Повышение эффективности реконструкции машиностроительного производства с подразделениями разных уровней автоматизации

• Автор: Рахматуллин, Рустам Равильевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 186 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Актуальность проблемы модернизации производства на базе внедрения гибких производственных систем
1.2 Гибкие производственные системы и интегрированная информационная среда предприятия.

1.3 Сравнение пропускной способности участка станков и ГПЯ

1.4 Общие сведения о производительности автоматизированного оборудования в традиционном производстве

1.4.1 Краткие сведения из теории производительности автоматов и станков с

1.4.2. Расчет производительности гибкой производственной ячейки

1.5 Методы расчета количества технологического оборудования

1.5.1 Укрупненные способы определения количества основного технологического оборудования.

1.5.2 Расчет оборудования по станкоемкости годовой программы выпуска изделий.

1.5.3 Оптимизационная модель расчета оборудования.
1.5.4 Расчет оборудования по среднему такту выпуска деталей.
1.6 Сравнение точности аналитических методов расчетов.
1.6.1 Понятие трудоемкости производственной программы.
1.6.2 Расчет оборудования по трудоемкости годовой программы выпуска изделий.
1.6.3 Расчет оборудования по средним значениям трудоемкости.
1.7 Выбор количества оборудования на основе моделирования.
3.8 Выводы. Цели и задачи работы
ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГПЯ ПРИ ВАРЬИРОВАНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБОРУДОВАНИЯ И РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ.
2.1 Технология БМЕЭ как направление повышения эффективности гибкого производства
2.2 Компьютерное моделирование как средство оценки эффективности технической системы.
2.3 Исходные данные к расчету производительности на основе моделирования и предварительная оценка корректности работы модели
2.3.1 Программное средство для моделирования работы ГПЯ.
2.3.2 Оценка корректности работы компьютерной модели
2.4 Планирование и проведение экспериментов.
2.5 Число станков и длительность цикла безлюдной работы ГПЯ.
2.6 Число станков и длительность цикла загрузкивыгрузки
2.7 Число станков и технические характеристики транспортного средства
2.7.1 Влияние цикла загрузки робокары на эффективность ГПЯ
2.7.2 Влияние скорости робокары на эффективность ГПЯ
2.8 Число станков и емкость пристаночных накопителей заготовок
2.9 Число станков, параметры робокары и стан коем кость изделий.
2. Влияние рассеяния станкоемкости изделий на эффективность ГПЯ
2. Сводные результаты оценки эффективности ГПЯ
Статистическая обработка данных.
Графическая обработка данных
ГЛАВА 3 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГПЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НЕСКОЛЬКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
3.1 Алгоритм функционирования ГПЯ с несколькими транспортными средствами.
3.1.1 Ограничения и допущения на моделирование работы нескольких робокар
3.1.2 Подход к моделированию ГПЯ с несколькими транспортными средствами.
3.1.3 Результаты тестирования имитационной модели.
3.2 Влияние количества и технических характеристик транспортных средств на эффективность ГПЯ
3.2.1 Использование нескольких робокар с паспортными характеристиками
3.2.2 Использование робокар с форсированным циклом загрузки выгрузки
3.3 Сводная количественная оценка эффективности принятия решений
ГЛЛВЛ 4 ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ГПЯ НА ОСНОВЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБ ЮСТИ СМЕЖНЫХ ПОДРАЗДЕЛЕИЙ
4.1 Расчет числа единиц технологического оборудования
4.2 Расчет вместимости автоматического склада заготовок
4.3 Выбор числа транспортных средств и схемы расстановки оборудования ГПЯ
4.4 Выбор алгоритмов автоматизированной системы управления ГПЯ
4.5 Уточнение технических характеристик оборудования и режимов эксплуатации ГПЯ на основе моделирования работы ГПЯ
4.5.1 Обоснование целей и задач моделирования
4.5.2 Последовательность и содержание моделирования
4.6 Формализованное описание процесса поддержки решений при проектировании ГПЯ по заданной пропускной способности смежных
подразделений
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Традиционно в структуре автоматизированной системы управления предприятием ЛСУГ1 выделяют функциональные и обеспечивающие подсистемы, идентифицируемые по функциональному или структурному признаку, отвечающему конкретным целям и задачам управления рисунок 1. Рисунок 1. С появлением гибких производственных систем и разработкой концепции компьютеризированною интегрированною производства КИП сформировалось понятие интегрированной автоматизированной системы уграаения ИАСУ . АСУ ГАУ, АСУ транспортноскладской системой АСУ АТСС, АСУ инструментального обеспечения АСИО, а также АСУ научными исследованиями АСИИ . Информационная интеграция автоматизированных систем осуществляется посредством интегрированной информационной среды ИИС предприятия. Общее представление об отечественной интерпретации ИИС представлено на специализированном сайте , а также в книге ведущих специалистов по автоматизации производства , рисунок 1. ИИС представляет собой хранилище данных, содержащее все сведения, создаваемые и используемые подразделениями и службами участниками ЖЦ изделия в процессе их производственной деятельности. Это хранилище имеет сложную структуру и многообразные внешние и внутренние связи. Сейчас в мире нет фирм, которые могли бы предложить сквозное решение по всем подсистемам . Поэтому для предприятий очень важным является проблема выбора подсистем из множества предлагаемых решений. Необходимо, чтобы их функциональность соотвегствовала задачам предприятия и чтобы при этом решались вопросы стыковки между подсистемами. Рисунок 1. Примером может служить подсистема АСУП ЬЕхргезБ 8. В описании ЬЕхргеяБ представлены решаемые системой задачи по замене морально и физически устаревшего оборудования обследование производства проектирование оборудования выбор сервисного оборудования проектирование АСУ ТО замена кабельных трасс и прокладка новых кабельных каналов разработка рабочей документации заказы спецификации на изделия чертежи на нестандартные узлы к существующему оборудованию. Таким образом, решение проблем модернизации производства на базе создания ГПС возможно в рамках разработки автоматизированной системы реконструкции производства АСРП как подсистемы ИИС предприятия. Сравнение пропускной способности участка станков и
Одна из проблем внедрения ГПС на действующем производстве обозначена как неэффективность локальной автоматизации и иллюстрируется примером с двумя трубопроводами рисунок 1. Рисунок 1. Пример показывает, что ГПС резко увеличивают пропускную способность лишь на отдельных участках производственного цикла, что никак не отражается на повышении пропускной способности всего предприятия. Л раз так, то и внедрение ГПС требует либо полной реструктуризации предприятия, либо приводит лишь к необоснованным капитальным затратам и простоям дорогостоящего оборудования. Вряд ли какое предприятие захочет найти средства на полную реконструкцию производства лишь для того, чтобы обеспечить наиболее полное использование возможностей ГПС. В этой связи уместен пример с началом внедрения на предприятиях персональных компьютеров. Как известно, первые компьютеры появлялись россыпью по отдельным рабочим местам и подразделениям. Вряд ли их появление способствовало улучшению показателей работы всего предприятия. Сегодня накопленный опыт использования локальных компьютеров становится потенциалом предприятий для внедрения сквозных систем компьютерной интеграции производства и системной поддержки жизненного цикла изделий. Понятно, что стоимость ГПС не соизмерима со стоимостью персонального компьютера. Однако, не создавая локальных очагов гибкой автоматизации, невозможно перейти к полной автоматизации и компьютерно интегрированному производству. Другой вопрос как органично и с минимальными затратами вписывать локальные ГПС в имеющуюся структуру производственного цикла. Для поиска ответа в дальнейшем ограничимся рассмотрением гибких производственных ячеек ГПЯ, согласно ГОСТ 8 отличающихся от ГПС рисунок 1. Тем самым локализуем для изучения вопросы, связанные с синхронизацией во времени работы технологического оборудования. Рисунок 1. Внедрение ГПЯ предполагает замену части устаревшего производственного оборудования новой производственной системой рисунок 1.