Разработка реляционной базы данных для хранения информации о сварочных роботах

Наиболее действенным путем повышения безопасности труда при программировании роботов является переход к внешнему программированию в сочетании с САПР, т.е. системой автоматического проектирования РТК и технологического процесса сварки на РТК.

В соответствии с ГОСТ 12.2.072-98 скорость перемещения исполнительных устройств, при обучении и наладке РТК не должна превышать 0,3 м/с, если условия выполнения этих работ требуют присутствия обслуживающего персонала в рабочей зоне. На пониженной скорости целесообразно также проводить и первую проверку функционирования робота по новой программе.

Предусматривая различные блокировки, следует учитывать время срабатывания блокировок и иметь в ввиду, что, выполняя резкие движения, человек может перемещаться на 0,9 м за 0,2 с.

Для уменьшения опасности травмирования персонала, находящегося в рабочей зоне робота при обучении или техническом обслуживании, могут применяться упругие бамперы, крепящиеся к руке робота. При смещении или деформации бамперов срабатывают соответствующие аварийные переключатели. Роме того, упругий бампер смягчает удар о препятствие.

Сварочное оборудование при роботизированной сварке загружено в 2-3 раза более интенсивно, чем при полуавтоматической. В соответствующее число раз увеличивается количество выделяемых вредных газов и аэрозолей в расчете на одну горелку. Отсос вредных выделений непосредственно из зоны их возникновения, т.е. оборудование сварочных горелок роботов всасывающим соплом системы газоудаления, является наиболее эффективным с точки зрения очистки цеховой атмосферы, однако ухудшает манипуляционные возможности сварочного робота и значительно затрудняет возможность сварки в стесненных условиях.

Существуют системы общего удаления вредных газов и аэрозолей из рабочей зоны. Такие системы достаточно удобны при использовании при использовании двухпозиционных поворотных столов. Ограждение рабочей зоны в этом случае выполняют из гибких пластиковых лент, которые не препятствуют повороту стола с заготовками и сварными конструкциями, но создают вокруг рабочей зоны своего рода изолированный объем пространства, из которого газы и аэрозоли отсасываются более интенсивно и не распространяются по цеху, как это происходит при отсутствии описанного ограждения. Указанное ограждение способствует повышению безопасности персонала как в части предотвращения механических травм, так и в отношении защиты окружающих от брызг расплавленного металла и светового излучения.

Никакие средства техники безопасности не исключают несчастных случаев при работе с роботами, если персонал не будет подготовлен хорошо. К работе с роботами, согласно ГОСТ 12.2.072-98 допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и получившие удостоверение на право обслуживания роботов, РТК и участков с роботами.

Для средств робототехники, может быть, более чем для других видов технических средств, справедлив принцип: “безопасно то оборудование, которое обеспечено надлежащим уходом и качественным техническим обслуживанием”.

Необходимо обеспечить регулярную и тщательную проверку исправности всех механических соединений, передач и механизмов, целостность кабелей, правильность и надежность функционирования средств безопасности.

Особо важное значение имеет поддержание порядка на роботизированном рабочем месте. Недопустимо складирование заготовок и деталей на полу в непосредственной близости от рабочей зоны. Эти предметы могут быть косвенной причиной травмирования персонала роботом, так как отвлекают внимание персонала, мешают свободному перемещению и препятствуют выбору наиболее удобного и безопасного места при работе. По той же причине опасны свободно лежащие на полу соединительные кабели и провода, как это иногда бывает на этапе пуско-наладочных работ.

4. Организационно-экономическая часть

4.1 Организация разработки и построение сетевого графика

Для оценки стоимости ПО сварочного РТК необходимо составить последовательность выполнения работ по проектированию, определить их продолжительность. Для организации процесса проектирования РТК целесообразно использовать метод сетевого планирования и управления (СПУ):

· позволяет видеть основные связи в сложных процессах проектирования;

· устанавливает рациональную последовательность и зависимость задач всего комплекса работ по проектированию;

· учитывает творческий характер труда при проектировании.

Сетевой график является графической моделью всего процесса проектирования. Такая модель изображается в виде единого сетевого графика, который состоит из безмасштабных стрелок, обозначающих те или иные работы, и кружков, характеризующих свершение событий.

Работа - это процесс или совокупность процессв, которые требуют для своего выполнения времени, ресурсов, ожидания. Работа на графиках обозначается сплошной стрелкой (>). Продолжительность работы в единицах времени проставляется над стрелкой.

Фиктивная работа отражает логическую взаимосвязь между работами, и не требует ни затрат времени, ни ресурсов.

Событие - факт свершения работы. Событие свершается мгновенно в определенный момент времени. Свершение события означает, что открыт фронт для последующих работ. События в сети нумеруются произвольно, но без повторения. Сетевой график имеет одно начальное событие и одно конечное событие. Каждая работа ограничена двумя событиями: предшествующим и последующим. Для каждой работы номер предшествующего события всегда должен быть меньше номера последующего события.

Для того, чтобы проводить расчеты параметров сетевого графика необходимо составить перечень событий и работ, определить их последовательность и взаимосвязь, определить трудоемкость выполнения работ, задать число исполнителей и определить продолжительность выполнения работ. Исходя из принятых этапов проектирования РТК и с учетом особенностей конкретной разработки, необходимо составить перечень событий и работ. Результаты заносятся в таблицу. После заполнения таблицы перечня событий и работ следует построить сетевой график и рассчитать критический путь.

Критический путь - путь наибольшей продолжительности из начального события в конечное событие. Обозначается на сетевом графике двойными стрелками (-). Длина критического пути определяет общую продолжительность работ по проектированию РТК. На критическом пути события и работы резервов времени не имеют. Начальное и конечное событие сетевого графика всегда лежат на критическом пути.

Таблица 1. Перечень событий и работ по проектированию

Построим сетевой график (рис.X) для разрабатываемого ПО, используя принятые обозначения событий и работ.

Рис.X Сетевой график процесса разработки ПО

Из рисунка видно, что критический путь проходит через события:

(1-2)(2-3)(3-4)(4-5)(5-6)(6-7)(7-8)(8-10)(10-13)(13-16)(16-17)

Продолжительность:

ТР= 3 + 4 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 3 + 4 + 8 + 8 + 1= 35 часов

4.2 Определение экономических показателей для разрабатываемого продукта

4.2.1 Определение прямых материальных затрат

К прямым материальным затратам относятся затраты на материалы и комплектующие, необходимые для выполнения данной работы и полностью включаемые в ее стоимости. Материалы и комплектующие, идущие на данную разработку, учитываем по целевому назначению.

Таблица 2. Материальные затраты на оборудование

Итого материальные затраты составляют S=7200000+1320000+1200000+1080000+1500000=12300000 руб.

4.2.2 Расчет затрат на основную заработную плату

Затраты на основную заработную плату разработчиков РТК определим как произведение средней заработной платы разработчиков на трудоемкость разработки РТК по всем стадиям, выраженную в часах.

Таблица 3. Затраты на основную ЗП

4.2.3 Расчет затрат на дополнительную заработную плату

Дополнительную заработную плату разработчиков ПО определим в процентах от итоговой суммы основной заработной платы. Процентную ставку примем равной 14%.

ЗПдоп =ЗПосн*14%

ЗПдоп=17750*0,14=2 485 руб. 00 коп.

Единый социальный налог в 2014 г. составил при ставке 34%:

ЕСН=(ЗПосн+ЗПдоп)*35,6%

ЕСН=(17750,00+2485,00)*0,34=6 794 руб. 90 коп.

4.2.4 Затраты на электроэнергию

ЭВМ Зэ=1кВт*3.4руб.=3.4 руб.;

Робот Зэ=7.5кВт*3.4руб.=25.5 руб. в час на одного робота;

Системы управления роботами Зэ=2.5кВт*3.4руб.=8. 5 руб. в час на одну систему управления роботами;

Сварочные клещи Зэ=6кВт*3.4руб.=20.4 руб. в час на одни сварочные клещи;

Системы управления сварки Зэ=3кВт*3.4руб.=10. 2 руб. в час на одну систему управления сваркой;

Дополнительное оборудование до 10кВт*3.4руб.=34 руб.;

Общие затраты на электроэнергию составляют Зэ=3.4руб. * 15ч. + (25.5руб. * 12 ч.)*2 + ( 8.5руб. * 19ч.)*2 + (20.4руб. * 12ч.)*2 + (10.2руб * 17ч.)*2 + 34*12 = 2238.9 руб.

4.2.5 Затраты на помещение

Для разработки РТК и временного хранения понадобится помещение размером 220 м2. Средняя стоимость 1 м2 в Москве составляет 1000 рублей/месяц. Время разработки (ТР)занимает 35 часов. Техническое время (ТТ) (подг. и освоб. помещения) 8 часов

, где

Аренда = Стоимость аренды • Площадь помещения = 1000 • 100 = 100000 руб./месяц

4.3 Смета затрат на разработку РТК

Таблица 4. Смета затрат на разработку РТК

Таким образом, себестоимость РТК составила 12.385.578,32 рублей.

4.4 Расчет цены реализации

Минимальная цена реализации рассчитывается по формуле

Sр=Sс*(A+100)/100+Sх,

где Sс - себестоимость РТК; A - ожидаемый процент прибыли; Sх - стоимость склада для хранения РТК до реализации.

Берем ожидаемый процент прибыли A=15 %.

Стоимость хранения необходимо включить в окончательную цену для того, чтобы не понести убытки, при реализации не сразу, а через некоторое время.

В итоге получаем минимальную стоимость реализации РТК Sp=12385578,32*(15+100)/100 =14.243.415,07 руб.

Она справедлива только для продажи в ближайшее время после изготовления.

Рекомендованная цена Sp=12385578,32*(15+100)/100 + 220000*2=14.683.415,07 руб.

В расчет рекомендованной цены были включены 2 месяца хранения в том же помещении, где проводилось изготовление.

Заключение

В данной работе была разработана реляционная база данных для хранения информации о сварочных роботах, сварочных клещах, системах управления роботами и системах управления сваркой. Были созданы таблицы, запросы и формы. Таблицы были наполнены информацией о 53 сварочных роботах, 5 системах управления роботами, 6 сварочных клещах, 2 системах управления сваркой. Так же был спроектирован сварочный робототехнический комплекс для сварки кузовов легковых автомобилей. Составляющие РТК были выбраны из базы данных по заданным параметрам.

Список использованных источников

1. Геттерт В., Герден Г., Гюттнер Х. Сварочные роботы, Пер.с нем. Клебанова Г.Н., Тесменицкого Д.Г. М.: Машиностроение. 1988г. - 288с.

2. Тимченко В.Л., Сухомлин А.А. Роботизация сварочного производства, К.: Техника, 1988.-- 175 с.

3. Куркин С.А., Ховов В.М., Аксенов Ю.Н. Компьюерное проетирование и подготовка сварных конструкций: Учебное пособие для вузов - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002 - 464 с.

4. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы - М.: Машиностроение, 1983. - 376 с.

5. Гринченко Н.Н., Гусев Е.В., Макаров Н.П. Проектирование баз данных. СУБД Microsoft Access. Учебное пособие, 2004 - 262 с.

6. Кошелев В.Е. Access 2007. Эффективное использование, 2008 - 288 с.

7. Интернет сайт производителя Kuka [http://www.kuka-robotics.com]

8. Интернет сайт производителя Serra [http://serrasold.com]

9. Техническая документация продукции Kuka [http://kuka-robotics.com/russia/ru/downloads/]

10. Техническая документация продукции Serra [http://progress-izhevsk.ru/egun.htm]

11. Ерёмин В.Г., Сафронов В.В., Схиртладзе А.Г., Харламов Г.А. “Безопасность жизнедеятельности в машиностроении : учебник для студентов высших учебных заведений”, Издательский центр «Академия», 2008 г, 384 с.

12. ГОСТ 12.2.072-98 «ССБТ. РОБОТЫ промышленные, роботизированные технологические комплексы и участки. Общие требования безопасности»

13. ГОСТ 12.2.007.8-99 «Система стандартов безопасности труда. Устройства электросварочные и для плазменной обработки. Требования безопасности»

Размещено на Allbest.ru