ЗАМЕНА РАБОЧЕГО СБОРЩИКА ПРОМЫШЛЕННЫМ РОБОТОМ, ВЫБОР РОБОТА СБОРКИ ПРЕССФОРМЫ, 2 ЧАСТЬ «РАСЧЕТЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ»

​АННОТАЦИЯ

Проектирование рабочего места, призванного заменить рабочего сборщика промышленным роботом. Разработка сборочной схемы изделия, расчёт времени, заключение об экономической целесообразности замены человека роботом.

Ключевые слова: Сети Петри, промышленный робот, сборочный участок, производство, маршрут сборки, циклограммы.

Расчеты продолжительности элементов цикла работы РТК. Основное время сборки деталей принимается по времени анимированния сборочного единицы. Время элементов движения ПР определяется по скорости и расстоянию до опорных точек сборочной единицы. Продолжительность процесса принимается в зависимости от технологии сборки.

Построение циклограммы работы РТК, из которой определяют характеристики сборочной единицы: tВ1 — время на установку и снятие детали сборочной единицы; h — цикловой коэффициент загрузки в манипулятор (выбирается как количество детали сборочной единицы/ время анимации сборочной единицы).

Для этого составим блок-схему цикла работы РТК

Рисунок 1. Блок-схему работы РТК

1. По известному основному времени выполнения сборочных операции уточнить структурную схему (компоновку РТК), на схеме указаны опорные точки элементов движений манипулятора.

2. Составлена таблица продолжительности элементов движений манипулятора. Таблица элементов движений является основой для составления программы и обучения ПР. По данным таблицы строится циклограмма работы РТК (рис. 2). Полученное время сравнивается с временем, затраченным у рабочего.

Таблица 1.

Продолжительность элементов движения

Рисунок 2. Циклограмма работы РТК

Для определения эффективности ПР и оптимальной структуры из циклограммы РТК находится коэффициент загрузки РТК по формуле:

                                                                                          (1)

Условие применения промышленного робота определяют неравенством с учетом стоимости оборудования и расхода зарплаты на единицу времени (2):

Atв1  ≤ Зtв2  ,                                                                                     (2)

F1h 1        F2h2                                                                                         

V=10000 шт./г - объём выпуска изделий в год.

где A= c/m- стоимость робота, обслуживание и дополнительного оборудования PTК, разделенная на срок окупаемости;

с=650+20% амортизации=780 тыс. р.

З=500 - заработная плата рабочего за год с учетом отчислений и налогов, тыс. р.;

m=1 год - срок окупаемости;

F1=2.1 -действительный годовой фонд времени работы промышленного робота в одну смену, тыс. ч;

h1 = tВ1 / Tц - коэффициент загрузки манипулятора в РТК, определенный по циклограмме (рис. 1)

tВ1 =230 с.- время работы РТК, определенный по циклограмме (рис. 2)

Tц1=160 с. – время, затрачиваемое на работу роботом

h1 -0,70- коэффициент загрузки робота

F2 -1,86 — действительный годовой фонд времени рабочего за одну смену, тыс. ч.

tВ2= 160 с. время на установку и снятие детали рабочим.

Tц2=128 с. – время, затрачиваемое на работу рабочим

h2 -0,8- коэффициент загрузки рабочего

Подставляя исходные данные в неравенство, можно сделать вывод, что для первоначальных параметров нет целесообразности приобретения промышленного робота и создании РТК.

Для определения точки оптимальности будем изменять следующие параметры:

V, З и число рабочих месяцев

Полученные результаты представим в виде графиков и диапазонов значений изменяемых параметров (Рис 3-5.)

1.  Нет целесообразности приобретения робота при условиях: Выпуск изделий меньше V<35 тыс. шт./г а также при З>500 тыс. р/г.

Рисунок 3. Робот не целесообразен

2. Равная целесообразности приобретения робота при условиях: Выпуск изделий больше V>40 тыс. шт./г а также при З<580 тыс. р/г.

Рисунок 4. Робот не целесообразен

3. Высокая целесообразности приобретения робота при условиях: Выпуск изделий больше V>50 тыс. шт./г а также при З<650 тыс. р/г.

Рисунок 5. Робот не целесообразен

Исследования показывают, что при обслуживании роботом большего объема изделий увеличивается коэффициент загрузки манипулятора за счет того, что предусматривается увеличение действительного годового фонда времени работы РТК в два раза, т. е. режим работы РТК в две смены. Увеличение стоимости робота влияет на условие в равной степени, чем изменение вспомогательного времени и коэффициента загрузки т.к в этом случае увеличивается срок окупаемости РТК.

Список литературы:

1. Булгаков, А. Г. Промышленные роботы : кинематика, динамика, контроль и управление: / А. Г. Булгаков, В. А. Воробьев . - Москва : Солон-Пресс, 2007. - 488 с. - ISBN 978-5-91359-013-8.
2. Челпанов, И. Б. Устройство промышленных роботов : учеб. для учащихся приборостроит. техникумов / И. Б. Челпанов .- 2-е изд., перераб. и доп. -CПб. : Политехника, 2001. - 203 с. - ISBN 5-7325-0562-8.
3. Котов В. Е. Сети Петри. М.: Наука, 1984. 160 с.
4. Питерсон Д. Теория сетей Петри и моделирование систем. М.: Мир, 1984. 264 с.
5. Сочнев А.Н. Оптимизация функционирования представленных сетями Петри систем с помощью искусственных нейронных сетей. Сборник «Управление большими системами», М., 2011. №33. С.198-217.
6. Булгаков, А.Г. Промышленные роботы. Кинематика, динамика, контроль и управление [Текст] / А. Г. Булгаков, В. А. Воробьев. - М. : СОЛОН-ПРЕСС, 2007. - 488с. : ил. ; 21см. - (Монография). - Библиогр.: с .473-481. - ISBN 978-5-91359-013-8 : 271,73.
7. Покровский Б. С. Основы слесарных и сборочных работ : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б. С. Покровский. — 9-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2017. — 208 с.