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