- •1. Введение
- •2. Основные этапы комплексной автоматизации
- •2.1. Особенности и этапы развития комплексной автоматизации
- •2.2. Роль гибкости (переналаживаемости) производства
- •3. Технологические процессы – основа автоматизированного производства в машиностроении
- •3.1. Особенности проектирования технологических процессов в условиях автоматизированного производства
- •3.2. Основные принципы построения технологии механической обработки в автоматизированных производственных системах (апс)
- •3.3. Типовые и групповые технологические процессы
- •3.3.1.Классификация деталей
- •3.4. Технологичность конструкций изделий для условий автоматизированного производства
- •3.5. Типизация технологических процессов и метод группового изготовления деталей
- •3.6. Основные требования к технологии и организации механической обработки в автоматизированных производственных системах (апс)
- •3.7. Направления развития современного машиностроительного производства
- •4. Производительность автоматизированных систем
- •4.1. Виды внецикловых потерь
- •4.2. Методы расчета и оценки производительности автоматизированных систем
- •5. Основные концепции построения гпс и область их применения
- •5.1. Классификация гпс по структурно-организационным уровням управления
- •5.2. Гибкие производственные ячейки (гпя). Особенности компоновки.
- •5.3. Области использования гпя
- •5.4. Гибкие производственные острова (гпо). Особенности компоновки.
- •5.5. Области использования гпо.
- •5.6. Связанные гибкие производственные системы. Особенности компоновки.
- •5.7. Области использования гпс.
- •6. Выбор модульных функциональных компонентов и подсистем гпс
- •6.1.Важнейшие функциональные компоненты гпс
- •6.2. Общие требования при выборе основного технологического оборудования и промышленных роботов в гибком автоматизированном производстве (гап)
- •Выбор основного технологического оборудования
- •6.4. Гибкие производственные модули (гпм) для обработки корпусных деталей.
- •6.4.1. Основные технические характеристики гпм
- •6.4.2. Важнейшие технические характеристики модуля.
- •6.4.3. Специфические особенности гпм, как основных компонентов гпс.
- •Основные требования к конструкции гпм.
- •Гибкие производственные модули (гпм) для обработки деталей типа тел вращения.
- •6.6. Подсистема транспортирования и складирования заготовок и готовых изделий.
- •6.6.1. Автоматизация загрузки, транспортирования и складирования изделий в условиях автоматизированного производства.
- •6.6.2.Загрузочные устройства автоматизированных систем.
- •Выбор промышленных роботов для обслуживания технологического оборудования.
- •6.6.4.Методика построения циклограмм функционирования робототехнического комплекса (ртк)
- •6.6.5. Выбор транспортно-складских систем для автоматизированных производств.
- •6.6.6. Транспортные средства снабжения заготовками и изделиями в гпс для обработки крупных корпусных деталей.
- •6.7. Подсистема снабжения инструментами.
- •6.7.1. Снабжение инструментом вручную на обрабатывающих центрах.
- •6.7.2. Способы управления инструментом на базе эвм
- •6.7.3. Снабжение инструментами посредством, управляемого от эвм робокара.
- •6.7.4 Управление инструментами с помощью инструментальных кассет.
- •6.8. Подсистема интегрированного контроля за качеством продукции в гпс.
- •6.8.1. Интегрированный контроль за качеством инструментов.
- •6.8.2. Интегрированный контроль за качеством процесса механической обработки
- •6.8.3. Система диагностики состояния гпс.
- •6.9. Выбор инструмента и технологической оснастки в автоматизированном производстве.
- •6.9.1. Особенности конструкций инструмента и приспособлений в автоматизированном производстве
- •6.9.2.Инструментальная оснастка гпс
- •6.9.3. Размерная настройка инструмента
- •6.9.4.Применение приспособлений в условиях автоматизированного производства
- •7. Автоматизация технологических процессов сборки
- •7.1. Определение структуры и основных характеристик производственного процесса
- •7.2. Последовательность проектирования технологического процесса автоматической сборки.
- •7.3. Типовые и групповые технологические процессы сборки.
- •7.4. Особенности разработки технологических процессов автоматизированной и роботизированной сборки.
- •7.5. Роторные сборочные автоматы для автоматической сборки.
- •7.6.Автоматизация подачи деталей на сборку
3.6. Основные требования к технологии и организации механической обработки в автоматизированных производственных системах (апс)
В силу необходимости и возможности быстрой переналадки при серийном и мелкосерийном производстве в автоматизированных производственных системах для каждой возможной детали (изделия) или типоразмера должна быть разработана подробная технология изготовления, разработаны специальные или универсальные приспособления, в том числе спутниковые. Это необходимо для обеспечения быстрого перехода с одного изделия на другое буквально в течение смены или суток.
Для стабилизации и повышения надежности обработки применяют два основных метода построения технологического процесса:
- использование оборудования, обеспечивающего надежную обработку в «малолюдном режиме;
- регулирование параметров технологического процесса на основе контроля изделий в ходе самого процесса.
Указанные принципы реализованы при создании технологии обработки основных двух классов деталей:
- корпусных деталей;
- деталей в форме тел вращения.
При обработке корпусных деталей предпочтение отдается многоинструментальным станкам с ЧПУ типа «обрабатывающий центр». При разработке технологии для «обрабатывающих центров» учитывают ряд предложений:
- обеспечивают обработку базовых поверхностей за одну установку;
- обеспечивают минимальное число смен инструментов и поворотов стола с деталью, особенно при обработке точных отверстий с жесткими допусками.
- стремятся к минимальным изменениям относительного положения детали и инструмента;
- последовательность переходов определяют исходя из условия уменьшения холостых ходов;
Обработку деталей в форме тел вращения осуществляют в основном на токарных станках с ЧПУ и гибких модулях на их основе. Для улучшения качества обработки широко применяют проверенную в конкретных производственных условиях групповую операционную технологию.
При обработке деталей в форме тел вращения на многооперационных токарных станках с ЧПУ с применением нескольких инструментальных суппортов с одновременной обработкой детали несколькими резцами, с возможностью выполнения фрезерных операций и полной обработки за счет наличия противошпинделя, привело к значительному повышению производительности за счет концентрации операций
3.7. Направления развития современного машиностроительного производства
В настоящее время сложившийся тип производственных структур машиностроительных предприятий характеризует ряд признаков:
1) Отсутствие ярко выраженной технологической специализации машиностроительных производств. (т.е. каждое предприятие от мало до велика стремится иметь в себя все технологические переделы и процессы);
2) В следствие изложенного в первом пункте возникает распыленность технологических ресурсов и капитальных вложений, когда стремимся делать все сами, кооперация развита плохо, итог – плохое качество.
3) Во многих случаях избыточность или недостаточность мощностей производственных систем;
4) Отсутствие гибкости производственных систем при переходе предприятия к выпуску новой продукции. Предметная специализация по предприятиям лежала в основе отрасли. Переход на выпуск принципиально новой продукции в этих условиях требует коренной перестройки с привлечением дополнительных инвестиций, получение которых затруднено.
На смену постоянным организационным структурам промышленных предприятий предметной специализации должна прийти перманентная структура, структура на основе, так называемой, перманентно-изменяющейся матрицы. Промышленное производство представляется как система предприятий корпоративного типа, состоящего из головного предприятия, определяющего вид выпускаемой продукции, и набора технологически специализированных предприятий. Состав и количество таких предприятий определяются видом изготовляемых изделий. Такая структура легко изменяется в зависимости от запросов рынка. Ее формирование тесно связано с особенностями современного машиностроительного производства:
- формируется рынок информационных и наукоемких технологий;
- наука становится самостоятельным элементом производительных сил общества. Производство наукоемких изделий базируются на опережающих фундаментальных исследованиях;
- в качестве важнейшего фактора развития предприятий выступает конкуренция;
- происходит реструктуризация предприятий на основе рыночных законов экономики. Внедряется CALS технологии, обеспечивающие выполнение полного жизненного цикла изделий;
- индивидуализация заказов, частая смена моделей изделий приводят к повышению трудоемкости технологической подготовки производства;
- основными показателями эффективности деятельности предприятий становятся: гарантия сроков выполнения заказов, качество и ценовая конкурентоспособность изделий;
- развитие кооперации между предприятиями, расширение рынков сбыта изделий приводят к необходимости создания для производства единой информационной базы.
Таким образом, современный этап развития машиностроения характеризуется необходимостью обеспечения конкурентоспособности производимой продукции, что означает оперативное реагирование производства на изменение потребительского спроса, снижение себестоимости ее выпуска при существенном сокращении сроков выпуска и обеспечение качества. Эта проблема предусматривает решение задачи сокращения времени на технологическую подготовку производства (ТПП), связанного, прежде всего, с увеличением номенклатуры выпускаемой продукции при снижении величин партий, что требует создания быстропереналаживаемых гибких производственных систем (ГПС).
