ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Производительность автоматических линий при различных структурных схемах компоновки из "Комплексная автоматизация производственных процессов " Любая система машин последовательного действия может быть скомпонована по различным структурным вариантам — от поточной линии до автоматической с жесткой межагрегатной связью. Если все станки, составляющие систему машин, работают независимо один от другого, с последовательной передачей обрабатываемых деталей, то они составляют поточную линию. В поточной линии все станки работают, как правило, как полуавтоматы, а загрузка и съем обрабатываемых деталей, межстаночная транспортировка, уборка стружки и контроль производятся вручную рабочими-операторами. [c.513] При автоматизации станки оснащаются механизмами автоматической загрузки — выгрузки (автооператорами), межстаночной траспортировки (шаговыми транспортерами, лотками и т. д.), системами автоматического управления, а также зачастую механизмами контроля и уборки стружки. При этом система межстаночной транспортировки должна выполнять функции не только непосредственной передачи деталей от станка к станку, но и автоматического накопления заделов в случае несовпадения простоев соседних станков. Если каждый станок в линии имеет перед собой и после себя автоматический накопитель, то такой вариант называют линией с гибкой межагрегатной связью. При отсутствии накопителей в линии все станки блокируются один с другим и должны работать в едином ритме. Такой структурный ва- )иант называют линией с жесткой межагрегатной связью. Могут существовать и промежуточные варианты — автоматические линии, разделенные на участки, где число накопителей в линии меньше, чем число станков. В качестве примера на рис. ХУ1-6 показаны возможные структурные варианты системы машины последовательного действия, состоящей из 12 станков. Как видим, кроме поточной линии и автоматических линий с гибкой и жесткой агрегатными связями существуют еще четыре промежуточных структурных варианта построения автоматической линии. Все они характерны тем, что несколько станков жестко конструктивно блокируются в участок, а на границах участков располагаются автоматические накопители. Так, по варианту 3 лииия имеет шесть участков по два станка, по варианту 4 — четыре участка по три станка и т. д. Могут быть, разумеется, конструктивные варианты с участками из неодинакового числа станков в тех случаях, когда потери отдельных станков не равновелики, а линия делится по принципу равных потерь. [c.513] При любых иных структурных вариантах каждый станок в линии простаивает не только из-за собственных причин (смена инструмента, ремонт и регулировка механизмов, уборка стружки и т. д.), но также из-за простоев соседних станков и участков. Иными словами, наряду с собственными простоями станка неизбежно появляются дополнительные потери времени, величина которых зависит от структурного варианта автоматической линии. В этом случае производительность любого станка, включенного в линию, оказывается ниже, чем при индивидуальной, независимой эксплуатации. Так как в любой технологической цепочке производительность всех станков неизбежно уравнивается, то под производительностью автоматических линий следует понимать производительность любого станка в этой линии с учетом не только собственных, но и дополнительных простоев из-за влияния соседних станков. Наиболее удобно судить о производительности всей линии по производительности последнего, выпускного участка в линии. [c.514] Вц — суммарные внецикловые потери линии с жесткой связью, равные сумме потерь всех станков, механизмов и устройств линии. [c.515] Однако на практике магазины-накопители никогда полностью не компенсируют потерь, так как их емкость всегда ограничена. Поэтому в каждом участке наряду с собственными потерями, вызванными недостаточной долговечностью и надежностью в работе механизмов и инструмента, появляются дополнительные потери. [c.515] Величина дополнительных потерь каждого участка линии зависит от структуры ее компоновки. Если даже все станки в эксплуатации имеют одинаковую фактическую производительность, вследствие недостаточной емкости межоперационных заделов, их потери возрастают, а производительность снижается. [c.515] Определим значение коэффициента W. Возрастание внецикловых потерь происходит практически в любой линии из последовательно работающих машин вследствие несовпадения простоев различных машин как по величине, так и по времени их совершения. Практика показывает, что даже в поточных линиях создание гарантированных заделов-накопителей возможно только для сравнительно небольших размеров деталей (колец подшипников, зубчатых колес и т. д.), которые можно складывать возле станков. [c.516] Полное решение задачи определения коэффициента возрастания внецикловых потерь W можно осуществить, используя методы теории вероятностей, так как простои различных машин являются случайными величинами, не могут быть определены функционально и подчиняются законам случайного распределения. Однако в простейших случаях, когда линия разделена на участки по принципу равных потерь, а цикл работы всех участков одинаков, задачу можно решить обычными методами. [c.516] Обозначим через Д коэффициент межучасткового наложения потерь. Это означает, что вследствие недостаточной емкости накопитель способен компенсировать лишь часть потерь соседнего участка, а именно (1—А) (рис. XVI1-7, а). Величина А зависит от емкости накопителя. Если накопитель большой емкости полностью компенсирует потери, то А = 0 при отсутствии накопителя А = 1. [c.516] Рассмотрим /-й участок автоматической линии (рис. ХУП-7, б). Все учестки, расположенные перед ним (по ходу технологического процесса), вследствие своих простоев сообщают -му участку дополнительные простои из-за нехватки заготовок следующие за ним участки вызывают простои из-за переполнения накопителей. [c.516] Продолжая аналогичные рассуждения для четвертого участка, получаем 4= /уч(1+ЗД) / = ЗД/ун. [c.517] Для -го участка Д (г— 1) 1уц. [c.517] Коэффициент возрастания внецикловых потерь одинаков для всех участков линии, хотя вид дополнительных потерь зависит от места расположения участка в линии. Так, участки, расположенные в начале линии, имеют возрастание потерь главным образом нз-за переполнения накопителей, а участки в конце линии — из-за отсутствия заготовок в накопителях. [c.517] Формула (ХУИ-20) справедлива для всех возможных вариантов компоновки технологических систем машин. [c.517] Проведенные исследования автоматической линии с гибкой связью показали, что возрастание внецикловых потерь является несколько большим, чем в поточных линиях. Это объясняется, в первую очередь, тем, что в лотках-накопителях межстаночной транспортной системы можно создавать заделы ограниченной величины. Кроме того, возрастают потери из-за отсутствия наладчика вследствие усложнения обслуживания станков. Так, при обработке колец 209 на встроенных в линию полуавтоматах 1261П с авто-операторами коэффициент межстаночного наложения потерь А — 0,1. В линиях с жесткой межагрегатной связью с делением на участки при условии существования гарантированных заделов-накопителей на границах участков получаем 1 п 3 А == 0. [c.518] Формула является справедливой как для безбункерных автоматических линий, не разделенных на участки (п — 1), так и для тех линий, которые конструктивно выполнены в виде нескольких участков (1 2 л 5 д), но без промежуточных накопителей. Примером линии второго типа являются автоматические линии Блок-Ь и Блок-2 , которые конструктивно выполнены в виде участков со своими транспортерами, системами управления, различной продолжительностью цикла обработки, но связанных между собой поворотным столом. [c.518] Следует отметить, что в таких линиях, несмотря на формальное наличие жесткой межагрегатной связи и отсутствие заделов, коэффициент межучасткового наложения может быть меньше единицы. Это происходит, например, при планово-предупредительной смене инструмента, которая производится одновременно на всех участках, в результате чего большая часть простоев по инструменту совмещается по времени. Например, для линии Блок-2 коэффициент межучасткового наложения потерь, по данным проведенных исследований, составляет лишь А = 0,38- 0,4. [c.518] Частные формулы коэффициента использования для различных вариантов компоновки технологических систем машин (линии с гибкой связью, поточные линии и т. д.) можно получить из формулы (ХУП-21) путем подстановки значений п и А. [c.518] Теоретические исследования позволили доказать, что величина А не должна превышать 0,1—0,2. Отсутствие практических значений А для действующих автоматических линий объясняется сложностью и трудоемкостью наблюдений и математической обработки результатов. Практически ни в одной автоматической линии не существует равных потерь для соседних станков или участков. Очевидно, достоверные значения коэффициентов межучасткового наложения потерь можно получить только путем математического моделирования работы автоматических линий. [c.519] Вернуться к основной статье