Варианты автоматических линий структурные

Рис. 8.3. Структурные варианты автоматической линии с шестью рабочими позициями и ветвящимися потоками обработки

На завершающих этапах проектирования, когда принципиальный проектный вариант уже выбран и согласован с заказчиком и заводом-изготовителем, производят уточненные расчеты ожидаемой производительности, которые должны подтвердить, что разрабатываемый вариант автоматической линии сможет обеспечить заданную программу выпуска. Расчеты сменной производительности производят по последнему, выпускному участку, на котором выдается конечная продукция. Так как основные параметры линии уже выбраны и могут быть лишь уточнены (технологические режимы, вместимость накопителей, число параллельно работающих станков и др.), в расчетные формулы можно не включать конкретные структурно-компоновочные характеристики. Достаточно, чтобы в эти формулы были включены ожидаемые величины рабочих и холо- [c.66]

Каждому технически возможному сочетанию этих параметров соответствуют различные величины производительности линии, ее стоимости, себестоимости выпускаемой продукции и т. д. Важнейшим фактором, определяющим эффективность того или иного возможного варианта автоматической линии, является ее производительность. Поэтому одной из важнейших задач теории автоматических линий является разработка математических уравнений, связывающих технологические, конструктивные, структурные, эксплуатационные параметры автоматических линий с показателями их производительности. Это позволяет прежде всего решать научные задачи количественного анализа и выявления важнейших закономерностей построения и развития автоматических линий, влияния тех или иных параметров на их производительность и эффективность, определения перспектив н целесообразности совершенствования тех или иных параметров. [c.91]

В простейшем структурном варианте — автоматической линии с жесткой межагрегатной связью (рис. II1-7, а) все станки работают, [c.102]

Рис. III-7, Структурные варианты автоматических линий

Выбор оптимального структурно-компоновочного варианта автоматической линии следует непосредственно за разработкой технологического процесса, когда для каждой из обрабатываемых поверхностей уже выбраны методы и маршруты обработки, исходя из требуемого качества изделий. [c.369]

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, 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 считать производительность всей линии по производительности последнего, выпускного участка в линии. [c.25]

Теория производительности машин и труда позволяет не только формулировать общие закономерности, определять перспективные направления развития автоматических линий, но и обосновывать конкретные технические решения, искать их оптимальные варианты. Например, различные структурные варианты автоматической линии отличаются друг от друга производительностью, стоимостью, количеством обслуживающих рабочих и эксплуатационными затратами. Выразив их через показатели ф, е, а и б можно по критерию максимума производительности общественного труда определить оптимальный структурный вариант линии. Аналогично можно определять наивыгоднейшее количество обслуживающих рабочих, оптимальные сроки службы линии, оптимальный уровень надежности станков, механизмов, устройств и т. д. (см. гл. III—V). [c.66]

Простейшим структурным вариантом автоматической линии является линия с жесткой связью, сочетающая минимальную занимаемую площадь с минимальной стоимостью и количеством [c.193]

Ц Пример проектирования раскатки (кинематической цепи) многошпиндельных коробок или насадок агрегатных станков, встраиваемых в автоматические линии или гибкие производственные комплексы. Эскиз многошпиндельной коробки показан на рис. 1.3. Задача построения раскатки заключается в формировании кинематических цепей, передающих вращение от вала электродвигателя к шпинделям, на которых крепится инструмент. Шпиндели должны вращаться с заданной частотой. Зубчатые колеса могут быть установлены в четырех рядах (О—III) на промежуточных валах и в трех рядах (/—III) на шпинделях. Смазка подшипников и зубчатых колес осуществляется с помощью насоса через маслораспределитель. Поэтому должна быть предусмотрена кинематическая цепь для привода насоса. Раскатка многошпиндельной коробки может быть представлена в виде структурной схемы. На рис. 1.7 показана структурная схема вариантов шестишпиндельной коробки. [c.22]

Структурная схема системы машин. При выбранном числе рабочих позиций технологическая система машин может быть построена по различным структурным вариантам — от линии с жесткой межагрегатной связью, где все оборудование сблокировано в один участок-секцию (пу = 1), до автоматической линии с гибкой мел<агрегатной связью или поточной линии, где между каждой парой стан- [c.18]

Формула охватывает все возможные структурные варианты (1 с Пу < ). В качестве исходного варианта принимается автоматическая линия с жесткой межагрегатной связью (Иу = 1, А = 1,0). [c.94]

При разработке технического задания и технического предложения необходимость в расчетах ожидаемой производительности может возникнуть дважды 1) при первичных проработках возможных вариантов построения линий с целью определения их технической целесообразности и необходимости дальнейшей проработки. Расчеты являются сугубо ориентировочными 2) при сравнительном анализе технически целесообразных, конкурентных вариантов построения автоматических линий, комплексной оптимизации технических и структурно-компоновочных параме- [c.201]

Каждому типу автоматических линий соответствуют оптимальные структурные характеристики. Оптимальное число участков в линии рассчитывается для тех чисел позиций, которые имеют конкурирующие варианты по формуле (3,8)t [c.228]

Пятый этап оптимизации — выбор оптимального структурно-компоновочного варианта построения линии как основы для дальнейшего проектирования (эскизный и технический проекты, разработка рабочих чертежей и т.д.). Выделяем из конкурирующих вариантов, обладающих наилучшими технико-экономическими показателями, группу вариантов, чьи характеристики по целевой функции отличаются не более чем на 5 % от nj min- Такими будут следующие автоматические линии (рис. 8.8) [c.231]

Таким образом, в результате шагового отбора из нескольких сотен возможных структурно-компоновочных вариантов построения линии обработки вала по рис. 1.5 в качестве оптимального следует принять однопоточную автоматическую линию из пяти рабочих позиций (технологический процесс дифференцирован на пять частей), разделенную на два участка-секции, с тремя станками-дублерами. Ожидаемые характеристики линии стоимость К = 130 тыс. руб., длительность рабочего цикла по лимитирующему станку Т= 1,65 мин, производительность <3ал = 450 шт/смену. [c.232]

На основе предложенной в этих работах методики возможно разработать алгоритмы и программы, а затем с помощью ЭЦВМ производить анализ и синтез структурных схем машин-автоматов, исследовать различные варианты этих схем и выбирать оптимальную схему, производить различные преобразования структур машин, синтезировать их из стандартных блоков, производить анализ и синтез структур агрегатных станков и автоматических линий [89]. Работы в этом направлении в настоящее время успешно продолжаются. [c.266]

Для решения задачи поиска оптимального варианта автоматизации технологических процессов необходима разработка методов формального описания и исследования технологических процессов и структуры машин-автоматов (25, 28—30, 78, 107, 118, 121]. Использование методов м атематической логики, тео- рии алгоритмов, теории конфликтных ситуаций, линейного и динамического программирования, а также современных мощных вычислительных средств позволяет изыскивать принципиально новые варианты технологических процессов и находить при синтезе машин-автоматов и автоматических линий оптимальные с точки зрения производительности, экономичности и надежности структурные решения. [c.5]

Повышение эффективности применения комплексной автоматизации при проектировании требует оптимизации проектных решений. Автоматические линии являются структурным элементом автоматических производственных систем в массовом производстве машиностроения. Поэтому при создании новых АЛ нужно сравнивать экономические показатели их структурных вариантов. В качестве показателя часто используют приведенные затраты. [c.68]

Основы проектирования автоматов и автоматических линий. На основе познания обш,ности автоматов и линий различного технологического назначения, единых принципов автоматостроения, методов анализа и синтеза необходимо умение решать на высоком уровне задачи выбора принципиального варианта проектируемого оборудования, оптимального сочетания конструктивных, структурных, компоновочных параметров по критериям высокой производительности, надежности, экономической эффективности. [c.7]

Внецикловые потери и В как показатели работоспособности получи.-п большое распространение при теоретических расчетах, сравнении различных вариантов, прогнозировании производительности. Их достоинством является простота количественных связей между показателями систем и их элементов (например, внецикловые потери линии с жесткой связью равны сумме внецикловых потерь всех станков, механизмов и устройств). На рис. 111-2 показана структурная схема простейшей автоматической линии из четырех станков, сблокированных общим транспортером, вследствие чего любая неполадка механизма или инструмента на каждом из станков вызывает простой всей системы. Зная параметры фактической производительности и y] каждого из станков, необходимо определить соответствующие параметры системы в целом. [c.88]

Рассмотрим зависимость производительности автоматических линий от их структурного построения для простейшего случая, когда все станки линии имеют одинаковый период рабочего цикла Т и одинаковый уровень внецикловых потерь t . Тогда при различных структурных вариантах линия имеет одинаковую цикловую производительность Q = ЦТ и различную величину коэффициента использования. [c.104]

Формулы (111-36) и (111-37) являются обобщенными и справедливы для всех возможных структурных вариантов — от поточной линии до автоматической линии с жесткой связью. Эти варианты при одинаковом числе станков д и величине внецикловых потерь отличаются числом участков, величиной компенсируемых потерь и их межучасткового наложения Пу, Д), а следовательно, и величиной производительности. [c.109]

Подставляя в обобщенную формулу (П1-37) различные значения Пу, А(1-< Пу <7 О < А 1,0), можно получить производительность автоматической линии при любом структурном варианте от линии с гибкой связью Пу = (7 до линии с жесткой связью Пу =1. Минимальную производительность имеет линия с жесткой межагрегатной связью, а также линия, конструктивно выполненная из нескольких участков, однако без заделов между ними. В этих случаях Пу =1, А = 1 и внецикловые потери каждого станка возрастают в д раз [c.109]

Рассмотрим методы анализа и выбора структурных вариантов проектируемых автоматических линий как одну из прикладных задач теории производительности. [c.340]

Выбор оптимальной структуры компоновки автоматической линии производится на основе сравнения различных структурных вариантов, один из которых принимается за базовый. [c.340]

Первым критерием выбора схемы компоновки является производительность оборудования, ибо обеспечение заданной производительности — необходимое условие выбора того или иного структурного варианта линии. Как показано выше (см. гл. И1), объединение q станков в автоматическую линию неизбежно повлечет за собой изменение производительности по сравнению с исходным вариантом — поточной линией [c.341]

Возможен и второй вариант структурного развития линии — добавляется третий поток на втором участке, линия остается с жесткой связью. Диаграмма суммарных капитальных и эксплуатационных затрат при таком варианте структурного развития приведена на рис. 1Х-8. Как видно, автоматическая линия с переменной структурой (кривая /16) уже с первого года эксплуатации дает значительную экономию в текущих эксплуатационных затратах по сравнению с поточной и автоматической линиями с постоянной структурой. Автоматическая линия минимальной сложности (рис. 1Х-6, а) может обеспечивать заданный выпуск продукции в течение шести лет, после чего необходимо добавлять оборудование. Так как в автоматической линии добавление оборудования возможно только целыми технологическими участками, то можно добавить третий поток на втором участке (см. рис, 111-6, в) общей стоимостью около 90 тыс. руб. Диаграмма (рис. 1Х-8) показывает, что линия с переменной структурой обеспечивает окупаемость капиталовложений и при переменном нарастающем характере производственной программы. Заштрихованная область означает для каждого момента времени суммарную экономию на капитальных и эксплуатационных затратах благодаря переменной структуре линии ее величина к концу сроков службы в 10—12 лет составит более 200 тыс. руб. на одну линию. [c.352]

Важнейшей расчетной задачей при проектировании автоматической линии является выбор ее принципиальной схемы, т. е. такого структурно-компоновочного варианта, который обеспечивает наилучшие технико-экономические показатели системы. Поэтому из множества вариантов построения линии, отличающихся числом позиций, участков, потоков обработки, типом накопителей, должен быть выбран один, который обеспечивает заданную производительность и качество обработки при наименьших затратах на производство изделий. [c.369]

Подставляя значения Т и в общую формулу (IX-17), получаем ожидаемую производительность автоматической линии при простейшем структурном варианте [c.371]

Рис. IX-18. Варианты структурного построения автоматической линии

Каждый из этих вариантов при одинаковом количестве станков обладает различным сочетанием характеристик стоимости и занимаемой площади, длительности холостых ходов и надежности в работе tg. Таким образом, с учетом рис. 1Х-22 для обработки вала (рис. 1Х-20) автоматическая линия с жесткой связью может быть построена по 10 X 7 =70 структурно-компоновочным вариантам. Их число значительно возра- [c.377]

Рис. 1Х-23. Производительность автоматических линий обработки ступенчатого вала, при различных структурных вариантах компоновки

Рис. 1Х-24. Конкурирующие структурные варианты построения автоматической линии обработки ступенчатого вала а) — <7-9 Пу = 1 б) — -10 п -=1 в) — 17-8 п =2 е) — <7-8 п =4 д) — <7 = 11 Пу=1 е) — <7=12 -1

Если сравниваемые варианты технических решений (например, структурные варианты автоматической линии) не различаются длительностью рабочего цикла (Т = onst), удобно пользоваться показателем Bi. Он используется и при расчетах производительности оборудования с очень большой длительностью рабочего цикла (порядка нескольких часов), производительности оборудования непрерывного действия и пр. [c.74]

Простейшим структурным вариантом автоматической линии, реализующим заданный технологический процесс, является однопоточная (р = 1) одноучастковая (Пу =1) линия с числом позиций, равным технологически минимальному q = min)- [c.371]

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]

Как было показано выше (см. рис. 1.8), каждая система машии-автоматов может быть построена по различным структурным вариантам — от автоматической линии с жесткой межагрегатной связью (одноучастковой) до автоматической линии с гибкой связью или поточной линии, где число участков-секций Пу равно числу последовательно соединенных по технологическому процессу машин-автоматов 7 (1 Пу q). Наиболее просты по конструкции линии с жесткой межагрегатной связью (rty = 1), которые целесообразно принимать в качестве базовых. Любое структурное усложнение линии с делением ее на участки и установкой межонера-ционных накопителей связано с повышением производительности линии (ф > 1,0), ее стоимости (а > 1) и увеличением количества обслуживающих рабочих (е > 1). Задачу оптимизации решают следующим образом сначала находят функциональные зависимости роста производительности, стоимости количества рабочих от варьируемого параметра — числа участков Лу, т. е. функции ф = /1 (пу) а = = ft ( iy) е = /3 (Пу) затем подставляют эти функциональные значения в общую экономико-математическую модель (3.7) и тем самым получают однопараметрическую функцию 5 = /4 (Пу), которую можно решить путем нахождения экстремального значения Пу опт, соответствующего максимальному экономическому эффекту Этах- [c.50]

Рассмотрим реализз лию данной методики на примере проектирования автоматической линии для обработки ступенчатого вала (см. рис. 1.5) под шлифование, заготовка — поковка. Заданная программа выпуска Qxp = 420 шт/смену с возможным превышением до 15% (Qniax = 485 шт/смену). Заданы все необходимые размеры, точностные требования (необходимость двукратной токарной обработки поверхностей) и другие технические условия. Допускается обработка на двух )азличных позициях (с делением длины обработки на две части) поверхностей. Vg2, 4—6. Остальные поверхности являются посадочными, дифференциация длины при их обработке не допускается. Требуется проработать структурно-компоновочные варианты построения автоматической линии, реализующие типовой маршрут обработки. [c.216]

Эти вариационные параметры следует разделить на две существенно различные категории 1) основные структурно-компоновочные параметры, варьирование которыми означает разные планировочные варианты линии (число станков в потоке и потоков обработки, компоновочный вариант, число участков-секций) технические решения по этим параметрам принимают только в процессе проектирования, и при эксплуатации оборудования, как правило, они не могут быть изменены 2) вспомогательные параметры, варьирование которыми не отражается на планировке (режимы обработки, число наладчиков, вместимость межопера-циониых накопителей). Большинство этих параметров могут варьироваться не только в процессе проектирования, но и при эксплуатации интервалы вариации здесь, как правило, минимальны. Поэтому целесообразно считать основными следующие вариационные параметры- число рабочих позиций обработки q компоновочный вариант линии число участков-секций Пу число параллельных потоков обработки р, в данном случае — независимых автоматических линий или станков дублеров т. [c.217]

ИЛИ ГАУ генерируется по групповому технологическому маршруту на основе классификации структурных схем агрегатного оборудования по степени концентрации операций. Разработанная система классификации ГПС по этому признаку является развитием приведенной в т. 1 справочника общей классификации и содержит все принципиально различающиеся варианты схем построения станочных систем, которые разделены на три класса KI — однонозиционные станки, позволяющие осуществить первую степень концентрации операций (одно- и многостороннюю обработку деталей в одной позиции одним или несколькими инструментами последовательно, параллельно, параллельно-последовательно) КП — многопозициоиные станки (автоматические линии с жесткой связью между станками) — вторая степень концентрации операций, осуществляемая при последовательном или параллельно-последовательном объединении на станке или станочной линии позиций обработки детали К1П — автоматические системы из многопозиционных станков или линий с гибкими связями — третья степень концентрации операций. В результате использования этой классификации для группы деталей может быть получено до сотни вариантов структурных схем станочных систем. [c.196]

Рис. IX-1. Структурные варианты построения линий а — поточная линия б — автоматическая линия с жесткой связью в — автоматическая линия с гибкой связью г — автоматическая лання, разделенная на участки Л 2, <7 —номера станков — рабочее место

Итоговыми выходными параметрами, определяющими выбор того или иного компоновочного решения линии, являются дополнительные капитальные и эксплуатационные затраты на линию (сверх затрат на основное технологическое оборудование), быстродействие линии — в том числе время холостых ходов цикла, а также надежность в работе принятых конструктивных элементов и их сочетаний. Несмотря на то, что выбор конструктивного варианта зависит от целого ряда факторов, в том числе от условий заказа линий, возможностей завода-изготовителя линии и других требований, задача определения компоновочного решения, как правило, является многовариантной. При одной и той же структурной схеме автоматической линии возможны различные компоновочные решения. Прежде всего можно широко варьировать выбор узлов и элементов для реализации цикла работы линии. Например, в автоматической линии с жесткой связью транспортер может быть выполнен по ряду вариантов — с собачками, с флажками с гидроприводом, с кулисным приводом толкающего или тянущего типа и т. д. Пространственное расположение узлов линии также чрезвычайно разхчообразно. [c.354]

Дифференцируя общий объем обработки вала на число позиций (станков) больше четырех, получаем сокращение длительности рабочих ходов цикла. В качестве примера на рис. 1Х-21, а приведена технологическая схема обработки по позициям при шестипозиционном q = 6) варианте линии — для каждой из позиций I—VI показаны обрабатываемые поверхности. Так, на позиции / производится фрезерование и зацентровка торцов, на позиции // — черновая токарная обработка шеек № 4, 5, 6 и т. д. На рис. IX-21, б показана технологическая схема обработки при десятипозиционном q = 10) варианте линии (позиции I—X). Как видно, на позиции / также производится фрезерование и зацентровка (эта обработка не лимитирует цикл, ipi + ip2 = 0,40 мин), а на позиции // производится только черновая обточка шеек № 5 и 6, а шейка № 4 обрабатывается на позиции III. Максимальное число позиций определяется невозможностью дробления Длины обработки шейки №3 (см. рис. IX-20) при чистовой обточке <7п,ах = 13. Таким образом, для обработки вала, приведенного на рис. IX-20, даже при простейшем структурном построении однопоточной обработки (ру = 1) и жесткой межагрегатной связи (Пу = 1) автоматическую линию можно построить по 10 структурным вариантам, с числом позиций q — А, Ъ, б, 7, 8 и т. д. Чем больше число позиций (степень дифференциации технологического процесса), тем меньше время рабочих ходов линии — при = 4 /р = 1,70 мин при <7 = 13 /ртах = 0,35 мин (рис. 1Х-21,е). [c.375]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...