АНАЛИЗ БАЗОВОГО ОПЕРАЦИОННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПО КРИТЕРИЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАДАННОЙ СМЕННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОБРАБОТКИ

5 АНАЛИЗ БАЗОВОГО ОПЕРАЦИОННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПО КРИТЕРИЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАДАННОЙ СМЕННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОБРАБОТКИ

Определение ожидаемой сменной производительности системы технологического оборудования в условиях неавтоматизированного производства можно найти по формуле:

 деталей/смену,

где - время выполнения холостых (вспомогательных) операций в условиях неавтоматизированного производства.

Сравнивая полученное значение (29 деталей/смена) с заданной сменной производительностью обработки (50 деталей/смена), приходим к выводу, что в неавтоматизированном производстве нельзя обеспечить требуемую производительность. Следовательно, необходимо разработать оптимальный структурно-композиционный вариант автоматической линии, который должен обеспечивать заданную производительность обработки.

Рассмотрим несколько вариантов компоновок автоматических линий.

При составлении линии из 5 станков расположенных по ходу технологического процесса получаем линию следующего вида (рис. 5.1).

Рисунок 5.1- Вариант компоновки оборудования автоматической линии

На схеме представлены следующие операции:

1 – Токарно-винторезная (черновая, установ А)

2 – Токарно-винторезная (черновая, установ Б)

3 – Токарно-винторезная (чистовая)

4 – Вертикально-сверлильная

5 – Горизонтально – фрезерная

Для этой линии лимитирующим является время с. Тогда производительность такой линии составляет:

 (шт./смену).

Данное количество изделий входит в диапазон допустимой производительности. Сократим основное время на четвертой операции, обрабатывая отверстия 17 и отверстия 18 одновременно. Между операциями 4 и 5 поставим накопитель (рис. 5.2).

Рисунок 5.2- Вариант компоновки оборудования автоматической линии

На схеме представлены следующие операции:

1 – Токарно-винторезная (черновая, установ А)

2 – Токарно-винторезная (черновая, установ Б)

3 – Токарно-винторезная (чистовая)

4 – Вертикально-сверлильная

5 – Горизонтально – фрезерная

В данном варианте технологической линии лимитирующим временем является с. , а производительность такой линии составляет:

 (шт./смену).

Производительность такой линии удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям

Эти два вида компоновок обеспечивают необходимую производительность и поэтому их необходимо сравнить по экономической эффективности.

6 УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ

Уточненный расчет полной производительности автоматической линии с жесткими межагрегатными связями проводится по формуле:

,

где  - коэффициент загрузки линии, который характеризует условия эксплуатации (принимается в пределах 0,85-0,90);

 - время не совмещенных холостых ходов (в условиях дифференциации технологического процесса принимается );

 - время суммарных внецикловых потерь, определяется по формуле:

где  - ожидаемые внецикловые потери по инструменту;

 - ожидаемые внецикловвые потери по оборудованию.

Потери по инструменту вычисляются по формуле:

Сведем данные по всем инструментам в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Расчет времени потерь по инструменту для варианта 1.

п\п	Наименование инструмента	, мин	, мин	, мин	, мин	, мин
1	Резец ВК8 (черновой)	6,77	50	1,5	0,2	0,230
2	Резец проходной ВК3М (чистовой)	1,4	50	3	0,18	0,089
3	Резец расточной ВК3М (чистовой)	0,67	50	3	0,18	0,043
4	Сверло ВК8	1,05	25	1	0,12	0,047
5	Зенкер ВК8	0,2	25	1	0,18	0,009
6	Метчик ВК8	0,24	90	1	0,27	0,003
7	Фреза ВК8	4,98	70	5	0,12	0,364

Таблица 5.2 - Расчет времени потерь по инструменту для варианта 2

п\п	Наименование инструмента	, мин	, мин	, мин	, мин	, мин
1	Резец ВК8 (черновой)	6,77	50	1,5	0,2	0,230
2	Резец проходной ВК3М (чистовой)	1,4	50	3	0,18	0,089
3	Резец расточной ВК3М (чистовой)	0,67	50	3	0,18	0,043
4	Сверло ВК8	0,3	25	1	0,12	0,013
5	Зенкер ВК8	0,04	25	1	0,18	0,002
6	Метчик ВК8	0,12	90	1	0,27	0,002
7	Фреза ВК8	4,98	70	5	0,12	0,364

Расчет внецикловых потерь по оборудованию проводится по формуле:

где  - среднее время простоев i-го нормализованного узла.

Рассмотрим первый вариант компоновки автоматической линии. Данные по потерям времени по оборудования сводим в таблицы 5.3 и 5.4.

Таблица 5.3 - Уточненные потери по оборудованию для варианта 1.

Операция	Наименование механизма	Время простоев на 100 мин. , мин	Время работы j-ого нормализованного узла , мин	Простои конкретных механизмов , мин
Токарно-винторезная черновая Установ А	Узел подачи и закрепления заготовки	0,55	4,5	0,025
	Шпиндельный блок с механизмом фиксации и приводом вращения	0,18	4,5	0,008
	Узел поперечных суппортов	0,07	1,77	0,001
	Узел продольных суппортов	0,06	2,73	0,002
	Гидравлическое оборудование	0,20	4,5	0,009
	Электрооборудование	1,43	4,5	0,064
	Система охлаждения	0,08	4,5	0,004
	Транспортер стружки	0,24	4,5	0,011
Токарно-винторезная черновая Установ Б	Узел подачи и закрепления заготовки	0,55	2,27	0,012
	Шпиндельный блок с механизмом фиксации и приводом вращения	0,18	2,27	0,004
	Узел поперечных суппортов	0,07	1,04	0,001
	Узел продольных суппортов	0,06	1,23	0,001
	Гидравлическое оборудование	0,20	2,27	0,005
	Электрооборудование	1,43	2,27	0,032
	Система охлаждения	0,08	2,27	0,002
	Транспортер стружки	0,24	2,27	0,005
Токарно-винторезная чистовая	Узел подачи и закрепления заготовки	0,55	2,07	0,011
	Шпиндельный блок с механизмом фиксации и приводом вращения	0,18	2,07	0,004
	Узел поперечных суппортов	0,07	0,44	0,000
	Узел продольных суппортов	0,06	1,63	0,001
	Гидравлическое оборудование	0,2	2,07	0,004
	Электрооборудование	1,43	2,07	0,030
	Система охлаждения	0,08	2,07	0,002
	Транспортер стружки	0,24	2,07	0,005
Вертикально-сверлильная	Узел подачи и зажима	0,55	1,49		0,008
	Сверлильная головка	0,07	1,49		0,001
	Электрооборудование	1,43	1,49		0,021
	Система охлаждения	0,08	1,49		0,001
	Транспортер стружки	0,24	1,49		0,004
Горизонталь-но-фрезерная	Узел подачи и зажима	0,55	4,98	0,027
	Фрезерная бабка	0,04	4,98	0,002
	Силовой стол с гидроприводом	0,24	4,98	0,012
	Электрооборудование	1,43	4,98	0,071
	Система охлаждения	0,08	4,98	0,004
	Транспортер стружки	0,24	4,98	0,012
				0,41

Тогда производительность такой линии с учетом потерь по инструменту и оборудованию будет составлять:

 шт./смену.

Как видим после уточнённого расчёта, производительность АЛ повысилась до 56 шт/см при требуемой 50 шт/см.

Таблица 5.3 - Уточненные потери по оборудованию для варианта 2.

Операция	Наименование механизма	Время простоев на 100 мин. , мин	Время работы j-ого нормализованного узла , мин	Простои конкретных механизмов , мин
Токарно-винторезная черновая Установ А	Узел подачи и закрепления заготовки	0,55	4,5	0,025
	Шпиндельный блок с механизмом фиксации и приводом вращения	0,18	4,5	0,008
	Узел поперечных суппортов	0,07	1,77	0,001
	Узел продольных суппортов	0,06	2,73	0,002
	Гидравлическое оборудование	0,20	4,5	0,009
	Электрооборудование	1,43	4,5	0,064
	Система охлаждения	0,08	4,5	0,004
	Транспортер стружки	0,24	4,5	0,011
Токарно-винторезная черновая Установ Б	Узел подачи и закрепления заготовки	0,55	2,27	0,012
	Шпиндельный блок с механизмом фиксации и приводом вращения	0,18	2,27	0,004
	Узел поперечных суппортов	0,07	1,04	0,001
	Узел продольных суппортов	0,06	1,23	0,001
	Гидравлическое оборудование	0,20	2,27	0,005
	Электрооборудование	1,43	2,27	0,032
	Система охлаждения	0,08	2,27	0,002
	Транспортер стружки	0,24	2,27	0,005
Токарно-винторезная чистовая	Узел подачи и закрепления заготовки	0,55	2,07	0,011
	Шпиндельный блок с механизмом фиксации и приводом вращения	0,18	2,07	0,004
	Узел поперечных суппортов	0,07	0,44	0,000
	Узел продольных суппортов	0,06	1,63	0,001
	Гидравлическое оборудование	0,2	2,07	0,004
	Электрооборудование	1,43	2,07	0,030
	Система охлаждения	0,08	2,07	0,002
	Транспортер стружки	0,24	2,07	0,005
Вертикально-сверлильная	Узел подачи и зажима	0,55	0,46		0,003
	Сверлильно-резьбонарезная коробка	0,06	0,46		0,000
	Электрооборудование	1,43	0,46		0,007
	Система охлаждения	0,08	0,46		0,000
	Транспортер стружки	0,24	0,46		0,001
	Поворотный стол	0,1	0,46		0,0005
Горизонталь-но-фрезерная	Узел подачи и зажима	0,55	4,98	0,027
	Фрезерная бабка	0,04	4,98	0,002
	Силовой стол с гидроприводом	0,24	4,98	0,012
	Электрооборудование	1,43	4,98	0,071
	Система охлаждения	0,08	4,98	0,004
	Транспортер стружки	0,24	4,98	0,012
				0,38

Используем гибкую межагрегатную связь, введя в линию накопитель и, тем самым, повысим производительность АЛ.

 шт./смену

где -- число участков, на которые разделена линия =2;

 W—коэффициент увеличения простоев лимитирующего участка, вследствие

Как видим после уточнённого расчёта, производительность АЛ 2 повысилась до 60 шт/см при требуемой 50 шт/см.