Гибкие производственные системы (ГПС) металлообработки деталей
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НОВГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ЯРОСЛАВА МУДРОГО
Кафедра технологии машиностроения
Реферат
по дисциплине «Автоматизация производственных процессов
в машиностроении »
Гибкие производственные системы (ГПС) металлообработки деталей.
Выполнил:
Студент 3 курса
Группы 2233
Новиков О. М.
Проверил:
Преподаватель
Никуленков О.В.
Великий Новгород
2008
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
Введение
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;
· из-за 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 Основные понятия и определения
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. Для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса изготовления изделия необходимы еще и вспомогательные процессы
Основные этапы производственного процесса:
· получение и складирование заготовок;
· доставка заготовок к рабочим позициям;
· различные виды механической обработки;
· перемещение полуфабрикатов между рабочими позициями;
· контроль качества;
· хранение на складах;
· сборка изделий;
· испытание, регулировка;
· окраска, отделка, упаковка и отправка.
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.
