Система инструментального обеспечения автоматизированного производства - ABCD42.RU

Система инструментального обеспечения автоматизированного производства

Тема 2.4. Автоматизированная система инструментального обеспечения

Автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО) – система взаимосвязанных элементов, включающая участки подготовки инструмента, его транспортирования, накопления, устройства смены и контроля качества инструмента, обеспечивающие подготовку, хранение, автоматическую установку и замену инструмента.

АСИО должна обеспечивать рациональное использование фонда машинного времени металлорежущих станков, сокращение вспомогательного времени при их обслуживании, контроль и уход за инструментом. В функции системы инструментального обеспечения (СИО) входят:

постоянная инвентаризация общего количества режущего и вспомогательного инструмента, количества инструментов-дублеров;

отслеживание ресурса работоспособности инструмента и инструментальных наладок;

своевременная замена инструмента;

статистический анализ расхода количества режущего инструмента и вспомогательной оснастки;

сборка, разборка, заточка и ремонт инструмента и оправок;

складирование, распределение и доставка инструмента по запросам инструментально-раздаточных кладовых (ИРК) производственных участков.

Состав АСИО определяется в зависимости от конкретных производственных условий (количества наименований обрабатываемых деталей в партии запуска, количества металлорежущих станков, входящих в состав ГПС, производственных площадей и т.д.). АСИО должна гарантировать надежное функционирование автоматизированного производства в соответствии с заданной производительностью и гибкостью.

В АСИО ГПС механообработки можно выделить:

1) информационно-управляющую подсистему;

2) подсистему комплексной подготовки, сборки и настройки инструмента;

3) технические средства автоматизированной транспортно-складской подсистемы, обеспечивающие хранение и доставку инструмента;

4) инструментальное обеспечение ГПМ.

Основным функциональным элементом АСИО в механообрабатывающей ГПС является инструментальный блок (ИБ), который состоит из основного и вспомогательного инструментов и предназначен для выполнения конкретных технологических операций. К инструменту в условиях гибкого производства предъявляются следующие требования: компактность и универсальность, точность и стабильность крепления, надежность и виброустойчивость, наличие поверхностей для захвата роботом-манипулятором, быстросменность, возможность кодирования блоков и ориентации режущей кромки в различных направлениях, технологичность в изготовлении, стабильность периода стойкости режущего инструмента.

Обеспечение ГПС достаточной номенклатурой инструментов и оперативность их замены решается использованием инструментальных магазинов, накопителей, манипуляторов для автоматической смены инструментов, систем коррекции траектории инструментов. Для полной концентрации инструментального обеспечения на уровне ГПМ требуется создание систем автоматической размерной настройки инструмента, а также систем автоматической загрузки инструментальных блоков, формирующих инструментальные накопители в магазине.

В условиях автоматизированного производства возможны следующие замены режущего инструмента:

а) по отказам, когда каждый отказывающий инструмент заменяется по мере его выхода из строя через случайный период времени безотказной работы;

б) смешанный способ, при котором каждый инструмент заменяется принудительно через промежуток времени , если он вышел из строя раньше этого периода, заменяют по отказу. При этом способе часть инструмента будет заменена до использования им полного ресурса работоспособности. Способ требует наличия счетчиков циклов для каждого инструмента или их группу, настроенных на период их замены;

в) «жесткая» профилактика, когда группа режущего инструмента с одинаковым средним значением стойкости и одним законом ее распределения заменяется одновременно по мере достижения ими периода , независимо от времени установки каждого инструмента. Преимущество способа: время на замену одного инструмента уменьшается по сравнению с индивидуальной принудительной заменой, так как замена выполняется группами;

г) параллельная замена, когда все инструменты заменяются одновременно по мере отказа одного из них. Способ не требует счетчиком циклов. Он имеет преимущество групповой замены, но резко снижает срок службы инструмента.

Условием рациональной замены инструмента на ГПМ является правильное определение его стойкости между повторными заточками.

Если ГПС оснащена системой диагностирования состояния инструмента, то замена выполняется по ее отказам. При отсутствии данной системы замена осуществляется смешанным способом.

В системе инструментального обеспечения ГПС отделение подготовки инструмента включает участки:

На участках подготовки инструмента осуществляются, хранение инструмента; комплектация, согласно комплектовочным картам, сборка и настройка режущего инструмента на размер, получение комплектов изношенного инструмента и их разборка. А также учет инструмента и его движения.

Настройка инструмента на размер, как правило, производится вне станка на специальных стендах, и по-прежнему остается ручной трудоемкой операцией.

Перемещение инструментальных блоков осуществляется в ГАУ для обработки деталей типа «тел вращения» и корпусных изделий в специальной таре (инструментальные носители), в которой в зависимости от типа и вида инструмента и инструментальных блоков меняются ложементы.

Инструментальное обеспечение автоматизированного производства и станков с программным управлением

Режущий инструмент является составной частью комплексной автоматизированной системы станка с ЧПУ. Тщательному выбору и подготовке инструмента для станков с ЧПУ должно уделяться особое внимание. Это связано с высокой стоимостью этого оборудования и необходимостью достижения максимальной производительности и более высокой точности обработки. Для обеспечения автоматического цикла работы станков требуется более высокая степень надежности работы инструмента.

Современное металлорежущее оборудование обеспечивает требуемую экономическую эффективность при условии использования прогрессивного инструмента.

Режущий инструмент для станков с ЧПУ должен удовлетворять следующим требованиям:

• оснащенность сменными пластинами из режущих материалов современных марок;

• применение унифицированных вставок и насадок для создания переналаживаемого комбинированного инструмента;

• универсальность применения для типовых обрабатываемых поверхностей различных деталей на разных моделях станков;

• надежность и длительный срок службы;

• обеспечение высоких и стабильных режущих характеристик;

• удовлетворительное формирование и отвод стружки;

• обеспечение заданных условий по точности обработки;

• универсальность применения для типовых обрабатываемых поверхностей различных деталей на разных моделях станков;

• быстросменность при переналадке на другую обрабатываемую деталь или замене затупившегося инструмента;

• удобство обслуживания и эксплуатации.

Этими характеристиками вполне обладает инструмент, предлагаемый представительствами таких известных фирм, как Sandvik Coromant. Mitsubishi Carbide, KENNAMETAL, ISCAR, Walter, Seco Tools и ряд других.

Следует учесть, что эффективное применение станков с ЧПУ может быть достигнуто лишь при использовании режущего инструмента, отвечающего повышенным требованиям по стойкости и надежности, жесткости и другим показателям. В противном случае нельзя обеспечить стабильности размеров и высокого качества работы по установленной программе. Если, например, резец будет быстро изнашиваться и его понадобится часто подвергать подналадке, эффект автоматизации, связанный с применением программного управления, значительно снизится, а то и вовсе будет сведен к нулю. Также, если развертка не обладает достаточной жесткостью, обеспечить высокую точность позиционирования при использовании развертки невозможно.

Высокие качества инструмента для работы на станках с ЧПУ закладываются начиная с разработки его конструкции.

При создании резцов для станков с ЧПУ были определены следующие условия:

– использовать наиболее рациональные формы пластин, обеспечивающих универсальность инструмента (возможность обработки одним резцом максимального числа поверхностей деталей);

– резцы должны иметь одни и те же основные координаты для удобства программирования технологических операций независимо от углов в плане;

– инструмент должен иметь повышенную геометрическую точность по сравнению с инструментом для обычных станков;

– необходимо обеспечить рациональное формообразование и отвод стружки (канавки, стружколомающие уступы и т. п.) в процессе резания;

– должно быть высокое качество доводки режущих кромок;

– режущая часть резца должна иметь повышенную жесткость и прочность, износостойкость и размерную долговечность.

Подобные технические требования предъявляются и к другим режущим инструментам, предназначенным для работы на станках с ЧПУ. Так, торцовые насадные фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинками из твердого сплава, должны в отличие от стандартных обладать:

– более высокой точностью поверхностей посадочного отверстия и опорного торца; биение режущих кромок не должно превышать 0,03 мм для двух смежных зубьев и 0,06 мм для двух противоположных зубьев (по стандарту соответственно 0,04 и 0,08 мм);

– разность расстояний любой точки режущих кромок от опорной торцевой поверхности должна быть не более 0,04 мм (вместо 0,05 мм) и т. д.

На станках с ЧПУ наибольшее распространение получил сборный инструмент со сменными многогранными пластинами (СМП). Широкое применение СМП обусловлено следующими факторами:

– обеспечивает значительную экономию дефицитных режущих материалов;

– существенно сокращается время наладки инструмента (СМП могут быть заменены без снятия корпуса инструмента из револьверной головки, в ряде случаев не требуется после замены СМП привязка инструмента);

– возможность быстрого подбора режимов резания путем замены пластин;

– стабильное получение одинаковой величины шероховатости при прочих равных условиях;

– надежное дробление стружки;

– исключается необходимость в перезаточке инструмента.

В сборном режущем инструменте от правильного выбора способа крепления пластин в значительной степени зависят его надежность, долговечность и стойкость.

Крепление должно обеспечивать:

– надежность (не допускать смещений пластины в процессе резания);

– плотный контакт опорной поверхности пластины с опорной поверхностью паза в державке;

Читайте также  Сегменты рынка недвижимости и их характеристика

– точность позиционирования и взаимозаменяемость режущих кромок при повороте и смене пластин;

– дробление, завивание и надежный отвод стружки;

– минимальное время для смены лезвий.

Крепление должно быть компактным и технологичным.

Конструкции креплений зависят от конструкций самих СМП и от вида инструмента, величины и направления нагрузки на пластину в процессе резания, от условий размещения элементов крепления и других факторов.

В качестве режущего материала для инструмента станков с ЧПУ используют твердые сплавы, керамику, сверхтвердые синтетические материалы и быстрорежущие стали.

Твердые сплавы подразделяют на четыре группы: вольфрамовые, танталовольфрамовые, титанотанталовольфрамовые и безвольфрамовые. Они различаются по химическому составу, физико-механическим и эксплуатационным свойствам [36].

По классификации ISO твердые сплавы независимо от химического состава подразделяются, в зависимости от их пригодности для обработки определенных материалов, на три группы. Каждая группа обозначается буквой и цветом (синим, желтым, красным и т.д.) и разделена на подгруппы, характеризующие конкретное назначение твердых сплавов: Р — сплавы для обработки углеродистой, легированной, высоколегированной и инструментальной сталей; М – сплавы для обработки нержавеющих и жаропрочных сталей, титановых сплавов; К – сплавы для обработки чугунов, N сплавы для обработки цветных металлов,пластмасс и дерева, S — для обработки жаропрочных сплавов, H — для обработки материалов высокой твердости

Основным направлением повышения работоспособности твердых сплавов является нанесение на поверхность инструмента износостойких покрытий, повышающих его стойкость в 3–4 раза. В качестве покрытий применяют в основном карбид титана и нитрид титана.

За последние два-три года расширилось применение покрытий инструмента из быстрорежущей стали нитридом титана с целью повышения стойкости.

Поскольку различие в стойкости покрытого и непокрытого инструментов возрастает с повышением скорости резания, следует работать на более высоких скоростях резания для повышения производительности труда и увеличения суммарного числа деталей, обработанных одним инструментом.

Конструктивное отличие сверл для станков с ЧПУ от обычных заключается в уменьшении размеров по длине их рабочей части (l 1 234567>

Дата добавления: 2016-07-22 ; просмотров: 4894 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Автоматизация производства: системы, их назначение и разновидности

Для достижения успеха в своей деятельности предприятиям требуется вносить существенные коррективы в прежнюю систему управления производством. На помощь приходит научно-технический прогресс. Современные разработки позволяют автоматизировать производство. Люди при этом освобождаются от выполнения многих функций и те возлагаются на специальные приборы, устройства, информационные системы.

Автоматизация производства бывает полной, частичной и комплексной. В первом варианте весь рабочий процесс осуществляется с применением машин. При менее затратной частичной автоматизации технические устройства отвечают только за выполнение отдельных операций. Комплексный подход предполагает функционирование цеха или участка как единого целого, состоящего из взаимосвязанных частей. Но в любом случае самые ответственные решения принимает человек. Он подготавливает исходные данные, подбирает подходящие алгоритмы, анализирует полученные результаты.

Эффективное управление ресурсами предприятия с помощью 1С:ERP Управление предприятием 2

  • Сокращение трудозатрат;
  • Снижение себестоимости;
  • Рост оборачиваемости складских запасов;
  • Рост производительности труда в производстве.

Цели автоматизации производства

Установка на предприятии специального технического оснащения и его обслуживание требует немалых затрат. Но это помогает добиться следующего:

  • освободить человека от тяжелого ручного труда и повысить безопасность производства;
  • минимизировать брак продукции, возникающий по причине ошибок работников, улучшить качество изделий и расширить их ассортимент – все это обеспечивает приток клиентов;
  • увеличить в несколько раз производительность труда – устройства помогают получать большой объем продукции за минимальный отрезок времени;
  • уменьшить число работников и снизить тем самым расходы на заработную плату.

Автоматизация производства способствует достижению главной цели – увеличить прибыль предприятия. Но есть и определенные недостатки такого подхода. В частности, одной из проблем является возникновение так называемой технологической безработицы. Кроме того, усложнение производственной системы вызывает необходимость в подборе квалифицированных кадров. Однако не всегда легко найти специалистов, обладающих нужным опытом и знаниями современных стандартов.

Перечень проблем, связанных с введением автоматизации, можно дополнить тем, что существует риск взлома системы, устройства уязвимы в техническом плане, а их работа зависит от электроснабжения. Но перечисленные недостатки можно минимизировать с помощью грамотной организации производственного контроля, повышения квалификации работников, своевременного обслуживания техники, обеспечения качественной защиты данных. Эти меры необходимо реализовывать, так как в целом плюсы оказываются гораздо весомее минусов.

Типы автоматизации производства

Замена человеческого труда машинным осуществляется в разных направлениях. При этом используется соответствующее оборудование – оно может быть относительно простым или представлять собой целые программно-технические комплексы. Различают несколько типов автоматизации.

Машины с числовым управлением (NC)

Речь идет о станках, запрограммированных на выполнение определенных работ. Весь технологический процесс здесь осуществляется под управлением электроники. Вмешательство человека сведено к минимуму. Оно заключается в наладке и проверке оборудования, установке и снятии заготовок. С этим под силу справиться одному рабочему, причем под его контролем могут находиться сразу несколько станков.

Машины с числовым управлением, функционирующие практически автономно, способны производить изделия высокого качества. Они обрабатывают детали очень точно в течение нужного времени и «не устают» в отличие от мастеров, работающих вручную. Подобные станки справляются с теми задачами, которые невозможно выполнить с применением обычных устройств. Они помогают четко спланировать деятельность благодаря тому, что время для выполнения операции устанавливается заранее.

Еще одним преимуществом такой техники является производственная гибкость. Она заключается в том, что при работе с деталями другого типа достаточно сменить программу, а применяемая до этого может храниться на накопителе и вновь использоваться в случае необходимости.

Роботы

Такие машины все активнее включаются в автоматизацию производства с целью облегчить человеческий труд. Они легко справляются со сложными рабочими процессами. Роботы различаются видом, размерами, функционалом. Круг задач, которые они способны выполнять, очень широк. Это погрузка тяжелых или опасных предметов, упаковка товаров, отделочные, сварочные и многие другие работы.

Есть роботы, каждым движением которых управляет оператор. Другие, относящиеся к автоматам, следуют заданной программе. Они не способны корректировать выполняемые действия, и здесь тоже требуется участие рабочего. Максимально самостоятельными являются автономные роботы. Такие механизмы совершают запрограммированные операции. Функционируя по заданным алгоритмам, они при необходимости корректируют действия. Подобные устройства берут на себя всю работу на определенном участке конвейера, при этом привлечение живой рабочей силы не требуется.

Информационные технологии (IT)

Эта обширная область характеризуется применением компьютерного оснащения. В отличие от других средств, применяемых в автоматизации производства, они охватывают в первую очередь сферу интеллектуального труда. Такие технологии нацелены на различные способы обращения с информацией – ее создание, получение и обработку, хранение, распространение.

В современном производстве компьютеры приобретают жизненно важное значение в деле управления данными. Люди получают возможность освободиться от выполнения рутинных и сложных мыслительных операций. Причем скорость работы человеческого мозга не может сравниться с производительностью машины. Кроме того, правильно настроенная техника работает безошибочно и может справляться с колоссальным объемом работы.

Применение систем автоматизированного проектирования

Здесь подразумевается программное обеспечение, которое подразделяется на отдельные направления – CAD/CAM/CAE. Каждое из них помогает решать узкоспециализированные задачи, и на конкретном этапе производства можно применить наиболее подходящую систему. С компьютерной поддержкой такого рода удается изготавливать сложные детали и сокращать цикл их производства.

Посредством прикладных программ создаются алгоритмы работы применяемых станков. Появляется возможность проектировать изделия, прогнозировать их качества и характеристики и определять оптимальную технологию изготовления. Указанные системы помогают воплощать идеи любой сложности. Скорость и точность работы компьютерных программ способствует получению продукции высокого качества и снижению ее себестоимости.

Гибкие производственные системы (FMS)

Такие комплексы помогают совершать полные циклы изготовления продукции в условиях изменяющейся производственной среды. Система своевременно реагирует на предсказуемые и непредвиденные обстоятельства и адаптируется к ним. Например, при необходимости меняется порядок рабочих операций, корректируется дизайн изделия, упрощается сборка деталей.

Автоматизацию производства, проводимую с применением этого метода, нельзя назвать экономичной. Стоимость самой техники, а также ее установки высока. Кроме того, здесь требуется квалифицированный персонал, способный управлять таким оснащением и производить сложное предварительное планирование. Однако эти моменты компенсируются высокой надежностью системы, значительным повышением производительности труда, уменьшением стоимости производства.

Гибкие системы помогают избежать простоев и максимально эффективно использовать рабочее время. Если обычное оборудование при возникшей поломке прекращает свою работу, то FMS способна адаптироваться к неполадкам и продолжать изготовление изделий во время ремонта.

Читайте также  Отмывание денег и финансирование терроризма

Системы компьютерного интегрирования (CIM)

Высшей степени автоматизации производства можно достичь только при условии интеграции всех действующих на предприятии сегментов. В этом случае участие человека в производственной деятельности оказывается минимальным.

Нельзя путать комплексную автоматизацию с компьютерным интегрированием. В первом случае дело касается только технических процессов и работы оборудования. CIM же наряду с этим предполагает применение компьютерных систем и для автоматизации управления, принятия различных решений.

Так создается интегрированная информационная среда, где различные программные модули обмениваются данными между собой и с центром всей системы. При такой организации существует общая база данных. Пользователь через интерфейс получает доступ ко всем производственным модулям и может наблюдать за любыми нужными сегментами производственного комплекса.

В целом компьютерное интегрирование направлено на выполнение следующих функций:

  • проектирование, планирование и подготовительные действия перед производством продукции;
  • управление работой участков и цехов, где изготавливаются изделия;
  • управление складами, транспортными системами;
  • обеспечение качества продукции;
  • контроль за работой системы сбыта;
  • управление по части финансирования.

При компьютерном интегрировании охватывается полный спектр задач, вязанных с созданием продукта. Производственный процесс значительно ускоряется, а благодаря минимальному участию человека снижается количество различных ошибок и сбоев.

1C:ERP Управление предприятием 2

В настоящее время предлагаются различные программные продукты для автоматизации производства. Еще сравнительно недавно наиболее подходящим решением для организации в рамках предприятия единого информационного пространства считалось 1С:УПП. Но особенности современного бизнеса стали выходить за рамки этого программного обеспечения.

Возникла необходимость в создании новой системы, удовлетворяющей текущие потребности предпринимателей. На смену 1С:УПП пришла 1С:ERP. Эта организационная стратегия позволяет объединить в одно целое все бизнес-процессы и грамотно управлять ими.

Программный продукт «1С:ERP Управление предприятием 2» разработан при участии специального совета экспертов – руководителей и специалистов крупных промышленных компаний. Он предназначен для внедрения на предприятиях любого масштаба, в том числе крупных, с технически сложным производством, в котором действуют инновационные технологии.

Инструменты в составе указанного программного продукта позволяют анализировать показатели эффективности производственной деятельности, отслеживать их изменения. Предусмотрена возможность планирования, как стратегического и тактического, так и оперативного. В программе заложен набор необходимых для этого инструментов. Готовые планы проверяются на выполнимость, сбалансированность и корректность.

С помощью предложенного продукта удобно управлять производством. При этом детализация может доходить до выполнения отдельных технологических операций. В целом предусмотрены две ступени управления. На верхней координируется деятельность подразделений и цехов. На нижней осуществляется контроль за работой оборудования и выполнением заданий, данных главным диспетчером.

В программу также входят пункты, связанные с техническим обслуживанием приборов и ремонтом, учетом затрат по различным направлениям, планированием и контролем поступающих и расходуемых средств, кадровым делопроизводством и многое другое.

Автоматизация производства набирает темпы в различных сферах бизнеса. Владельцы предприятий все больше склоняются к применению такого подхода, и современный рынок предоставляет широкий выбор решений для его реализации. Ключом к успеху становится тщательный анализ конкретных условий и внедрение подходящих технологий. Автоматизация, реализованная с учетом реальных потребностей, может принести предприятию максимальную пользу.

Организация системы инструментообеспечения машиностроительного предприятия

Повышение конкурентоспособности современного предприятия невозможно без модернизации. Инновационное развитие включает в себя ряд процессов. К ним относятся:

  • выпуск новой продукции;
  • усовершенствование системы управления;
  • внедрение более эффективных технологических решений;
  • обновление станочного парка, перевооружение основного производства;
  • реорганизация системы инструментообеспечения.

В условиях финансовых ограничений далеко не все компании могут приобрести новое высокоточное оборудование, необходимое для производства качественной продукции. В таких случаях оптимальным выходом станет применение в технологическом процессе прогрессивного инструмента. Это позволит:

  • максимально использовать потенциал уже действующего оборудования, расширить его возможности;
  • создать более конкурентоспособные товары;
  • обеспечить в перспективе повышение спроса продукции на внутреннем и внешнем рынках.

Машиностроительные предприятия в процессе деятельности должны решать ряд типичных проблем.

1. Отслеживание инструментооборота

Потребность в решении представленной задачи возникает из-за отсутствия возможности чётко отследить движение инструмента после его прихода на завод. Стандартная схема попадания инструмента в цех выглядит следующим образом:

  • приобретение;
  • принятие на баланс (оприходование);
  • отправка в инструментально-раздаточные кладовые;
  • выдача по запросу операторов либо мастеров.

В процессе этого возникают следующие вопросы:

  • попал ли инструмент на станок или «осел» в тумбочке оператора;
  • использовался ли он непосредственно для тех деталей, для которых был предназначен;
  • если инструмент эксплуатировался по назначению, то применялись ли оптимальные режимы резания, соблюдалась ли технология обработки.

Незнание руководством ответов чревато повышением затрат на приобретение инструмента. Кроме того, разработанный технологами техпроцесс не приводит к ожидаемым результатам, то есть готовая продукция не отвечает заданному качеству, а сроки её производства не выполняются.

2. Планирование бюджета

Не менее важно определить количество инструмента, необходимого для машиностроительного предприятия. Сразу возникают вопросы:

  • нужны ли инструменты-дублёры и если да, то на каждый станок либо на группу;
  • где хранить дублирующие средства производства.

Если у руководства нет ясного понимания, какое количество режущего инструмента нужно иметь в заданный период времени (год, квартал, месяц), то правильно рассчитать финансы на его закупку будет крайне затруднительно. Зачастую планирование происходит на основании бюджетных возможностей, а не с учётом фактических расходов предыдущего года. Сумма распределяется на 12 равных частей, причём её величина увеличивается на несколько процентов либо остаётся такой же.

В итоге появляются новые вопросы:

  • соответствуют ли планы приобретения инструмента реальным потребностям производства;
  • используются ли средства только для закупки нового оборудования, или предусмотрены расходы на повышение эффективности работы старого;
  • обоснованы ли затраты соответствующими технико-экономическими расчётами.

Отсутствие прозрачности приводит к хронической нехватке средств на приобретение нужного количества качественного инструмента. В результате вынужденно закупаются более дешёвые аналоги, либо рабочие достают необходимое оборудование из своих «запасов». В последнем случае проблема нехватки всё равно не решается. Итог этой проблемы закономерен: срыв выполнения производственного плана и снижение качества изготавливаемых деталей.

3. Вопросы износа и нецелевого использования

Важнейший аспект — это правильный учёт и своевременное списание изношенных средств производства. Использование негодного инструмента опасно и недопустимо по целому ряду причин:

  • снижение качества обработки;
  • уменьшение эксплуатационного ресурса (заточка «запущенного» инструмента требует снятия большего слоя режущей части);
  • повышение риска производственного травматизма.

Как правило, опытный станочный оператор в состоянии определить, когда инструмент пора отправлять на переточку. Однако лучший способ — это создание нормативов, где будет чётко прописано время эксплуатации, основанное на реалиях производства (например, на расчёте обработанных погонных метров деталей).

В стандартной ситуации заявку на инструмент подают цеховые службы. При этом сверка позиций с производственным планом, разбивкой по оборудованию и списком утверждённых изготовителей не выполняется или выполняется не в полной мере. Отдел снабжения заказывает продукцию у поставщиков либо проводит процедуру тендера. Попавший на склад инструмент сразу выдаётся мастеру или рабочим всего лишь под запись в журнал. При таком подходе возможны такие негативные явления, как:

  • нецелевое использование;
  • чрезмерно быстрый износ;
  • кража или утаивание инструмента;
  • частые поломки по причине выбора неправильных режимов резания.

Мнение специалистов

Сегодня предприятия оборонно-промышленного комплекса и другие отечественные машиностроители столкнулись с финансовыми трудностями, связанными с санкциями и падением рубля. В таких условиях становятся ещё более актуальными следующие шаги:

  • введение режима разумного хозяйствования;
  • ограничение нецелевых затрат;
  • организация правильного инструментооборота.

Для успешного решения последней задачи необходимо принять к сведению целый ряд рекомендаций.

Расходы на инструмент

По подсчётам специалистов западных металлообрабатывающих компаний, цена инструмента составляет около 4 % от себестоимости выпускаемой продукции. В России этот параметр находится в пределах 7–10 %. Рассмотрим три варианта снижения себестоимости.

1. Чаще всего проблема решается закупкой более дешёвого инструмента, за счет чего удается снизить затраты, например, вдвое. Однако реальная экономия в 3–5 % не так уж и очевидна. Всё дело в последствиях, которые наступают при приобретении неоправданно дешёвых средств производства, а именно:

  • в увеличении времени наладочных работ — дорогостоящий станок дольше простаивает;
  • в снижении производительности оборудования;
  • в повышении риска выхода бракованных деталей.

2. Более целесообразно купить инструмент с высокой износостойкостью. Это имеет целый ряд плюсов:

  • инструмент покупается в меньших количествах;
  • он служит дольше;
  • время наладки и риск производственного брака снижаются до минимума.

Однако такой метод, несмотря на свою прогрессивность, даёт совсем небольшой положительный эффект — около 2 % экономии от общей себестоимости.

Читайте также  Профилактика инфекционных заболеваний в детских дошкольных учреждениях

3. Ещё более действенным станет повышение производительности обработки. Эксперты подсчитали, что:

  • увеличение скорости резания на 22 % снизит расходы на 17 %;
  • аналогичное повышение подачи уменьшит расходы уже на 30 %.

Результат значителен, но для его достижения необходим износостойкий инструмент высокого качества.

Неправильный подход к организации инструментообеспечения

К сожалению, технологи предприятия, цеховые инженеры и работники инструментального отдела уделяют недостаточное внимание повышению эффективности использования инструмента. Зачастую им просто не хватает времени, чтобы всё проанализировать.

При обеспечении непрерывности технологического процесса и выполнении «горящих» планов учёт и организация инструментооборота откладываются на потом. Персонал не понимает или не желает выстраивать правильную систему расхода, списания и восполнения инструмента, а заявки на его приобретение поступают хаотично и без технико-экономического обоснования.

Результат такого подхода — потеря конкурентоспособности предприятия, так как получить качественную продукцию с минимальными затратами становится невозможно.

Реальный случай на производстве

Директору подаются отчёты, из которых выходит, что за два последних года расходы на закупку режущего инструмента и оснастки выросли. Чтобы разобраться в ситуации, руководитель предприятия создаёт рабочую комиссию, куда включаются:

  • менеджеры;
  • основные потребители инструмента;
  • цеховые мастера;
  • представители инструментальных компаний.

По результатам разбирательств оказалось, что причина повышенных расходов — это рост производства продукции. Казалось бы — всё правильно, однако выпуск деталей увеличился в 3,5 раза, а расходы на инструмент — только в 2,5 раза. При этом новых работников не прибавилось. Как возможно, что инструмента было закуплено меньше, чем требуется для выполнения увеличившегося плана? В конечном итоге выяснилось, что дополнительные средства производства появились из «личных сбережений» рабочих, то есть из тумбочек.

Причина отсутствия контроля банально проста: по приходу в инструментальные кладовые инструмент сразу выдавался и списывался. То есть никто не отслеживал, как, в каких целях и в течение какого срока происходила его эксплуатация.

Что же делать?

Дабы избежать подобной ситуации, необходимо навести порядок с инструментооборотом предприятия. Важно обеспечить полную прозрачность движения инструментов на каждом этапе их жизненного цикла, а именно:

  • закупки,
  • учёта,
  • хранения,
  • выдачи,
  • использования,
  • переточки,
  • возврата,
  • списания.

Для этого потребуется:

  • подготовить технико-экономическое обоснование, определить свойства и характеристики используемого инструмента с учётом техпроцесса;
  • изменить подход к организации закупки — она должна быть привязана к ежегодному плану, конкретным деталям, предназначенным к выпуску;
  • обеспечить наличие инструментов-дублёров;
  • создать единое информационное поле путём интеграции современного программного обеспечения и автоматизации складской системы хранения и выдачи;
  • ужесточить контроль со стороны мастеров, наладить максимальное взаимодействие среди сотрудников, повысить ответственность персонала.

С точки зрения организации и реализации эти меры непросты. Они потребуют большой воли от руководителей, так как придётся преодолевать отрицательное воздействие человеческого фактора. Зато в результате:

  • сократятся нецелевые закупки инструмента (ежегодная экономия — 5–10 %);
  • снизится до минимума риск кражи и утери;
  • повысится прозрачность всей цепочки инструментооборота — от заявки до списания.

К кому обратиться?

Для успешной реализации представленных задач нужно обращаться к внешним специалистам. Эксперты подготовят актуальные проекты по созданию систем инструментообеспечения предприятий.

Опытная научно-исследовательская группа:

  • оптимизирует бизнес-процессы;
  • подберёт и поможет освоить нужные программные продукты;
  • запустит в жизнь эффективную схему инструментооборота.

Выгода для конечного заказчика (руководителя или собственника предприятия) неоспорима, ведь он добивается:

  • слаженной работы структурных подразделений;
  • абсолютной прозрачности затрат на приобретение инструмента;
  • оперативной отчётности в реальном времени.

Такие услуги сегодня очень востребованы на рынке, и эта потребность ежегодно растёт. Их стоимость многократно меньше бюджета закупки инструмента, а эффект в денежном эквиваленте значительно превосходит другие методы экономии.

Тема 2.4. Автоматизированная система инструментального обеспечения

Автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО) – система взаимосвязанных элементов, включающая участки подготовки инструмента, его транспортирования, накопления, устройства смены и контроля качества инструмента, обеспечивающие подготовку, хранение, автоматическую установку и замену инструмента.

АСИО должна обеспечивать рациональное использование фонда машинного времени металлорежущих станков, сокращение вспомогательного времени при их обслуживании, контроль и уход за инструментом. В функции системы инструментального обеспечения (СИО) входят:

1) постоянная инвентаризация общего количества режущего и вспомогательного инструмента, количества инструментов-дублеров;

2) отслеживание ресурса работоспособности инструмента и инструментальных наладок;

3) своевременная замена инструмента;

4) статистический анализ расхода количества режущего инструмента и вспомогательной оснастки;

5) сборка, разборка, заточка и ремонт инструмента и оправок;

6) складирование, распределение и доставка инструмента по запросам инструментально-раздаточных кладовых (ИРК) производственных участков.

Состав АСИО определяется в зависимости от конкретных производственных условий (количества наименований обрабатываемых деталей в партии запуска, количества металлорежущих станков, входящих в состав ГПС, производственных площадей и т.д.). АСИО должна гарантировать надежное функционирование автоматизированного производства в соответствии с заданной производительностью и гибкостью.

В АСИО ГПС механообработки можно выделить:

1) информационно-управляющую подсистему;

2) подсистему комплексной подготовки, сборки и настройки инструмента;

3) технические средства автоматизированной транспортно-складской подсистемы, обеспечивающие хранение и доставку инструмента;

4) инструментальное обеспечение ГПМ.

Основным функциональным элементом АСИО в механообрабатывающей ГПС является инструментальный блок (ИБ), который состоит из основного и вспомогательного инструментов и предназначен для выполнения конкретных технологических операций. К инструменту в условиях гибкого производства предъявляются следующие требования: компактность и универсальность, точность и стабильность крепления, надежность и виброустойчивость, наличие поверхностей для захвата роботом-манипулятором, быстросменность, возможность кодирования блоков и ориентации режущей кромки в различных направлениях, технологичность в изготовлении, стабильность периода стойкости режущего инструмента.

Обеспечение ГПС достаточной номенклатурой инструментов и оперативность их замены решается использованием инструментальных магазинов, накопителей, манипуляторов для автоматической смены инструментов, систем коррекции траектории инструментов. Для полной концентрации инструментального обеспечения на уровне ГПМ требуется создание систем автоматической размерной настройки инструмента, а также систем автоматической загрузки инструментальных блоков, формирующих инструментальные накопители в магазине.

В условиях автоматизированного производства возможны следующие замены режущего инструмента:

а) по отказам, когда каждый отказывающий инструмент заменяется по мере его выхода из строя через случайный период времени безотказной работы;

б) смешанный способ, при котором каждый инструмент заменяется принудительно через промежуток времени , если он вышел из строя раньше этого периода, заменяют по отказу. При этом способе часть инструмента будет заменена до использования им полного ресурса работоспособности. Способ требует наличия счетчиков циклов для каждого инструмента или их группу, настроенных на период их замены;

в) «жесткая» профилактика, когда группа режущего инструмента с одинаковым средним значением стойкости и одним законом ее распределения заменяется одновременно по мере достижения ими периода , независимо от времени установки каждого инструмента. Преимущество способа: время на замену одного инструмента уменьшается по сравнению с индивидуальной принудительной заменой, так как замена выполняется группами;

г) параллельная замена, когда все инструменты заменяются одновременно по мере отказа одного из них. Способ не требует счетчиком циклов. Он имеет преимущество групповой замены, но резко снижает срок службы инструмента.

Условием рациональной замены инструмента на ГПМ является правильное определение его стойкости между повторными заточками.

Если ГПС оснащена системой диагностирования состояния инструмента, то замена выполняется по ее отказам. При отсутствии данной системы замена осуществляется смешанным способом.

В системе инструментального обеспечения ГПС отделение подготовки инструмента включает участки:

На участках подготовки инструмента осуществляются, хранение инструмента; комплектация, согласно комплектовочным картам, сборка и настройка режущего инструмента на размер, получение комплектов изношенного инструмента и их разборка. А также учет инструмента и его движения.

Настройка инструмента на размер, как правило, производится вне станка на специальных стендах, и по-прежнему остается ручной трудоемкой операцией.

Перемещение инструментальных блоков осуществляется в ГАУ для обработки деталей типа «тел вращения» и корпусных изделий в специальной таре (инструментальные носители), в которой в зависимости от типа и вида инструмента и инструментальных блоков меняются ложементы.

Вопросы для самопроверки по теме 2.3

1. Приведете схему инструментального потока ГПС механообработки.

2. Опишите функции и состав системы инструментального обеспечения.

3. Перечислите особенности инструментального обеспечения автоматизированных производств.

4. Инструментальные комплекты в автоматизированных производствах.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: