 |
Расчет затрат времени на транспортировку деталей
|
|
|
|
Расчет затрат времени на транспортировку деталей по ГПС осуществляем по формулам (19-29).
а) Первоначально определим затраты времени для транспортного складского робота. Транспортный складской робот осуществляет изъятие детали из ячейки склада и передачу детали на стол-накопитель, а также обратное действие – транспортировку детали со стола-накопителя в ячейку склада. Для удобства и простоты организации работы склада берем один складской робот. Для складского робота принимают То = 0.
Пусть количество поступлений деталей на склад z = 1.
H/L = 3: 88,8 = 0,034 Vy/Vx = 15: 60 = 0,25
Так как H/L < Vy/Vx расчет ведем по формулам (23-26)
Txy = (3 3 60): (3 88,8 15 15) =,009 мин
Tx = 88,8: 60 = 1,48 мин
Ty = 0
Тск = 0,009 + 1,48 + 0 = 1,489 мин
Ттр = 2 1,489 = 2,978 мин
Суммарное время транспортирования всех деталеопераций, приходящееся на один складской робот
Тсум = 2 Тск Nобщ = 2 1,489 780 = 2322,84 мин = 38,7 ч.
Тсум не должно превышать 0,8 Т = 19,2 ч. По результатам имеем 38,7>19,2. При количестве поступлений деталей на склад z = 1 транспортный cкладской робот не справляется с объемом работ по складу. Аналогичные расчеты выполняем для z = 2, 4, 6, 8 и результаты сводим в таблицу 4.
Таблица 4
| Z | Txy, мин | Tx мин | Тск, мин | Тсум | 0,8 Т | Примечание |
| 0,009 | 1,48 | 1,489 | 38,7 | 19,2 | Неудовл. | |
| 0,01 | 1,2 | 1,21 | 31,5 | 19,2 | Неудовл. | |
| 0,015 | 0,88 | 0,895 | 23,4 | 19,2 | Неудовл. | |
| 0,02 | 0,68 | 0,70 | 18,2 | 19,2 | Удовл. | |
| 0,027 | 0,49 | 0,52 | 13,2 | 19,2 | Удовл. |
Как видно из таблицы, склады с z = 1, 2, 4 с одним транспортным роботом работать не могут – робот не справляется даже с объемом работ только по складу, хотя по скоростным качествам он может быть вполне подходящим.
б) определим затраты времени и загрузку транспортного линейного робота. Транспортный линейный робот осуществляет транспортировку деталей со стола-накопителя к гибким модулям (станкам) на обработку и обратно от модулей к столу-накопителю (и далее на склад) после обработки. При первичном проектировании ГПС берем один транспортный линейный робот. Если результаты расчетов будут неудовлетворительны, увеличим количество линейных роботов.
|
|
|
Расчет загрузки транспортного линейного робота зависит от соотношения количества ГПМ и накопителей и их расположения в ГПС (см.выше стр.6).
Рассмотрим следующие варианты расположения накопителей в ГПС:
ü вариант №1: модули m и накопители k установлены в одну линию;
 |  |
столы-накопители гибкие производственные модули
 | | | | |  | | | | |
………..
 | |||
 | |||
Перегрузочный стол
Линейный робот
Склад складской робот
ü вариант №2: накопители k введены в состав ГПМ и количество накопителей увеличено до количества модулей (в нашем случае с 5-ти до 8-ми); модули установлены в одну линию;
 |
столы-накопители гибкие производственные модули
| | | | |
перегрузочный ………..
Стол
 | |||
 | |||
Склад
Складской робот линейный робот
ü вариант №3: накопители k введены в состав ГПМ и количество накопителей увеличено до количества модулей (в нашем случае с 5-ти до 8-ми); модули установлены в две линии;
складской робот
перегрузочный стол гибкие производственные модули
 | | | |
линейный робот
| | | |
 | | | |
Склад
Столы-накопители
|
|
|
ü вариант №4: накопители введены в состав склада и не влияют на загрузку транспортного линейного робота; модули установлены в одну линию.
Склад
 |
столы- линейный робот
Накопители
 | ||||||||||||||||
| | | | | | | | |||||||||
 |
ГПМ
ВНИМАНИЕ: данные варианты не охватывают всех компоновок ГПС. Студент в контрольной работке может предложить свой вариант компоновки, обосновать и просчитать его.
Для транспортного линейного склада время транспортирования Ттр равно Ттр= 2 То так как для линейного робота время Тск = 0. Время транспортировки от склада к приемным столам ГПМ и нагрузка на один линейный робот определяется по формулам (28-29)
Рассчитаем среднюю длину ГПС (ход линейного транспортного робота) для указанных выше четырех вариантов по формуле (29):
ü вариант №1: q – количество накопителей вне ГПМ, q= k = 5;
w – количество ГПМ вдоль пути следования транспортного робота, w = m = 8;
Lоср = 0,5 (8 6+5 0,8 1,2) = 26,4 м
То = 26,4: 50 + 10: 60 = 0,69 мин
Тсум = 2 0,69 780 = 1076,4 мин = 17,94 ч <0,8 Т = 19,2 ч
ü вариант №2: накопители введены в ГПМ, m = k = 8; модули установлены в одну линию
Lоср = 0,5 8 (6 + 0,5 0,8) = 25,6 м
То = 25,6: 50 + 10: 60 = 0,68 мин
Тсум = 2 0,68 780 = 1060,8 мин = 17,68 ч <0,8 Т = 19,2 ч
ü вариант №3: накопители введены в ГПМ, m = k = 8; модули установлены в две линии
Lоср = 0,5 4 (6 + 0,5 0,8) = 12,8 м
То = 12,8: 50 + 10: 60 = 0,34 мин
Тсум = 2 0,34 780 = 530,4 мин = 8,84 ч < 0,8 T = 19,2 ч
ü вариант №4: накопители с составе склада, модули m = 8 в одну линию
Lоср = 0,5 8 6 = 24 м
То = 24,0: 50 + 10: 60 = 0,65 мин
Тсум = 2 0,65 780 = 1014 мин = 16,9 ч < 0,8 Т = 19,2 ч
Как видно из расчетов, линейный робот справляется с работой во всех вариантах. Возможно ли использование одного робота для решения всех транспортных задач – на складе и на производственном участке? Теоретически такой вариант возможен – для варианта склада с z = 8 и варианта планировки №3. В этом случае общее время транспортировки будет равно
Ттр = 13,2 + 8,84 = 22,04 ч
Однако, коэффициент загрузки в этом случае будет равен
Кз = Ттр: Т = 22,04: 24 = 0,918,
что значительным образом превышает реально достижимые значения. Таким образом, возможны два варианта склада и 4 варианта производственного участка. Выбор нужного варианта определяется конкретными производственными условиями – наличием свободных площадей, возможностью обеспечения частой доставки на склад и т.п.
|
|
|
Можно выбрать любой из полученных вариантов и обосновать свой выбор. В качестве примера выбираем последний вариант склада с z = 8 и третий вариант участка.
Окончательный вариант ГПС:
Задано деталеопераций – 780;
Общая трудоемкость – 8780 мин;
Плановый период – 24 ч;
Гибких модулей – 8
Столов-накопителей – по расчету 5, увеличено до 8
Склад – 185 ячеек (5х37)
Среднее время подачи деталеоперации 1,66 мин
Среднее время обработки деталеоперации – 11,26 мин
Коэффициент загрузки модулей – 0,85
Число загрузок склада за плановый период – 8
Складской робот – 1, с коэффициентом загрузки 13,2: 24 = 0,55
Линейный робот – 1, с коэффициентом загрузки 8,84: 24 = 0,37
ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ
Контрольная работа состоит из двух частей – расчетной и графической. В расчетной части указываются исходные данные и излагаются все необходимые формулы и расчеты по ним для конкретного варианта задания (исходных данных). Расчетная часть оформляется на листах формата А4, пример оформления титульного листа дан в приложении 2. Графическая часть содержит компоновку ГПС, выполненную по результатам расчетов (см.примеры оформления компоновки ГПС выше), и оформляется также на листах формата А4.
ЛИТЕРАТУРА
1. Капустин Н.М. и др. Комплексная автоматизация в машиностроении: Учебник для втузов. / Н. М. Капустин, П. М. Кузнецов, Н. П. Дьяконова. – М.: Академия, 2010. – 368 с.
2. Рачков М.Ю. Технические средства автоматизации.Учебник. Издание 2. – М.: Изд-во «МГИУ», 2009. – 185с.
3. Смоленцев В.П. Управление системами и процессами. Учебник для вузов [Гриф Минобразования РФ]. - М.: Академия, 2010. - 333 с.
4. Шишмарев В.Ю. Автоматизация технологических процессов. Учеб. пособие [Гриф Минобразования РФ].- 5-е изд. стер. - М.: Академия, 2009. - 351 с.
5. Петраков Ю.В. Драчев О.И. Теория автоматического управления технологическими системами: учебное пособие для студентов вузов [Гриф УМО]. М.: Машиностроение, 2009. – 336 с. (http://e.lanbook.com/books/element. php?pl1_cid=25&pl1_id=751)
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Таблица 1
Исходные данные к вариантам
| № ва-ри-анта | Номера деталей (табл.2) | Т, ч | А, м | В, м | Н доп, м | f | G | d, м | Vx, м/ мин | Vy, м/ мин | Vox, м/ мин |
| 1. | 1,3,4,6,10 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | ||||||
| 2. | 2,5,7,9,14 | 0,7 | 0,7 | 0,4 | 0,5 | ||||||
| 3. | 5,7,8,11 | 0,7 | 0,6 | 0,35 | 0,4 | ||||||
| 4. | 2,7,13,14,15 | 0,9 | 0,7 | 0,4 | 0,35 | ||||||
| 5. | 3,6,8,11,15 | 0,8 | 0,7 | 0,3 | 0,4 | ||||||
| 6. | 6,9,12,15 | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,3 | ||||||
| 7. | 4,10,11,14 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,35 | ||||||
| 8. | 1,2,11,13,14 | 0,6 | 0,5 | 0,35 | 0,5 | ||||||
| 9. | 2,5,7,13,15 | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,45 | ||||||
| 10. | 6,7,12,15 | 0,7 | 0,5 | 0,45 | 0,5 | ||||||
| 11. | 1,2,5,9,11 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | ||||||
| 12. | 2,3,8,9,15 | 0,7 | 0,7 | 0,4 | 0,5 | ||||||
| 13. | 4,7,9,11 | 0,7 | 0,6 | 0,35 | 0,4 | ||||||
| 14. | 2,7,10,11,15 | 0,9 | 0,7 | 0,4 | 0,35 | ||||||
| 15. | 4,5,8,14,15 | 0,8 | 0,7 | 0,3 | 0,4 | ||||||
| 16. | 5,6,11,13 | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,3 | ||||||
| 17. | 6,11,12,13 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,35 | ||||||
| 18. | 1,3,12,13,14 | 0,6 | 0,5 | 0,35 | 0,5 | ||||||
| 19. | 2,3,6,14,15 | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,45 | ||||||
| 20. | 5,8,11,15 | 0,7 | 0,5 | 0,45 | 0,5 | ||||||
| 21. | 3,4,6,8,11 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | ||||||
| 22. | 2,4,5,7,14 | 0,7 | 0,7 | 0,4 | 0,5 | ||||||
| 23. | 1,6,7,15 | 0,7 | 0,6 | 0,35 | 0,4 | ||||||
| 24. | 1,5,11,12,13 | 0,9 | 0,7 | 0,4 | 0,35 | ||||||
| 25. | 2,4,5,10,13 | 0,8 | 0,7 | 0,3 | 0,4 |
Таблица 2
Исходные данные о деталях
| № де-тали | Трудоемкость операции, мин | Количе-стов, шт | ||||
| Операция 1 | Операция 2 | Операция 3 | Операция 4 | Операция 5 | ||
| - | - | |||||
| - | ||||||
| Продолжение табл.2 | ||||||
| № де-тали | Трудоемкость операции, мин | Количе-ство, шт | ||||
| Операция 1 | Операция 2 | Операция 3 | Операция 4 | Операция 5 | ||
| - | ||||||
| - | - | |||||
| - | ||||||
| - | - | |||||
| - | ||||||
| - | ||||||
| - | ||||||
| - |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
|
|
|
