В.В. Трухин Обследование предприятия для организации роботизированных производств

Министерство образования Российской Федерации Кузбасский государственный технический университет Кафедра гибких автоматизированных производственных систем

ОБСЛЕДОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ РОБОТИЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Методические указания к практическим занятиям по курсу "Технологические основы создания РТК" для студентов специальности 120200 "Автоматизация технологических процессов и производств"

Составитель В.В.Трухин

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 5 от 29.03.2000

Рекомендованы к печати Учебно-методической комиссией специальности 210200 Протокол № от 263 от 26.04.2000

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 2000

1

Цель работы: изучение проблем комплексной автоматизации в машиностроительном производстве, опыта создания переналаживаемых роботизированных комплексов и методов обследования предприятий.

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на достигнутые успехи в области автоматизации процессов в промышленности, целый ряд технических операций и переходов, таких как загрузка-разгрузка станков, сборка, транспортирование, не удавалось автоматизировать. Появление промышленных роботов, их универсальность – возможность выполнять различного вида механические операции, а также быстрая перестройка на новые операции, являются основной принципиальной особенностью ПР перед традиционными средствами автоматизации.

Промышленные роботы являются, таким образом, новым средством комплексной автоматизации современного многономенклатурного производства [2, 4].

Однако при конкретном применении ПР необходимо учитывать специфические особенности ПР как средства автоматизации и как объекта экономического анализа и обоснования.

Методические указания позволяют на практических занятиях изучить и апробировать методы обследования предприятий для обоснования целесообразности организации на них РК механической обработки деталей и сборки изделий.

1. ПЕРЕЧЕНЬ ВЫПОЛНЯЕМЫХ ЗАДАНИЙ

В соответствии с индивидуальными заданиями студентам необходимо выполнить следующий объем работы:

1. Выполнить обработку исходных данных.

1.1. Конструкторский и технологический анализ изделий. 1.1.1. Определение технологичности конструкции.

1.1.2. Выявление выраженных баз, возможности автоматического ориентирования.

1.1.3. Выявление поверхностей для захватывания изделия робо-

том.

1.1.4. Выявление особенностей транспортирования, накопления, хранения.

1.1.5. Группирование изделий (не менее 2-3 наименований).

2

1.2. Анализ средств технологического оснащения.

1.2.1. Соответствие технологического оборудования по расположению и размерам рабочей зоны, возможностей доступа в нее, точности установки заготовки, способа базирования.

1.2.2. Тип исполнения ПР.

1.2.3. Анализ характеристики оснащения:

•способы контроля и управления циклом;

•способы закрепления изделий в зоне обработки;

•способы удаления отходов;

•способы смазывания и охлаждения;

•способы контроля качества;

•способы настройки и замены инструмента.

2.Разработка технического предложения на создание роботизированного комплекса. Предложение представляется на картах прил. 1.

3.Экономическая оценка технического предложения.

4.Составить отчет.

2.ВЫБОР ОБЪЕКТОВ РОБОТИЗАЦИИ

Объектами роботизации являются производственные процессы, в том числе технологические и вспомогательные переходы. Средствами роботизации являются промышленные роботы [1, 2].

Выбор объектов роботизации является составной частью системы технической подготовки роботизированного производства.

Подготовка роботизированных производств на предприятии строится в соответствии с ГОСТ 14.002-70.

Выбор объектов роботизации включает:

•сбор исходной информации о производственных процессах;

•анализ и обработку собранной информации;

•отбор наиболее предпочтительных объектов по совокупности организационно-технических, экономических и социальных факторов, выполняется он в два этапа: сначала осуществляется предварительный выбор, а затем окончательный [3].

3

2.1. Предварительный выбор объектов роботизации

Предварительный выбор объектов роботизации выполняется на основании результатов укрупненного обследования производственных процессов на предприятии.

Обследование выполняется дифференцированно по видам производства (литейное, штамповочное, сборочное и т.п.) в разрезе производственной структуры (цехов, участков) и охватывает все подразделения предприятия. Укрупненное обследование выполняется группой специалистов: по роботизации, технологов по методам производства, по экономике и организации производства.

В ходе обследования анализу подлежат следующие факторы: условия труда на рабочих местах; показатели текучести и нехватки кадров; наличие "узких мест" и резервов совершенствования организаци- онно-технической структуры производства; необходимость повышения качества выпускаемой продукции; уровень механизации и автоматизации производства; тип производства; номенклатура близких по конст- руктивно-технологическим признакам предметов производства; конструктивные возможности роботизации с учетом особенностей производства и типажа выпускаемых ПР.

Производственные процессы, на которых признано нецелесообразным применение ПР, должны исключаться из перечня возможных на данном этапе объектов роботизации.

2.2. Окончательный выбор объектов роботизации

Окончательный выбор объектов роботизации выполняется силами разработчика (исполнителя) по результатам комплексного обследования производства, разработки и социально-экономического обоснования технического предложения на создание РК.

3. СОДЕРЖАНИЕ И МЕТОДЫ КОМПЛЕКСНОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Целью комплексного обследования являются документальный сбор и обработка первичной информации конструкторского, технологического, организационного, экономического и социального характера, необходимые для обеспечения комплексного решения задач роботизации производства.

4

Комплексное обследование включает пять основных направлений: 1. Сбор данных об изделиях, обрабатываемых в обследуемом про-

изводственном звене.

2.Сбор данных о средствах технологического оснащения обследуемого производства (ОП).

3.Определение организационных параметров ОП.

4.Сбор исходной экономической информации, касающейся ОП.

5.Определение социальных предпосылок роботизации производ-

ства.

Собранные исходные данные подлежат обработке с точки зрения возможностей и особенностей роботизации рассматриваемых производств, в результате чего формируются предложения на создание роботизированных комплексов.

3.1. Обследование изделий

Цель сбора данных об изделиях, обрабатываемых (собираемых) в производственном звене – сбор конструкторской технологической и планово-организационной информации.

Данные об изделиях заносят в форму (табл. 1). В графе 3 записывают годовой объем производства и перспективы его изменения. В графе 6 записывают номер операции, указанный в карте, а в графе 7 – ее наименование и содержание.

Источники информации при обследовании деталей сведены в табл. 1. В таблицу включены данные обо всех деталях обследуемого подразделения, а также аналогичных деталях, выпускаемых другими производственными подразделениями.

В ходе подготовки производства к внедрению ПР большую роль играют специализация и концентрация производства однотипных изделий, позволяющая обеспечить полную загрузку высокопроизводительных РК.

3.2. Обследование средств технологического оснащения

Объектами обследования являются технологическое оборудование, средства механизации и автоматизации, технологическая оснастка, установленные или предполагаемые к установке в обследуемом звене производственного процесса, включенные в графу 8.

Таблица 1

Данные обследования изготовляемых деталей

6

Данные об оборудовании и средствах механизации и автоматизации заносят в таблицу произвольной формы, содержащую следующую информацию: тип оборудования; модель оборудования; год изготовления; число единиц оборудования; балансовая стоимость единицы; мощность установленных электродвигателей; средний расход сжатого воздуха в единицу времени; основные технические характеристики и др.

Данные о технологической оснастке также заносят в таблицу, содержащую следующую информацию: тип и вид оснастки; специальная или универсальная цена единицы (себестоимость изготовления); основные технические характеристики и др.

Источниками информации при обследовании являются: 1) паспорта покупного оборудования и оснастки;

2)конструкторская документация на нестандартное оборудование

иоснастку;

3)ведомости установленного оборудования;

4)данные материальной бухгалтерии.

Информация о производственных площадях и размещении оборудования содержится в планировках участков.

3.3. Определение организационных параметров производства

Цель этого направления обследования – сбор следующей плановоорганизационной информации: коэффициент сменности работы оборудования и пути его повышения; преобладающий тип производства; формы специализации производств (подетальная, предметная, технологическая); основные потоки предметов производства, оснастки и отходов производства; система оперативного планирования производства; наличие "узких мест" в производственном процессе и пути их устранения; наличие помещений для хранения межцеховых и межоперационных заделов; периодичность поступления в цех исходных материалов; требования по ритмичности обеспечения изделиями сборки.

3.4. Сбор исходной экономической информации

Сбор данных, необходимых для расчета технико-экономических показателей роботизации.

7

3.5. Выявление социальных предпосылок роботизации

Социологическое обследование производства включает сбор соци- ально-экономической информации по следующим направлениям: определение социальных характеристик труда; определение структуры кадров рабочих и тенденций ее изменения; выявление социальноэкономических факторов.

Обследуются условия и характер труда рабочих и выявляется степень воздействия на человека различных вредных факторов на рабочих местах. Выявляется степень превышения по каждому фактору его предельно допустимых значений. Для сбора таких данных рекомендуется табл. 2.

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ

4.1. Обработка данных обследования производства

4.1.1. Обработка первичных данных об изделии Обработка данных об изделии включает:

• подробный конструкторский и технологический анализ изде-

лий;

•предварительный отбор изделий для производства в РК, а также группирование отобранных изделий, выпускаемых серийно.

Конструкторский и технологический анализ изделий включает:

•определение конструктивных характеристик и особенностей производства изделий;

•определение технологичности конструкций с учетом требований ГОСТ 14.204-73, а также возможности формализации выполняемых при производстве изделий переходов и операций;

•классификацию изделий по признакам: форма, размеры, конструктивные элементы, масса, исходный материал, вид заготовки, класс точности обработки, структура технологического процесса и др.;

•выявление ясно выраженных баз и признаков ориентирования изделий, в том числе возможности автоматического ориентирования;

•выявление поверхностей для захватывания и особенностей захвата изделий роботом;

•выявление особенностей транспортирования, накопления и хранения изделий.

8

Таблица 2 Форма для обследования условий труда рабочих

Численность рабочих: __________, в том числе женщин: __________ ,

рабочих моложе 18 лет: ___________, старше 50 лет: _____________

9

Предварительный отбор выполняется по совокупности всех признаков.

4.1.2. Группирование отобранных изделий Группирование изделий проводится:

•по сходности технологических маршрутов их производства;

•по общности способов накопления указанных выше конструкторских и технологических признаков изделий для транспортнозагрузочных ПР;

•по исходной ориентации, захвата и удержания, смазывания и очистки оснастки и др., выполняемых в автоматическом режиме в РК.

4.1.3. Обработка собранных данных о средствах технологического

оснащения Обработка собранных данных о средствах технологического ос-

нащения включает обобщение и анализ трех групп его характеристик. 4.1.3.1. Анализ характеристики оборудования, определяющие тре-

бования к ПР, геометрическим характеристикам их рабочих зон, быстродействию, точности позиционирования рабочего органа, а именно:

•расположение и размеры рабочей зоны оборудования, возможности доступа в нее;

•точность установки заготовки в зоне обработки;

•способы базирования изделий (заготовок);

•среднее машинное время обработки;

•габаритные размеры оборудования и его расположение в цехе. 4.1.3.2. Анализ характеристики оборудования, определяющие воз-

можность его совместной работы с ПР и другими средствами автоматизации в единой системе с общей схемой электроавтоматики.

Делаются выводы о необходимости модернизации или замены оборудования, разработки устройств согласования и т.п.

4.1.3.3. Анализ характеристики технологического оснащения, определяющий перечень функций, подлежащих автоматизации при создании РТК, а именно:

•способы контроля и управления рабочим циклом;

•способы закрепления изделий в зоне обработки;

•способы очистки базовых поверхностей;

•способы удаления отходов;

•способы смазывания и охлаждения зоны обработки;

•способы контроля качества;

•способы подстройки и замены инструмента;