Надежность функционирования

Степень автоматизации

Выделяют автоматизации трех степеней:

· высокая степень – автоматическое управление и трехсменный режим работы;

· средняя степень – непрерывное автоматизированное управление при многостаночном обслуживании (коэффициент многостаночного обслуживания К _м > 2);

· малая степень – коэффициент многостаночности К _м < 2.

Целесообразный уровень автоматизации технологического оборудования ГПС во многом определяется типом производства.

Для крупносерийного производства целесообразно использовать специализированные ГПМ, состоящие из многоинструментальных и многопозиционных станков, управляемых от УЧПУ и обслуживаемых ПР, которые образуют ГАЛ с организацией транспортно-технологического потока от станка к станку. Автоматизация переналадки не дает эффекта, так как выполняется редко.

В среднесерийном производстве имеется возможность (в связи с увеличением партий запуска) отработки УП, режимов резания для обеспечения устойчивого ТП (для получения легкоудаляемой из зоны резания дробленой стружки). ГПС компонуется ГПМ, в том числе автоматически переналаживаемыми.

В мелкосерийном и единичном производстве ГПС состоит
из станков с ЧПУ с автоматизированной загрузкой и доставкой заготовок непосредственно к рабочим местам вместе с требующимся инструментом и оснасткой. Один оператор-наладчик обслуживает 2-4 станка. Системы программно-математического обеспечения ТПП, оперативно-производственного планирования и учета здесь наиболее развиты и эффективны. Технически и экономически целесообразным становится автоматизация контроля состояния режущего инструмента и его замены, измерения деталей, ввод коррекции УЧПУ, переналадка оборудования, общий контроль за процессом обработки и состоянием оборудования.

Высокий уровень автоматизации ГПС достигается за счет значительного усложнения оборудования при существенном росте его стоимости. В связи с этим проблема обеспечения надежности приобретает особую актуальность.

На примере ГПС убедительно подтверждается правило: чем сложнее машина, тем выше вероятность ее отказа. Опыт создания и эксплуатации ГПС показывает, что без решения проблемы надежности невозможно достичь необходимого уровня эффективности эксплуатации таких систем.

По данным Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (ЭНИМС) параметрические отказы составляют всего 8–10 % от общего числа отказов, то есть надежность современного оборудования в решающей степени определяется функциональной надежностью.

Передовые зарубежные фирмы (Япония, Англия, Австрия) обеспечивают для ГПМ режим работы в 21–23 часа в сутки при 1–3 часах обслуживания, 6 рабочих днях в неделю и одном дне профилактики.

Наиболее уязвимым местом ГПС являются инструментальная система (20,8 % от общего числа); система управления (12,2 %); гидравлика (6,4 %); датчики, тестеры (5,7 %); устройства ограждения (5,5 %); электрооборудование (4,8 %).

По продолжительности простоев к общему числу система загрузки деталей занимает 20,1 %; система группового управления – 18,2 %; устройства смены инструмента – 14,6 %; устройства регулировки инструмента – 14,1 %; станок – 12,1 %; инструмент – 6,8 % и т. д.

В качестве показателей оценки надежности ГПС используют:

1. Коэффициент технического использования

, (2)

где Т – суммарное время пребывания в работоспособном состоянии всех ГПМ в составе ГПС, ч; Т _об – суммарное время технического обслуживания всех ГПМ плюс суммарное неперекрываемое время технического обслуживания вспомогательного оборудования, вызывающего простой одного или нескольких ГПМ в составе ГПС, ч; Т _рем – суммарное время планового и непланового ремонта всех ГПМ плюс суммарное неперекрываемое время планового и непланового ремонта вспомогательного оборудования, вызывающего простой одного или нескольких ГПМ в составе ГПС, ч.

2. Режим работы ГПС – это количество часов работы в сутки
и в том числе в безлюдном режиме.

3. Установленная наработка на отказ (в сутки, неделю)

, (3)

где N – число станков в ГПС; t_i – наработка i -го станка на отказ
за час работы; m – число отказов всех N станков.

4. Ресурс или долговечность, в часах

, (4)

где x_i – величина фактического ресурса i -го станка.

5. Коэффициент готовности оборудования к работе

, (5)

где Т _о – наработка на отказ; – среднее время восстановления.

6. Ремонтопригодность, ч

, (6)

где – среднее время восстановления i -го станка.

Дата добавления: 2014-01-05