Материал: Уч пособие часть 1

Производственный процесс и структура производственного цикла

Производственный процесс - это совокупность взаимосвязанных процессов труда и естественных процессов, направленных на изготовление определенной продукции.

При выполнении основных процессов изменяются формы и размеры предмета труда, его внутренние свойства, внешний вид либо взаимное положение (соотношение) отдельных его частей.

Вспомогательные процесс способствует протеканию основного процесса (транспортирование, контроль, изготовление инструмента и т.п.).

Операцией называется часть производственного процесса, выполняемого на одном рабочем месте, состоящая из ряда действий над каждым предметом труда или группой совместно обрабатываемых предметов.

Календарный период времени, в течение которого материал, заготовка или другой обрабатываемый предмет проходит все операции производственного процесса или определенной части и превращается в готовую продукцию для данной стадии производства, называется производственным циклом.

Рис. Структура производственного цикла

Виды движения предметов труда

Последовательный вид движения предметов труда характеризуется, что при изготовлении партии одноименных предметов труда в многооперационном технологическом процессе каждая последующая операция начинается только после выполнения предыдущей операции над всей обрабатываемой партией.

Последовательно-параллельный вид движения - это такой, при котором выполнение последующей операции начинается до окончания предыдущей, но при этом каждая операция выполняется непрерывно.

Параллельный вид движения - это такой при котором каждая передаточная партия передается на последующую обработку немедленно после окончания обработки на предыдущей операции, причем каждая передаточная партия проходит все операции непрерывно.

Поточные формы организации производства

Поточное производство - это форма его организации, при которой все операции согласованы во времени, повторяются через строго установленные интервалы, все рабочие места являются специализированными и располагаются в соотве ствии с ходом технологического процесса.

Существуют две основные формы поточного производстваг

1, непрерывно-поточная

2. прямоточная.

Основными параметрами, характеризующий поточные линии являются такт и ритм.

В условиях поштучное передачи изделий / деталей/ с предыдущего рабочего места на порследующее рабочее место интервал времени между двумя последовательными выпусками изделий / деталей/ поточной линии называется, тактом.

r= Фд/Nзап

где r - такт

Nзап - программа запуска;

Фд - фонд рабочего времени поточной линии

Если обработка и передача деталей ведется партиями, то рассчитывается ритм:

R = r* p

где R - ритм

p -величина передаточной партии,

Непрерывно-поточная форма характеризуется тем, что нормы времени на операциях равны или кратны друг другу ш такту. Предметы труда перемещаются с одного рабочего места на другое без пролеживания, каждая операция закреплена за определенным рабочим местом, все рабочие места располагаются строго в соответствии с ходом технологического процесса,

Для обеспечения бесперебойной работы непрерывно-поточных линий на них создаются заделы:

- технологический задел соответствует тому количеству деталей, которые одновременно находятся в процессе обработки на всех рабочих местах поточной линии.

- транспортный _:задел - те детали, которые находятся в процессе транспортирования;

- страховой /резервный/ задел создается на наиболее отвественных нестабильно работающих рабочих местах и контрольных пунктах.

Он составляет 4-5 % сменного задания.

Прямоточная форма поточного производства применяется в тех случаях, когда не удается полностью уравнять нормы времени на операциях или достичь хотя бы их кратности.]

Прямоточном эта форма потому, что рабочие места располагаются по ходу технологического процесса, это и означает реализацию принципа прямоточности.

При создании прямоточных линий возникает необходимость расчета, оборотного межоперационного задела. Он образуется на тех рабочих местах, продолжительность операций которых больше, чем па последующих смежных рабочих местах» Оборотный задел - величина переменная и изменяется он от нуля до максимума, и затем в обратном направлении. Масимальное значение оборотного задела рассчитывается по формуле:

Zmo = (N*Ci/ti) – (T*C(i+1)/ti)

где T - период времени на смежных операциях при неизменном числе работающих станков;

С - число единиц оборудованиям на соответствующих смежных операциях, в течении периода Т;

ti- нормы времени соответствующих смежных операциях;

В зависимости от числа изделий, закрепляемых за поточной линиек все линии подразделяются на однопредметные и многогопредметные. Многопредметные бывают двух видов: групповые и переменно-поточные.

Под групповой понимается такая поточная линия, на которой обрабатываются /собираются/ разные детали / узлы/ по одинаковому техпроцессу на одном и том же оборудовании,

Переменно-поточные создаются на основе подбора деталей с совпадающим или сходным технологическим процессом, по стандарт- планам» В каждый данный момент изготавливается только одно изделие, потом - другое и т.д. Смена изделий сопровождается наладками или подналадками всех или части рабочих мест. Изготавливается ограниченное число деталей / обычно 6-8/.

В поточном производстве заложены основные его автоматизации. Автоматическая линия представляет собой совокупность машин/станков/ автоматически выполняющих в определенной последовательности технологические операции по производству данного предмета и объединенных общими для всей линии механизмами управления и автоматическим транспортным устройством, которое перемещает предмет обработки от одной машины к другой»

На машиностроительных заводах с массовым и крупносерийным производством можно выделить следующие стадии организации автоматизированного производства;

• использование автоматов и полуавтоматов без переналадки;

• использование автоматических и полуавтоматических станочных линий.

Эти линии включают / часто / и автоматизацию вспомогательных операций /установка, закрепление деталей и т.д./

Для мелкосерийного и единичного производства можно выделить три стадии:

• использование станков с ЧПУ

• использование многоцелевых станков типа обрабатывающий центр

• создание гибких производственных систем /ГПС/

Гибкое производство - это такое производство, которое за короткое время и при минимальных затратах, на том (же оборудовании, не прерывая производственный процесс и не останавливая оборудование по мере необходимости, позволяет переходить на выпуск новой продукции произвольной номенклатуры в пределах технических возможностей и технологического назначения оборудования.

Исходя из того, что основной характеристикой гибкого производства является степень гибкости (степень гибкости изменяется от нуля до абсолютной и гибкости) , то все существующие виды производства могут быть разделены на 4 вида.

l. первая группа основывается на жесткой технологии, когда технологическое оборудование предназначено для изготовления одной детали /изделия/ м.б. линии по изготовлению напр. корпусных деталей и т.д./, по окончании выпуска которого оно не может использоваться для изготовления нового изделия./ обычно это специальные станки, автоматические линии из спец. станков/

2. Вторая группа основывается на перестраиваемой технологии производства, при этом оборудование при замене отдельных его компонентов или изменении компоновки может использоваться для изготовления нового изделия или строго фиксированной группы изделий./напр., автоматические линии из агрегатных станков/.

3. Третья группа основывается на переналаживаемых техпроцессах и соответствующем оборудовании, предназначенном для одновременного выпуска группы деталей. Для перехода на изготовление какой-либо одной группы деталей требуются перестройка, регулировка отдельных узлов, механизмов, а также замена некоторых устройств из заранее изготовленного комплекта, набора / напр., захваты, опорные детали и т.д,. Возможен переход и на выпуск новых деталей. В этом случае заранее должны быть изготовлены необходимые части оборудования и устройства. Переналадка позволяет чередовать обработку различных деталей. Переналадка требует более короткой остановки пр-ва, чем перестройка.

К этому уровню относится и большинство " гибких" автоматически линий, созданных на базе агрегатных станков со сменяемыми годовками, станков с ЧПУ, программоноситель на которых заменяется вручную.

4. Четвертая группа основывается гибкой технологии производства и оборудования, приспособленном для высокого уровня автоматизации.

В этом случае для чередования выпуска группы деталей или переход на выпуск нового изделия переналадка не требуется, так как в пределах известной группы деталей оборудование автоматически переналаживается с обработки одного вида изделий на обработку другого по командам системы управления. Определяющим факторам является все же наличие или .отсутствие остановки технологического оборудования при переходе на обработку другой детали. Если замена или настройка все же требуется, то она осуществляется параллельно с работой оборудования, реализующего гибкую технологию.

Понятие гибкости

Основной показатель" степень гибкости" можно охарактеризовать количеством затрачиваемого времени и количеством необходимых дополнительных затрат при переходе на выпуск новой продукции, а также разнообразием и номенклатурой выпускаемой продукции.

Можно выделить следующие компоненты общего понятия гибкости:

машинная гибкость- легкость перестройки технологических компонентов ГПС (оборудования) для производства заданного множества типов деталей,

гибкость процесса - способность производить заданное множество типов деталей разными способами;

гибкость по продукту- способность быстрого и экономичного переключения на производство нового продукта

маршрутная гибкость - способность продолжать обработку заданного множества типов деталей при отказах отдельных технологических элементов;

гибкость по объему - способность ГПС экономически выгодно работать при различных объемах производства;

гибкость по расширению - возможность легкого расширения ГПС за счет введения новых технологических элементов;

гибкость работы - возможность изменения порядка операций для каждого из типов деталей;

гибкость по продукции - все разнообразие деталей, которое способна производить ГПС;

Все эти компоненты практически независимы; определявшими являются машинная и маршрутная гибкость.

Гибкая производственная система-ГПС.

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 их характеристик.

Виды ГПС по организационным признакам.

Гибкая автоматизированная линия - ГАЛ

Гибкая производственная система, в которой технологическое оборудова­ние расположено в принятой последовательности технологических операций.

Гибкий автоматизированный участок - ГАУ

Гибкая производственная система, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования.

Гибкий автоматизированный цех - ГАЦ.

Гибкая производственная система, представляющая собой в различных сочетаниях совокупность гибких автоматизированных линий, роботизиро­ванных технологических линий*, гибких автоматизированных участков, роботизированных технологических участков для изготовления изделий заданной номенклатуры.

Составные части ГПС.

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, имеющая возможность встраивания в гибкую производственную систему. Примечание. Перечень функций по ГОСТ 26962-86

Роботизированный технологический комплекс - РТК – это совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы.

Примечания.

• РТК, предназначенные для работы в ШС, должны иметь автоматизированную переналадку и возможность встраивания в систему.

• В качестве технологического оборудования может быть использован промышленный робот.

• Средствами оснащения РТК могут быть устройства накопления, ориентации, поштучной выдачи объектов производства и другие устройства, обеспечивающие функционирование РТК.

Роботизированная технологическая линия.

Совокупность роботизированных технологических комплексов, связанных между собой транспортными средствами и системой управления, или нескольких единиц технологического оборудования, обслуживаемых одним или несколькими промышленными роботами для выполнения опера­ций в принятой технологической последовательности.

2. Роботизированный технологический участок.

Совокупность роботизированных технологических комплексов, связанных между собой транспортными средствами и системой управления, или нескольких единиц технологического оборудования, обслуживаемых одним или несколькими промышленными роботами, в которой предусмотрена воз­можность изменения последовательности технологического оборудования.

Система обеспечения функционирования ГПС.

Совокупность в общем случае взаимосвязанных, автоматизированных систем, обеспечивающих проектирование изделий, технологическую подготовку их производства, управление гибкой производственной системой при помощи ЭВМ и автоматическое перемещение предметов производства и технологи­ческой оснастки.

Примечание.

В общем случае в систему обеспечения функционирования ГПС входят:

• автоматизированная транспортно-складская система /АТСС /;

• автоматизированная система инструментального обеспечения / АСИО /;

• система автоматизированного контроля - /САК /;

• автоматизированная система удаления отходов /АСУО /;

• автоматизированная системна управления технологическими процессами / АСУ ТП/;

• автоматизированная система научных исследований / АСНИ /;

• автоматизированная система проектирования /САПР /;

• автоматизированная система технологической подготовки производства /АСТПП/;

• автоматизированная система управления /АСУ / и т.д.

Автоматизированная транспортно-складская система-АТСС.

Система взаимосвязанных автоматизированных транспортных и складских устройств для укладки, хранения, временного накопления, разгрузки и доставки предметов труда, технологической оснастки.

Автоматизированная система инструментального обеспечения - АСИО Система взаимосвязанных элементов, включающая участки подготовки инструмента, его транспортирования, накопления, устройства смены и контроле качества инструмента,'беспечивающие подготовку, хранение, автоматическую установку и замену инструмента.