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

Для решения этих задач КТС АСТПП должен включать в свои состав: оперативную память, внешние запоминающие устройства, устройства ввода-вывода информации, технические средства машинной графики, устройства оперативного общения человека с ЭВМ.

 

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.