Контрольно-курсовая работа Проект склада гибкого автоматизированного производства

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

Кафедра «Технология машиностроения»

Транспортно-складские системы

Контрольно-курсовая работа

ПРОЕКТ СКЛАДА ГИБКОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Выполнил:

ст.гр. 630351 М.А. Титов

Проверил:

к.т.н., доцент О.В. Петров

Тула 2009

Разрабатывается проект гибкой производ­ственной системы (ГПС) механической обработки деталей типа «тела вращения» со следующими параметрами:

Максимальный диаметр детали:

Длина детали:

Максимальный диаметр заготовки:

Длина заготовки:

Годовая программа выпуска тыс. деталей. Число гибких производственных модулей (ГПМ) . Расчетное штучное время обработки на одном станке мин. Число смен работы в сутки . Число операций для изготовления законченной детали на разных станках . Число транспортных партий прибытия и отправления заготовок и готовых деталей шт.

Деталь «Поршень» является телом вращения. В качестве исходной заготовки используется пруток мм и длиной 200 мм. Материал заготовки – сталь 45 ГОСТ 1050-88. Эскиз детали показан на рисунке 1. Массу детали определим с помощью САПР «Компас-3D» (рис. 2).

Рис. 1. – Эскиз детали «Плунжер»

Рис. 2. – Масса детали «Плунжер»

Далее задаемся размерами кассеты в плане:

а = 700 мм, b = 800 мм.

Укладку деталей в кассете при­нимаем в один ряд: N_c = 1 для удобства загрузки и съема их грузозахватами перегрузочных роботов у станков. Определяем число заготовок (или деталей) в кассете: при укладке по способу 1 (вертикально):

при укладке по способу 2 (горизонтально вдоль кассеты):

при укладке по способу 3 (горизонтально поперек кассеты):

Высота кассеты с грузом:

при способе 1: ;

при способе 2: ;

при способе 3: .

Объем, занимаемый одной кассетой:

при способе 1: ;

при способе 2: ;

при способе 3: .

Число заготовок, помещающихся в 1 м³ объема про­изводственного помещения:

при способе укладки 1: ;

при способе 2: ;

при способе 3: .

Принимаем способ укладки деталей и заготовок в кас­сету № 1, так как он обеспечивает наилучшее использование объема производственного помещения.

Потребная грузоподъемность кассеты:

при загрузке заготовками

;

при загрузке готовыми деталями

Принимаем грузоподъемность поддонов G = 650 кг.

Допустим, что заготовки будут укладываться в кас­сеты на заготовительном участке и поступать в ГАПС уже укомплектованными кассетами. Это наиболее ра­циональный вариант организации производства.

Расчетная интенсивность внешнего грузопотока при­бытия заготовок в ГАПС

,

где - процент бракованных деталей;

– число дней работы ГАПС в году;

- коэффициент неравномерности прибытия заготовок в ГАПС с внутризаводского транспорта.

Расчетная интенсивность выдачи готовых деталей из ГАПС

,

где — коэффициент неравномерности выдачи го­товых деталей из ГАПС на внутризаводской транспорт;

— коэффициент использования рабочего времени.

Расчетная интенсивность выдачи заготовок со склада на производственный участок

Расчетная интенсивность поступления готовых дета­лей с производственного участка на склад

Потребная производительность складского робота

,

где — коэффициент, учитывающий грузопоток инструмента.

Потребная вместимость склада

R=1239 поддон

где n_оп — число операций на разных станках для изго­товления детали.

В качестве склада выбираем стеллажный склад с авто­матическим стеллажным краном-штабелером (складским роботом). Определяем параметры склада и одновременно компоновку ГАП (рис. 3).

Высота яруса в стеллажах

;

Длина производственного участка

Принимаем длину стеллажей равной длине производ­ственного участка ГАП:

Число ячеек по длине склада

Принимаем компоновку ГАП, как показано на рис. 3, и число стеллажей х=1.

Число ярусов в стеллажах по высоте

Высота стеллажей

Ширина стеллажей

Длина склада

Время цикла стеллажного крана-штабелера определяем по формуле

где z*, у* - число ячеек в стеллажах, которое кран-штабелер должен пройти в цикле по вертикали и гори­зонтали;

а = 0,7 м — длина поддона-кассеты (размер вдоль стеллажей);

b = 0,8 м — ширина поддона-кассеты (размер в глубину стеллажей);

— скорости движения стеллажного крана-штабелера по длине (вдоль стеллажей), по вертикали и выдвиже­ния телескопического грузозахвата;

— высота яруса стеллажей;

— зазоры вдоль и в глубину стеллажей между тарой и конструкциями стеллажей.

Минимальное время цикла (при у* = 0, z* = 0)

Максимальное время цикла

Среднее время цикла

Потребное число кранов-штабелеров при коэффициенте использования рабочего времени k_t = 0,85

Максимальная, загрузка крана-штабелера по времени

Длина накопителя для приема и выдачи поддонов кассет из ГАПС

Вместимость накопителя ,

где - число заготовок в транспортной партии.

Капитальные затраты на создание склада и транспорт­ной подсистемы гибкого производства

где Н_с = 15 м — высота помещения, необходимая для размещения склада;

X — 2,7, L_с — 44,4 м — ширина и длина участка, занимаемого складом и транспортной подсистемой;

— стоимость 1 м³ производ­ственного корпуса, в котором создается ГАПС;

R = 1239 — число мест для поддонов-кассет в стеллажах склада;

— металлоемкость стеллажей в расчете на один хранящийся поддон;

— стоимость 1 т металлоконструкций стеллажей с монтажом и окраской;

— стоимость одного поддона-кассеты;

— число ГПМ на производственном участке ГАПС;

— стоимость одного устройства приема-выдачи грузов у ГПС;

— длина кон­вейера-накопителя;

— стоимость 1 м длины кон­вейера-накопителя;

— металлоемкость подкрановых путей для крана-штабелера;

– стоимость 1 т металлоконструкций;

— число кранов-штабелеров в АТСС ГПС;

— стои­мость одного стеллажного крана-штабелера грузоподъемностью 250 кг;

— стоимость си­стемы автоматического управления АТСС гибкого про­изводства.

Годовые эксплуатационные расходы по автоматиче­скому складу и транспортной подсистеме ГАПС

где р = 0,2 чел. — часть трудозатрат слесаря и элек­трика — наладчиков АТСС ГПС;

— стоимость части производственного здания, занимаемого АТСС ГПС, и подкрановых путей для автоматического стеллажного крана-штабелера;

, , — стоимости стеллажей, конвейера-накопителя и устройств приема-выдачи грузов у гибких производственных модулей;

— отчислений на содержание, амортизацию и ремонт про­изводственного здания, стеллажей, конвейеров и перегрузочных устройств, кранов-штабелеров и системы авто­матического управления.

Приведенные затраты по АТСС ГПС

Себестоимость переработки грузов в АТСС ГПС

где — средняя масса одной детали.

Список использованной литературы

1. Маликов О.Б., Малкович А.Р. Склады промышленных предприятий: Справ./Под общ. ред. О.Б. Маликова. – Л.: Машиностроение, 1989. – 672 с. ил.

11