	60
15.	Среднее время работы одного инструмента	tин	мин.	2
16.	Среднее количество дублеров инструментов	nдуб	шт.	1
17.	Шаг установки инструментов	step	мм	130
18.	Количество инструментов, которые содержатся в магазине ТО	Nто	шт.	60
19.	% деталей, которые запускаются полумесячными партиями	-	%	100
20.	Количество инструментов, которые не размещаются в магазине на каждых 3 деталеустановки	nин	шт.	2

1. Разработка группового технологического процесса

Дана последовательность из 7 деталей, требующие технологической обработки.

Для каждой детали заданы технологические операции:

1. Т2С2Т3Т4Ф1Ф2Р1;

2. Т2С2Т3Т5Т6;

3. Т1Т2С2Т3Ф1Р2;

4. Т1Т2С2Т3С1Т4Т5;

5. Т1С1Т2С2Т3Т4Т5;

6. Т2С2Т3Т4Ф2Р1;

7. Т5Т2С2Т3Т4Р1Р2;

Для максимальной оптимизации обработки деталей и как следствие, для увеличения производительности ГПС, используют групповую технологию, что представляет собой объединение деталей в группы, которые имеют общую деталеоперацию.

Данный процесс состоит из таких этапов:

1) Создается общая, для всех деталей, группа из неповторяющихся технологических операций и подсчитывается количество данных операций, которое будет использоваться для дальнейшей оптимизации процесса.

В данном случае, общая группа примет вид:

Т2С2Т3Т4Ф1Ф2Р1Т5Т6Т1Р2С1

Количество несовпадающих операций:

К₀=12

2) Строится таблица «ДЕТАЛЬ - ОПЕРАЦИЯ»:

	Т2	С2	Т3	Т4	Ф1	Ф2	Р1	Т5	Т6	Т1	Р2	С1
1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0
2	1	1	1	0	0	0	0	1	1	0	0	0
3	1	1	1	0	1	0	0	0	0	1	1	0
4	1	1	1	1	0	0	0	1	0	1	0	1
5	1	1	1	1	0	0	0	1	0	1	0	1
6	1	1	1	1	0	1	1	0	0	0	0	0
7	1	1	1	1	0	0	1	1	0	0	1	0

Таблица 1. - «Деталь - операция»

Из данной таблицы (табл.1) определяем количество СОВПАДАЮЩИХ операций между деталями, которое определяется по формуле К_ij = К₀ - Р, где К₀ - общее количество разнотипных операций для заданного множества деталей, Р - количество НЕСОВПАДАЮЩИХ операций для каждой пары деталей.

3) На основе полученных данных, строится квадратичная матрица (рис.1):

	1	2	3	4	5	6	7
1	--
2	6	--
3	7	7	--
4	6	8	7	--
5	6	8	7	12	--
6	11	7	6	7	7	--
7	8	8	7	8	8	9	--

Рисунок 1. - Матрица соответствия

Даная матрица дает возможность объединить детали в группы:

1 - {4, 5};

2 - {1, 6};

3 - {2, 7};

4 - {3};

Групповая операция группы - это операция, которая включает в себя все операции, являющиеся общими для деталей, входящих в группу.

Для каждой группы выписываются несовпадающие технологические операции, для деталей, которые входят в группу:

{4, 5} - Т1Т2С2Т3С1Т4Т5;

{1, 6} - Т2С2Т3Т4Ф1Ф2Р1;

{2, 7} - Т2С2Т3Т5Т6Т4Р1Р2;

{3} - Т1Т2С2Т3Ф1Р2.

Производится ранжирование групп и их уточнение. В процессе уточнения производится проверка на поглощение, т.е. если две группы включают в себя одинаковые технологические операции, то эти группы можно объединить в одну. После чего данные группы примут вид:

{2, 7} - Т2С2Т3Т5Т6Т4Р1Р2;

{4, 5} - Т1Т2С2Т3С1Т4Т5;

{1, 6} - Т2С2Т3Т4Ф1Ф2Р1;

{3} - Т1Т2С2Т3Ф1Р2;

На основе полученных групп, необходимо определить количество производственных модулей (ГПМ), которые входят в производственную систему (ГПС) и избрать основное технологическое оборудование (ТО).

Для определения количества ГПМ необходимо воспользоваться методом графов, в которых вершинами являются групповые операции, а связи между ними определяют очередность выполнения этих операций.

1.2 Построение графов

На данном этапе, для каждой из групп выписываются технологические операции, определяются связи между ними (последовательность операций). При анализе графа, а именно связей между операциями каждой группы, выделяются отдельные типичные модули, согласно алгоритма, приведенного на рис.2.

В качестве сильно связанных элементов могут быть использованы следующие типовые структуры сильно связанных элементов:

Рисунок 2. - Типовые структуры сильно связанных элементов

Учитывая данные структуры, построим графы для каждой группы и выделим в них сильно связанные элементы.

Группа №1: {2, 7} - Т2С2Т3Т5Т6Т4Р1Р2 , где

2) Т2С2Т3Т5Т6;

7) Т5Т2С2Т3Т4Р1Р2;

Рисунок 3. - Исходный граф группы №1

В исходном графе данной группы (рис.3) можно выделить структуры сильно связанных элементов и объединить данные элементы в один модуль.



Рисунок 4. - Упорядоченный граф группы №1

Из упорядоченного графа для группы №1 (рис.4), выпишем получившиеся модули:

М₁ = {Р₂};

М₂ = {Р₁};

М₃ = {Т₄};

М₄ = {Т₆};

М₅ = {Т₂С₂Т₃Т₅}.

Аналогично построению графов для группы №1, построим графы для следующих групп:

Группа №2: {4, 5} - Т1Т2С2Т3С1Т4Т5 , где

4) Т1Т2С2Т3С1Т4Т5;

5) Т1С1Т2С2Т3Т4Т5;

Рисунок 5. - Исходный граф группы №2

В исходном графе данной группы (рис.5) можно выделить структуры сильно связанных элементов и объединить данные элементы в один модуль.

Рисунок 6. - Упорядоченный граф группы №2

Из упорядоченного графа для группы №2 (рис.6), выпишем получившиеся модули:

М₁ = {Т₁};

М₂ = {Т₄};

М₃ = {Т₅};

М₄ = {Т₂С₂Т₃С₁}.

Группа №3: {1, 6} - Т2С2Т3Т4Ф1Ф2Р1 , где

1) Т2С2Т3Т4Ф1Ф2Р1;

6)Т2С2Т3Т4Ф2Р1;

Рисунок 7. - Исходный граф группы №3

В исходном графе данной группы (рис.7) можно выделить структуры сильно связанных элементов и объединить данные элементы в один модуль.

Рисунок 8. - Упорядоченный граф группы №3

Из упорядоченного графа для группы №3 (рис.8), выпишем получившиеся модули:

М₁ = {Т₂};

М₂ = {С₂};

М₃ = {Т₃};

М₄ = {Р₁};

М₅ = {Т₄Ф₁Ф₂}.

Группа №4: {3} - Т1Т2С2Т3Ф1Р2



Рисунок 9. - Исходный граф группы №4

В исходном графе данной группы (рис.9) можно выделить структуры сильно связанных элементов и объединить данные элементы в один модуль.

Рисунок 10. - Упорядоченный граф группы №4

Из упорядоченного графа для группы №4 (рис.10), выпишем получившиеся модули:

М₁ = {Т₁};

М₂ = {Т₂};

М₃ = {С₂};

М₄ = {Т₃};

М₅ = {Ф₁};

М₆ = {Р₂}.

Выпишем все получившиеся модули из графов для каждой из групп:

М1 = {Р2}; М11 = {Р1};

М2 = {Р1}; М12 = {Т1};

М3 = {Т4}; М13 = {Т2};

М4 = {Т6}; М14 = {С2};

М5 = {Т1}; М15 = {Т3};

М6 = {Т4}; М16 = {Ф1};

М7 = {Т5}; М17 = {Р2};

М8 = {Т2}; М18 = {Т4Ф1Ф2};

М9 = {С2}; М19 = {Т2С2Т3С1};

М10 = {Т3}; М20 = {Т2С2Т3Т5}.

Анализируя данные модули, можно увидеть, что некоторые операции в модулях повторяются, а некоторые входят в состав других модулей, следовательно, данный набор модулей можно оптимизировать, убрав повторяющиеся операции из модулей.

Окончательный результат:

М1 = {Т6};

М2 = {Р1};

М3 = {Т1};

М4 = {Р2};

М5 = {С2Т5};

М6 = {Т2Т3С1};

М7 = {Т4Ф1Ф2}.

Исходя из полученных модулей, можно построить общий граф для групп (рис.11):

Рисунок 11. - Общий граф для групп

Анализируя данный граф можно также выделить типичные модули и как следствие, объединить некоторые модули в один.

Общий граф примет вид:



Рисунок 12. - Общий граф для заданного набора деталей

Для полученных модулей (рис.12) строим технологическую схему ГПС с таким условием, чтоб количество обратных связей между модулями было наименьшим, либо, по возможности, чтоб обратные связи между модулями отсутствовали.

Таким образом, схема ГПС для данных модулей примет вид:

4,5

1,2,6,7 1,3,6,7

3,4,5 3,4,5 2

1,3,4,5,6,7 2

4,5

Рисунок 13. - Технологическая схема ГПС

2.1 Определение характеристики стеллажа

Одной из основных расчетных характеристик, которая определяет эффективность работы ГПС, является вместимость стеллажа, которая, в свою очередь, определяется числом спутников необходимых для полной загрузки ТО. Для того, чтобы определить число спутников необходимо узнать максимальное количество деталеустановок, которые могут быть обработаны в процессе работы системы.

Количество деталеустановок определяется по формуле:

(1),

где

T₀ = 305 (ч) - месячный фонд работы одного ГПМ в две смены;

n - среднее число ТО, входящих в ГПС;

Для расчета среднего числа ГПМ (ТО), необходимо воспользоваться ранее составленной технологической схемой ГПС (рис. 13).

Алгоритм:

1) Для каждой детали подсчитывается количество модулей, на которых обрабатывается данная деталь;

2) Полученное количество модулей, для каждой детали, суммируется и делится на количество обрабатываемых деталеустановок.

Таким образом:

Д1 : проходит обработку на 2 - х модулях;

Д2 : 2 модуля;

Д3 : 3 модуля;

Д4 : 4 модуля;

Д5 : 4 модуля;

Д6 : 2 модуля;

Д7 : 2 модуля.

Среднее число ГПМ :

Примем среднее число ГПМ равным n = 3.

t_об = 0,2 (ч) - средняя трудоемкость обработки одной деталеустановки;

N_m = 50 - месячная программа выпуска деталей одной номенклатуры.

Подставив в формулу (1) данные параметры, получим:

Так как ГПС позволяют обрабатывать широкую номенклатуру деталей, которая может меняться в процессе эксплуатации, то целесообразно иметь 10% запас ячеек на случай увеличения числа обрабатываемых деталей:

(шт)

Примем количество деталеустановок равным 101 шт.

2.2 Расчет числа позиций загрузки и разгрузки.

Позиция загрузки и позиция разгрузки по своим функциям похожи.

Позиция загрузки осуществляет загрузку заготовок на спутники, а позиция разгрузки, снимает данную заготовку со спутника. Поэтому данные позиции можно объединить, что позволит иметь одно рабочее место вместо двух, при условии, что позиция «загрузки/разгрузки» будет успевать, по времени, выполнять весь объем работ.

Рассчитаем необходимое количество позиций загрузки:

(2),

где

t_з = 6 (мин) - время загрузки заготовки на спутник;

К_д - число деталеустановок, проходящих через позицию в теч. месяца, которое в свою очередь можно найти по формуле:

(3)



Подставив в формулу (3) значения К_ду и N_m, получим:

(шт)

Подставив в формулу (2) данные параметры, получим:

Таким

образом, необходимое количество позиций загрузки равно 1,656.

Рассчитаем необходимое количество позиций разгрузки:

(4),

где

t_p = 4 (мин) - время снятия заготовки со спутника.

Подставив в формулу (4) известные параметры, получим:

Необходимое количество позиций разгрузки равно 1,475.

Данные позиции можно объединить в одну позицию «загрузки/разгрузки» по формуле:

(5)

Подставив в формулу (5) известные параметры, получим:

Необходимое количество позиций «загрузки/разгрузки» равно 2,76.

Для того чтобы данные позиции справлялись с текущим объемом работы, а как следствие будет увеличение производительности и быстродействия системы, то целесообразно принять данное количество равным 3 позициям.

Данные расчеты показывают, что при объединении функций загрузки и разгрузки, на рабочем месте может обслуживаться 3 деталеустановки. Учитывая тот факт, что при выходе из строя позиции «загрузки/разгрузки» на разделённых рабочих местах, производственный процесс полностью остановится, а при объединённых рабочих местах позиция «загрузки/разгрузки» может взять на себя функцию позиции, которая вышла из строя. Таким образом, в нашем случае рационально использовать объединённые места «загрузки/разгрузки».

2.3 Расчет числа позиций контроля

Каждая деталь, в процессе работы ГПС, проходит контроль, при условии, что данная деталь прошла весь процесс обработки предусмотренный для нее. Т.е., если данная деталь обрабатывается на нескольких ТО, то контроль осуществляется только после полного процесса обработки.

Число позиций контроля можно определить по формуле:

(6)

где

t_{к_общ} - суммарное время контроля одной деталеустановки и рассчитывается по формуле:

(7)

где

t_кп = 3 (мин) - время на промежуточный контроль;

t_ко = 15 (мин) - время на окончательный контроль;

n = 3 - среднее количество производственных модулей.

Подставив в формулу (7) данные параметры, получим:

К_дк - число деталеустановок, проходящих контроль за месяц и рассчитывается по формуле:

(8)

где n1 = 5 - на контроль поступает каждая 5-ая деталь

Подставив в формулу (8) известные параметры, получим:

Таким образом, получив параметры t_{к_общ} и К_дк , используя формулу (6) найдем:

Для обеспечения производительности ГПС, примем К_{поз_к} = 1

2.4 Расчет числа подвижных транспортных устройств

Работа ГПС была бы невозможной без подвижных транспортных устройств - Штабелеров, т.к. данные устройства выполняют такие важные функции как доставку спутников на позиции загрузки и разгрузки, на ТО, для обработки, и обратно, транспортирование спутников между ТО и т.п. Таким образом, выполняют все функции ГПС связанные с транспортированием спутников.

На данном этапе рассчитывают оптимальное количество Штабелер, которое необходимо для функционирования ГПС.

Для расчета необходимо воспользоваться условной схемой (рис.14), составленной на основе расчетов, которые производились выше. Из данной схемы определяется количество перемещений спутников в ГПС и как следствие, можно рассчитать количество Штабелер, необходимых для реализации транспортной функции системы.

Рисунок 14. - Условная схема ГПС

На основе данной схемы, рассчитаем количество устройств необходимых для транспортирования текущего потока перемещений спутников:

1) Количество штабелер (ШТ1), расположенных со стороны ТО.

Функции, которые должны выполнять данные устройства: перемещение спутников со стеллажа на ТО; перемещения между ТО; с ТО на стеллаж.

Зная расстояние между ТО и скорость движения штабелера, можно рассчитать суммарное время работы штабелера со стороны ТО:

(9)

где

k₁ - число перемещений между стеллажом и ТО (из рис. 14):

k₂ - число перемещений спутников между ТО (из рис. 14):

t₁ - среднее время, затрачиваемое на передачу спутника со стеллажа на ТО и с ТО на стеллаж, которое можно рассчитать по формуле:

(10)

где

t_к = 0,04 (мин) - время передачи кадра (команды) с ЭВМ на систему, управляющую штабелером;

t_взп = 0,14 (мин) - время на то чтобы взять либо поставить деталь;

t_под - время на подход штабелера к заданной точке, которое рассчитывается по формуле:

(11)

где

l_ср = 30 (м) - длина перемещения штабелера;

v_ср = 60 (м/мин) - скорость перемещения штабелера.

Подставим данные значения в формулу (11):

Зная все необходимые параметры для расчета t₁, подставим в формулу (10), получим:

t₂ - среднее время, затрачиваемое на передачу спутника с ТО на ТО, которое будет равно значению t₁;

Тогда, подставив найденные значения в формулу (9), получим:

Рассчитав суммарное время обслуживания ТО, можно определить число штабелер для выполнения заданной работы.

Коэффициент загрузки Штабелера определяется по формуле:

(12)

Подставим в формулу (12) известные параметры:

Поскольку К_общ1 больше 1, то целесообразно иметь 2 штабелера для максимальной производительности ГПС, поэтому примем количество штабелер расположенных со стороны ТО равным 2:

2) Количество штабелер (ШТ2), расположенных со стороны позиций «загрузки/разгрузки» и позиций контроля.

Функции, которые выполняют данные устройства:

· передача пустых спутников со стеллажа на позиции загрузки;

· передача загруженных спутников с позиций загрузки на стеллаж;

· доставка спутников на позицию контроля и разгрузки.

Зная расстояние между позициями и скорость передвижения, можно рассчитать суммарное время работы штабелера:

(13)

где

k3 - число перемещений между стеллажом и позициями «загрузки/разгрузки» и позициями контроля (из рис. 14):

k4 - число перемещений деталей между «загрузки/разгрузки» и позициями контроля (из рис. 14):

t3-среднее время передачи спутника со стеллажа на позицию;

t4-среднее время передачи спутника с позиции на позицию.

Данные параметры будут равны значению t1:

Зная все необходимые параметры и подставив значения в формулу (13), рассчитаем суммарное время:

Коэффициент загрузки штабелера рассчитаем по формуле:

(14)

Подставив найденные значения в формулу (14), получим:

Поскольку К_общ2 больше 1, то целесообразно иметь 2 штабелера для максимальной производительности ГПС, поэтому примем количество штабелер расположенных со стороны позиций «загрузки/разгрузки» и позиций контроля равным 2:

3. Определение состава оборудования для транспортирования инструмента

3.1 Расчет склада инструментов

Основной характеристикой склада инструментов является его вместимость, которая определяется числом инструментов, необходимых для обработки всей номенклатуры деталеустановок.

Число инструментов для обработки всей номенклатуры деталеустановок:

(15)

где

К_ду = 101 (шт)

t_об = 0,2 (ч) - средняя трудоемкость обработки одной деталеустановки

t_ин = 2 (мин) - среднее время работы одного инструмента.

Подставим данные параметры в формулу (15):

Число дублеров инструмента для обработки месячной программы деталеустановок:

(16)

где

n_дуб = 1 (шт.) - среднее число дублеров на одну деталеустановку.

Подставим данное значение в формулу (16):

Дублеры необходимы для инструмента с малой стойкостью ( например метчики, развертки и т.д.).

Общее число инструментов найдем по формуле:

(17)

Подставив значения в формулу (17), получим:

Число инструментов, необходимое для обработки всей номенклатуры деталей в течении месяца определяется по формуле:

(18)

где

s = 0,13 (м) - шаг установки инструментов

тогда:

(шт)

Для максимальной производительности ГПС, примем число инструментов, необходимое для обработки всей номенклатуры деталей в течении месяца равным 177 (шт).

3.2 Определение числа подвижных транспортных устройств

Система транспортирования инструмента с центральным много разрядным складом, расположенным над ГПМ и магазинами инструментов ТО, требует наличия подвижных устройств для доставки инструмента к ТО и вывода его из системы.

Для организации подачи инструмента в склад и вывода его из него необходимо иметь подъемное устройство. Разгрузку и загрузку инструмента осуществляют роботы-автооператоры.

Производительность, которую должно обеспечить подъемное устройство, рассчитывается по формуле:

(19)

т.к. процент деталей, которые запускаются полумесячными партиями, равен 100%, то коэффициент, учитывающий партийность деталей m=2 (100% - m=2; 50% - m=1,5; 25% - m=1,25), тогда

3.2.1 Расчет числа роботов-автооператоров, расположенных со стороны ТО.

Роботы-автооператоры осуществляют доставку инструмента из склада инструментов в магазины ТО ГПМ и обратно.

N_m = 50 (шт) - Месячная программа выпуска деталей одной номенклатуры

n_ин = 2/3 = 0,667 (шт) - число инструмента не размещающегося в магазине ТО на каждые 3 деталеустановки.

n_ду = 1(шт) - число деталеустановок одновременно обрабатываемых на ТО.

Число дополнительных смен инструмента на ТО определяется по формуле:

(20)

подставив необходимые значения в формулу (20), получим:

2-коэффициент, учитывающий установку и снятие одного инструмента.

Суммарное число смен инструмента в системе в течении месяца определяется по формуле:

(21)

Подставив значения, получим:

Среднее время смены одного инструмента можно найти по формуле:

(22)

где

t_пов = 0,05 (мин.) - время поворота инструмента

(мин)

t₂ = t₁ = 0,68 (мин)

t₄ = t₁ = 0,68 (мин)

подставив полученные значения в формулу (22), найдем:

Суммарное время, затрачиваемое роботом-автооператором на обслуживание ТО, определяется по формуле:

(23)

Подставив значения, получим:

Количество роботов-автооператоров определяется по формуле:

(24)

Тогда:

Т.к. результат получился не намного больше единицы, то примем количество роботов-автооператоров:

К_{автороб} = 1

3.2.2 Расчет числа роботов-автооператоров расположенных внутри АСИ

Данные роботы-автооператоры выполняют, как правило, две основные функции: загрузку и выгрузку инструмента из ГПС, а также обмен данного инструмента между линиями АСИ.

Для определения необходимого количества данных роботов, необходимо знать:

Данное значение показывает число инструментов вводимых и выводимых

из системы в течение месяца.

Данное значение показывает время на то, чтобы подойти к кассете и

взять из нее инструмент.

Данное значение показывает время на то, чтобы подойти к гнезду с кодовым устройством и поставить в него инструмент.

Каждый инструмент, загружаемый в АСИ, контролируется на правильность установки. Считанный код сравнивается с заданным программным номером. При их совпадении инструмент устанавливается в ячейку склада. Если нет, то удаляется из системы.

Данное значение показывает время на то, чтобы взять инструмент из гнезда

с кодовым устройством.

Данное значение показывает время на то, чтобы подойти к ячейке склада, повернуться на 180⁰ и взять инструмент.

Данное значение показывает время на то, чтобы повернуться на 180⁰ и поставить в ячейку АСИ инструмент, взятый из гнезда кодового устройства.

Данное значение показывает время на то, чтобы подойти к свободному гнезду кассеты, повернуться на 180⁰ и поставить туда инструмент, взятый из ячейки АСИ.

t_пров = 0,1 (мин) - данный параметр зависит от системы ПО.

Среднее время выполнения одной операции по подаче нового инструмента:

Время на загрузку-выгрузку инструмента из ГПС (в течение месяца):

(25)

Подставив значения, получим:

Время, необходимое на обмен инструментов между линиями АСИ (в течение месяца):

Данный параметр показывает число смен инструмента между стеллажами.

Данная формула означает - подойти к ячейке Ст-1 и взять инструмент.

Данная формула означает - подойти к ячейке Ст-2 и взять инструмент.

Данная формула означает - поворот на 180⁰ и установка инструмента, взятого из Ст-2 в гнездо Ст-1.

Данная формула означает - подойти к освободившемуся гнезду стеллажа Ст-2, а поставить инструмент, взятый со стеллажа Ст-1.

Данная формула показывает среднее время одной смены инструмента.

(26)

Рассчитав суммарное время, необходимое на ввод и вывод инструмента и на обмен между стеллажами АСИ, можно определить число роботов-автооператоров для выполнения этой работы.

Для этого рассчитывается коэффициент загрузки робота-автооператора. Зная значение, полученное в формуле (26), можно найти количество роботов-автооператоров, расположенных внутри АСИ:

Т.е. для работы внутри АСИ необходимо иметь один робот-автооператор.

4. Разработка структурно компоновочной схемы ГПС

Выводы

Проектирование ГПС проводилось на базе последовательных вычислений, построений и анализов. По заданной входной группе объектов мы сначала скомпоновали базовую схему, которую потом оптимизировали и улучшали. На основе графов проведения операций мы построили общий граф, который проанализировав и оптимизировав, использовали для построения технологической схемы, которая определяет количество ГПМ, последовательность всех операций, начало и конец обработки. Используя выходные данные, были рассчитаны самые главные параметры основных составляющих системы: автоматизированного состава деталей, инструментов, параметры транспортной системы, вместительность состава, количество позиций загрузки и разгрузки. На следующем этапе была спроектирована структурно компоновочная схема. На ее основе была разработана функциональная схема, которая исследует движение материальных и информационных потоков по ГПС. Следовательно, в процессе анализа и оптимизации мы синтезировали гибкую производственную систему, которая соответствует всем требованиям ограничений на изготовление, сохранение, транспортировку и накопление изделий на минимальном потоке материалов и информации.

Список использованной литературы

1 Конспект лекций по курсу «Проектирования гибких интегрированных систем».

2 Ямпольский Л.С., Калин О.М., Ткач М.М. «Автоматизированные системы технологической подготовки робототехнического производства» - Высшая шк. 1987р.

Размещено на Allbest.ru