Авторы: Усачев Юрий Ильич, Сакулин Сергей Викторович, Тагильцев Святослав Васильевич

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №5 (85) март-1 2015 г.

Дата публикации: 26.02.2015

Статья просмотрена: 148 раз

Библиографическое описание:

Усачев Ю. И., Сакулин С. В., Тагильцев С. В. Визуализация технологических комплексов механосборочного производства на этапе проектирования (лабораторный практикум) // Молодой ученый. — 2015. — №5. — С. 194-196.

Рассмотрена общая характеристика лабораторного практикума по дисциплине «Проектирование технологических комплексов механосборочного производства» с использованием программных модулей RobotExpertи PlantSimulation.

Ключевые слова:технологический комплекс, механосборочное производство, планировка оборудования, лабораторный практикум, программный модуль, виртуальное моделирование.

Contains the scrutiny of a general characteristic of the laboratory practical work on «Designing of technological complexes of mechanoerecting industry» with the use of programming modules, such as RobotExpert and Plant Simulation.
Keywords: technological complex, mechanoerecting industry, layout of equipment, laboratory practice, a software module, a virtual simulation.

 

Технологический комплекс рассматривается в виде совокупности функционально взаимосвязанных средств технологического оснащения для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов или операций [1]. Одним из основных этапов его проектирования является разработка планировок технологического оборудования производственного подразделения. При этом решается задача оптимизации размещения станков, транспортно-загрузочных и накопительных устройств, обеспечивающую минимум капитальных затрат, быструю переналадку, заданную производительность комплекса. Данные задачи являются основными, как при проектировании реальных технологических комплексов, так и при выполнении домашних работ, курсовых и дипломного проектов в рамках изучения дисциплины «Проектирование технологических комплексов».

При разработке планировок применяются различное как плоскостное, так и объемное макетирование, в том числе с использованием компьютерных моделей. Наибольшее применение к настоящему времени получил метод объемного макетирования, который благодаря большей наглядности позволяет легче найти лучшие проектные решения и предупредить возможные ошибки при разработке проекта, как при техническом перевооружении, так и при строительстве новых технологических комплексов.

Как показал анализ различных программных модулей, обеспечивающих автоматическую поддержку принятия решений в процессе проектирования виртуальных планировок, наиболее доступной для использования в учебном процессе является система RobotExpert компании Siemens, которая является внедряемым приложением 3D-проектирования роботизированных операций [2,3]. Она является независимым программным решением, которое поддерживает модели роботов и других средств автоматизации от различных поставщиков (рис.1).

Описание: H:\для вадима 2\19.png

Рис.1. Проект, созданный в программном модуле RobotExpert.

 

Основными функциями приложения являются: 3D-моделирование кинематики инструментов и роботов; обнаружение столкновений и проверка безопасности протекания технологического процесса; точный расчет времени производственного цикла; offline-программирование роботов; генерация программы для загрузки ее в контроллер робота. Данное приложение позволяет подобрать такое сочетание оборудования, которое будет удовлетворять конкретным производственным задачам, одновременно решая задачи минимизации капиталовложений в роботизированные линии и сокращения времени запуска системы.

Практика изучения курса «Проектирование технологических комплексов» показала, что для успешного применения 3D моделей планировок производственного оборудования необходимо проведение лабораторно — практических занятий, основной целью которых является создание компьютерных моделей планировок механосборочных участков, в том числе автоматизированных, с последующим имитационным моделированием их работы.

Лабораторный практикум состоит из трех основных разделов. В первом определяется структура и основные параметры технологического комплекса. Исходными данными для проектировании являются: количество наименований деталей, обрабатываемых в течении месяца; период запуска деталей; технологические маршруты и штучное время обработки на каждой группе взаимозаменяемого оборудования [4].

Второй раздел включает три лабораторные работы. В первой студенты знакомятся с основными принципами задания кинематики движения 3D моделей технологической системы. Во второй в зависимости от состава технологического комплекса создают 3D модели основных элементов средств технологического оснащения автоматизированного участка (РТК, ГПМ, АТСС и др.). В третьей выполняют предварительную планировку автоматизированного участка с заданием кинематики модели, в соответствии с циклом ее функционирования. Кроме этого составляется циклограмма работы и определяется общее цикловое время изготовления заданных деталей.

В третьем разделе для заданной планировки выполняют имитационное моделирование работы технологического комплекса с использованием системы Plant Simulation компании Siemens [5]. В результате моделирования проводятся исследования влияния входных параметров на производительность комплекса, уточняется его состав, что в последующем отражается в заключительном варианте модели автоматизированного участка.

Использование программного модуля RobotExpert в учебном процессе позволил решить проблему представления технологии изготовления изделий путем создания виртуальных планировок (метод виртуализации). При внедрении данного программного модуля в учебный процесс было установлено, что область применения может быть расширена. В первую очередь, за счет проектирования более сложных технологических комплексов с развитой автоматизированной системой функционирования. При этом предварительно разработанный технологический процесс по мере виртуальной обработки деталей может быть скорректирован с учетом возможной «расшивки» узких мест.

 

Литература:

 

1.         ГОСТ 27.004–85. Надежность в технике. Системы технологические. Термины и определения.

2.         Программный модуль RobotExpert. [Электронный ресурс]: библиотека ПО компании Siemens. URL: http://www.plm.automation.siemens.com/ru_ru/products/tecnomatix/robotics_automation/robotexpert.shtml (дата обращения 12.01.2015).

3.         Усачев Ю. И., Сакулин С. В., Тагильцев С. В. Компьютерное моделирование производственных систем с использованием программного модуля «RobotExpert» — журнал «Вестник науки и образования», № 2, 2014 г., стр. 16–18.

4.         Усачев Ю. И. Анализ производительности работы автоматизированных участков — журнал «Главный механик», № 9, 2014г.стр. 47–52

5.         Steffen Bangsow. Manufacturing Simulation with Plant Simulation and SimTalk Usage and Programming with Examples and Solutions. — Heidelberg: Springer-Verlag, 2009. — ISBN 978–3–642–05073–2.

Основные термины (генерируются автоматически): технологических комплексов, технологических комплексов механосборочного, технологического комплекса, «Проектирование технологических, «Проектирование технологических комплексов», средств технологического оснащения, Визуализация технологических комплексов, реальных технологических комплексов, Plant Simulation, технологических комплексов с развитой, новых технологических комплексов, автоматизированного участка, лабораторный практикум, планировок технологического оборудования, технологического комплекса с использованием, параметры технологического комплекса, проектирования гостиничных комплексов, состава технологического комплекса, производительность комплекса, технологического оснащения автоматизированного.

Ключевые слова

лабораторный практикум, программный модуль, технологический комплекс, механосборочное производство, планировка оборудования, виртуальное моделирование.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос