Лекция 10 Автоматические линии Управление производственными системами Доцент

Лекция 10 Автоматические линии Управление производственными системами Доцент кафедры АПП Кульчицкий Александрович E-mail: doz-ku@rambler. ru

Автоматические линии

Основы теории производительности Производительностью рабочей машины называется количество продукции, выдаваемой, в единицу времени. tp — время, затрачиваемое на рабочие ходы технологической производительностью рабочей машины В машинах дискретного действия

Особенности технологических процессов автоматизированного производства Основное отличие процессов неавтоматизированного от автоматизированного производства состоит в том, что его проектируют исходя из обеспечения не только качества, но и количества обрабатываемых изделий, с широким использованием принципа совмещения операций. Однопозиционный автомат или полуавтомат (a), суммарное время обработки сократится за счет совмещения между собой рабочих и холостых ходов. Если дифференциацию ограничить делением на составные операции, то необходим минимальный комплект инструмента и система последовательно расположенных однопозиционных машин, по числу составных операций (б). Концентрация операций заключается в том, что отдельные операции, выполняемые так же одновременно, как и в группе однопозиционных автоматов, концентрируются в одном автомате (в).

Виды многопозиционных автоматов При выборе автоматизированного оборудования возможно большое число технологических вариантов, отличающихся различной степенью дифференциация и концентрации операций, которые идентичны по показателям качества обработки (суммарное время технологического воздействия на каждое изделие tpо=const), но отличаются по показателям производительности вследствие различной величины длительности обработки и внецикловых потерь.

Автоматы и линии последовательного действия а) - однопозиционном автомат; б), д) Линейная компоновка; в), г) – Круговая компоновка; е) Линейная компоновка с промежуточными накопителями; ж) Круговая компоновка с промежуточными накопителями

В автоматах и линиях последовательного действия концентрируют разноименные операции обработки, контроля, сборки, последовательно выполняемые на одном изделии

Производительность линий последовательного действия tpо — суммарное время технологического воздействия согласно принятому технологическому процессу; tx — суммарное время несовмещенных холостых ходов (загрузка и съем изделий, зажим и разжим, подвод и отвод инструментов и т. д, ); ΣС — потери по инструменту одного комплекта инструмента; tе — потери по оборудованию одного комплекта механизмов и устройств Σ С + te = Σ tп — собственные внецикловые потери однопозиционного автомата.

Зависимость производительности от числа позиций где q – количество рабочих позиций

Производительность автоматических линий при различном числе позиций и участков где: w — коэффициент возрастания внецикловых потерь из-за простоев соседних участков , tуч внецикловые потери одного участка

Автоматы и линии параллельного действия а) однопозиционная машина; б) несколько параллельно работающих машин; с) автомат параллельного действия; г) автомат с расположением рабочих шпинделей по окружности; д) конвейерная схема компоновки

В автоматах и линиях параллельного действия концентрируют одноименные операции дифференцированно го технологического процесса Циклограммы многопозиционных автоматов паралельного действия а) при одновременной обработке на всех позициях , б) при смещении рабочих циклов по фазе

Производительность автоматов параллельного действия а) при различных внецикловых потерях, б) при различной длительности обработки

Автоматы и линии последовательнопаралельного действия В машинах последовательно-параллельного (смешанного) действия концентрируют как разноименные, так и одноименные операции

Автоматы и линии последовательно -паралельного действия

Варианты шестипозиционного автомата последовательного Последовательно-параллельного Параллельного

Производительность АЛ последовательно -параллельного действия В АЛ последовательно-параллельного действия в обработку поступает р изделий, которые выдаются за один рабочий цикл. Отсюда производительность ТП длительностью tро дифференцирован на q рабочих позиций, следовательно, время рабочего хода tp = tpо/q. Длительность рабочего цикла

Управление производственными системами

Структурирование задач управления иерархическая структура задачи управления, т. е. подчиненность подзадач, составляющих сложную задачу

Локальная задача принятия решений • Основные функциональные блоки: – принятия решений; – определения состояния объекта (обязателен в случае, когда поступающая с объекта информация дает сведения только об изменениях состояния объекта); – вычисления состояния планового задания (обязателен в случаях, когда периоды принятия решений в данной локальной задаче и вышестоящей различны); – прогнозирования состояния объекта и планового задания на начало периода реализации принимаемого решения (обязателен в случаях, когда моменты принятия решения и его реализация существенно различны).

Уровни автоматизации управления производствами В интегрированной системе управления выделяются четыре уровня Первый уровень взаимодействует с объектом непосредственно в реальном времени процесса. Второй уровень. Устанавливает цель или задания, подлежащие реализации на первом уровне. Третий уровень выполняет функцию адаптации алгоритмов, используемых на первом и втором уровнях. Четвертый уровень осуществляет выбор структуры алгоритмов, относящихся к нижестоящим уровням иерархии.

Уровни системы управления производственной системы

Информационные потоки в системе управления

Уровни системы оперативного управления

Структура управления технологическим объектом человеком-оператором или АСУ ТП

Иерархия построения автоматизированного комплекса на базе локальных и узловых АСУ ТП

Классификация АСУ

CALS-технологии 80 -х годs - CALS (Computer Aided Logistic Support — компьютерная поддержка поставок) Конец 90 -х Continuous Acquisition and Life cycle Support — непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукта Жизненный цикл продукта как взаимосвязь процессов

Жизненный цикл продукта и его компонентов Информационная интеграция базируется на применении следующих интегрированных моделей: • продукта; • ЖЦ продукта и выполняемых в его ходе бизнес-процессов; • производственной и эксплуатационной среды.

Позиционирование автоматизированных систем внутри жизненного цикла продукта

Классификация информационных моделей и их связь со стадиями ЖЦ продукта

Основные сокращения автоматизированных систем управления производством • 50 -х годах JIT (Just-in-time ) - точно вовремя минимизация страховых и межоперационных заделов за счет стабилизации поставок • конец 60 -х годов MRP (Material Requirements Planning) — планирование потребностей в материалах • 70 -х годах OPT (Optimised Production Technology) - оптимизированная технология производства • конец 70 -х — начало 80 -х гг MRP II (Manufacturing Resource Planning) — планирование ресурсов производства • в начале 80 -х годов CIM ( Computer Integrated Manufacturing) концепция компьютеризированного интегрированного производства гибкого производства и систем управления им. • начало 90 -х ERP ( Enterprise Resource Planning ) - планирование ресурсов в масштабе предприятия

Взаимодействие систем автоматизации управления

«управлять можно только тем, что подвергается измерению»

Функциональный разрыв между ERP и АСУТП

MES - Manufacturing Execution Systems

Сегментация контуров управления предприятием

Вариант реализации MESпроекта на производстве