4. Классификация РТК по серийности и номенклатуре продукции включает два важных фактора. Степень серийности в данном случае определяется объемом партий продукции, которые могут выпускаться без переналадки комплекса, а номенклатура — широтой перечня выпускаемых видов продукции. Оба эти показателя имеют существенное влияние на эффективность РТК. В частности, каждый РТК характеризуется предельными значениями этих параметров, вне рамок которых данный комплекс оказывается экономически невыгодным вплоть до целесообразности перехода вообще от переналаживаемых РТК к специальным автоматам (при большой серийности и узкой номенклатуре) или даже к использованию людей вместо ПР (в противоположном предельном случае).
6. Классификация РТК по компоновке комплекса определяет размещение технологического оборудования и ПР. При простой линейной компоновке оборудование комплекса располагается в один ряд (по линии), а объемная компоновка означает его расположение на нескольких этажах.
7. Классификация, РТК по типу управления — централизованное, децентрализованное и комбинированное.
Централизованное управление может осуществляться от стандартной ЭВМ или от специального устройства управления.
Децентрализованное управление осуществляется с помощью совокупности местных устройств управления, которые связаны друг с другом с целью взаимной координации. Простейшим вариантом такой координации является увязка по времени начала и конца отдельных операций (включая выдачу команд и блокировок). Более сложные формы взаимосвязи осуществляются в функции различных, параметров, характеризующих реализуемый технологический процесс.
Комбинированное управление предполагает наряду с централизованным управлением наличие местных устройств управления. Такая система управления может быть одноуровневой, когда сигналы управления, поступающие из центра, и сигналы, вырабатываемые местными устройствами управления, комбинируются на одном уровне, и иерархической (многоуровневой), когда местные устройства управления подчинены центру. При этом число уровней иерархии управления может быть более двух, увеличиваясь по мере усложнения комплекса. Все эти варианты управления РТК могут быть программными и адаптивными как в отношении основного технологического оборудования, так и роботов.
8. Классификация по степени участия человека в РТК определяет два случая участия человека: может непосредственно выполнять некоторые технологические операции - основные или вспомогательные; может участвовать в управлении комплексом. В последнем случае РТК будет являться не автоматическим, а автоматизированным.
Во всех случаях важнейшими элементами РТК являются устройства сопряжения ПР с остальным технологическим оборудованием. Наибольшей технологической оснастки в этом смысле требуют роботы первого поколения для строго упорядоченной подаче деталей.
Автоматизация операций и повышение эффективности производственных процессов.
Эффективность автоматизации определяется тем, насколько рационально организован производственный процесс в целом, комплексно ли и на всех ли звеньях технологической цепочки внедрены средства автоматизации, насколько принятая система организации и управления производством позволяет принимать решения на низшем уровне (для ликвидации внеплановых простоев).
Различают четыре основных источника повышения эффективности производства и экономии: применение прогрессивных технологических процессов; увеличение производительности оборудования; снижение трудовых затрат; экономия, получаемая от проведения организационно-технических мероприятий и улучшения качества выпускаемых изделий.
Применение прогрессивных технологических процессов и, в частности, новых методов обработки открывает широкие возможности по повышению эффективности производства. Повышению эффективности серийного производства способствует укрупнение программы выпуска изделий за счет организации специализированных производств по изготовлению однотипных изделий, узлов и деталей. Увеличение размера выпускаемых партий деталей путем их группирования по конструктивным и технологическим признакам (введение групповых методов обработки). Эти мероприятия в свою очередь открывают возможность применения прогрессивных методов получения заготовок (точного литья, штамповки, профильного и периодического проката, а также замены части литых деталей штампосварными деталями). Увеличение размера партий деталей позволяет также применять методы организации труда, характерные для крупносерийного и массового производства, повысить уровень автоматизации операций, в частности, организовать предметные автоматизированные технологические комплексы «оборудование — робот».
Автоматизация технологического процесса обработки должна быть комплексной: от получения заготовки до сборки готового изделия. Только в этом случае производственный процесс будет единой системой, позволяющей наилучшим образом использовать все производственные ресурсы — материальные и человеческие.
При наличии сквозного автоматизированного технологического процесса операции сборки изделия, являясь конечными, в общем цикле, предъявляют требования к конструкции изделия (с целью обеспечения автоматической сборки), к показателям точности и качества выполнения отдельных операций. В этой связи при разработке первых опытных образцов автоматизированных предметных технологических комплексов «оборудование — робот» особое внимание должно быть обращено на объект производства» на примере выпуска, которого должны быть выработаны первые технические решения, касающиеся оборудования, структуры технологического процесса, организации производства и т, п.
Увеличение производительности оборудования может быть получено путем использования многоинструментальной обработки и концентрации операций на станке. Применение высокоавтоматизированного оборудования, оснащенного устройствами автоматической смены инструмента, средствами автоматической подналадки и размерного контроля, автоматической загрузки деталей и их закрепления, — может обеспечить существенное сокращение вспомогательного времени. Одним из путей повышения производительности остается и применение рациональных режимов обработки.
Снижение трудовых затрат — один из основных источников повышения эффективности производства. Создание автоматизированных технологических комплексов увеличивает возможности многостаночного обслуживания, а в ряде случаев позволяет использовать станочников более низкой квалификации. Для обслуживания типовых комплексов, построенных из унифицированных агрегатных узлов и имеющих единую элементную базу комплектации, требуется меньшее количество высококвалифицированных операторов-наладчиков в связи с уменьшением общей номенклатуры узлов, подлежащих контролю и ремонту. Таким образом, создание типовых автоматизированных комплексов может способствовать общему снижению трудовых затрат.
Экономия, получаемая за счет проведения организационно - технических мероприятий, повышения качества изделий и применения средств автоматизации, может быть весьма значительной. Увеличение точности обработки деталей существенно сокращает
трудоемкость сборочных работ. Автоматизация сборочных работ позволяет, в свою очередь, ликвидировать часть смежных операций, таких как разметка, подгонка по месту. Применение средств автоматизации обеспечивает сокращение брака по вине рабочего и в ряде случаев уменьшает потребность в специальной оснастке.
Создание и внедрение типовых автоматизированных комплексов «оборудование — робот» обеспечивает и дополнительный социально-экономический эффект» получаемый за счет следующих факторов:
сокращение потерь (выражаются в стоимости условно-недоданной продукции), связанных с текучестью рабочей силы и с участием человека в производственном процессе (перерывы на отдых, исправление брака, неравномерность выработки и т. п.), и готовых потерь из-за временной нетрудоспособности (заболеваемость, травматизм, другие причины);
сокращение затрат на социальное обеспечение и всех видов доплат и льгот в связи с улучшением условий труда и уменьшением числа работающих.
Создание и внедрение ГПС является одним из основных направлений решения проблемы повышения производительности труда и сокращения доли ручного труда, повышения качества выпускаемой продукции, в первую очередь в условиях мелкосерийного и серийного производства.
При одинаковом календарном годовом фонде времени (8760 ч) предполагается, что универсальное оборудование работает две смены, а ГПС—три. Использование ГПС обеспечивает увеличение в общем, балансе рабочего времени той его доли, которая связана с непосредственной обработкой деталей.
Опыт создания ГПС в механообработке показывает, что их применение (в сравнении, например, с участками, оснащенными универсальными станками с ручным управлением), обеспечивает достижение высоких технико-экономических показателей: снижение трудоемкости обработки деталей в 5 раз; сокращение обслуживающего персонала в 3—10 раз; увеличение выпуска продукции за счет повышения коэффициента использования оборудования, более полного использования основных фондов и сокращение количества требуемого оборудования; сокращение сроков и стоимости подготовки производства ориентировочно в 2 ... 5 раз.