MIJLOACE DE REALIZARE ASISTEMELOR FLEXIBILE DE PRELUCRARE
Pe baza utilajelor existente: MUCN, depozite mecanizate sau automatizate, calculatoare;
Apeland la utilaje noi, realizate de firme specializate. In acest caz cheltuielile cresc de 3-5 ori, dar de cele mai mult ori este singura solutie
In functie de gradul de automatizare a proceselor tehnologice se deosebesc trei grupe de SFP:- Pentru productia de serie mica si mijlocie, cu automatizarea sistemelor de transport-depozitare. In acest caz, pentru transportul pieselor, sculelor si dispozitivelor necesare se folosesc containere speciale si sisteme adecvate de comanda pe calculatoare.
-Pentru prelucrarea unor grupe mici de piese asemanatoareconstructiv. Piesele se prelucreaza in aceeasi succesiune (cu mici deosebiri), ceea ce permite specializarea utilajelor pe operatii / tipuri de suprafete, crescand eficienta utilizarii MUCN sau masinilor-unelte agregat cu CN cu mai multe axe.
-Pentru prelucrarea unor piese diferite in serie mica. Sistemele tehnologice au caracter universal, permit reglaje pentru noi tipuri de piese .
In functie de tipul pieselor de prelucrat, SFP se impart in trei categorii care definesc tipurile de SFP specializate, respective masinile-unelte de baza din componenta acestora si modul de fixare a piesei in vederea prelucrarii:- Piese de tip ax strunguri echipate cu varfuri de prindere a piesei sau cu mandrine cu varfuri;
- Piese de tip disc se utilizeaza strunguri cu prinderea piesei in mandrina;
- Piese de tip corp se utilizeaza masini-unelte din grupa pelucrarilor de gaurire-alezare-frezare.
FLEXIBILITATEA SI PRODUCTIVITATEA SISTEMELOR FLEXIBILE DE PPRELUCRARE
FLEXIBILITATEA OPTIMA A SFP
Flexibilitatea eficienta a unui SFP este aceea care permite rezolvarea sarcinilor prezente si a celor care pot sa apara in viitor. Aceasta se poate realiza cu mijloace minime de productie si prin dezvoltarea sistemului.
Flexibilitatea se exprima prin raportul:
s
m
IIF =
unde: - Im reprezinta costul modulelor din structura sistemului tehnologic, comune tuturor reperelor de prelucrat;
- Is reprezinta suma cheltuielilor de adaptare a sistemului la un anumit reper.
Un mod mai complex de abordare a studiului flexibilitatii unui sistem tehnologic nou este urmatorul, prin costuri se cuantifica:
- valoarea fondurilor fixe necesare sistemului tehnologic Ff;- valoarea necesara conducerii fondurilor fixe Fsc.
Studiul flexibilitatii inseamna adaptarea in timp a cuplului de variabile (Ff;Fsc) la variatia planului de productie Pp.
Daca o astfel de legatura se poate determina, sistemul tehnologic este controlabil.
( )[ ]tPF p ( ) ( )[ ]tFtFf scf ;=
Pentru adaptarea sistemului considerat, se impune ca ambele functii F si f sa aiba aceeasi viteza de variatie:
dtdf
dtdF
=Pornind de la aceasta relatie si considerand:
x - variatia planului de productie Pp;y - variatia parametrului Ff(t);z - variatia parametrului Fsc(t).
se obtine cerinta de flexibilitate a sistemului tehnologic:
( ) ( ) ( )( )dt
ztFytFddt
xPdF scfp ++=+ ;
Conditia de flexibilitate optima a sistemului tehnologic, este data de relatia:
0==dtdf
dtdx
dxdF
CALCULUL PRODUCTIVITATII SFP
CNC strung cu comanda numerica;Msf - magazine de semmifabricate ( cu o capacitate de n SF);RI robot industrial care deserveste masina-unealta (strungul CNC);CE calculator pentru comanda.
Ciclul de lucru al celulei flexibile cuprinde urmatoarele faze:
1. Sistemul de transport automat aduce la magazinul de SF containerul cu SF, iar dupa prelucrare tuturor transporta cantainerul cu piese finite la destinatia stabilita initial prin program. Intensitatea de lucru a sitemului de transport automat este data de parametrul [s-1];
2. Robotul industrial RI alimenteaza strungul CNC cu cate un SF din magazinul Msf, cu intensitatea [s-1];
3. Prelucrarea cate unui SF pe strung, cu intensitatea [ s-1];
4. Robotul preia piesa prelucrata si o aseaza in magazinul de piese finite cu intensitatea [ s-1];
Acest ciclu se repeta pana la prelucrarea tuturor celor n piese din magazinul de SF.
S-a stabilit coeficientului de incarcare a elementelor componente ale celulei si a productivitatii acesteia:
- Coeficientul de incarcare al sistemului de transport kSTi :
1
.
, 11111111
1
+++=
+++==
n
n
nt
tk
ct
STfSTi
in care:
STft . - reprezinta timpul de functionare al sistemului de transport automat al celor n SF/piese finite;
- Coeficientul de incarcare a RI :
+++
+
=+++
+==
1111
11
1111
11
.
.
n
n
nt
tk
ct
RIfRIi
- Coeficientul de incarcare a strungului CNC:
+++
=+++
==
1111
1
1111
1
.
.
n
n
nt
tk
ct
StrfStri
-Productivitatea celulei flexibile de prelucrare, exprimata in piese/sec, este egala cu:
111111
+++=
ntQ
bucCFP
Un exemplu de celula flexibila pentru care s-au determinat productivitatea si coeficientii de incarcare este urmatoarea:
Ciclul de lucru al celulei flexibile prezentate cuprinde urmatoarele faze:
1. Sistemul de transport automat aduce paleta impreuna cu SF in pozitia necesara pentru robotul de transfer, stabilita initial prin program, cu intensitatea de lucru notata cu [s-1];
2. Robotul de transfer alimenteaza centrul de prelucrare cu cate un SF, cu intensitatea 1 [s-1];
3. Mana mecanica (manipulatorul) a centrului de prelucrare deservestesuccesiv cu scule arborele principal al acestuia, cu intensitatea 1 [s-1];
4. Dupa fixarea SF si pozitionarea, respectiv fixarea sculei in arborele principal, incepe prelucrarea cu intensitatea [s-1];
5. In urma prelucrarii, acelasi robot de transfer preia piesa finita de pe MU si o trimite spre depozitul corespunzator cu intensitatea 2 [s-1]; in acelasi timp, in timpul procesului tehnologic are loc si readucerea de catre mana mecanica a sculei utilizate in magazinul centrului de prelucrare, cu intensitatea 2 [s-1].
Se obtin urmatoarele relatii ale diversilor coeficienti de incarcare, dupa cum urmeaza:
Coeficientul de incarcare al sistemului automat de transport a SF:
[ ] [ ]
+
++
==
2211 ;max11
;max11
1
f
tc
StafSta
i
N
Ntt
k
unde: Staft - este timpul de functionare a sistemului de transport automat;
tct - este timpul corespunzator ciclului de lucru al celor N piese;n - este numarul de scule existent in magazinul centrului de
prelucrare necesar pentru executarea piesei.
Coeficientul de incarcare al mainii mecanice:
is
iMmi t
k
+
= 21
11
Coeficientul de incarcare al centrului de prelucrare:
tc
N
jCPi t
k== 1
1
Coeficientul de incarcare a robotului de transfer:
is
N
j jERi t
k=
+
=1 21
11
Productivitatea celulei flexibile de prelucrare, exprimata in numar de piese prelucrate pe secunda:
( ) ( )
1
1 2211 ;max11
;max111
=
+
++=
N
j jbucCFP Nt
Q
Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14
