ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОИЗВОДСТВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В НИХ

Существующее в мировой практике машинострои­тельное производство становится мелкосерийным и многономенклатурным производством, постоянно осваивая новые изделия. Для сокращения сроков освоения новых изделий требуются металлорежущие станки (МРС) с числовым программным управлением (ЧПУ). При оснащении станка с ЧПУ промышленным роботом станок, по существу, превращается в автомат. Но этот автомат существенно отличается от станков-автоматов крупносерийного производства возможностью быстрой переналадки на обработку новой заготовки. Металлорежущий станок, оснащенный системой ЧПУ и роботом, превратился в металлорежущую систему, работающую без непосредственного участия человека.

В современных условиях прогрессивным может быть только такое производство, которое способно учитывать изменения спроса заказчиков и быстро переходить на выпуск новых изделий, т.е. обладать гибкостью. Под гибкостью металлорежущей системы понимают ее способность быстро перестраиваться на обработку новых деталей в пределах технической возможности оборудования. Именно поэтому и возникла принципиальная новая организация производства – гибкие производственные системы (ГПС).

Однако каждое предпри­ятие имеет свои характеристики и их значения, свои технологии, свой парк технологического оборудования, свои особенности планирова­ния, организации производства и т.д. и т.п. И, тем не менее, сущест­вуют некоторые признаки, на основе которых можно определить примерные объемы продукции, выпускаемой предприятием, принци­пиально оценить технический уровень используемого оборудования. Многие признаки больше основаны на интуиции исследователя и его профессиональных знаний, но имеются и такие характеристики, кото­рые практически однозначно определяют тип производства. К таким характеристикам относится так называемый коэффициент закрепле­ния операций, успешно используемый в практике отечественного ма­шиностроения.

Тип машиностроительного производства в России определяется программой выпуска одинаковых изделий в год и трудоемкостью их изготовления. В этом смысле различают следующие типы произ­водств: единичное, серийное (мелко, среднее и крупное) и массовое. Тип производства можно определить аналитически при помощи ко­эффициента закрепления операций: ; где Н₀ - общее число операций, необходимое для выпуска изделий; Нр.м - число рабочих мест, на которых выполняются операции.

Ко­эффициент закрепления операций представляет собой отношение числа всех различных операций обработки, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест [ГОСТ 30286-94].

В табл. 1. приведены данные, определяющие тип отечественного производства в зависимости от значения К_з.о .

Таблица 1

В зарубежной практике подобная классификация отсутствует, а в основу определения типа производства приняты показатели, учиты­вающие количество наименований (номенклатуру) деталей, находя­щихся в производстве, и их годовой выпуск. Усредненные значения этих показателей приведены в табл. 2.

Таблица 2

На основе анализа содержания табл. 1 можно сделать некоторые общие представления о технологических особенностях и возможно­стях предприятия, характеристика которого подпадает под соответст­вующее значение К_з.о..

Для предприятия, характеристика которого К_з.о. = 1, означает, что на всем временном отрезке своей деятельности оно производит обра­ботку изделия (заготовки) только одного наименования, используя одно и то же оборудование (в основном автоматические линии). Для предприятия с характеристикой

К_з.о. = 1 свойственно производить выпуск изделия в больших количествах. При этом используемое тех­нологическое оборудование относится к высокопроизводительному специальному оборудованию. При смене объекта производства специальное технологическое оборудование так же подлежит замене или существенной модернизации.

Противоположная массовой характеристике характеристика единичного производства означается необходимостью обработки изде­лий, номенклатура которой определяется устойчивым потребитель­ским спросом на рынке. Для единичного производства не всегда воз­можно точно установить, какое количества изделий необходимо изго­товить во времени и поэтому состав технологического оборудования больше относится к понятию универсального. Здесь необходимо за­метить, что универсальное оборудование используется и в массовом производстве, например, при отработке конструкции и технологии из­готовления нового изделия, предполагаемого в дальнейшем к массовому выпуску.

Все что находится между характеристиками единичного и массо­вого производства, относится к серийному производству, которое в свою очередь делится на: мелко, средне и крупносерийное производ­ство. Разделение серийного производства на более мелкие состав­ляющие зависит от количества переналадок, необходимых для изго­товления продукции. Естественно, что и состав технологического оборудования при этом трансформируется. Для крупносерийного производства характерно использование больше специализированно­го оборудования, обеспечивающего обработку типовых заготовок, но с разными габаритами. Ближе к мелкосерийному производству боль­ше проявляется универсальный характер оборудования с использова­нием различных средств автоматизации, позволяющих минимизиро­вать вспомогательные потери.

Если определение типа производства ранее было четким, то в настоящий период оно исчезает. Расширение номенклатуры изделий постепенно распространяется на массовое производство или на крупносерийное, например, на автомобилестроение, где на основе базовой модели выпускают многочисленные модификации. В настоящее время это ассоциируется с применением оборудования с программным управлением и ЭВМ от непосредственного управления оборудованием до управления технологическими и производственными процессами на базе ГПС

Гибкие производственные системы (ГПС) – это управляемая средствами вычислительной техники совокупность технологического оборудования. Состоящего из различных сочетаний гибких производственных модулей (ГПМ), включающие станки с системой ЧПУ и ПР. Другими словами, ГПС представляет собой управляемый с помощью ЭВМ интегрируемый комплекс станков с ЧПУ, автоматизированных устройств перемещения материалов и инструментов, в том числе и ПР, а также контрольно-измерительного оборудования.

Центральное место в ГПС занимают обрабатывающие центры (ОЦ) для обработки корпусных деталей токарно-обрабатывающие центры (ТОЦ) для обработки тел вращения. В конструкциях ОЦ для встраивания в ГПС преобладает принцип неподвижности заготовки при ее обработке и осуществления подачи инструмента за счет перемещения шпиндельной головки и колонны станка, что обеспечивается большая гибкость и производительность за счет возможности много инструментальной и многошпиндельной обработки, более коротких перемещений узлов и лучшего отвода стружки.