Основы разработки, внедрения и подготовки производства гибких производственных систем
КОНТРОЛЬНАЯ
РАБОТА ПО ТЕМЕ:
ОСНОВЫ
РАЗРАБОТКИ, ВНЕДРЕНИЯ И ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА ГИБКИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ
(ГПС)
1.
Основные этапы
внедрения ГПС
Основными этапами
создания ГПС являются: пред проектное обследование; разработка технического
задания (ТЗ); разработка технического проекта; разработка рабочего проекта;
внедрение.
Предпроектное
обследование.
Предпроектное обследование включает в свой состав следующие этапы:
1) сбор и анализ исходных
данных о выпускаемой продукции;
2) предварительное
определение состава и специализации цехов основного производства;
3) установление состава и
специализация производственных участков;
4) разработка групповых
маршрутных технологических процессов и расчет количества оборудования;
5) определение
организационной структуры производственных участков;
6) окончательное
установление состава и специализации цехов основного производства.
На первом этапе осуществляется анализ состава
выпускаемых предприятием изделий; отбор изделий, перспективных для
производства; расчет подетальной годовой программы; анализ и уточнение типа
заготовок и маршрутов изготовления деталей по выдаче производств; установление
номенклатуры деталей по видам производств; их классификация и анализ по
основным конструктивно-технологическим признакам.
На втором этапе производится группирование деталей
по конструктивно-технологическим признакам для предварительного определения
состава и специализации цехов основного производства, в том числе подетальной
специализации, а также рационального уровня предметной замкнутости (по деталям
и изделиям) цехов на основе проведенного анализа выпускаемой продукции. Работы
по этапу завершаются распределением номенклатуры деталей и сборочных единиц по
цехам основного производства.
На третьем этапе определяется состав и специализация
производственных участков в каждом цехе основного производства на основе
преобладающей формы подетально-групповой специализации. Для установления
подетальной специализации групповых участков производится группирование деталей
в пределах номенклатуры цеха. Работы завершаются распределением номенклатуры
деталей производственным участкам с учетом всех факторов, в том числе и нормы
по управляемости.
На четвертом этапе обеспечивается отработка деталей на
технологичность, исходя из условий их совместной обработки. Повышение
технологичности реализуется на основе унификации конструктивных элементов и
параметров деталей, наиболее влияющих на технологический процесс и средства
технологического оснащения. После чего производится выбор деталей
представителей или формирование комплексных деталей. На каждую деталь-представитель
(комплексную деталь) разрабатывается маршрутный технологический процесс,
являющийся групповым процессом изготовления остальных деталей группы. Далее,
после укрупненного нормирования трудоемкости, производится расчет количества и
загрузки технологического оборудования.
На пятом этапе определяется
рациональная структура производственных участков посредством группирования
деталей по общности технологических процессов и операций. При группировании
выявляется возможность создания групповых поточных линий, подетально-замкнутых
микроучастков и специализация отдельных рабочих мест. Одновременно с этим
принимаются предварительные решения по технологическим планировкам.
На шестом этапе принимается решение по компоновке и
специализации цехов основного производства на основе информации, полученной в
результате формирования производственных участков, производится расчет расхода
основных и вспомогательных материалов, заготовок, полуфабрикатов, энергии
внутрицехового грузооборота; определение состава вспомогательных цехов и служб
и других основных параметров цехов основного производства, а также
технико-экономическим обоснованием организационно-технической структуры
производственной системы.
Когда целесообразность реорганизации производственной системы
установлена, разрабатывается план дальнейших работ по проектированию и
внедрению элементов ГПС и разрабатывается ТЗ на создание подразделений ГПС.
Техническое задание. ТЗ является, исходным документом для
создания подразделений ГПС. Оно разрабатывается на основе материалов
предпроектного обследования и технико-экономического обоснования, прилагаемых к
заданию.
ТЗ определяет:
· назначение и состав задач, решаемых в
подразделениях ГПС;
· основные технико-экономические
показатели;
· требования к реализуемым подсистемам;
· требования к техническому,
организационному, информационному и программному обеспечению;
· состав, содержание и порядок
проведения работ.
ТЗ состоит из вводной
части, технических требований, стадий разработки и внедрения, рекомендаций по использованию
проектной документации, приложений.
Технические требования обязательно должны включать следующие
разделы: технология и оборудование; организация производства и труда;
автоматизированная система управления; автоматизированная система под-- готовки
производства; требования к помещениям.
Технический проект. Технический проект представляет
собой совокупность документов, которые должны содержать окончательные
технические решения, дающие полное представление о структуре, устройстве и
работе ГПС, и исходные данные для разработки рабочей документации.
Основанием для разработки
технического проекта является ТЗ, согласованное со всеми соисполнителями работ
и с предприятием- заказчиком и утвержденное в установленном порядке.
Технический проект
состоит из следующих разделов: вводная часть; технология и оборудование;
организация производства и труда; автоматизированная транспортно-накопительная
система; робото-технологические комплексы; автоматизированная система
управления; автоматизированная система технологической подготовки производства;
технико-экономические показатели.
Каждый из разделов
проекта сопровождается пояснительной запиской и приложениями. Конструкторская
документация разделов оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД.
Все документы, разработанные
на этапе технического проекта, включаются в ведомость технического проекта,
которая разрабатывается головным предприятием-разработчиком в соответствии с
ГОСТ 2.106-68.
Согласованный всеми
соисполнителями, рассмотренный и утвержденный в установленном порядке,
технический проект передается предприятию-заказчику и соисполнителям работ.
Рабочий проект. Рабочая техническая документация
разрабатывается на основе технического проекта системы и соответствующих ему
технических заданий.
Она охватывает техническое,
организационное, информационное и программное обеспечение и может состоять из
технологической, конструкторской, программной и строительно-монтажной
документации.
Рабочая документация
должна обладать полнотой описания, достаточной для комплектации, изготовления,
монтажа, отладки, функционирования[ и эксплуатации ГАП.
Внедрение ГПС. Внедрение ГПС происходит на основе
сетевых графиков определяющих этапы его внедрения и разрабатываемых
предприятием-заказчиком при подготовке ТЗ и уточняемых на стадии технического
проекта.
Основным при внедрении
ГПС является наиболее быстрое достижение технико-экономических показателей.
Работы по внедрению ГПС
состоят из следующих основных этапов:
1.
комплектация,
включающая оформление заявок на комплектующие материалы, оборудование, средства
ВТ, получение и реализация фондов;
2.
изготовление
технических средств и оснастки;
3.
строительно-монтажные
работы, связанные с подготовкой помещений, кабельных каналов, фундаментов
оборудования, монтажом технических средств;
4.
подбор и обучение
обслуживающего персонала;
5.
пусконаладочные
работы, включающие наладку оборудования и оснастки, отладку программ управления
технологического оборудования и технологического процесса в автономном режиме,
отладку программного обеспечения и комплексную отладку ГПС;
6.
сдача
подразделений ГПС по специальной программе приемо-сдаточных испытаний в опытную
эксплуатацию, при которой проводят отработку программ и технических средств,
определение их эксплуатационных характеристик, корректировку эксплуатационной
документации и установление технико-экономических показателей;
7.
корректировка
технологической, конструкторской и строительно-монтажной документации по
результатам внедрения и сдача ее в архив ;
8.
сдача ГПС в
промышленную эксплуатацию.
Наиболее ответственными
являются этапы опытной эксплуатации и сдача ГПС в промышленную эксплуатацию.
В промышленную
эксплуатацию ГПС принимается комиссией после проверки технической документации,
соответствия комплекта ТЗ и документации, проверки функционирования, оценки
технического уровня и эффективности работы, определения готовности предприятия
к эксплуатации ГПС.
По результатам приемки в
промышленную эксплуатацию составляется акт внедрения. К нему прикладывается
расчет экономической эффективности, протоколы испытаний и план мероприятий по
устранению замечавши приемочной комиссии.
2. Основные функции
технологической подготовки производства изделий в условиях ГПС
АСТПП ГПС решает
следующие задачи:
1.
обеспечение
технологичности конструкций, технологическое проектирование,
2.
изготовление
средств технологического оснащения,
3.
организация и
управление ТПП,
4.
организации
информационного обслуживания пользователя и программных систем АСТПП,
5.
автоматизация
проектирования и настройки программных систем, реализующих функции ТПП.
Состав подсистем,
необходимый для реализации функции АСТПП в ГПС, приведен на рис. 1
Система организации и
управления ТПП. Предназначена
для решения комплекса задач по организации и управлению ТПП применительно к
условиям ГПС. Указанная система включает в свой состав следующие подсистемы:
· организации системы планирования и
управления ТПП;
· информационного обеспечения и
обслуживания ТПП;
· математического и программного
обеспечения ТПП;
· технического обеспечения ТПП.
Организация системы
планирования и управления ТПП в вычислительной системе АСТПП предназначена для
автоматической реализации функций АСТПП, направленных на обеспечение
организации и управления процессом ТПП.
Система информационного
обеспечения и обслуживания ТПП предназначена для обеспечения информацией
технолога, оператора и программной системы для организации взаимодействия
программных систем, формирования технической документации и организации
интерактивного режима между оператором и программной системой.
Система математического и
программного обеспечения ТПП предназначена для разработки правил решения задач
технологии и уровня адаптации АСТПП.
Система технического
обеспечения АСТПП представляет собой комплекс технических средств (КТС),
являющихся инструментальной базой АСТПП.
·
КТС АСТПП решает
задачи:
·
ввода исходных
данных описания объекта проектирования; отображения введенной информации с
целью ее контроля и редактирования;
·
преобразования
информации;
·
хранения
различной информации;
·
оперативного
общения проектировщика с системой в процессе решения задачи.
Рис. 1 - Структура АСТПП
3. Система анализа,
прогнозирования и группирования
Предназначена для решения
комплекса задач, направленных на систематизацию обширного набора данных,
сведений, правил, приемов работ в области ТПП, включающих изделия,
технологические процессы и оснащение, организацию ТИП, принятие решений и др.
Указанная система состоит
из следующих подсистем:
·
анализа изделия и
отработки на технологичность;
·
анализа,
унификации и группирования изделий;
·
анализа,
унификации и группирования ТП;
·
анализа,
унификации и группирования средств технического оснащения.
Анализ изделий позволяет
повысить степень конструктивной и технологической преемственности. Решая задачу
преемственности конструктивных элементов детали, можно:
1.
определить полный
перечень типоразмеров и выявить степень их применяемости;
2.
выявить
отклонение конструкции от соответствующих ограничительных стандартов предприятия;
3.
определить
перечень материалов и степень их применяемости;
4.
построить
параметрические ряды;
5.
унифицировать
детали.
На этапе анализа изделия решается задача технологической
рациональности конструкции с учетом технологических методов и средств, используемых
при производстве. Между этапами анализа, унификации и работами по оценке и
обеспечению технологичности существуют вполне определенные взаимосвязи,
отраженные на рис. 2. К этим же задачам относится и анализ применяемости
материалов, который необходим для полного классификационного перечня, оценки
каждой позиции в по детальном, количественном и весовом аспектах, что позволяет
упростить решение задач технологической унификации и материально-технического
снабжения.
Рис. 2 - Блок-алгоритм
расчета и обеспечения технологичности конструкций изделий
Система
технологического проектирования ГПС.
Предназначена для решения
комплекса задач в соответствии с функциями подсистем, входящих в ее состав:
1.технико-экономического анализа
производства;
2.проектирования технологических
процессов и управляющих перфолент (УПЛ);
3.проектирования средств
технологического оснащения (инструмент, оснастка, нестандартные технологические
средства);
4.проектирования производственных
подразделений ГПС.
Система изготовления
средств технологического оснащения (СТО) реализует следующие функции:
1.анализа, отработки на
технологичность, унификации и группирования СТО;
2.анализа, унификации и группирования ТП
изготовления СТО;
3.технологического проектирования
процессов производства СТО;
4.организации и управления процессами
производства СТО.
Список
литературы
1. Н.П. Меткин, М.С. Лапин, С.А. Клейменов,
В.М. Критський. Гибкие производственные системы. – М.: Издательство стандартов,
1989. – 309с.
2. Харченко А.О. Станки с ЧПУ и
оборудование гибких производственных систем: Учебное пособие для студентов
вузов. – К.: ИД «Профессионал», 2004. – 304 с.
3. Роботизированные технологические
комплексы / Г.И. Костюк, О.О. Баранов, И.Г. Левченко, В.А. Фадеев – Учеб.
Пособие. – Харьков. Нац. аэрокосмический университет «ХАИ», 2003. – 214 с.
4. Алексеев П.И., Н.П. Меткин, М.С. Лапин
Технологическое проектирование ГПС. – Л.: ЛДНТП, 1984. – 36 с.
5. Проектирование металлорежущих станков
и станочных систем: Справочник-учебник в 3-х т. Т. 3: Проектирование станочных
систем /Под общей ред. А.С. Проникова - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана; Изд-во
МГТУ «Станкин», 2000. - 584 с.
6. Гибкие производственные комплексы / под.
ред. П.Н. Белянина. – М.: Машиностроение, 1984. – 384 с.
7. Гибкое автоматическое производство / под.
ред. С.А. Майорова. – М.: Машиностроение, 1985. – 456 с.
8. Иванов А.А. ГПС в приборостроении. –
М.: Машиностроение,1988. – 282 с.
9. Морозов В.П., Дымарский Я.С. Элементы
теории управления ГАП. – Л.: Машиностроение, 1984. – 364 с.