Автоматизированная система управления сборочным производством (на примере конкретного предприятия…).

Подъемноповоротный стол имеет поворотную платформу с механизмом ее подъема;
– устройство для смены комплекта бойков (инструмента) состоит из подвижного инструментального стола, расположенного параллельно столу пресса, механизма поперечного перемещения и механизма установки и быстрого дистанционного крепления верхнего бойка, размещенного в корпусе, который закреплен на траверсе пресса. На инструментальном столе расположено до пяти комплектов бойков, в соответствии с чем стол имеет пять фиксированных положений. Любой из размещенных на инструментальном столе комплектов бойков может быть установлен по оси пресса, при этом корпус нижнего бойка входит в зацепление с выступом подвижной плиты механизма поперечного перемещения, ходом которой комплект бойков подается на ось пресса. Затем траверса пресса опускается в верхний боек, фиксируется и закрепляется с помощью механизма крепления с корпусом. При смене бойков ходом подвижной траверсы верхний боек опускается на нижний и отсоединяется от корпуса. Затем траверса поднимается, и комплект бойков ходом плиты механизма поперечного перемещения передвигается со стола пресса на свободную позицию инструментального стола, совмещенную с осью пресса;
– инструментальный манипулятор предназначен для подачи в рабочую зону пресса инструмента и имеет основание с размещенной на нем подвижной плитой, на которой смонтирована поворотная обойма с шестью инструментальными штангами. Основание манипулятора соединено с плитой поперечной подачи бойков и перемещается к прессу при подаче в рабочую зону очередного бойка. На основании установлена плита, которая движется относительно него с помощью гидроцилиндров.
Инструментальные штанги шарнирно соединены с подъемноповоротной обоймой и в исходной позиции занимают вертикальное нижнее положение. С помощью механизма поворота обойма со штангами поворачивается до положения, в котором необходимый инструмент устанавливается по оси пресса. Включением механизма подъема установленная по оси пресса штанга с инструментом поднимается и одновременно переводится из вертикального положения в горизонтальное, после чего ходом плиты инструмент подается в рабочую зону пресса для установки и крепления.
В настоящее время уровень автоматизации технологических процессов в машиностроении определяется широким внедрением в производство разнообразных по конструкции, сложности исполнения, принципу действия и функциональному назначению промышленных роботов (ПР), входящих вместе с основным и вспомогательным технологическим оборудованием в состав роботизированных технологических комплексов (РТК). Одно из основных преимуществ ПР – возможность быстрой переналадки для выполнения задач, различающихся последовательностью и характером манипуляционных действий. Поэтому применение ПР наиболее эффективно в условиях частой смены объектов производства, а также для автоматизации ручного или малоквалифицированного труда. В основном на машиностроительных заводах ПР используются на операциях сварки, окраски, сборки, для обслуживания кузнечнопрессового, литейного оборудования и др.



Практическая часть

2.1 Общая характеристика организации

ОАО «Кузнецов» – одно из ведущих предприятий России по производству и ремонту авиационных газотурбинных двигателей, жидкостных ракетных двигателей для космических ракет типа Р-7, приводов газоперекачивающих агрегатов и блочно-модульных электростанций. Численность сотрудников предприятия составляет около 10 тыс. человек, из которых 6000 человек, в том числе в примерно 3500 человек заняты в основном производстве, т.е. должны быть включены в процессы распределения ресурсов, планирования, учета и контроля результатов.
Интернет-сайт предприятия: http://www.kuznetsov-motors.ru/

2.2 Характеристика организации как объекта производственного менеджмента

В современном ракетно-космическом машиностроении при проектировании ракетных двигателей (РД) при разработке технологического процесса сборки закладываются следующие принципы [1]:
– высокая степень унификации сборочных единиц и деталей;
– конструктивно-технологическое членение двигателя на блоки;
– рациональная компоновка двигательной установки (ДУ) с целью уменьшения габаритных размеров и увеличения технологичности процесса сборки;
– выбор в качестве базового элемента сборки агрегата или блока РД;
– использование взаимозаменяемых деталей и сборочных единиц;
– типизация технологических операций в процессе сборки;
– использование объективных методов контроля на соответствие конструкторской и технологической документации выпускаемых изделий;
– применение средств механизации и автоматизации операций сборки.
Последний из приведенных принципов позволяет не только сократить длительность цикла изготовления РД, но и снизить его стоимость за счет сокращения численности персонала, повышения эффективности производственного процесса, качества продукции, снижения расходов сырья, повышения показателей безопасности, экологичности и экономичности.

2.3 Решение задач управления на базе АСУ «Кузнецов»

В общем представлении под автоматизацией технологического процесса подразумевают – совокупность методов и средств, предназначенных для реализации системы, позволяющей осуществлять управление самим технологическим процессом без непосредственного участия человека, либо оставления за человеком права принятия наиболее ответственных решений.
Автоматизация в рамках одного производственного процесса позволяет подготовить базу для внедрения систем управления производством и систем управления предприятием.
Одной из основных проблем, препятствующих внедрению автоматизации сборочного процесса, является не полная унификация деталей, что неизбежно влияет на увеличение номенклатуры применяемого инструмента и препятствует типизации операций. Также немаловажным является кардинально другой подход к рассмотрению технологии производства ракетного двигателя, основанного на автоматизации процессов производства.
В современном производстве реализация автоматизированного выполнения технологических процессов возлагается на роботизированную технику. Благодаря широко внедряемым гибким решениям автоматизации, роботы пришли на смену дорогим специальным машинам.
Ранее промышленные роботы применялись исключительно в автомобилестроении и крупносерийном производстве. Благодаря непрерывному развитию робототехники и техники управления на сегодняшний день роботы используются далеко за пределами данных отраслей. Например, подобные технологии широко применяются такими авиационнокосмическими компаниями как «Airbus» и «Boeing» при мелкосерийном производстве продукции.
На сегодняшний день развитие роботизированных систем достигло такого уровня, что их стало возможно применять практически на любом этапе технологического цикла производства РД: для производства заготовок, в качестве контрольно-измерительного средства, при механической обработке, нанесении покрытий, а также на сборочных и сварочных участках и т.д.
Например, сборочно-сварочный участок может быть укомплектован непосредственно сварочным источником, двумя или тремя роботами и несколькими одно или двухосевыми манипуляторами, обеспечивающими управляемое вращение свариваемого изделия. Это достаточно, чтобы автоматизировать большинство выполняемых операций.
Применение на производстве промышленного робота KR 16 arc HW (Hollow Wrist) для дуговой сварки одной из известных мировых компаний по производству подобного оборудования «KUKA» (см. рис. 2.1 и 2.2).

Рис. 2.1 .Робот робота KR 16 arc HW

Рис. 2.2. Модель его рабочей зоны робота

Характеристики робота: рабочая зона: макс. радиус действия –1636 мм; количество осей – 6; вес – 245 кг
Робот содержит некоторые функции, делающие его абсолютно уникальным. Например, пропускное отверстие размером 58 мм в манипуляторе и руке позволяет безопасно перемещать в руке комплект шлангов для защитного газа. Это означает улучшенную доступность к сварочным швам. Высокая точность и качество выполнения швов исключает его последующую механическую обработку. Также его область применения можно расширить до выполнения: других видов сварочных работ, пайки, сборки, манипулирования, нанесения покрытий.
Использование этого автоматизированного робототехнического решения позволит существенно повысить производительность: как в сварке, так и в манипулировании – уменьшится длительность рабочего цикла, возрастет качество изготавливаемых изделий.

Заключение

Задачи, поставленные в курсовом проекте выполнены.
Мобильные движущиеся робототехнические системы представляют собой некоторые платформы или шасси, перемещением которых управляет автоматика. При этом, кроме программы маршрута движения, они имеют запрограммированную автоматическую систему адресов цели, могут автоматически производить погрузочные и разгрузочные работы и др. В промышленных целях они используются для автоматической доставки деталей и инструмента к станкам и от станков к складам. На таких подвижных системах могут устанавливаться манипуляционные механизмы. К системам такого рода относятся движущиеся устройства для обслуживания автоматических складов в разных отраслях народного хозяйства.
В мобильных робототехнических системах используют любые принципы движения. Они могут быть колесными, шагающими, колес-но-шагающими, гусеничными, летающими, плавающими и т.п.
Информационные и управляющие робототехнические системы представляют собой некоторые комплексы измерительно-информационных и управляющих средств, автоматически производящих сбор, обработку, выдачу и передачу информации.
В промышленности – это системы автоматического контроля и управления для автоматизированных и автоматических производственных процессов, а также комплексно-механизированного (в том числе с групповым использованием промышленных роботов) производства. Подобные системы применяют и в автоматических системах проектирования, при выполнении технических и экономических расчетов и др.



Список литературы

Новицкий Н.И. Организация производства на предприятиях. М., 2001.
Фатхундинов Р.А. Производственный менеджмент. Краткий курс. - СПб.: Питер, 2004.- 283 с.
Производственный менеджмент: Учебник / Под ред. В.А. Козловского.- М.: ИНФРА-М, 2006. – 574 с.
Фатхутдинов Р.А., Сивкова Л.Н. Организация производства: практикум. - М.: ИНФРА – М., 2001.
Титов В.И. Экономика предприятия: Учебник / В.И. Титов.- М.: Эксмо, 2007. - 416 с.
Новицкий Н.И. Организация и планирование производства: практикум / Н.И. Новицкий Мн.: Новое знание, 2004.
Организация, планирование и управление производством. Практикум курсовое проектирование): учебное пособие / Н.И .Новицкий, Л.Ч. Горностай. А.А. Горюшкин; под ред. Н.И. Новицкого. - М.:КНОРУС, 2006. – 320 с.

Глоссарий

АСУ — Автоматизированная система управления [1].
Автоматизация производства — это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам [1]. Введение автоматизации на производстве позволяет значительно повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции, сократить долю рабочих, занятых в различных сферах производства.
До внедрения средств автоматизации замещение физического труда происходило посредством механизации основных и вспомогательных операций производственного процесса. Интеллектуальный труд долгое время оставался не механизированным (ручным). В настоящее время операции физического и интеллектуального труда, поддающиеся формализации, становятся объектом механизации и автоматизации.








4