3 Расчет интенсивности грузопотоков и производительности складского робота-штабелера

Основой для проектирования транспортной системы является схема материальных потоков, цеха и участков, которая должна быть составлена с учетом обеспечения мощности грузопотоков. Грузовые потоки цеха представляют собой определенную схему движения предметов труда в соответствии с последовательностью производственного процесса. Расчет интенсивности грузопотоков и определение их оптимальных схем является одной из составляющих частей проекта АТСС. Организация оптимальных грузопотоков включает в себя решение таких задач, как сокращение обшей длины транспортных путей, пересечений и разветвлений, исключение транспортных петель и возвратных трасс, обеспечение ремонтопригодности транспортных средств. Это приводит к снижению капитальных и эксплуатационных затрат.

Заготовки, уложенные в кассеты, подаются с заготовительного участка в ГПС внутризаводским транспортом. Фонд работы транспорта принимаем равным 260 дней. Коэффициент неравномерности грузопотока 1,5.

Расчетная интенсивность поступления заготовок в ГПС [4]

(17)

где α_б=5% - процент бракованных деталей;

n_см=2 – количество смен;

T_см=8 ч – длительность смены;

k_z=0,85 – коэффициент использования рабочего времени.

Расчетная интенсивность выдачи готовых деталей из ГПС [4]

(18)

где k_в=0,85 – коэффициент неравномерности выдачи готовых деталей.

Расчетная интенсивность выдачи заготовок со склада на ГПМ [4]

(19)

Расчетная интенсивность поступления готовых деталей с ГПМ [4]

(20)

Производительность робота-штабелера определяется суммированием грузопотоков заготовок и деталей с учетом дополнительного грузопотока оснастки и инструмента через склад в ГПС и обратно. Дополнительный грузопоток учитывается повышающим коэффициентом f_u=1,25.

(21)

где n_оп=3 – среднее число операций обработки детали на станке.

4 Расчет емкости и габаритов склада

Основные расчетные параметры при проектировании автоматизированного склада следующие:

1) геометрические размеры ячеек;

2) число ярусов по высоте;

3) высота подъема грузозахвата штабелера;

4) занимаемая площадь.

Расчет вместимости склада ведем с учетом времени нахождения заготовок и деталей на складе в ходе обработки партии запуска [3]

(22)

где τ_шт=9 мин – штучное время обработки деталей;

N_тр=170 шт – размер транспортной партии заготовок;

n_оп=3 – количество операций на станке;

η_ст=0,9 – коэффициент использования оборудования в ГПС;

r_гпм=5 – количество обрабатывающих модулей.

Для простоты решения принимаем величину транспортной партии заготовок за размер партии запуска деталей для обработки в ГПС.

Определяем количество поддонов, хранящихся в складе [3]

(23)

В качестве склада выбираем однорядный многоярусный стеллаж с автоматическим краном-штабелером.

Расчетная схема автоматического склада приведена на рисунке 2.

Высоту яруса стеллажа можно определить, зная высоту или толщину тары (для плоского поддона) Δ или сумму высоты ножек поддона и толщины его настила (для стоечных и ящичных поддонов), собственную высоту груза c, зазор между верхом нижнего поддона (для ящичных и стоечных поддонов) или лежащего на нем груза (для плоских поддонов) до низа опорной поверхности следующей по высоте тары с грузом, по формуле .

Для бесполочных стеллажей принимают , для каркасных (в зависимости от толщины полки), а при штабельном хранении .

Высота яруса в стеллаже [3]

. (24)

где Δ=130 мм – высота кассеты;

с=225 мм – высота груза;

е=100 мм – зазор между кассетами.

Высота складского помещения в зоне хранения грузов H_x определяется

стандартными строительными размерами здания.

Рисунок 2 – Расчетная схема автоматического склада

Число ярусов рассчитывают по формуле

(25)[3]

где R – количество поддонов хранящихся на складе;

y – число ячеек по длине склада;

x – число ячеек в глубину склада.

Длина производственного участка

(26)[3]

где r_гпм=5 – число модулей;

L_М=5м – габаритная длина модуля с учетом прохода;

L_ЧПУ=1,4м – габаритная длина электрошкафов управления ГПМ.

Принимаем длину стеллажа равной длине производственного участка