Последовательность проектирования линий.
Автоматические линии рассчитываются исходя из необходимости обеспечения заданного объема выпуска продукции. Одной из основных и обязательных предпосылок для широкого внедрения таких линий является повышение производительности оборудования и облегчение условий труда.
Условия, этапы и способы проектирования автоматизированных линий могут быть различными в зависимости от характера процесса и назначения этих линий, однако общую схему последовательности проектирования можно представить в таком порядке:
- изучение и анализ состояния оборудования и организации производства до введения механизации и автоматизации;
- выявление возможности и целесообразности внедрения механизированных и автоматических линий при заданных условиях производства (предварительные расчеты производительности линий, определение количества оборудования и рабочих мест, выбор оборудования, предварительное размещение оборудования и планировка линии на участке);
- проектирование синхронной работы на автоматической линии;
- окончательная разработка технологического процесса для механизированной или автоматической линии с экономическим обоснованием проекта;
- уточнение предварительных расчетных данных — количества оборудования и рабочих мест, времени обработки изделий на линиях, расчет производительности линий, коэффициента использования рабочего времени;
- выбор организационной структуры и характера движения изделий на линии;
- проектирование конструкции частей автоматических и механизированных линий, инструмента и приспособлений;
- разработка организационно-технических мероприятий по повышению степени использования проектируемой линии (уменьшению потерь производительности). При проектировании автоматических линий учитывается не только характер технологических процессов и производственные условия предприятия, но и предполагается дальнейшее повышение технического уровня производства, а также увеличение выпуска продукции. При этом анализируются:
а) конструкция ремонтируемого или обрабатываемого узла или детали, их особенности, возможность ремонта и сборки в условиях автоматизированного производства;
б) технологический процесс разборки, ремонта, обработки и сборки (степень расчленения его на операции, состав операций, степень синхронизации работы, характер и размер ремонтных и пригоночных работ, осуществляемых в процессе ремонта и сборки);
в) степень предварительной подготовки деталей и узлов к обработке, ремонту и сборке, качество и точность станочной обработки, нормативные и фактические допуски на обработку;
г) затраты времени па обработку и ремонтно-сборочные операции;
д) оборудование, инструмент и приспособления, применяемые при выполнении технологических процессов;
е) производственные площади и их планировка;
ж) технологические маршруты производственных процессов;
з) объем выпуска и система обслуживания производства.
Результаты анализа являются исходными материалами для выбора типа линии, характера технологического процесса обработки или сборки, средств механизации и автоматизации технологического процесса.
Выбор и анализ производительности, расчет оптимального числа позиций линии.
Производительностью машин (линии) называется количество продукции, выпущенной ею в единицу времени. Производительность линий определяется их технологическими (принципиальными) схемами, параметрами и режимами обработки и конструктивными особенностями. При автоматизации технологических процессов в ремонтном производстве чаще всего рассматривается штучная производительность, определяемая количеством изделий (локомотивов, вагонов или деталей и узлов), выпускаемых в единицу времени. Различают три вида производительности машин: действительную Пф, теоретическую Пт и технологическую Пид.
Действительная, или фактическая, производительность определяет то реальное количество продукции, которое линия выдает в среднем за единицу времени (обычно за минуту или час) в течение смены или другого периода, включая цикловые и различного рода внецикловые потери — наладку машин, установку и смену инструмента, простои. При расчете и анализе работы машин и автоматических линий необходимо учитывать, в каком цикле работает машина (линия) и каковы структура и состав цикла.
Машины и линии, применяемые в ремонтном производстве, работают, как правило, циклично с многократным повторением (характеризуемым кинематическим циклом машины, например, периодом одного или нескольких оборотов главного вала машины) не только кинематических параметров основных механизмов, но и производственной функции (цикла), например, выпуск изделий через определенные интервалы времени. При этом можно в общем случае различать взаимосвязанные операции различного характера: транспортные; установочные; собственно рабочие, когда происходит взаимодействие рабочего инструмента или физико-химической среды с обрабатываемым материалом; контрольные; смены инструмента; регулировочные и т. д.
Некоторые из этих операций совмещаются во времени, полностью или частично (контроль качества осуществляется в процессе обработки), а некоторые остаются несовмещенными (изделие раньше устанавливается, а затем обрабатывается). Одни операции выполняются в каждом производственном цикле, а другие (так называемые внецикловые) гораздо реже, через некоторое постоянное или переменное число производственных циклов (настройка и регулирование, заточка инструмента и т. д.).
Суммарная длительность всех несовмещенных цикловых операций технологического процесса как основных, так и вспомогательных характеризует время, необходимое для проведения технологического процесса, и называется технологическим циклом машины или линии Ттх.
Период времени цикла работы линии с учетом внецикловых операций называется рабочим или полным циклом Тц. По истечении этого времени со станка или позиции сходит одно обработанное изделие. Часто вместо циклового рабочего времени вводят понятие ритма работы оборудования R. Продолжительность рабочего цикла машин или линий периодического действия определяется так:
(27)
где tрц — время непосредственной обработки изделия;
tхв — время, затрачиваемое на холостые ходы и вспомогательные внутрицикловые операции;
tвнц — время, затрачиваемое на внецикловые операции.