Гибкие автоматизированные линии механообработки

Гибкие механообрабатывающие системы в виде гибких линий и участков механообработки могут охватывать не только отдельные операции технологических процессов, в частности токарную отработку деталей, но и всю механообработку комплексно. ГАЛ и ГАУ механообработки можно разделить на операционные и комплексные.

Комплексныеподразделяются по виду изготовляемых деталей — производства валов, колец, зубчатых колес, корпусных деталей и т. д.

Операционныеделятся на группы по видам технологии токарной обработки, фрезерования, шлифования и т. д.

В настоящее время широко применяются три типичных решения гибкой автоматизации механообработки в машиностроении.

1. Создание и внедрение гибких участков и линий на базе работающих на заводах и серийно выпускаемых станков с ЧПУ.

2. Создание линий и участков на базе типовых решений, серийно модулей.

3. Создание ГПС на базе специальных разработок, в основу которых положены новые прогрессивные конструктивные решения, высокопроизво-дительные модули, спроектированные по агрегатно-модульному принципу, и новые технологические процессы (высокоскоростное фрезерование, многошпин-дельная обработка, лазерная резка и т. д.).

Если первый подход связан главным образом с реконструкцией существующего производства, то последние два — с принципиальным обновлением производства.

Управляет работой станков линии, системами АТСС и СИО управляющий вычислительный комплекс, расположенный в специальном помещении.

На линии АЛП-3-2 (рис.5.26) частично автоматизирована инженерная подготовка производства (технологические процессы и все управляющие станками программы обработки разрабатываются на ЭВМ).

Рис. 5.26. Гибкая автоматизированная линия АЛП-3-2

1 – участок комплектации; 2,3 - позиции разгрузки и контроля; 4-— штабелер;

5 - стеллаж-накопитель спутников; 6 - ячейки стеллажа; 7 - агрегагы загрузки;

8-многооперационные 5-координатные станки с ЧПУ; 9 - системы инструментального обеспечения; 10 -робот-автоопераюр; 11 - инструментальный склад-накопитель;

12—многооперационные 6-координатные :танки с ЧПУ; 13, 14 - пульты оператора;

15 - транспортная линия; 16 — 5-координатный станок для сверления глубоких отверстий; 17—23-управляющий вычислительный комплекс; 24, 25 -склады заготовок и комплектующих изделий

Оценка эффективности применения ГАЛ

Для оценки экономической эффективности показательно сравнить АЛП-3-2 и участок автономно работающих 16 станков с ЧПУ типа обрабатывающий центр, выпускающих одно и то же число одинаковых деталей (6600 сложных в обработке корпусов гидроагрегатов 50 разных наименований) в год.

В обоих случаях в три смены используются одинаковые по техническим характеристикам станки, при этом учитывается, что 16 станков обслуживают 8 станочников.

Трудоемкость изготовления типовой детали: на ГАЛ — 5,6 ч, а на станке — 7,56 ч

Коэффициент сменности при работе в две смены: ГАЛ — 2, а станков — 1,6; в три смены: ГАЛ — 3, станков — 2,2.

Коэффициент загрузки оборудования: ГАЛ - 0,85, станков -0,7.

Производственный цикл: на ГАЛ 6 дней, на станках - 45 дней.

Примерно равные затраты не учитываются (по производственным площадям, стоимости инструмента и т. д.).

Экономическая эффективность применения ГАЛ по сравнению с автономно эксплуатируемыми станками с ЧПУ образуется в основном за счет:

· сокращения затрат (экономии основных фондов) на закупку оборудования в связи с уменьшением его числа;

· уменьшения затрат на строительство производственных площадей под уменьшенное число оборудования;

· экономии фонда заработной платы в связи с сокращением состава производственного и обслуживающего персонала;

· уменьшения вложений в оборотные фонды, так как уменьшается в разы производственный цикл изготовления продукции, ее партионность, необходимые запасы.

Кроме того, во всех случаях уменьшаются потери от брака и во многих случаях сокращаются затраты на оснастку.

Практика показала, что внедрение ГАЛ в 2—3 раза сокращает численность персонала, работающего во вторую и третью смены, облегчая организацию и обслуживание производства.

Применение гибких производственных линий и участков механообработки:

· увеличивает уровень технической вооруженности труда,

· в значительной мере решает проблему сокращения дефицита рабочих,;

· увеличивает долю умственного труда и сводит к минимуму долю физического;

· повышает требования к квалификации работников, обслуживающих комплекс; в ряде случаев в связи со сложностью выполняемых работ обслуживающий персонал должен иметь специальное среднее или высшее образование (инженеры по вычислительной технике, программисты).

· Следует учитывать, что создание ГАЛ сопряжено со значительными материальными затратами.

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на эксплуатационную эффективность ГПС, является выбор оптимального варианта технологического процесса под отобранную номенклатуру деталей.