Проектирование отделений по подготовке транспортных партий

Совокупность операций по перемещению грузов с разных мест хранения в одно место временного накопления с целью формирования единой транспортной партии называется комплектацией грузов.

Полуфабрикаты и готовые изделия доставляются к технологическому оборудованию по транспортной системе в специальной таре. Для обработки полуфабрикатов к основном оборудованию должны поступать различные виды технологической оснастки (инструменты, приспособления, универсально – сборная оснастка).

Универсально – сборная оснастка служит для сборки и установки на спутники зажимных и базирующих элементов. Отработавшие спутники и УСО перед их складированием разбирают, моют и консервируют. Для выполнения указанных работ в складских системах предусматриваются отделения: сборки и разборки технологической оснастки, установки и съема полуфабрикатов, мойки и консервации техоснастки.

В отделении сборки и разборки УСО используют поворотные столы, слесарные верстаки и манипуляторы.

Количество слесарей – сборщиков в отделении рассчитываются по формуле:

, (3.10 [1]) где Nт – количество производственной тары на которую устанавливается технологическая оснастка, шт/год;

tоп – время выполнения операций по сборке и разборке оснастки, мин;

kз = 1,2 – коэффициент, учитывающий вспомогательные работы;

Фэ.р – эффективный годовой фонд времени работы рабочего, ч.

Число элеваторных стеллажей для хранения УСО можно определить по формуле:

, (3.11)где Nто – количество оборотной тары;

g = 0,1 т – масса одного комплекта УСО;

kп = 0,6 – доля УСО, находящаяся на хранении;

Q = 10 т – вместимость одного элеваторного стеллажа.

Число элеваторных стеллажей для хранения производственной тары Nэ.т, т рассчитывают по аналогичной формуле, только принимают среднюю массу одного спутника g = 0,3 т, а массу поддонов выбирают по таблицам 3.2 и 3.3.

Площадь, занимаемая элеваторными стеллажами определяется из соотношения F – (Nэ.у + Nэ.т)f1, где f1 = 10 м2 – производственная удельная площадь, занимаемая стеллажом.

Общая площадь, занимаемая отделением сборки и разборки техоснастки, определяется по формуле:

, (3.12)

где f2 = 16 м2 – производственная удельная плошадь, занимаемая одним рабочим - сборщиком

ncб – режим работы сборщиков (число рабочих смен).

Отделение установки и съема полуфабрикатов предназначено для установки, выверки и закрепления полуфабрикатов на спутниках, укладки их на поддоны и отправка на рабочее место, а после завершения обработки изделий все это разбирается и отправляется на склад,

В этом отделении установлены обычно сборочные поворотные столы, рольганговые станции с подвижной консольной секцией, кантователи, слесарные верстаки, разметочные и измерительные машины, а также подъемно – транспортные средства.

Количество рабочих и площадь, занимаемая ими, определяются по формулам, аналогичным приведенным выше.

22 Компоновочно – планировочные решения складской системы

Для выполнения компоновочно – планировочных решений надо определить общую площадь, занимаемую складской системой:

Fо.с = Fск +Fп.с+Fо + Fу.с+Fм.к+Fн, (3.13)

где Fск – площади складов цеха и участков;

Fп.с – площадь приемо – сдаточных секций в цехе;

Fо – площадь отделений сборки и разборки технологической оснастки;

Fу.с – площадь отделения установки и съема полуфабрикатов;

Fм.к – площадь отделения мойки и консервации техоснастки;

Fн – площадь, занимаемая накопителями в цехе.

Критерием выполнения оптимального компоновочно – планировочного реше - ния является минимум мощности грузопотока в цехе.

По признаку направления материальных потоков относительно зон хранения к зонам изготовления изделий различают следующие виды планировочных решений:

радиальные;

линейные;

Т – образные;

кольцевые (замкнутые);

вертикальные и комбинированные.

Радиальная планировка предусматривает передачу полуфабрикатов от склада, расположенного в цехе или на участках, к оборудованию находящемуся вокруг зоны хранения. Такую планировку целесообразно применять в производственных системах, имеющих раздельные входные и выходные материальные потоки.

Линейная планировка (рис. 3.5 [1]) характеризуется расположением оборудования вдоль зоны хранения

Перемещение грузов вдоль линии станков 1, 2 в ГПС для изготовления деталей типа тел вращения осуществляется краном – штабелером, который производит обмен полуфабрикатов между складом 4 и накопителем 5. Удаление стружки от станков осуществляет конвейер, расположенный в канале 3.

При Т – образной планировке одна или несколько трасс транспортных средств перпендикулярны к зоне хранения (рис. 3.6 [1]). Такой тип планировки позволяет рационально использовать производственную площадь и без значительного увеличения производственных затрат наращивать производственную мощность, увеличивая число транспортных линий или их протяженность.

Кольцевой тип планировки характерен замкнутой трассой движения транспортных средств и расположением зоны хранения вдоль этой трассы (рис. 3.6). Такой тип планировки применяют при использовании нескольких транспортных средств на одной трассе.

В вертикальных планировках зоны хранения и транспортирования расположены на разных уровнях с вертикальной подачей грузов от склада к технологическому оборудованию (пример такой планировки на рис. 3.3, а), что позволяет экономить производственную площадь.

Комбинированные планировочные решения позволяют обеспечивать макси - мальную гибкость, минимальные транспортные грузопотоки и компактность при разнообразном расположении оборудования.

При проектировании автоматизированного склада возможны две схемы планировочных решений: тупиковая и сквозная.

При тупиковой схеме приемо – сдаточная секция склада находится с одной стороны по отношению к зоне хранения (входные и выходные грузопотоки совмещены), а при сквозной – приемная секция располагается с одной стороны склада, а сдаточная – с другой.

В производственных системах с незначительным грузопотоком (до 3000 т/год) целесообразно использовать автоматизированные склады, построенные по тупиковой схеме, что объясняется следующими преимуществами:

лучшим использованием приемо – сдаточной секции вследствии концентрации на ней всех работ по разгрузке и загрузке склада;

повышением производительности штабелирующего оборудования в зоне хранения грузов, благодаря сокращению порожних рейсов;

возможностью рационального размещения грузов на стеллажах в соответствии с их оборачиваемостью.

Для складов со значительным грузопотоком (свыше 3000 т/год на каждую секцию с одним стеллажным краном - штабелером) рекомендуется использовать сквозную схему планировки с разделением входных и выходных грузопотоков.

При этом следует учесть, что сквозная планировка требует увеличенного транспортного пути и для обеспечения возможности двустороннего выхода штабелирущего устройства при приеме и выдаче грузов, а также для разворота или перехода из одного проезда в другой при многосекционных складах.

Система управления складом обеспечивает его функционирование в соответствии с технологическими процессами. Возможны три режима работы склада:

наладочный – перемещение исполнительных органов склада осуще - ствляется от кнопок на наладочном пульте управления;

полуавтоматический – выполнение каждого технологического процесса осуществляется от соответствующих элементов управления, располо - женных на пульте склада;

автоматический - выполнение технологических процессов работы склада осуществляется по командам от ЭВМ.

Система управления складом имеет связь с ЭВМ всего ГАУ, как для обеспечения автоматического режима работы склада, так и для ввода в ЭВМ данных по его разгрузке и загрузке.

25. Особенности построения транспортно – загрузочных систем гибких автоматизированных участков

Гибкий автоматизированный участок (ГАУ) – это ГПС, состоящая из нескольких гибких производственных модулей, объединенных автоматизированной системой управления, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрено изменение последовательности использования технологического оборудования (рис 4.1 [1]).

На участке производится механическая обработка деталей и сборка гидравлических обратных клапанов. Всей системой участка управляют несколько микро ЭВМ, связанных с общей ЭВМ цеха.

Для транспортировки изделий применяются транспортные тележки и конвейерные системы (при увеличении серийности выпуска).

Загрузочно – разгрузочные устройства представляют собой агрегат, объединяющий емкость для накопления заготовок (бункер или магазин), захватно–ориентирующий механизм (осуществляет захват заготовки, ее ориентацию и подачу в станок), кантователь (служащий для поворота заготовки в процессе транспортирования) и отсекатель (для поштучного отделения заготовок от общего потока).

4.2. Материальные потоки – основа проектирования транспортной системы

В цехах механической обработки или сборки выполняют различные транспортно – загрузочные операции:

загрузку полуфабрикатов, инструментов, приспособлений и изделий для хранения их на складе и их выгрузку по требованию;

загрузку полуфабрикатов, инструментов, приспособлений и изделий для подачи их к рабочим местам и обратно;

межоперационные перемещения заготовок между станками.

Все перечисленные выше операции выполняются с помощью транспортных систем (ТС).

Автоматическая транспортная система – совокупность взаимосвязанных, автоматически действующих, устройств для транспортирования различных изделий в системе автоматически работающих машин (станков).

Автоматизированная транспортная система отличается от автоматической тем, что транспортно–загрузочные операции автоматизированы частично. Такие системы используют в поточных автоматических линиях.

Основой для проектирования транспортной системы является схема материальных потоков цеха и участков, которая должна быть составлена с учетом обеспечения мощности грузопотоков.

Грузовые потоки цеха представляют собой определенную схему движения предметов труда в соответствии с последовательностью производственного процесса.

Грузопотоки классифицируются по следующим признакам:

в зависимости от массы груза (миниатюрные – 0,01 кг; легкие – от 0,01 до 0,05 кг; средние от 0,5 до 16 кг; переходной массы от 16 до 125 кг; тяжелые более 125 кг);

в зависимости от способа загрузки (в таре, без тары, навалом, ориентированные, кассетированные в пакетах, на спутниках);

в зависимости от формы груза (тела вращения; корпусные и т.п.);

в зависимости от материала груза (металлические, неметаллические);

в зависимости от свойств материала груза (твердые, хрупкие, пластичные, магнитные).

Расчет интенсивности грузопотоков и определение их оптимальных схем является одной из составляющих частей проекта цеха.

Например, для подачи отливок со склада в цех годовой грузопоток составит:

, (4.1)

где nз – число наименований заготовок направляемых в цех;

Mз – масса заготовки данного наименования, кг;

Nз – годовая программа заготовок данного наименования, шт.

Все виды заготовок и деталей, поступающих в цех, составляют полный грузопоток поступающих в цех грузов:

Гз.д = Гз (4.2),

где k – число видов грузов, поступающих в цех.

По величине полного грузопотока рассчитывается межцеховой транспорт.

Организация оптимальных грузопотоков включает в себя решение таких задач, как сокращение общей длины транспортных путей, пересечений и разветвлений, исключение транспортных петель и возвратных трасс, обеспечение ремонтопригодности транспортных средств. Все это приводит к снижению капитальных и эксплуатационных затрат.

В общем случае транспортная система состоит из транспортных средств (ТСР) доставки грузов и загрузочно – разгрузочных средств, обеспечивающих связь с технологическим оборудованием.

В зависимости от характеристик перемещаемых грузов возможны различные основные варианты построения транспортной системы (рис. 4.2 [1]).

В качестве транспорта для перевозки грузов со стороны применяют железнодорожный и автомобильный транспорт. Внутри цеха применяют автоматические тележки (робокары), электрокары, электропогрузчики, мостовые и поворотные краны, подвесные кранбалки (с нижним управлением), ленточ–ные, роликовые, шаговые, подвесные конвейеры, поворотные столы.

Составными элементами транспортной системы являются загрузочно–разгрузочные устройства (для автоматизированного производства это автооператоры), встроенные непосредственно в оборудование или расположенные рядом промышленные роботы, портальные автооператоры, агрегаты загрузки и разгрузки.

Автоматизированный и автоматический транспорт обслуживает горизонтальные, вертикальные и смешанные грузопотоки

26 Транспортные системы ГПС могут быть различных типов: межцеховыми, цеховыми, межоперационными.

Транспортные связи, охватывая практически все виды грузопотоков: между цехами, участками, станками и все элементы перемещений, во многом определяют организационно–технические требования к транспортным системам (рис. 4.4 [1]).

Возможно комбинированное применение периодического и непрерывного перемещений грузов при условии разделения транспортных средств буферными накопителями, функции которых могут выполнять как сами транспортные средства, так и вспомогательные устройства или тара.

Для ГПС типа участка можно выделить межучастковый (внесистемный), межоперационный и операционный транспорт. Первый обеспечивает связь ГПС с другими производственными подразделениями и, прежде всего с системой более высокого уровня управления, обеспечивающей ГПС заготовками, средствами оснащения и определяющей дальнейшее транспортирование готовых изделий к потребителю. Роль этого транспорта меняется в зависимости от степени автономности ГПС.

Основное средство для связи рабочих мест в ГПС – межоперационный транспорт. Операционные транспортные средства перемещают грузы (заготовки, полуфабрикаты, готовые изделия, средства оснащения, стружку, СОЖ) в пределах технических операционных единиц (ГПМ, позиции контроля, комплектации, кантования и т.п.). В качестве транспортных средств используют автооператоры (для замены инструмента), роботы (для установки заготовок и смены деталей), устройства перемещения тары, спутников, палет.

Схема транспортных потоков определяется технологическими и организационными решениями, полученными на этапе предварительной разработки ГПС. Варианты транспортных потоков для различного состояния заготовок на входе их в транспортную систему и взаимодействия внесистемного и межоперационного транспорта ГПС (транспортные перемещения для простоты показаны однонаправленными) представлены на рис. 4.5 [1].

Ориентированные перед входом на транспортную систему заготовки не требуют в ГПС операций комплектации, т.е. ориентации и сборки их с приспособлениями - спутниками или ячеистой тарой.

При изготовлении изделий типа тел вращения операция комплектации может быть выполнена непосредственно на ГПМ автоматически, поэтому в зависимости от типа ГПМ и способа подачи заготовки можно использовать один из вариантов комплектации: вне системы ГПС на специальных рабочих местах или непосредственно на ГПМ.

Для стыковки различных транспортных средств необходимо предусматривать устройства передачи грузов (УПГ). Они могут быть выполнены как автономные объекты, а также встроены в одно из транспортных средств транспортирования или хранения грузов.

Дата добавления: 2014-01-05