Виды и организационно-технические особенности создания и эксплуатации автоматических линий

Дальнейшим развитием поточного производства является автоматизация, в которой сочетаются непрерывность производственных процессов с автоматическим выполнением. Ав- томатизация производства в машиностроении и радиоэлект- юм приборостроении развивается в направлении созда- гоматических станков и агрегатов, автоматических поточных линий, автоматических участков, цехов и даже заводов. Сепень автоматизации производственных процессов быть различной. При частичной автоматизации часть функций по управлению оборудования автоматизирована, а часть - выполняется рабочими-операторами (полуавтоматические комплексы). При комплексной автоматизации все функции управления автоматизированы, рабочие только на­лаживают технику и контролируют ее работу (автоматиче­ские комплексы).

При комплексной автоматизации производственных про­цессов должна применяться такая система автоматических машин, при которой процесс превращения исходного матери­ала в готовый продукт происходит от начала до конца без фи­зического вмешательства человека. Для этого требуется ав­томатизация не только технологических, но и всех вспомога­тельных и обслуживающих операций.

Комплексная автоматизация производственных процессов является главным направлением технического прогресса, обеспечивающим дальнейший рост производительности тру­да, снижение себестоимости и улучшение качества продукции. Этапы развития автоматизации производства определяются развитием средств производства, электронно-вычислитель­ной техники, научных методов технологии и организации про­изводства.

На первом этапе были созданы автоматические линии с жесткой кинематической связью. Для второго этапа развития автоматизации характерно появление электронно-програм­много управления: были созданы станки с ЧПУ (числовым программным управлением), обрабатываю­щие центры и автоматические линии, содержащие в качестве компонента оборудование с программным управлением.

Переходом к третьему этапу развития автоматизации по­служили новые возможности ЧПУ, основанные на примене­нии микропроцессорной техники, что позволило создавать принципиально новую систему машин, в которой сочетались бы высокая производительность автоматических линий с требованиями гибкости производственного процесса. Более высокий уровень автоматизации характеризуется создани­ем автоматических заводов будущего, оснащенных обору­дованием с искусственным интеллектом. Типичным приме­ром комплексной автоматизации является автоматическая линия (АЛ).

Автоматическая линия - это система согласованно работа­ющих и автоматически управляемых станков (агрегатов), транспортных средств и контрольных механизмов, размещенных по ходу технологического процесса, с помощью которых обрабатываются детали или собираются изделия по заранее заданному технологическому процессу в строго определенное время (такт АЛ).

Роль рабочего на АЛ сводится лишь к наблюдению за рабо­той линии, к наладке и подналадке отдельных механизмов, а иногда к подаче заготовки на первую операцию и снятию гото­вого изделия на последней операции. Это позволяет рабочему управлять значительным числом машин и механизмов. Харак­тер труда рабочего меняется коренным образом и все более и более приближается к труду техника и инженера.

Основным параметром (нормативом) АЛ является произ­водительность. Производительность линии считают по произ­водительности последнего выпускного оборудования. Различают: тех­нологическую, цикловую, фактическую, потенциальную произ­водительность линии.

Технологическая производительность определяется по формуле

.

где t_M - время непосредственной обработки детали (рабочих ходов стан­ка, автомата, линии), т. е. основное время (t0).

Цикловая производительность рассчитывается по формуле

где Тц - продолжительность рабочего цикла, мин;

tx - время холостых ходов рабочей машины, связанных с загрузкой и разгрузкой, межстаночным транспортированием, зажимом и разжимом деталей, т.е. вспомогательное время (tв).

Для большинства автоматических линий продолжитель­ность рабочего цикла и всех его элементов остается неизмен­ной в процессе работы машины, поэтому значения технологи­ческой и цикловой производительности являются постоянны­ми величинами. В реальных условиях периоды бесперебойной работы рабочей машины АЛ чередуются с простоями, вызван­ными различными организационными причинами. Вследст­вие этого фактическая производительность автоматической линии определяется по формуле

где Кис - коэффициент использования рабочей машины (станка, автомата, линии) во времени;

Рц - цикловая производительность рабочей машины.

Коэффициент Кис (организационно-технический уровень) может быть рассчитан по формуле:

где - время работы рабочей машины за плановый период (эффек­тивный фонд времени);

Тпр - время простоя рабочей машины за тот же период;

tом - время внецикловых простоев, приходящихся на единицу про­дукции (tOM=tт.о.+too).

Все простои оборудования делятся на собственные (tTO) и организационно-технические too ). Собственные простои функционально связаны с конструк­цией и режимом работы линии. Их величина определяется кон­структивным совершенством линии, ее надежностью в рабо­те, квалификацией обслуживающего персонала и др. К ним относятся простои, связанные с регулировкой механизмов, подналадкой и текущим ремонтом оборудования, сменой ин­струмента и т. д. Организационно-технические простои обус­ловлены внешними причинами, функционально не связанны­ми и не зависящими от конструкции АЛ и системы ее обслужи­вания. Это - отсутствие заготовок, несвоевременный приход и уход рабочего, брак на предыдущих операциях и другие виды организационного обслуживания (t00).

С учетом потерь времени только по причинам технического обслуживания определяется потенциальная производитель­ность автоматической линии

Технический уровень этой линии (коэффициент техничес­кого использования)

Кт.у = Рп,/Рц.

Организационно-технический уровень (коэффициент обще­го использования)

Кту = Рф/Рц.

Важнейшим календарно-плановым нормативом автомати­ческой линии, характеризующим равномерность выпуска про­дукции является такт (или ритм потока). Он определяется сум­марным временем обработки изделия (tM), временем установ­ки, закрепления, раскрепления и снятия, а также транспорти­ровки его с одной операции на другую (tx): Автоматические линии с гибкой связью оснащаются, как правило, независимым межоперационным транспортом, по­зволяющим передавать детали с операции на операцию неза­висимо от другой. После каждой операции на линии создается бункерное устройство (магазин) для накопления межопераци­онного задела, за счет которого осуществляется непрерыв­ная работа станков.