Станочные системы

Вызвать меню можно щелкнув указателем мыши по его назва­­нию, указанному в верхней строке статуса или одновременным сочетанием нажимае­мых клавиш и буквой указанной в названии ~ ~. Например, Alt+F вы­зывает меню "Файл". К верхней строке состояний можно перейти из СТРО­КИ СТАТУСА ПРОГРАММЫ нажав клавишу F10 (local menu) и выбрав кла­вишами управления курсором соответствующее название меню.

Примечание данное в п. 3.2.1 распространяется и на этот пункт. Символы ~ ~ выделяют управляющий символ, который сам выделен желтым цветом.

3.2.3. Клавиши быстрого управления ("Горячие" клавиши), для вызова не­ко­­торых команд разворачивающегося меню можно включать сочетанием клавиш, оговоренных в меню.

Например, чтобы установить тип станочной системы, необязательно вы­зы­вать меню "КОНФИГ.СТАН.СИСТЕМЫ", достаточно нажать клавишу .

3.2.4 . Другие элементы диалога под которыми будем понимать кнопки "(Buttons)", строки ввода "(PInputLine)", кластеры "(Clauster)": считается выбранными (активными), если они выделены активным (белым) цветом по отношению к другим элементам.

Активизация (перебор) элементов диалога осуществляется клавишей ТА­БУЛЯЦИИ , или щелчком мыши:

· кнопка в программе выражена зеленым прямоугольником, отбрасываю­щим тень. Внутри кнопки указывается название действия, которое происхо­дит при ее нажатии. В программе GPS имеются следующие кнопки: "Ок" (эквивалентна нажатию клавиши - ВВОД), "ПЕЧАТЬ", "ОТМЕНА", "ВВОД", "СПРАВКА", "ОТКРЫТЬ" и т.п. Для нажатия кнопки, необходимо

выбрать ее либо щелчком мыши, либо клавишей и нажать ;

· строка ввода представляет из себя синий прямоугольник, с "привязан­ным" к нему названием строки ввода. При выборе строки ввода, название выделяется активным цветом, причем курсор помещается в прямоугольник, в котором должен происходить алфавитно-цифровой набор по всем правилам машинописного редактирования (можно пользоваться клавишами управле­ния курсором, клавишей забой. По окончании ввода клавишу ВВОДА нажимать не рекомендуется, вместо этого необходимо либо мыш­кой, либо клавишей перейти к следующему диалоговому элементу (строке ввода, кнопке и т.п.);

· кластер по своему назначению предназначен для выборки из группы элементов одного элемента (или же целой подгруппы). Внешне он похож на список строк, которые активизируются клавишей или отмечаются мышкой, можно также пользоваться сочетаниями клавиш Alt +~цифра + буква~ выделенная в строке). Напротив помеченного элемента ставится "Кры­жик" в виде (.) или [x]. В программе GPS представлены два кластера. Пер­вый осуществляет выбор типа станочной системы (вызывается клавишей ), второй - представлен в окне печати результатов расчета и опре­де­ляет тип распечатки.

3.2.5. Окном программы называется прямоугольная область экрана, обве­ден­ная рамкой. Рамка окна содержит его название и пиктограммы - сверт­ки окна и максимизации. Окно в программе считается активным, если цвет обрамляющей его рамки - белый; символом [*] обозначается пиктограмма закрытия окна (выбирается мышкой), символом [.] - максимизации разме­ров окна.

Для перемещения окна вдоль рабочей области экрана необходимо мыш­кой "захватить" указанную часть рамки и перетащить на новое место, т.е. не отпуская левой кнопки мышки, сместить ее указатель на новое место.

Окно функционально предназначено для отображения информации, ко­манд с которыми Вам представляется возможность работать в данный мо­мент. Окно, как правило, содержит текстовую информацию и может содер­жать любое сочетание всевозможных элементов диалога, описанных ранее.

В программе представлены следующие окна:

- окно для выбора открываемого файла (вызывается по F3);

- окно для выбора сохраняемого файла (вызывается по F2);

- окно справки (вызывается по F1);

- окно ввода исходных данных предназначено для ввода численных зна­че­ний или редактирования. Содержит строки ввода и кнопки (вызывается по F5 или F4);

- окно контроля за правильностью набора исходных данных (вызывается нажатием сочетания клавиш Ctrl+Ins);

- окно результатов расчета, содержащее выходные данные (вызывается по F6);

- окно выбора конфигурации станочной системы (вызывается клавишей Insert).

Закрытие активного окна может быть произведено нажатием кнопки, при выборе операции, например, "ОТМЕНА" или клавишей . Необходимо помнить, что при открытии окна перечень операций, выполняемых окном целиком представлен в данном окне, т.е. oперация или команда не принад­ле­жащая окну считается недействительной в его пределах вплоть до его зак­ры­тия. Например, при вызове окна ввода исходных данных невозможно вы­пол­нить любую команду, указанной в строке статуса, пока окно не будет зак­рыто.(см.рисунок 3.4)

Рисунок 3.4 - Окно ввода исходных данных

3.2.1 . Для ввода исходных данных GPS.EXE необходимо после запуска прог­раммы нажать клавишу F5, после этого появится окно ввода исходных данных, содержащее строки ввода (6...8 строк ввода) (рисунок 3.3), а также кнопки: "~В~вод", "~О~тменить", "~П~ример" и "~С~правка". После того, как в строках ввода будут указаны соответствующие значения, наж­ми­­те кнопку "ВВОД". Если Вы случайно вызвали это окно, то следует на­жать кнопку "ОТМЕНИТЬ". Если вы хотите посмотреть данные примера использования программы, нажмите кнопку "ПРИМЕР", а затем сделайте вы­зов окна в режиме редактирования (т.е. нажмите клавишу F4).

Кнопка "СПРАВКА" откроет Вам окно содержащее текст небольшой справ­ки, которое после закрытия (Esc), вернет Вас к окну ввода. В случае ВВОДА исходных данных компьютер автоматически проследит за правиль­ностью набора исходных данных в соответствии с выбранной станочной сис­темой, с выдачей справки об ошибке, если таковая возникнет.

3 .2.2. Режим редактирования (изменения) исходных данных ничем не отли­чается от режима ввода, за исключением того, что в строках ввода помеща­ется информация, введенная раньше.

3.2.3 . Сохранить исходные данные после ввода в программу, на внешнем носителе диска с целью повторного использования или редактирования. Для этого нажмите клавишу F2. Перед Вами откроется окно, содержащее строку ввода, для ввода имени файла, окно со списком имеющихся уже на данный момент на диске файлов и 4 кнопки "ОК", "Сброс", "ОТМЕНА", "replace".

Указать в строке ввода имя файла (латинскими буквами) и нажать кноп­ку "ОК". Можно также клавишей или нажатием кнопки "Replace" перейти к списку файлов (если он непустой) и выбрать мышью или клави­ша­ми управления курсором имя файла из имеющихся, затем нажать кнопку "ОК", в этом случае, Ваши исходные данные будут сохранены под этим име­нем.

Если Вы хотите отменить (т.е. закрыть окно сохранения исходных дан­ных) операцию нажмите кнопку "Сброс" или "ОТМЕНИТЬ" или клавишу ¦

3.2.4. Для открытия файла исходных данных следует выполнить команду "ОТКРЫТЬ", нажав клавишу F3, при этом появится аналогичное окно, как и в случае сохранения исходных данных. Затем нужно произвести анало­гич­ные манипуляции с соответствующим окном, как и в п. 3.3, т.е. ввести имя файла или выбрать его из имеющихся, нажав кнопку "открыть".

3.2.5. Для установки типа (конфигурации) станочной системы, нужно н­а­жать клавишу , в результате чего появится окно с предложением выбрать (переопределить) тип станочной системы .

Окно содержит информацию о типе станочной системы, установленной в данный момент. Установка происходит по общим правилам работы с диало­го­выми элементами, т.е. после выбора станочной системы, необходимо за­вершить операцию нажатием кнопки "~У~становить", т.к. в противном слу­чае изменения будут считаться недействительными.

Рисунок 3.5 -Выбор станочной системы

3.2.6. Для запуска данных на расчет после того как данные загружены в динамическую память машины и установлен вариант станочной системы необходимо нажать клавишу ; если данные не содержат ошибок расчет будет выполняться.

Возможные причины ошибок могут состоять в том, что: а) тип станочной истемы не соответствует набору исходных данных; б) данные могут быть не достаточно исчерпывающими; в) одно из значений исходных параметров ле­жит вне области определения задачи (пункт а) является прямым следст­ви­ем п. б) ).

После завершения расчетов на экран будет выведено окно, со­дер­жащее результаты расчета (для вывода которых на печать нужно нажать кнопку "ПЕЧАТЬ", а в файл - "ФАЙЛ").

3.2.7. Список файлов программного обеспечения приведен в приложении в файле DirInfo на прилагаемой дискете.

3.3. Построение графов промышленного робота

Иногда,наглядное представление о последовательности роботы робота дает диаграмма перемещений его относительно оборудования,которая представляет из себя граф - схему переходов,вершины которой соответсвуют введенным состояниям РТК.Строится диаграмма следующим образом.Вершины графа соответсвующие положению робота в однинаковых точках пространства,распологаются на общих прямых,параллельных оси времени (абцисс).Причем,порядок их расположения соответствует порядку точек манипулирования(рисунке 3.6),а отрезки по оси абцисс пропорциональны времени переходов.[2]

Рисунок 3.6 - Диаграмма перемещений робота вблизи J-го оборудования .

Программа RTK предназначается для построения упрощенных диаграмм,на которую наносятся только наиболее важные состояния систем,связанные с взаимной блокировкой оборудования и робота,который его обслуживает (см.рисунок 3.7)

Инструкция по ее использованию и программа,приведена на дискете,прилагаемой к дипломному проекту.

Рисунок 3.7- Диаграмма перемещений робота,построенная программой RTK

3.4.Вспомогательные программы

Вспомогательными программами,в настоящей работе,называются программы,выполняющие какие-либо демонстрационые функции или вспомогательные расчеты,которые производятся в ГПС.Например,для программы GPS IV, разработаны программы строищие зависимости загрузки робота и станков,коэффициента использования манипулятора и т.п.На рисунке 3.9 приведены графики некоторых параметров станочных систем,построенные с помощью программы GrGPS.Программы GrMiss, GrGPS (аналоги) записаны на дискете,прилагаемой к дипломному проекту.К вспомогательным программам можно также отнести утилиты распечатки текстов,просмотрщики текста и графики,редакторы текста и т.п.

В ходе дипломного проекта, в качестве примера выполнена программа расчета фрезы (построение профиля фрезы) для Windows 95 , которая может быть использована при проектировании ГПС.

рисунок 3.9 - Графики параметров ГПС

3.5. КОНТРОЛЬНЫЕ ПРИМЕРЫ

На рисунке 3.10 показаны исходные данные расчета.

Рисунок 3.10 - Окно с исходными данными расчета

На рисунках 3.11 показано окно результатов расчета для системы с 4-мя станками, обслуживаемых одним манипулятором с одним захватом. На рисунке 3.12 показаны результаты расчета для системы, включающей 10 станков и одного двухзахватного робота.

Рисунок 3.11- Окно с результатами расчета

Рисунок 3.12 - Окно с результатами расчета

На рисунках 3.13, 14 показаны окна вывода результатов расчета в файл и на печать.(для GPS IV)

Рисунок 3.13- Окно вывода результатов

Рисунок 3.14.-Окно вывода результатов

4.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1.Организация аппаратного и программного обеспечения

Для организации подобного рода вычислений необходимы компьютер 486-серии,с сопроцессором,укаплетованный VGA дисплеем с защитным экраном,клавиатурой,устройством типа “МЫШЬ”.Можно использовать также компьютеры 286 серии,для DOS-программ/или воспользоваться услугами локально-вычислительной сети/.Стоимость такого оборудования приведена в таблице 4.1.

Таблица.4.1

итого

4.2.Методика расчета экономических показателей ГПС

4.2.1. Экономический эффект от производства и использования многоцелевых станковМС ( по данной методике ГПС расценивают как МС) на годовой объем выпуска Э определяют по формуле : Э= Эед. А2 ,где А2- выпуск МС в расчетном году, шт.; Эед - экономический эффект от внедрения и использования одного МС , определяемый как

Эед.= Ц1 ( ){} +{} -Ц2 (4.1)

Здесь: Ц1,Ц2 -стоимость соответственно базового и нового оборудования, р.;В2/В1 - коэффициент учета роста производительности единицы нового оборудования по сравнению с базовым;B1,B2 - годовые объемы продукции, производимые соответственно единицей базового и нового оборудования( в штуках деталей, тоннах отливок и т.п.) Т1,Т2- срок службы соответственно базового и нового оборудования; Е - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15 ;

И1,И2- годовые эксплуатационные издержки потребителя соответственно по базовому и новому вариантам в расчете на годовой объем продукции; К1,К2 -сопутствующие капитальные вложения потребителя (без стоимости оборудования) соответственно по базовому и новому вариантам в расчете на годовой объем продукции, производимой при использовании МС ,р;

Рам - доля(коэффициент) отчислений на амортизацию при использовании потребителем нового оборудования, равная обратной величине срока службы оборудования Тс.

Иногда, в формуле (4.1) величину выражения Ц1 * (В2/В1) расcчитывают как приведенную стоимость базового варианта

Ц1п =(4.2)

Здесь Ц1J - оптовая цена основного технологического оборудования модели,р.; Рn1j- принятое количество единиц основного технологического оборудования J-oй модели;n- количество наименований моделей основного технологического оборудования. Стоимость Ц2 включает стоимость МС;стоимость основного технологического оборудования;стоимость вспомогательного оборудования;затраты на модернизацию основного технологического оборудования;затраты на монтаж,отладку,проектные работы. Сопутствующие капитальные вложения представляют из себя сумму затрат: на установку и доставку оборудования,р.;стоимости помещения,занимаемого оборудованием,р.;стоимости служебно-бытовых помещений,р;оборотных средств в незавершенном производстве,р.;стоимости специальных приспособлений,р.; тоимости проектных работ по привязке МС к условиям заказчика,р.

Годовые эксплуатационные издержки содержат в себе:годовую зарплату рабочих,р.; годовые затраты на подготовку и возобновление ПУ,р.;годовые затраты на ремонт специальных приспособлений,р.;годовые затраты на содержание помещения,занимаемого оборудованием,и также,на ремонт обслуживание,силовую электроэнергию,р. При создании МС иногда оценивают срок окупаемости дополнительных капитальных вложений

Ток.= (К2-К1)/(С1 - С2) ( 4.3)

гдеК - капитальные вложения;С -себестоимость годового выпуска продукции.

4.2.2. Сопутсвующие капитальные вложения Стоимость помещений, занимаемого оборудованием

Кзд = Ц кв.м * ( S + Sу)**Рп1 (4.4)

гдеЦ квм - стоимость 1 кв.м площади цеха;S-площадь занимаемая оборудованием по габаритам,кв.м;Sy - площадь,занимаемая выносными вспомогательными устройствами,кв.м; - коэффициент,учитывающий дополнительную площадь; Рп1- принятое количество оборудования базового варианта,ед. Оборотные средства в незавершенном производстве по каждому варианту определяют по формуле

Кнез.=Внез.( С3 + { })* Kпер, (4.5)

где Внез - количество деталей в незавершенном производстве;Сз - себестоимость заготовки,р.;С - себестоимость годового объема продукции за вычетом материальных затрат,р.;В2- годовой объем продукции,производимой на МС,шт.;Кн- коэффициент нарастания затрат;Кпер- коэффициент перевода рабочих дней в году в календарные дни,равный 1,40 (две смены 365:260) или 1,35 (три смены 365:271).

*Себестоимость заготовки получается умножением ее массы (кг ) на себестоимость 1 кг заготовки,включая транспортно-заготовительные расходы с учетом степени готовности,р. Количество деталей в незавершенном производстве определяется как

Внез = ( ) * Тц , (4.6)

где Фдн - количество рабочих дней в году;Тц-длительность производственного цикла партии деталей,рабочих дней,расчитывается исходя из : m- партии запуска деталей;n- числа операций на деталь;tштj -штучного времени обработки деталеоперации;tн- времени наладки на партию деталей,на одну операцию,мин.;tmo-межоперационного времени,ч., - по формуле

Tц =(m* + tн + (n-1)*tмо*60)( Tшт.к.: Фдн: Рn)*60.

При применении ГПС в условиях среднесерийного производства для обеспечения быстрого перехода на новую продукцию целесообразно применять УСП (универсальная сборная переналаживаемая оснастка) ,которая учитывается в стоимости ГПС.

4.2.3. Определение количества потребного оборудования

1) Определяется годовое оперативное время работы оборудования Топ и годовое время обслуживания рабочего места Тоб,включающее время на отдых и личные надобности как (Коб+Клич)*Тоб, затем исходя из этого находят годовое штучное время Тшт=Топ +Тоб,

где

Тоб =tопВ20.

2.Определяется годовое время наладки базового варианта,

Тн1 =tн1*nn60,

затем определяется штучно-калькуляционное время как сумма штучного времени и времени наладки,т.е.

Тшт.к= Тшт + Тн. (4.7)

3) Определяется расчетное количество оборудования по формуле

Рс = Тшт.кФоб, (4.8)

Принятое количество оборудования расчитывается как

Рп = Рс, (4.9)

где - коэффициент загрузки оборудования,принимаемый равным 0,6 0,7.

4.2.3 .Определение количества работающих,занятых обслуживанием ГПС

Принято,что обслуживание Гпс в I-ю смену производится высококвалифицированным наладчиком, во II-ю и III-ю смену аварийно-дежурным персоналом(операторы),который при необходимости выполняет функции по установке и снятию деталей,станков с ЧПУ- в каждой смене производится наладчиком и оператором,универсальных станков-квалифицированным станочником.Кроме этого следует учитывать вспомогательных рабочих,транспортных рабочих,занятых обслуживанием транспортно-накопительных систем и управляющего вычислительного комплекса. Количество рабочих может быть расчитано прямым счетом исходя из объема выполняемых функций по формуле

Роj = Tj(Фр * *Квн), (4.10)

где Тj - годовая трудоемкость соответсвующих работ,ч.;Фр- эффективный годовой фонд времени рабочих,ч.;Кнн - фактический коэффициент выполнения норм; - количество единиц оборудования,обслуживаемых одним рабочим в смену. 4.2.4. Определение годовых эксплуатационных издержек потребителя.

Годовые затраты на ремонт специальных приспособлений расчитываются по формуле

Ипр = Кпр * ( + Кп ), (4.11)

здесьКп - коэффициент,учитывающий затраты на ремонт специальных приспособлений,укрупненно принимаемый 0,04; z - продолжительность выпуска детали одного наименования,ч.;Кпр- стоимость специальных приспособлений для обработки детале-операции, включая затраты на проектирование и изготовление,р;

Годовые затраты на содержания помещений,занимаемых оборудованием расчитывается исходя из Нпл -стоимости содержания кв.м цеха(освещение, уборка,отопление,вентиляция,ремонт) и расчитывается по формуле

Ипл = Нпл*(S+Sy)*Pп1 (4.12)

Годовые затраты на содержание служебно-бытовых помещений, приходящихся на единицу оборудования,

Исл=Нпл*Sб*(Рст + Ри + Рт), (4.13)

Годовые затраты на ремонт и ТО оборудования(кроме микропроцессорных систем)

Ир=( Нм*Rм+Нэ*Rэ)* * Рп1, (4.14)

где Нэ,Нм - годовые нормативы затрат на единицу ремонтосложности соответственно электрической и механической части,р.;Rэ, Rм - соответствующая ремонтосложность; -коэффициент,учитывающий класс точности оборудования; Рп1 учитывается только для базового варианта. *Нм,Нэ для нового варианта принимают с уменьшение стоимости ТО на 20%. Годове затраты на силовую электроэнергию

Иэ = ( Сэ*N*Kэм*Кэв*Фоб*I)r, (4.15)

где Сэ - средняя стоимость 1 кВт.ч,1,05 р по двухставочному тарифу, N- установленная мощность электродвигателя,кВт;Кэм -коэффициент учитывающий использование электродвигателя по мощности;Кэв - коэффициент учитывающий использование электродвигателя по времени;I -коэффициент,учитывающий потери в сети,равный 1,05; r - коэффициент полезного действия оборудования.[3]

Примечание:на данный момент,рассмотренная в дипломной роботе методика расчета экономических показателей,является устаревшей,существуют более эффективные методы экономического анализа.Цены приведенные в примере следует умножить примерно на 6,5.

4.2.5. Экономический анализ ГПС может быть проведен на основе теории линейного прогаммирования.

Сведем результаты расчетов экономических показателей,по всем вариантам станочных систем,рассмотренных в п.2.1,в таблицу 2 х 7,которую


29-04-2015, 04:15