По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621: 658.511

Повышение производительности автоматизированных технологических комплексов путем применения групповых приспособлений

Краско А. С. МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, е-mail: krasko-as@mail.ru
Филин М. А. МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, е-mail: maxim.filin.2009@yandex.ru

В настоящей статье рассматривается вопрос повышения производительности автоматизированных технологических комплексов механической обработки путем сокращения внецикловых потерь времени. Как наиболее значимый вид потерь для гибких автоматизированных участков предлагается рассмотреть время на наладку средств технологического оснащения. Наиболее эффективным решением по сокращению времени наладки для повышения производительности технологических комплексов механической обработки рассматривается применение групповых приспособлений. Под групповыми приспособлениями принимают станочные приспособления, позволяющие устанавливать заготовки разных типоразмеров без переналадки или с минимальной переналадкой. Эффективность таких приспособлений зависит от числа устанавливаемых деталей разных типоразмеров, и чем больше это число, тем выше эффективность приспособления. В статье предлагается разделить общее время наладки группового приспособления на составляющие, учитывающие время на установку и настройку приспособления и время на смену наладок приспособления при переходе на выпуск следующей партии деталей. Разделение общего времени наладки позволяет учитывать потери времени на наладку для каждой детали в условиях использования группового приспособления. Время на смену наладки перед изготовлением новой партии деталей разделяют на всю партию или несколько партий, если при одной и той же наладке изготавливают несколько партий деталей. Время установки и настройки приспособления разделяют на все партии, обрабатываемые на данном приспособлении. При жестком расписании работы автоматизированного технологического комплекса в рамках определенного промежутка времени такой расчет показывает точный результат. Однако для технологических комплексов с гибким расписанием аналитический расчет становится невозможным. Поэтому ставится задача получения значения времени наладки приспособления, приходящегося на одну обрабатываемую деталь, путем проведения имитационного моделирования на автоматизированном технологическом комплексе. Проводится имитационный эксперимент по определению производительности комплекса в зависимости от используемого приспособления.

Литература:

1. Лайкер Дж. Дао. Toyota: 14 принципов менеджмента ведущей компании мира: пер. с англ. — Москва: Альпина Бизнес Букс, 2005.

2. Синго С. Изучение производственной системы Тойоты с точки зрения организации производства: пер. с англ. — Москва: Ин-т комплексных стратегических исследований, 2006.

3. Бережливое производство на предприятиях машиностроения: теория и практика внедрения: сб. монографий Российской академии естествознания, 2010.

4. Имаи М. Кайдзен. Ключ к успеху японских компаний: пер. с англ. — 2-е изд. — Москва: Альпина Бизнес Букс, 2005.

5. Лайкер Дж., Морган Дж. Система разработки продукции в Toyota: пер. с англ. — Москва: Альпина Бизнес Букс, 2007.

6. Имаи М. Гемба-кайдзен. Путь к снижению затрат и повышению качества: пер. с англ. — Москва: Альпина Бизнес Букс, 2005.

7. Шаумян Г.А. Комплексная автоматизации производственных процессов. — Москва: Машиностроение, 1973. — 640 с.

8. Григорьев И. AnyLogic за три дня: практическое пособие по имитационному моделированию. — Москва: Интернет-издание, 2017. — 202 с.

9. Боев В.Д. Компьютерное моделирование систем: учебное пособие для среднего профессионального образования / В.Д. Боев. — Москва: Издательство Юрайт, 2019. — 253 с. — (Профессиональное образование).

10. Моделирование производственных процессов в AnyLogic 8.1: лабораторный практикум / О.В. Лимановская, Т.И. Алферьева. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2019. — 136 с.

11. Клочков Ю.П. Организация бережливого производства на предприятиях машиностроения: диссертация кандидата экономических наук: 08.00.05 / Ю.П. Клочков (Место защиты: Удмурт. гос. ун-т). — Ижевск, 2012. — 179 с.: ил. РГБ ОД, 61 13–8/332.

12. Усачев Ю.И. Разработка планировочных решений механосборочных цехов: учебное пособие / Ю.И. Усачев. — Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. — 82 с.

13. Мельников Г. Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов: учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов / Под ред. А.М. Дальского. — Москва: Машиностроение, 1990. — 352 с.

14. Буров П. И., Капустин И.И. Расчет производительности рабочих машин: учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов / Под ред. И.И. Решетникова. — Москва: Машгиз, 1958. — 216 с.

15. Быстрая переналадка для рабочих / Пер. с англ. — Москва: Институт комплексных стратегических исследований, 2009. — 112 с.

16. Оно Т. Производственная система Тойоты. Уходя от массового производства. — Москва: Институт комплексных стратегических исследований, 2005. — 192 с.

Одним из основных факторов, характеризующих эффективность технологических комплексов, является производительность. Повышение производительности технологических комплексов и отдельного оборудования заключается в том, что интенсифицируются процессы обработки и одновременно сокращаются все потери [1–5]. Для увеличения производительности необходимо минимизировать цикловые и внецикловые потери, которые в свою очередь можно разделить на следующие виды согласно [1–5, 8].

В вопросе повышения производительности автоматизированных технологических комплексов наибольший интерес представляют внецикловые потери, которые можно разделить на следующие виды [2, 4]:

1: потери, связанные с настройкой и заменой инструмента;

2: потери, связанные с выходом из строя и ремонтом технологического оборудования;

3: потери, связанные с организационными простоями (сдача готовых изделий, ожидание получения заготовок, инструмента и т.п.);

4: потери, связанные с исправлением брака изделий;

5: потери, связанные с переналадкой технологического оборудования.

Для повышения гибкости автоматизированных производств в первую очередь необходимо сокращать потери, связанные с переналадкой средств технологического оснащения. Основным средством снижения указанных потерь является применение групповых приспособлений (ГП) [4–9].

Затраты времени на наладку группового приспособления можно разделить на две составляющие: 1) разовые для всех обрабатываемых деталей на конкретном приспособлении, связанные с установкой и выверкой приспособления (Тнал1); 2) периодические, связанные с необходимостью смены наладок при переходе на изготовление следующей партии деталей (Тнал2).

В ходе работы было выполнено имитационное моделирование процесса обработки партий четырех деталей. Во всех рассматриваемых случаях обработка поступающих партий деталей осуществлялась на одном станке поочередно. Переналадка приспособления осуществлялась разными способами [10–16].

Для Цитирования:
Краско А. С., Филин М. А., Повышение производительности автоматизированных технологических комплексов путем применения групповых приспособлений. Главный инженер. Управление промышленным производством. 2022;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала