Расчет и проектирование гибкой производственной системы

 

    2.3.2. Расчет затрат  времени на транспортировку  деталей

    Расчет  затрат времени на транспортировку  деталей по ГПС осуществляем по формулам:

    

- время транспортирования одной  детали

   

- суммарное  время транспортирования

    где Jт.р. – число принятых транспортных роботов.

    Расчет  времени Тск выполняется по формуле 

                                           ,                       

    где Txy – время, затраченное внутрискладским транспортом при одновременном перемещении по двум координатам;

         Tx , Ty – время, затраченное внутрискладским транспортом при раздельном перемещении по координатам (соответственно x или y);

         Тдоп -  время, затраченное на манипуляции с деталью (тарой, спутником) в ячейке склада или на перегрузочном столе.

    При вероятностном законе заполнения ячеек  склада средние времена пробегов траспортного робота определяются в зависимости от соотношения высоты и длины склада H и L и соответствующих скоростей перемещения робота Vy и Vx:

• для H/L £ Vy/Vx

 

                                                               ,               

                                                                                 , 

                                                                                    ,

                                                  

• Для H/L > Vy/Vx

 

                                                  

    Время Тдоп можно принять для всех вариантов примерно равным 10 секунд. 

    а) Первоначально определим затраты  времени для транспортного складского робота. Транспортный складской робот  осуществляет изъятие детали из ячейки склада и передачу детали на  стол-накопитель, а также обратное действие – транспортировку детали со стола-накопителя в ячейку склада. Для удобства и простоты организации работы склада берем один складской робот. Для складского робота принимают То = 0.

    Пусть количество поступлений деталей  на склад z = 1.

    H/L = 4,4 : 42,3 = 0,104                    Vy/Vx = 12 : 50 = 0,24

Так как H/L < Vy/Vx , то расчет ведем далее:

Txy = (4,4*  4,4*  50) : (3*  42,3*  12*  12) = 968:18273,6=0,053 мин

Tx = 42,3 : 50 = 0,846 мин

Ty = 0

Тск = 0,053 + 0,846 + 0,17 = 1,069 мин

Ттр = 2*  1,069 = 2,138 мин

    Суммарное время транспортирования всех деталеопераций, приходящееся на один складской робот

    Тсум = 2,138*  630 = 1346,94 мин = 22,45 ч.

    Тсум не должно превышать 0,8*  Т = 19,2 ч. По результатам имеем 22,45>19,2. При количестве поступлений деталей на склад z = 1 транспортный cкладской робот не справляется с объемом работ по складу. Аналогичные расчеты выполняем для z = 2, 4, 6, 8 и результаты сводим в таблицу:

 

    Как видно из таблицы, склады с z = 1, 2,  с одним транспортным роботом работать не могут – робот не справляется даже с объемом работ только по складу, хотя по скоростным качествам он может быть вполне подходящим.

    б) определим затраты времени и  загрузку транспортного линейного  робота. Транспортный линейный робот  осуществляет транспортировку деталей со стола-накопителя к гибким модулям (станкам) на обработку и обратно от модулей к столу-накопителю (и далее на склад) после обработки. При первичном проектировании ГПС берем один транспортный линейный робот. Если результаты расчетов будут неудовлетворительны, увеличим количество линейных роботов. 

    Расчет  загрузки транспортного линейного  робота зависит от соотношения количества ГПМ и накопителей и их расположения в ГПС.

    Рассмотрим  следующие варианты расположения накопителей  в ГПС: 

• вариант №1: модули m и накопители k установлены в одну линию;

 

           столы-накопители      гибкие производственные модули             

•                                                                              

                     

                  перегрузочный стол

                                                                                                    линейный робот

    склад   складской робот

• вариант №2: накопители k введены в состав ГПМ и количество накопителей увеличено до количества модулей (в нашем случае с 2-х до 5-ми); модули установлены в одну линию;

                 столы-накопители             гибкие производственные модули             

    

                      перегрузочный                                               

                          стол

    

    

                                       

    склад

                                   складской робот                             линейный робот 

• вариант №3: накопители k введены в состав ГПМ и количество накопителей увеличено до количества модулей (в нашем случае с 2-ти до 5-ти); модули установлены в две линии;

 

      складской робот

                 перегрузочный стол                 гибкие производственные модули             

    

                                                                                                 

                                                                                  линейный робот

    

                                        

    

склад

    столы-накопители

• вариант №4: накопители введены в состав склада и не влияют на загрузку транспортного линейного робота; модули установлены в одну линию.

                                                    склад

    

столы-                                                                                                             линейный робот

накопители

    

      

      

                                                    ГПМ 

    Для транспортного линейного склада время транспортирования Ттр равно Ттр= 2*  То   так как для линейного робота время Тск = 0. Время транспортировки от склада к приемным столам ГПМ и нагрузка на один линейный робот определяется по формулам: