Электродвигатель отопителя автомобиля Lada Vesta

Принцип групповой технологии лежит в основе технологии переналаживаемого производства -- мелко- и среднесерийного. В отличие от типизации ТП при групповой технологии общим признаком является общность обрабатываемых поверхностей и их сочетаний. Поэтому групповые методы обработки характерны для обработки деталей с широкой номенклатурой.

И типизация ТП, и метод групповой технологии являются основными направлениями унификации технологических решений, повышающей эффективность производства.

Классификация деталей

Классификацию производят в целях определения групп технологически однородных деталей для их совместной обработки в условиях группового производства. Выполняют ее в два этапа: первичная классификация, т. е. кодирование деталей обследуемого производства по конструктивно-технологическим признакам; вторичная классификация, т. е. группирование деталей с одинаковыми или несущественно отличающимися признаками классификации.

При классификации деталей нужно учитывать следующие признаки: конструктивные -- габаритные размеры, массу, материал, вид обработки и заготовки; число операций обработки; точностные и другие показатели.

Группирование деталей выполняют в такой последовательности: выбор совокупности деталей на уровне классов, например тела вращения для механообрабатывающего производства; выбор совокупности деталей на уровне подкласса, например детали типа вала; классификация деталей по комбинации поверхностей, например валы с комбинацией гладких цилиндрических поверхностей; группирование по габаритным размерам с выделением областей с максимальной плотностью распределения размеров; определение по диаграмме областей с наибольшим числом наименований деталей.

Технологичность конструкций изделий для условий АП

Конструкция изделия считается технологичной, если для его изготовления и эксплуатации требуются минимальные затраты материалов, времени и средств. Оценка технологичности проводится по качественным и количественным критериям отдельно для заготовок, обрабатываемых деталей, сборочных единиц.

Детали, подлежащие обработке в АП, должны быть технологичны, т. е. просты по форме, габаритам, состоять из стандартных поверхностей и иметь максимальный коэффициент использования материала.

Детали, подлежащие сборке, должны иметь как можно больше стандартных поверхностей соединений, простейших элементов ориентации сборочных единиц и деталей.

3. Особенности проектирования технологических процессов изготовления деталей на автоматических линиях и станках с ЧПУ

Автоматическая линия -- это непрерывно действующий комплекс взаимосвязанного оборудования и системы управления, где необходима полная временная синхронизация операций и переходов. Наиболее эффективными методами синхронизации являются концентрация и дифференциация ТП.

Дифференциация технологического процесса, упрощение и синхронизация переходов -- необходимые условия надежности и производительности. Чрезмерная дифференциация приводит к усложнению обслуживающего оборудования, увеличению площадей и объема обслуживания. Целесообразная концентрация операций и переходов, не снижая практически производительность, может быть осуществлена путем агрегатирования, применением многоинструментальных наладок.

Для синхронизации работы в автоматической линии (АЛ) определяется лимитирующий инструмент, лимитирующий станок и лимитирующий участок, по которым устанавливается реальный такт выпуска АЛ (мин) по формуле

где Ф - действительный фонд работы оборудования, ч; N --программа выпуска, шт.

Для обеспечения высокой надежности АЛ разделяют на участки, которые связаны друг с другом через накопители, осуществляющие так называемую гибкую связь между участками, обеспечивая независимую работу смежных участков в случае отказа на одном из них. Внутри участка сохраняется жесткая связь. Для оборудования с жесткой связью важно планировать время и длительность плановых остановок.

Станки с ЧПУ дают высокую точность и качество изделий и могут использоваться при обработке сложных деталей с точными ступенчатыми или криволинейными контурами. При этом снижается себестоимость обработки, квалификация и число обслуживающего персонала. Особенности обработки деталей на станках с ЧПУ определяются особенностями самих станков и в первую очередь их системами ЧПУ, которые обеспечивают:

1)сокращение времени наладки и переналадки оборудования; 2)увеличение сложности циклов обработки; 3) возможность реализации ходов цикла со сложной криволинейной траекторией; 4) возможность унификации систем управления (СУ) станков с СУ другого оборудования; 5) возможность использования ЭВМ для управления станками с ЧПУ, входящими в состав АПС.

Основные требования к технологии и организации механической обработки в переналаживаемых АПС на примере изготовления основных типовых деталей

Для разработки технологии в АПС характерен комплексный подход -- детальная проработка не только основных, но и вспомогательных операций и переходов, включая транспортировку изделий, их контроль, складирование, испытания, упаковку.

Для стабилизации и повышения надежности обработки применяют два основных метода построения ТП:

1)использование оборудования, обеспечивающего надежную обработку почти без участия оператора;

2)регулирование параметров ТП на основе контроля изделий в ходе самого процесса.

Для повышения гибкости и эффективности в АПС используют принцип групповой технологии.

4. Особенности разработки ТП автоматизированной и роботизированной сборки

Автоматизированная сборка изделий выполняется на сборочных автоматах и АЛ. Важным условием разработки рационального ТП автоматизированной сборки является унификация и нормализация соединений, т. е. приведение их к определенной номенклатуре видов и точностей.

Главным отличием роботизированного производства является замена сборщиков сборочными роботами и выполнение контроля контрольными роботами или автоматическими контрольными устройствами.

Роботизированная сборка должна выполняться по принципу полной взаимозаменяемости или (реже) по принципу групповой взаимозаменяемости. Исключается возможность подгонки, регулировки.

Выполнение операций сборки должно проходить от простого к сложному. В зависимости от сложности и габаритов изделий выбирают форму организации сборки: стационарную или конвейерную. Состав РТК -- это сборочное оборудование и приспособления, транспортная система, операционные сборочные роботы, контрольные роботы, система управления.

При разработке ТП сборки в РТК предпочтительна высокая концентрация операций, определяющая модели роботов, их функции, точность, оперативность, быстродействие. Особенно важно уточнить временные связи элементов РТК, так как и они могут определить операционные возможности, модели и количество сборочных промышленных роботов (ПР). С этой целью возможно построение циклограммы как отдельных роботизированных рабочих мест и ПР, так и всего РТК в целом.

Обучаемые роботы -- это роботы, которые могут приспосабливаться к различным случайным факторам, сопровождающим запрограммированную работу. Эта приспособляемость выражается в корректировке своей же программы на основе полученного «опыта» -- результатов анализа и классификации возникающих отклонений и методов их устранения.

5. Производительность АС

Эффективность автоматизации определяется, прежде всего, экономической эффективностью, а также взаимосвязью технических и экономических показателей производства. Производительность труда и коэффициент роста производительности труда являются обобщенными показателями автоматизированного производства (АП).

Методы расчета и оценки производительности автоматизированных систем

Производительность определяется числом годных деталей, изделий, комплектов, выпускаемых машиной в единицу времени. Время обработки детали машиной является величиной, обратной производительности.

При расчете, анализе и оценке производительности автоматизированного оборудования с учетом разных видов затрат времени используют четыре вида ее показателей.

1. Технологическая производительность К -- максимальная теоретическая производительность при условии бесперебойной работы машины и обеспечения ее всем необходимым:

.

2. Цикловая производительность Q ц -- теоретическая производительность машины с реальными холостыми и вспомогательными ходами и при отсутствии простоев (?t пр = 0):

,

3. Техническая производительность Q т -- теоретическая производительность машины с реальными холостыми ходами и учетом ее собственных простоев ?t c , связанных с выходом из строя инструментов, приспособлений, оборудования, т.е. при условии t х > 0, t всп > 0 и ?t с > 0:

.

4. Фактическая производительность Q ф -- производительность, учитывающая все виды потерь:

.

Чем чаще и длительнее простои, тем ниже производительность.

Производительность автоматических линий с разным агрегатированием

На однопоточных линиях последовательного агрегатирования концентрируют разноименные операции ТП, последовательно выполняемые для каждого изделия.

Такие линии могут иметь жесткую межагрегатную связь без межоперационных накопителей заделов или гибкую связь с установкой таких накопителей.

Техническая производительность линии с жесткой связью



где tp -- время рабочих ходов цикла, определяемое длительностью обработки на лимитирующей позиции.

ВАЛ параллельного агрегатирования концентрируют одноименные операции дифференцированного технологического процесса, выполняемые на р изделиях. За время рабочего цикла Т ц выдается р изделий, следовательно цикловая производительность таких линий

.

В условиях массового производства используются две основные модификации этих линий:

1) линии из автоматов дискретного последовательного действия, работающих параллельно;

2) линии из автоматов параллельного действия, работающих последовательно.

Для линий первой модификации техническая производительность

.

Для линий второй модификации техническая производительность

.

Если многопоточная АЛ разделяется на участки-секции по методу равных потерь, то расчет производительности целесообразно проводить по выпускному участку

где р -- число потоков выпускного участка; Т ц -- длительность рабочего цикла выпускного участка; В -- внецикловые потери одной рабочей позиции; q -- число рабочих позиций на выпускном участке; n у -- число участков в линии; W -- коэффициент возрастания простоев выпускного участка из-за неполной компенсации отказов предыдущих участков.

6. Надежность в автоматизированном производстве

Надежность -- это способность машин и механизмов выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих установленным режимам и условиям использования. Для автоматизированных систем надежность -- это способность к бесперебойному выпуску годной продукции в установленном программой объеме в течение всего срока службы.

Основными свойствами машин, определяющими надежность, являются безотказность, долговечность и ремонтопригодность.

Показатели и методы оценки надежности.

Показатели надежности делятся на частные, которые оценивают безотказность, ремонтопригодность, долговечность по отдельности, и комплексные (обобщенные), которые оценивают все три свойства.

Частным показателем безотказности является функция надежности P (t)

где ?(t ) -- параметр потока отказов, характеризующий вероятность возникновения отказов в единицу времени или за рабочий цикл; Т -- период эксплуатации системы.

Технический ресурс R -- равен суммарной наработке за весь срок службы Т от ввода в эксплуатацию до предельного состояния (разрушение, потеря точности):

где t раб i -- i - я наработка на отказ; n -- число отказов системы за период T ее эксплуатации; ?cpi -- среднее время устранения i - го отказа, определяемое ремонтопригодностью системы.

Н адежность сложных многоэлементных систем

При расчленении сложной системы на отдельные элементы, для каждого из которых можно определить вероятность безотказной работы, для расчета надежности широко используют структурные схемы. В этих схемах каждый i - й элемент характеризуется своей вероятностью Pi безотказной работы в течение заданного периода времени. Исходя из этих данных, определяют вероятность безотказной работы P (t ) всей системы.

Вероятность безотказной работы такой системы при независимости отказов равна произведению вероятностей безотказной работы ее элементов:

.



Для повышения надежности сложных систем можно применять резервирование, когда при выходе из строя одного из элементов дублер выполняет его функции, и элемент не прекращает своей работы.

Технологическая надежность оборудования.

Технологическая надежность -- это свойство оборудования сохранять значения показателей, определяющих качество осуществления технологического процесса, в заданных пределах и во времени.

К показателям качества технологического оборудования относятся его геометрическая точность, жесткость, виброустойчивость и другие показатели, которые определяют точность обработки, качество поверхности и физические характеристики материала обрабатываемой детали. К наиболее действенным методам повышения технологической надежности оборудования относится метод автоматической подналадки и саморегулирования его параметров. При реализации этого метода изменившиеся параметры автоматически восстанавливаются за счет систем саморегулирования, структура которых зависит от скорости воздействия разных процессов на параметры оборудования.

7. Контроль и диагностика в условиях автоматизированного производства

В основе мер обеспечения надежной работы автоматизированных систем лежит непрерывный или периодический контроль за ходом технологических процессов, реализуемых в этих системах. Для реализации этих функций в современном производстве используются микропроцессоры, лазерные системы и др.

Контроль -- это проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям. Под объектом технического контроля понимаются подвергаемая контролю продукция, процессы ее создания, применения, транспортирования, хранения, технического обслуживания и ремонта, а также соответствующая техническая документация.

Следовательно, объектом может быть как продукция, так и процесс ее создания.

Важным условием эффективной работы в автоматизированном режиме и быстрого восстановления работоспособности оборудования является его оснащение средствами диагностики.

Организация автоматизированного контроля в производственных системах.

Контроль в АП может быть межоперационным (промежуточным), операционным (непосредственно на станке), послеоперационным, окончательным. Автоматизированному контролю должны подвергаться все элементы технологической системы: деталь, режущий инструмент, приспособление, само оборудование. Предпочтительными являются методы прямого контроля, хотя методы косвенного контроля шире используются при контроле инструментов, диагностике состояния оборудования.

Контроль в процессе обработки является одной из наиболее активных форм технического контроля, так как позволяет повысить качество выпускаемой продукции при одновременном увеличении производительности труда. Поэтому разрабатываются самонастраивающиеся системы управляющего контроля.

Контроль самонастраивающийся управляющий -- это управляющий контроль, при котором на основе информации, получаемой при изменяющихся условиях работы, автоматически изменяются параметры настройки средства контроля до обеспечения заданной точности при произвольно меняющихся внешних и внутренних возмущениях.

Контроль деталей и изделий в автоматизированных системах

Непосредственно на участке механической обработки осуществляют контроль трех видов:

* установки заготовки в приспособление;

* размера изделия непосредственно на станке;

* выходной контроль детали.

Контроль установки заготовки в приспособление может осуществляться на конвейере перед станком или на станке непосредственно перед обработкой. В первом случае могут использоваться датчики положения, расположенные на конвейере, или специальные измерительные установки с роботами. Бесконтактные датчики положения регистрируют отклонение действительного положения измеряемой поверхности от запрограммированного или разность условной базы и измеряемой поверхности (датчики касания).

К бесконтактным датчикам относятся: оптические измерители; лазерные датчики; датчики изображения (технического зрения). Выносной контроль заготовок и деталей в процессе их транспортирования не удлиняет производственного цикла, однако наиболее оперативным является контроль заготовок и деталей непосредственно на станке. При небольшом увеличении длительности обработки он существенно повышает ее качество, активно воздействуя на процесс обработки.

Диагностика технологической системы

Важным условием эффективной эксплуатации в автоматизированном режиме, быстрого восстановления работоспособности оборудования является оснащение его средствами диагностики.

Технической диагностикой (ТД) называется процесс определения во времени технического состояния объекта диагностики (ОД) с определенной точностью в условиях ограниченной информации.

С помощью ТД решаются следующие задачи:

* определение работоспособности технических устройств;

* определение форм проявления отказов;

* разработка методов локализации, распознавания и прогнозирования скрытых дефектов без разборки или с нетрудоемкой разборкой технических устройств;

Трудоемкость сборочных работ в машиностроении составляет примерно 20-50% от общей трудоемкости изготовления изделий. На машиностроительных заводах из всего объема сборочных работ 60-70% сборочных операций выполняется вручную, 20-30% механизировано и лишь 7-10% составляют операции автоматической сборки.

Из мирового опыта известно, что автоматизация сборочных процессов повышает производительность и качество продукции, улучшает условия труда рабочих, сокращает число рабочих-сборщиков, потребную площадь помещений цеха под сборку, себестоимость выпускаемой продукции. Поэтому необходимо снижать трудоемкость сборочных работ путем автоматизации. Сборочные процессы отстают от механизации и автоматизации ТП механической обработки деталей. Применение их малой автоматизации, при которой автоматизируют отдельные сборочные операции, приводит к облегчению условий труда рабочих, несколько улучшает качество собираемых изделий, но число рабочих-сборщиков не уменьшается. Значит выборочная автоматизация дает небольшой эффект.

Высшей ступенью является комплексная автоматизация всех основных и вспомогательных сборочных работ. При этом автоматизируют все операции сборки узла или изделия с применением автоматов или линий, выполняющих ее без участия человека. Функции рабочих-наладчиков сводятся к наблюдению за правильной работой устройств, под- наладке, загрузке бункеров деталями.

Наибольший технико-экономический эффект при комплексной автоматизации сборочных процессов получают от применения автоматических линий для выполнения всего комплекса сборочных операций.

Слабая механизация и автоматизация сборочных процессов в российском машиностроении объясняется необходимостью больших капитальных и финансовых затрат на техническое перевооружение предприятий, недостаточной технологичностью собираемых изделий, отсутствием типовых устройств для автоматизации сборки, нестабильностью размеров собираемых деталей изделия.

Необходимо учитывать, что хорошо собираемая конструкция изделия при ручной сборке может оказаться непригодной для ее перевода на автоматическую. Например, сборка современных газотурбинных двигателей из-за сложности конструкции, большой номенклатуры собираемых деталей на современном уровне технологического оборудования не может быть автоматизирована. Большим препятствием для проведения работ по автоматизации процессов сборки является необходимость проектирования специальной оснастки и ее изготовления для каждого завода. Это приводит к трудности изготовления автоматизированных сборочных устройств и обходится дорого.

При разработке автоматизированных сборочных процессов конкретного изделия необходимо решить ряд вопросов, таких как выбор оптимального процесса сборки, обеспечение заданной точности, надежности и производительности устройств, выбор типа конструкции и размеров сборочной оснастки, определение требуемого темпа оборудования. Все перечисленные вопросы не имеют стандартизированных алгоритмов решения и требуют творческого подхода. Тем не менее можно выделить некоторые общие моменты, характерные для разных изделий. Например, в период разработки следует уделять должное внимание использованию типовых и групповых автоматизированных технологических сборочных процессов. Типовые сборочные процессы применяют в крупносерийном и массовом, групповые - в серийном производствах. В свою очередь, их внедрение возможно при условии проведения нормализации, унификации и улучшения технологичности собираемых узлов.

При проектировании автоматизированных процессов сборки должны быть разработаны типовые устройства определенного назначения, из которых можно компоновать различные автоматы и линии. В этом случае значительно сокращаются трудоемкость и стоимость автоматизированных сборочных устройств и уменьшаются сроки их внедрения на заводах.

Чтобы успешно автоматизировать серийное производство, необходимо разработать переналаживаемые сборочные автоматы с различными системами программного управления. Это, в свою очередь, требует изучения надежности и отказов в работе автоматического сборочного оборудования на предприятиях, где оно уже используется, и опыта настройки автоматизированных устройств.

В массовом производстве ТП сборки основаны на принципе подвижно-поточной организации, предусматривающей:

* разделение всего ТП сборки на ряд последовательно выполняемых по времени и выстроенных в пространстве сборочных операций, осуществляемых в определенном комплексе сборочных работ операторами-сборщиками;

* применение специальных транспортных устройств для перемещения собираемых узлов между сборочными устройствами и обеспечения заданного темпа сборки;

* применение специальных транспортных устройств для подачи деталей и узлов к главному сборочному конвейеру для сборки изделий;

* использование специального и унифицированного инструмента и приспособлений для механизации и автоматизации процесса;

* механическую обработку деталей и сборку узлов изделий в механосборочных цехах.

При такой организации производства поточная сборка всех изделий на главном сборочном конвейере выполняется из готовых собранных узлов и агрегатов, соединяемых между собой крепежными деталями.

Разделение сборки изделий в массовом производстве на подузловую, узловую и общую позволяет на всех этапах применять поточную сборку в основном на подвижных транспортных устройствах (конвейерах).

Сборочные конвейеры по виду работ разделяются на конвейеры периодического (пульсирующего) и непрерывного движения. Первые периодически перемещают собираемые узлы или изделия между рабочими сборочными местами через определенные промежутки времени, равные темпу сборки. Вторые движутся непрерывно и широко применяются в массовом производстве.

Вид сборочных конвейеров и их конструкцию выбирают в зависимости от конструкции собираемых узлов или изделий и заданной программы выпуска. В массовом производстве автоматизацию отдельных операций проводят путем оснащения их механизированным сборочным инструментом, электро- и пневмоподъемниками, специальными механизмами и устройствами для запрессовки, клепки, пайки, сварки, окраски и контроля собранного узла. Автоматизируют сборку как простых, так и сложных узлов.

В зависимости от вида сборки специальные стенды с пневматическими и эксцентриковыми прессами применяют для запрессовки на валики шестерен, втулок. Типовые схемы автоматических и полуавтоматических сборочных агрегатов для автоматической и полуавтоматической сборки. Сборочное оборудование и технологическая оснастка могут иметь различную степень автоматизации. Оборудование, на котором можно автоматически выполнять все приемы процесса сборки, например, выдачу деталей, их перемещение, ориентирование, соединение и в отдельных случаях закрепление, называют сборочным автоматом. Процесс автоматизированной сборки может проводиться на одной или нескольких рабочих позициях сборочного агрегата (автомата), или автоматической сборочной линии, состоящей из отдельных агрегатов. Оборудование, на котором только часть приемов сборочного процесса выполняется автоматически, а остальные вручную, называют сборочным полуавтоматом. Изучение конструкций автоматического сборочного оборудования показывает, что оно имеет типовые узлы. Рассмотрим типовую схему сборочного устройства, представляющего собой однопозиционный сборочный автомат (рис. 22.1). Он состоит из автоматического бункерного или магазинного устройства 1, в котором находится запас собираемых деталей. Из бункера детали по одной штуке в ориентированном положении поступают в лоток 2. Пройдя его, они поступают в магазин 4, служащий для хранения небольшого запаса деталей и бесперебойной подачи их в питатель. Питатель 3 подает детали из магазина 4 на сборочную позицию5 в ориентированном виде с заданным ритмом. На сборочной позиции 5 до момента сопряжения детали удерживаются в заданном положении специальным устройством 7. В зависимости от вида соединений на сборочной позиции 5 могут быть установлены механизмы 6 для закрепления деталей: пресс, сварочный аппарат и т.д. Собранные узлы с позиции 5 перемещаются специальным механизмом разгрузки (на рис. 22.1 отсутствует). В конструкцию сборочного автомата входит система, управляющая работой его узлов. Она может быть встроена в автомат или дана на отдельном пульте управления. При многопозиционной автоматизированной сборке в состав оборудования входит механизм для перемещения узла между всеми сборочными позициями.

Рис. 2.2.1. Схема компоновки однопознционного сборочного автомата: 1 - бункер; 2 - лоток; 3 - питатель; 4 - магазин; 5 - сборочная позиция; 6 - механизмы крепления; 7 - устройство ориентации

В настоящее время для автоматизации ТП сборки применяют следующие типы сборочного оборудования.

1. Однопозиционные сборочные полуавтоматы для сборки несложных узлов, состоящих из небольшого числа деталей. Базовую деталь и часть деталей, трудно поддающихся автоматической ориентации, устанавливают на сборочную позицию вручную. Остальные подаются из бункеров и устанавливаются на узел автоматически в заданной последовательности. Собранный узел снимается автоматическим выталкивающим устройством или вручную.

2. Однопозиционные сборочные автоматы, в которых собираемые детали подаются из бункеров на позицию сборки узла автоматически. Собранный узел со сборочной позиции удаляется также автоматически. Это оборудование можно встраивать в автоматические сборочные линии.

3. Многопозиционные сборочные полуавтоматы применяют для сборки более сложных узлов с относительно большим числом переходов и приемов сборки. Они имеют поворотный стол, на позициях которого установлены сборочные приспособления для закрепления деталей собираемого узла. Стол через определенный промежуток времени поворачивается делительным устройством на заданный угол в зависимости от числа позиций. Базовую деталь, а также детали, которые из бункера трудно подать па какую-то сборочную позицию автоматически, устанавливают в приспособлении вручную. На рис. 22.2 дана схема работы сборочного полуавтомата с круглым столом, на позициях 2, 3, 4, 5, 8, 9 которого закреплены приспособления для сборки подузла. Простые узлы собирают на полуавтоматах данного типа за один оборот стола.

Рис. 2.2.2. Примерная схема сборки подузлов на полуавтомате: 1 - позиция для ручной загрузки базовой детали подузла; 2, 3, 4, 5, 8, 9 - сборочные позиции, на которых подача деталей из бункеров и сборка проводятся автоматически; 6, 10 - позиции для ручной сборки; 7 - позиция для автоматического контроля сборки; 11 - позиция для автоматической продувки и смазки; 12 - позиция для автоматического съема собранного узла



Многопозиционные сборочные автоматы применяют для сборки узлов средней сложности. Все детали на позиции подаются из бункерных или магазинных загрузочных устройств автоматически. Собранный узел с последней позиции снимается автоматически.

Схема работы многопозиционного сборочного автомата с круглым столом приведена на рис. 22.3. На позициях 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9 автоматически собирается узел, детали на сборочные позиции подаются автоматическими устройствами; на позициях 5 и 11 проводится автоматический контроль, на позиции 10осуществляется продувка деталей, позиция 12 служит для выгрузки.

Автоматические и полуавтоматические линии применяют для сборки более сложных узлов или изделий. Используют схемы как с линейным расположением, так и замкнутым контуром сборочного оборудования (рис. 22.4). В состав автоматических линий входит универсальное или специальное полуавтоматическое или автоматическое оборудование. Собираемые узлы или изделия устанавливают и закрепляют в приспособлениях-спутниках, соединенных замкнутой цепью, и периодически через определенное время они перемещаются между сборочными позициями. В начале линии проводится установка базовой детали, в конце - съем готового узла. Нижняя ветвь замкнутой цепи возвращает спутники на сборочные позиции.

Рис. 2.2.3. Процесс сборки подузлов, узлов на многопозиционных сборочных автоматах: 1-4, 6-9 - позиции автоматической сборки узла, на которые детали подаются автоматическими устройствами; 5, 11 позиции автоматического контроля; 10 - позиция продувки; 12 - позиция выгрузки



Рис. 2.2.4. Схемы сборки узлов на автоматической или полуавтоматической линии: а - с линейным размещением сборочного оборудования: 1 - позиция ручной загрузки; 2-11 - позиции автоматической сборки узла; б - с замкнутым размещением оборудования: 1 - позиция ручной загрузки; 2-4, 6, 7 - позиции автоматической сборки с автоматической подачей деталей из бункеров; 5, 8 - позиции ручной сборки;9 позиция продувки; 10 - позиция контроля; 11 - позиция смазки; 12 - позиция разгрузки собранного узла

Полуавтоматические сборочные линии с шаговым штанговым транспортером применяют для сборки крупных узлов или изделий (рис. 22.5).

Рис. 2.2.5. Схема полуавтоматической сборочной линии для сборки узлов с шаговым штанговым транспортером: 1 - сборочный узел; 2 - направляющие; 3 - штанга; 4 - зажим; 5 - фиксирующие пальцы; 6 - собачки

Базовую деталь на первую сборочную позицию линии устанавливают вручную или с помощью подъемных устройств. Сборочные узлы 1 перемещаются между позициями по направляющим планкам 2 собачками 6,закрепленными в штанге 3, и подаются на соответствующую позицию, где фиксируются пальцами 5 и закрепляются гидравлическими зажимами 4 одновременно на всех сборочных позициях.

Технически и экономически обоснованный вариант автоматизации ТП сборки изделия является основным материалом для конструирования сборочных автоматов, полуавтоматов, транспортных средств, окончательной планировки сборочной линии, определения площади, занимаемой ею, и числа рабочих, обслуживающих ее.

Роторные сборочные автоматы и линии применяют для сборки небольших изделий или узлов. Технологический процесс сборки происходит непрерывно без периодических остановок одного или нескольких связанных в одну систему многопозиционных столов (роторов), на которых размещаются сборочные приспособления с установленными в них собираемыми изделиями. На рис. 22.6 дана схема работы сборочного автомата роторного типа.

Рис. 2.2.6. Схема роторного сборочного автомата: 1, 2 - головки питающих роторов; 3 - ротор

Собираемые изделия передаются с одного сборочного ротора на другой специальными транспортными (питающими и снимающими) роторами. Детали подаются к ним из бункерных или магазинных загрузочных устройств. На автоматических роторных сборочных установках или линиях можно производить запрессовку, развальцовку, обжимку и другие сборочные операции, а также контролировать узлы по заданным размерам.

При сборке узлов из нескольких деталей сборочные роторные автоматы имеют два-три питающих ротора, расположенных последовательно против соответствующих позиций.

Роторные автоматы могут иметь автоматические измерительные устройства для контроля правильного положения собираемых деталей.

На автоматических сборочных линиях нет заделов между сборочными агрегатами, так как механизмы и инструменты не требуют частой смены и подналадки. Наладочные и подналадочные работы проводят между сменами.

Существуют две системы управления сборочными полуавтоматами, автоматами и автоматическими сборочными линиями: централизованные и децентрализованные.

Любая система управления должна обеспечивать:

* работу автомата или сборочной линии в заданном ритме;

* синхронную работу всех узлов автомата или всего оборудования сборочной линии;

* блокировку узлов автомата или линии для предотвращения брака или поломки;

* контроль качества собираемых узлов.

В централизованных системах управления применяются командоаппараты с непрерывно или периодически вращающимся распределительным валом с кулачками, которые управляют работой технологических и вспомогательных органов непосредственно или через промежуточные связи. Системы управления разрабатывают на основании циклограммы работы автомата или сборочной автоматической линии.

Децентрализованные системы управления применяют для управления работой весьма сложных сборочных автоматов и автоматических линий. Они допускают включение любого исполнительного органа после получения сигнала об окончании работы предыдущего. Сигналы подаются в функции пути путевыми переключателями или в функции времени с помощью реле времени.

Наиболее совершенной формой поточной автоматической сборки является комплексная автоматическая сборка. В этом случае автоматическое оборудование выполняет все сборочные операции и виды контроля собираемых узлов, очищает и заправляет их смазкой, а также проводит различные операции механической обработки. Контролируются размеры сопряжений, получаемых при сборке, зазоры и взаимное положение деталей в собранном узле. Собранные узлы проверяют на герметичность в процессе гидравлического или пневматического испытания и соответствие техническим требованиям.

Перемещение собираемых узлов транспортными устройствами на автоматической сборочной линии должно соответствовать заданному темпу сборки.

В зависимости от конструкции узлов или изделий в состав сборочной автоматической линии могут входить следующие устройства: бункерные или штабельные загрузочные устройства - питатели, транспортные устройства, приспособления для установки и зажима узлов, делительные и фиксирующие, контрольно-измерительные, сборочные устройства и т.д.

Большое внимание следует уделять контролю установки деталей и подузлов в начальном и конечном положениях.

В автоматические сборочные линии следует встраивать устройства, прекращающие работу в случаях отсутствия детали или неправильного ее положения на одной из позиций сборки. В качестве таких устройств применяют упоры с электроконтактными или пневматическими датчиками для крупных деталей и фотоэлементы для мелких.

Если на одной из позиций сборочной линии обнаружено неправильное положение детали или ее отсутствие, то автоматическая сборочная линия с централизованной системой управления останавливается в результате срабатывания блокировочного устройства. При децентрализованной системе в случае обнаружения брака на одной из позиций линия останавливается, бракованный узел перемещается транспортным устройством на следующие позиции, но исполнительные органы на последующих операциях, не получая соответствующего сигнала с предыдущей, не проводят работу по сборке. Следовательно, собираемый узел, получив дефект на какой-либо сборочной операции, проходит все последующие, но сборочные работы на нем не проводят, и в конце линии он идет в брак.



3. Организационно-экономическая часть

3.1 Анализ работ, выполняемых при ОКР

Опытно-конструкторские работы (ОКР) имеют целью создать образцы новой или модернизированной техники, которые будут освоены и внедрены в промышленное производство.

ОКР представляют собой комплекс этапов и работ по проектированию, изготовлению и отладке опытного образца (партии) модернизированного или нового изделия. При планировании ОКР необходимо составить подробный перечень этапов и работ, рассчитать их трудоемкость и продолжительность (табл. 1.1.)

Перед составлением перечня работ студенту необходимо четко определить и отразить в курсовой работе цель проведения ОКР: проектирование нового изделия, или проектирование принципиально нового изделия или модернизация выпускаемого изделия.

Новые изделия - это изделия, имеющие прототипы или аналоги в ранее освоенной технике, на которые утверждаются технические условия;

Принципиально новые изделия - это изделия не имеющие в ранее освоенной продукции прототипов или изделий аналогичного назначения (аналогов), либо с принципиально отличающейся схемой конструкции;

Модернизированные изделия - это изделия, по которым изменение конструкции оформляется соответствующим изменением или дополнением действующих технических условий.

Опытно-конструкторские работы состоят из следующих этапов:

1). техническое задание (ТЗ) - разработка характеристик проектируемого изделия и областей его применения; определение конструктивных особенностей и основных параметров изделия; обоснование необходимости изготовления изделия и его модификации; оформление ТЗ и согласование с заказчиком.

Техническое задание представляется заказчиком, либо разрабатывается разработчиком проектируемого изделия;

2). техническое предложение (ТП) - изучение и краткий обзор существующих аналогов; изучение существующих технологических процессов и используемого оборудования; проверка на патентную чистоту (для новых изделий); сравнение технико-экономических показателей; разработка конструкторской документации в соответствии с требованиями ТЗ; согласование ТП с функциональными подразделениями; утверждение ТП.

Техническое предложение разрабатывается при проектировании тех видов изделий, когда ТЗ представляется заказчиком, а если ТЗ разрабатывает разработчик, то в разработке ТП нет необходимости;

3). эскизный проект (ЭП) - подбор исходных материалов, стандартов, технической и справочной литературы; консультации и согласование работы с руководителем и смежными подразделениями; разработка принципиальных схем и эскизных чертежей общего вида; изготовление макета; разработка конструкторской документации; внесение изменений в документацию после проверки и др.

Эскизный проект разрабатывается в тех случаях, когда создаются изделия (модели), отличающиеся особой новизной. Эта стадия должна быть предусмотрена ТЗ. Эскизный проект должен подтвердить принципиальную выполняемость основных требований, изложенных в ТЗ и сформировать внешний вид изделия;

4). технический проект (ТПР) - разработка конструкторских решений изделия и его основных составных частей; оценка эксплуатационных данных изделия; окончательное оформление заявок на разработку и изготовление новых изделий; проверка изделия на патентную чистоту и конкурентоспособность, оформление заявок на изобретения (при модернизации изделия); выявление номенклатуры покупных изделий; разработка чертежей сборочных единиц и деталей; проверка соответствия принимаемых решений требованиям техники безопасности и др.;

5). разработка рабочей документации (РРД) - разработка рабочих чертежей; составление принципиальной схемы сборки изделия; изготовление и испытание опытных образцов; корректировка рабочих чертежей; проверка, внесение изменений в документацию после проверки; оформление всей документации; сдача работы.

Примерный перечень этапов и работ, входящих в ОКР проектируемого изделия, а также нормативы их выполнения (чел.-час), представлены в приложении № 3. Студенту необходимо согласовать составленный им перечень этапов и работ проектируемого изделия с преподавателем кафедры ЭиОП. На основании уточненного перечня работ студент составляет таблицу 1.1.

Таблица 1.1. Перечень работ выполняемых при проведении ОКР проектируемого и расчёт их трудоёмкости и продолжительности

№ п/п	Наименование работы	Трудоемкость выполнения работы, чел.-час	Профессия и квалификация исполнителей	Количество исполнителей чел.	Продолжительность работ, час
1	2	3	4	5	6

В графу 4 табл. 1.1. заносятся данные о профессиональном составе исполнителей с учетом их квалификации. Необходимо иметь в виду, что основной объем работ выполняют квалифицированные работники - инженеры-конструкторы (ИК); отдельные работы, не требующие высокой квалификации, могут выполнять техники-конструкторы (ТК); работы по изготовлению и отладки опытных образцов, оформлению документации и т.п. выполняются рабочими (Р); техниками (Т); лаборантами (Л); чертежниками (Ч). Примерный перечень профессий исполнителей представлен в приложении № 4. При выборе количества исполнителей (графа 5 табл. 1.1.) устанавливается их минимальное число по каждой профессии с учетом их квалификации, для выполнения одной работы.

Исходя из выбранного количества исполнителей каждой работы N исп. и трудоемкости работ Т, рассчитываются продолжительности их выполнения L по формуле:

Результаты расчета продолжительности работ указываются в графе 6 табл. 1.1.

По данным табл. 1.1. рассчитывается трудоемкость работ, приходящаяся на долю исполнителя каждой профессии с учетом квалификации. Результаты расчета сводятся в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 Трудоемкость работ, выполняемых исполнителями различных профессий.

№ п/п	Профессия исполнителя с учетом квалификации	Количество исполнителей, чел.	Трудоемкость выполняемых работ чел.-час
1	2	3	4
1 2 n	Пример: ВК ИК Ч	1 5 2	20,5 140,0 32,5

Общая трудоемкость выполнения ОКР чел.-час

3.2 Построение сетевого графика

Составление сетевого графика.

Руководствуясь правилами построения сетевых моделей и исходными данными таблицы 1.1. необходимо построить сетевой график ОКР проектируемого изделия, используя четырехсекторный метод СПУ.

Каждый кружок-событие делится на 4 сектора. В верхнем секторе кружка проставляется номер события (1, 2, 3 . . . n). Ниже представлена схема фрагмента построения сетевого графика в общем виде, в котором i - номер предшествующего события; j - номер последующего события; ti-j - продолжительность работы, соединяющая i-eи j-e события.

i ti-j j

tpi tпi tрj tпj

rc rc

В левом секторе указывается ранний срок свершения события tp. Ранний срок свершения исходного события принимается равным нулю. Ранний срок свершения последующего (j) события определяется: к раннему сроку предшествующего (i) события прибавляется продолжительность работы, соединяющая эти два события. Если к событию ведут несколько путей (узловое событие), то в расчет принимается максимальная сумма: tpj = max (tрi + tij).

Таким образом, двигаясь по графику слева - направо от события к событию в порядке их номеров, рассчитываем tр всех событий от исходного до завершающего. После заполнения левых секторов сетевого графика рассчитывается критический путь (Lкр.) - максимальный срок выполнения всего комплекса работ при данной организации ОКР. Критический путь на графике изображается двойными или жирными линиями.

После определения величины критического пути производим запись:



Lкр. = -------------- часов

В правом секторе указывается поздний срок свершения события tп. Для исходного, завершающего, а также всех событий, лежащих на критическом пути, поздний срок равен раннему, т.е. для этих событий в правом секторе записываем то же число, что и в левом. tp = tп. Определение позднего срока свершения события начинается с завершающего события, т.е. с конца графика и ведется строго в обратном порядке приближаясь к исходному событию.

Поздний срок получаем вычитанием из позднего срока последующего события продолжительности работ. Если от данного события к исходному идут несколько путей, то подсчитываем разности по всем этим путям и выбираем минимальную из них

tпi = min (tпj - tij)

Расчет резервов времени работ:

Любая из работ, не лежащая на критическом пути обладает резервом времени.

Полный резерв времени работ Rп (i-j) равен разности между поздним и ранним сроками свершения событий j и i за вычетом продолжительности этой работы:

Rп (i-j) = tпj - tpi - t(i-j)

Свободный резерв времени работы Rс (i-j) равен разности между ранними сроками свершения событий j и i за вычетом продолжительности работы (i-j):

Rc(i-j) = tpj - tpi - t(i-j)

Свободный резерв является независимым резервом, т.к его использование на одной из работ не меняет величины свободных резервов времени остальных работ и показывает, насколько можно задержать выполнение или отсрочить начало данной работы, не меняя ранних сроков начала последующих работ.

Резерв времени свершения события Ri равен разности между поздним и ранним сроками свершения данного события: Ri = tпi - tpi (записывается в нижний сектор сетевого графика).

Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.3. Необходимо иметь в виду, что каждая работа кодируется по номеру предшествующего и последующего событий(например, работа 1-2; 2-3; 2-4; и т.п.) результаты кодирования заносятся в ту же таблицу графу № 3.

Таблица 1.3 Временные параметры и резервы времени работ

№ п/п	Наименование работы	Код работы на сетевом графике	Ранний срок свершения предшествующего события	Поздний срок свершения предшествующего события	Ранний срок свершения последующего события	Поздний срок свершения последующего события	Полный резерв времени работы	Свободный Резерв времени работы
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1 2

После расчета параметров сетевого графика и составления табл. 1.3. необходимо провести оптимизацию сетевой модели (графика).

3.3 Оптимизация сетевого графика

Оптимизация сетевого графика представляет собой процесс улучшения выполнения всего комплекса работ с использованием имеющихся ресурсов, что в конечном счете приводит к сокращению длительности критического пути, т.е. можно сказать, что оптимизация - это доведение критического пути до оптимальной продолжительности.

Оптимальным сетевой график считается, если критический путь равен директивному сроку выполнения всего комплекса работ (Тд).

Тд = 30% - 50% от суммарной продолжительности работ (табл. 1.1 графа № 6). Процент директивного срока указывается в бланке задания на курсовую работу (приложение № 2).

Оптимизация осуществляется последовательно каждым из нижеприведенных способов.

Первый способ:

Оптимизация сетевого графика осуществляется путем перераспределения трудовых ресурсов, т.е. путем переброски исполнителей на определенные промежутки времени с работ, лежащих на некритических путях и имеющих полный или свободный резервы, на работы, лежащих на критическом пути. При этом следует учитывать, что полный резерв времени работы может использоваться только на пути, которому принадлежит эта работа, а свободный резерв может использоваться на любом пути. При оптимизации сетевого графика данным способом, в обязательном порядке, должно выполняться следующее условие: перераспределение трудовых ресурсов может осуществляться только между работами, выполняемыми работниками взаимозаменяемых профессий с учетом квалификации, исходя из характера этих работ.

Результаты оптимизации заносятся в таблицу 1.4.



Таблица 1.4 Оптимизация сетевого графика путем перераспределения трудовых ресурсов

№ п/п	Код работы, с которой снимаются трудовые ресурсы	Код работы, на которую передаются трудовые ресурсы	Профессиональный состав и количество исполнителей, переводимых на другую работу	Объем передаваемых ресурсов чел.-час	Продолжительность работы, о которой сняты ресурсы ч	Продолжительность работы, на которую переданы ресурсы ч
1	2	3	4	5	6	7

Второй способ:

По второму способу оптимизация сетевого графика осуществляется путем интенсификации выполнения работ. В этом случае студентом должно быть обосновано и отражено в курсовой работе привлечение дополнительных работников требуемых профессий для выполнения отдельных работ, входящих в состав ОКР.

Привлечение дополнительных работников осуществляется на сроки, кратные целому рабочему дню (8 часов). При этом следует обеспечить наименьшее из возможных вариантов привлечение дополнительных исполнителей. По результатам обоснования привлечения дополнительных работников в количестве, необходимом для обеспечения выше указанного условия оптимизации, заполняется таблица № 1.5.

Таблица 1.5 Оптимизация сетевого графика путем привлечения дополнительных исполнителей

№ п/п	Профессиональный состав и количество дополнительных исполнителей	Код работы, на которую привлекаются дополнительные исполнители	Объем дополнительно привлекаемых ресурсов, чел.-час	Продолжительность работы, на которую дополнительно привлечены ресурсы, час
1	2	3	4	5

После проведения оптимизации необходимо построить окончательный вариант сетевого графика, а результаты расчета свести в таблицу 1.6.

Таблица 1.6 Временные параметры и резервы времени работ

№ п/п	Наименование работы	Код работы на сетевом графике	Ранний срок свершения предшествующего события	Поздний срок свершения предшествующего события	Ранний срок свершения последующего события	Поздний срок свершения последующего события	Полный резерв времени работы	Свободный резерв времени работы
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1 2·

Результаты планирования опытно-конструкторских работ методом сетевого планирования и управления заносятся в таблицу 1.7. являющуюся итоговой в разделе № 1.

Таблица 1.7 Результаты планирования опытно-конструкторских работ методом СПУ

Показатель	Значения результирующих показателей.
Общая трудоемкость выполнения ОКР	чел.-час
Продолжительность выполнения ОКР	…….час
Трудоемкость выполнения ОКР исполнителями различных профессий: 1. ведущий конструктор 2. инженеры-конструкторы 3. 4.	чел.-час …….чел.-час …….чел.-час …….чел.-час …….чел.-час
Фактическая продолжительность выполнения ОКР: 1 способ оптимизации 2 способ оптимизации	…….час …….час
Общее количество исполнителей ОКР после итоговой оптимизации 1. 2. 3. 4. n	…….чел. …….чел. …….чел. …….чел. ·…….чел.

3.4 Расчёт себестоимости проектируемого изделия

Расчет себестоимости проектируемого изделия производится по калькуляционным статьям, приведенным в таблице 2.4. на основе фактически сложившихся затрат на предприятии, где планируется выпуск данного изделия. Расчет себестоимости производится по всем статьям затрат на одно изделие (или 100 изделий). Результаты расчета по каждой статье выражаются в рублях, округленных до третьего знака после запятой.

Статья 1.

Эта статья представляет собой сумму затрат на сырьё и материалы SМ, которые входят в состав выпускаемого изделия. Затраты по этой статье включаются в себестоимость отдельных изделий путём прямого расчета. Стоимость сырья и материалов определяется на основании сведений о нормах расхода каждого вида материалов, собранных в ходе производственной практики для рассматриваемого изделия. Расчет статьи 1 оформляется в виде таблицы 2.1.

Таблица 2.1 Расчет затрат на материалы

№ п/п	Материал	Марка материала ГОСТ

Подобные документы

• Техническое обслуживание и ремонт автомобиля "Lada-2170 (Priora)"

  Технико-экономическое обоснование системы обслуживания и текущего ремонта автомобиля. Конструкция и основные характеристики автомобиля "Lada-2170 (Priora)". Распределение объёма работ специализированного центра по видам работ и месту их выполнения.
  
  курсовая работа [929,5 K], добавлен 11.12.2014
  

• Маркетинговые характеристики автомобиля Lada Granta

  Автомобиль Lada Granta, его технические характеристики и варианты исполнения. Модернизация интерьера, конструкция двигателя. Производство и система сбыта. Система поддержания работоспособности, техобслуживание автомобиля "Лада" в техцентре автосалона.
  
  реферат [26,2 K], добавлен 20.05.2015
  

• Разработка технологического процесса ремонта тормозной системы автомобиля "BMW 3"

  Характеристика тормозной системы – одной важнейших систем управления автомобиля. Анализ тормозного механизма BMW: принцип работы, техническое обслуживание. Выбор ремонтной технологической оснастки, разработка технологических схем разборки, сборки системы.
  
  дипломная работа [7,0 M], добавлен 21.06.2012
  

• Системы и механизмы автомобиля ВАЗ-2170 Lada Priora

  Общая характеристика автомобиля ВАЗ-2170 Lada Priora, его отличия от ВАЗ-2110. Особенности конструкции двигателя, тормозной и топливной систем. Расположение элементов сцепления и рулевого управления. Устройство системы охлаждения и коробки передач.
  
  курсовая работа [4,2 M], добавлен 13.02.2013
  

• Тюнинг автомобиля LADA Priora

  Разработка маршрутной технологии на тюнинг транспортного средства или его агрегата (узла). Выбор и обоснование технологического оборудования и инструмента для обеспечения выполнения разрабатываемой услуги. Определение норм времени на ее выполнение.
  
  курсовая работа [30,7 K], добавлен 03.11.2014
  

• Система управления тяговым электроприводом автомобиля

  Классификация существующих систем управления тяговым электроприводом автомобиля и описание их работы, схемы данных узлов и их основные элементы. Описание датчиков, входящих в состав системы. Диагностика тягового электропривода гибридного автомобиля.
  
  отчет по практике [650,5 K], добавлен 12.06.2014
  

• Разработка технологии разборки, дефектации и сборки генератора автомобиля "Волга"-3110

  Устройство и принцип действия генератора автомобиля "Волга"-3110. Разработка технологического процесса снятия и установки генератора, замены ремня привода. Технология разборки, диагностики, дефектации и сборки генератора, проверка и замена щеток.
  
  курсовая работа [3,0 M], добавлен 27.01.2011
  

• Разработка рекомендаций по сервису автомобилей DAF, МАN

  Характеристика грузового автомобиля DAF XF (Euro 6). Нейтрализация отработавших газов автомобиля. Принцип работы пневмоподвески. Характеристика автомобиля MAN TGX D38. Определение годового объема работ по диагностированию и обслуживанию автомобилей.
  
  курсовая работа [3,5 M], добавлен 19.03.2015
  

• Устройство передней подвески автомобиля Lada Priora

  Описание назначения, устройства, основных требований, предъявляемых к передней подвеске автомобиля Lada Priora. Рассмотрение возможных неисправностей. Ультразвуковая чистка и проверка форсунок. Техника безопасности при ремонте и устранении неполадок.
  
  реферат [1,4 M], добавлен 18.11.2010
  

• Диагностирование асинхронных электродвигателей

  Недостатки методов тестовой и оперативной диагностики асинхронных электродвигателей. Разработка программно-аппаратного комплекса на основе использования искусственных нейронных сетей для идентификации неисправностей в электрической части автомобиля.
  
  реферат [927,0 K], добавлен 03.02.2011
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам