автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Обеспечение технологической гибкости автоматизированных систем машин механической обработки

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И. ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Определение направления исследования

1.2. Анализ потерь фонда времени оборудования АСМ

1.3. Обзор состояния вопроса о гибкости АСМ

1.3.1. 0 качественном и количественном определении гибкости.

1.3.2. О сущности адаптации АСМ к изменениям, происходящим в выполняемом производственном процессе.

1.3.3. Учет гибкости при существующем подходе к проектированию АСМ.

1.4. Выбор объекта исследования.

1.5. Выводы по первой главе. Постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2. ПРОЦЕСС АДАПТАЦИИ АСМ К ИЗГОТОВЛЕНИЮ ДЕТАЛЕЙ

ДРУГОГО НАИМЕНОВАНИЯ.

2.1. О методе и объекте исследования

2.2. Процесс адаптации.

2.3. Этапы процесса адаптации

2.3.1. Этап статической настройки

2.3.2. Этап задания управляющей программы

2.3.3. Этап реализации детале-установки.

2.4. Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ГИБКОСТИ АСМ.

3.1. Время осуществления адаптации АСМ к изготовлению деталей другого наименования . ЮЗ

3.1.1. Затраты времени на осуществление статической настройки АСМ на детале-операцию другого наименования

3.1.2. Время осуществления этапа задания управляющей программы на детале-операцию другого наименования

3.1.3. Время осуществления этапа реализации детале-установки на детале-операцию другого наименования

3.2. Определение номенклатуры показателей технологической гибкости АСМ

3.3. Расчет времени на адаптацию АСМ к изготовлению деталей другого наименования при продолжительном периоде функционирования системы

3.4. Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. ЖСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ. ПРОВЕРКА

АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.

4.1. Выбор АСМ для экспериментов

4.1.1. Требования к системе, предназначенной для экспериментальных исследований

4.1.2. Условия запуска деталей в производство

4.1.3. Описание АСМ, используемой в экспериментах

4.2. Методика экспериментальных исследований.

4.3. Обработка полученных данных. Результаты экспериментальных исследований

4.4. Выводы по четвертой главе.

ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПО ЛЬЗОВАНЙЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ГИБКОСТИ АСМ.

5.1. Определение гибкости действующих АСМ.

5.2. Расчет затрат времени на переналадку оборудования АСМ.

5.3. Выявление мероприятий по оптимизации организации АСМ.

5.4. Установление гибкости проектируемой АСМ

5.5. Направления дальнейших исследований гибкости АСМ.

5.6. Выводы по пятой главе

ГЛАВА б. ТЕХНИКО-ЖОНОМНЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ГИБКОСТИ,АСМ.

6.1. Ожидаемая технико-экономическая эффективность применения метода учета гибкости в АСМ из двух станков.

6.2. Выводы по шестой главе.

ОБЩИЕ ВЫВ0Д1 И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУШ.

Широкая автоматизация производственных процессов изготовления деталей в мелко- и среднесерийном производстве на основе применения автоматизированных станков, машин и механизмов, унифицированных модулей оборудования, робототехнических комплексов и вычислительной техники определена ЦК КПСС и Советом Министров СССР в качестве одного из главных направлений работы по ускорению научно-технического прогресса [3]. Актуальность этого положения обоснована в решениях ХХУ1 съезда КПСС [I], в Постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР по станкостроению [4].

В области обработки металлов резанием проблема автоматизации решается все более широким использованием так называемых гибких автоматизированных производств (ГАП), состоящих из оборудования с ЧПУ, с централизованным транспортом и управлением от ЭВМ. Кроме ряда других преимуществ в сравнении с производственными системами традиционного исполнения, ГАП позволяет значительно сократить простои оборудования, в частности, связанные с переходом к изготовлению новой продукции, и увеличить тем самым производительность труда. Важность решения этой задачи отмечена в речи Председателя Совета Министров СССР тов. Н.А.Тйхонова на собрании избирателей Московского городского избирательного округа: "Прежде всего нам необходимо более эффективно использовать тот огромный производственный потенциал, который уже имеется. Речь идет о полной загрузке производственных мощностей, решительной борьбе с потерями, о бережном использовании рабочего времени" [Z] .

Возможности ГАП по сокращению простоев оборудования в большой степени определяются тем, насколько быстро эти системы способны приспосабливаться к изготовлению деталей другого наименования, а также к другим изменениям в выполняемом производственном процессе, насколько велика их гибкость. Опыт эксплуатации отечественных и зарубежных автоматизированных систем машин (АСМ) - далее будем использовать этот термин для обозначения ГАП на уровне производственного участка из одной или нескольких единиц оборудования -указывает на значительную потерю их эффективности в случае низкого коэффициента использования фонда времени работы оборудования из-за недостаточного обеспечения технологической (т.е. связанной с переналадками на изготовление других деталей) гибкости АСМ на этапе проектирования. С другой стороны, излишнее увеличение технологической гибкости автоматизированных систем связано с ростом их стоимости и, следовательно, также с уменьшением технико-экономической эффективности их использования. Все это обусловливает потребность в количественной оценке величины технологической гибкости АСМ с тем, чтобы обоснованно подходить к назначению технических требований на систему и ее элементы на стадии проектирования. Создание методики обеспечения оптимальной для конкретных производственных условий гибкости позволит также значительно сократить сроки проектирования АСМ, достигающие в ряде случаев нескольких лет. Кроме этого, количественные показатели технологической гибкости целесообразно применить и для действующих автоматизированных систем при выявлении резервов дополнительного сокращения простоев оборудования и дальнейшего увеличения производительности труда.

Отсутствие в современной литературе публикаций, в полной мере раскрывающих сущность технологической гибкости автоматизированных систем машин и обосновывающих пригодные для практического использования способы количественного ее определения и обеспечения, а также все вышеизложенное обусловливает актуальность проведения в данной работе указанных исследований.

Автор выносит на защиту следующие основные результаты работы:

1. Раскрытие сущности технологической гибкости автоматизированных систем машин механической обработки.

2. Аналитические зависимости для определения затрат времени в отлаженном производстве на переналадку в целом и отдельные группы ее переходов на основе показателей технологической гибкости и условий запуска деталей в производство. Программы для проведения всех расчетов по указанным зависимостям на ЭВМ.

3. Состав количественных показателей технологической гибкости автоматизированных систем машин механической обработки корпусных заготовок с применением спутников в отлаженном производстве и состав показателей условий запуска деталей в производство.

4. Принципы определения технологической гибкости проектируемых, а также уже действующих автоматизированных систем машин механической обработки для условий отлаженного производства. Выявление областей применения количественных показателей технологической гибкости.

Настоящая работа является одной из первых, посвященных решению задачи обеспечения требуемой гибкости автоматизированных систем машин, и поэтому не претендует на полноту освещения вопроса. Вместе с тем, результаты проведенных исследований позволяют говорить о возможности широкого использования предложенного способа количественного определения технологической гибкости АСМ и перспективности дальнейших работ в этом направлении.

Предстоит осуществить . внедрение гибкой технологии, позволяющей быстро и эффективно перестраивать производство на изготовление новой продукции".

Из материалов июньского (1983 г.) Пленума ЦК КПСС.

6.2. Выводы по шестой главе

1. Экономический эффект от применения метода учета гибкости может быть получен по различным направлениям, но вследствие отсутствия методик расчета в настоящее время возможно определение эффекта только от внедрения мероприятий по оптимизации организации вспомогательных операций в АСМ.

2. Использование показателей технологической гибкости для выявления мероприятий, сокращающих простои оборудования AGM из двух станков мод. 243ВМФ2 и 6904ВШ2 показало, что ожидаемый годовой экономический эффект от этого составил 2,2 тыс. рублей на одну автоматизированную систему из двух единиц оборудования при сроке окупаемости дополнительных капитальных вложений в течение года.