Реферат: Станочные системы

· анализ проектирования ГПС на основе теории массового обслуживания;

· анализ математической модели теории массового обслуживания и ее изучение;

· разработка алгоритма на основе теории массового обслуживания;

· создание вычислительных программ на базе разработанного алгоритма для ПК ;

· решение задач проектирования ГПС на уровне РТК;

· разработка алгоритмов проектирования РТК ;

· разработка программы построения диаграммы перемещений робота и проектирование РТК на ее основе.

· разработка экономических аспектов проектирования ГПС;

2. АНАЛИЗ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

2.1. Описание математической модели численной оценки эффективности работы ГПС

Проблема обслуживания множества машин представляется следующим образом [ 1 ]. После определения необходимого числа станков, измерительных и вспомогательных позиций необходимо установить структуру автоматического транспорта деталей (заготовок) в системе, а также организацию ввода заготовок и вывода готовых изделий. При этом возникает вопрос о том, сколько рабочих позиций может обслужить тот или иной вид транспорта - загрузочные устройства, транспортные тележки или промышленные роботы. Обслуживание нескольких станков одним манипулятором (роботом) снижает затраты и даёт возможность выполнять этим устройством частично функции транспортирования. С другой стороны, при многостаночном обслуживании возникают условия для потерь время ожидания станком обслуживания, если одновременно на нескольких позициях возникает потребность в новых заготовках. В этом случае манипулирующее устройство может подать заготовку только на один станок, в то время как остальные станки должны простаивать в ожидании обслуживания.

На рисунках 2.1, 2.2 приведены диаграммы распределения времени для станков-автоматов и станочных систем.

Рисунок 2.1 - Диаграмма распределения времени станков-автоматов:

Т - текущее время, мин; Т_к - штучно-калькуляционное время, мин; Т_ш - штучное время, мин; Т_р - время на ремонт, мин; То - операционное время, мин; Т_п - потери времени, мин; Т_м - машинное время, мин; Т_в - вспомогательное, мин; Т₁ \Т₂ - цикловые \внецикловые потери, мин; Т_ц - время цикла, мин; Т_пз - подготовительно -заключительное время, мин; Т_н - непродуктивное время, мин

Рисунок 2.2 - Диаграмма распределения времени станочных систем: Т_в - вспомогательное время на контроль (1), смену инструмента (2), позиционирование (3); Тмс - время ожидания при многостаночном обслуживании; Т_ц - время цикла на станке .

Время ожидания обслуживания Т_мс вследствие многостаночного обслуживания приводит к потерям, которые приближенно определяют на основе теории массового обслуживания. Рассмотрим станочную систему из пяти станков (рисунок2.3).

Рисунок 2.3 - Структура станочной системы для обработки тел вращения: С1, С3, С5 - станки для токар ной обработки, С2, С4 - станки для сверления и фрезерования; Н1, Н2 - накопители; В - мани пулятор .

Вспомогательное время Т_в можно разделить на время контроля, смены инструмента, позиционирования и смены обрабатываемой детали. Опера­ционное время Т_о ' есть время, необходимое для полной автоматической обработки, состоит из основного времени Т_м и времени, требуемого для контроля Т_к , смены инструмента Т_см и позиционирования Т_поз в процессе обработки детали:

Т_о ' = Т_ц = Т_м + Т_к + Т_см + Т_поз .

Во время смены заготовок станок простаивает, причём соответствующее время относится к одной обрабатываемой детали. Время ожидания при многостаночном обслуживании Т_мс является частью цикловых потерь. Анализ циклограммы работы станочной системы позволяет сделать следую­щие выводы [ 1 ]:

- продолжительность ожидания для манипуляторов существенно меньше продолжительности ожидания станком обслуживания;

· при малом времени ожидания манипулятора имеют место состояния,при которых два или более станка одновременно требуют новых деталей;

· подобные состояния с двумя или более совпадающими запросами на обслуживание поступают сравнительно редко и общий простой невелик;

· частота заявок на обслуживание зависит от ассортимента деталей, осбенно от времени цикла обработки отдельных деталей;

· время ожидания при многостаночном обслуживании Т_мс не зависит от частоты заявок и отдельного простоя станка в ожидании манипулятора.

2.Среднее время цикла и среднее время обслуживания связаны с тем, что заказы на обслуживание носят случайный характер. Средняя частота или интенсивность поступления заказов на обслуживание станков станоч­ной системы в единицу времени определяется как

^(2.1)

где Т_ц - среднее время цикла для всех N деталей, обрабатываемых в станочной системе на протяжении рассматриваемого интервала времени.

^(2.2)

Доказано [1], что распределение заказов на обслуживание близко к закону распределения Пуассона. В этом случае функция вероятности для заказов на обслуживание станков, вспомогательных позиций (накопителей) и конт­рольных станций

(2.3)