Komputerowo zintegrowane projektowanie elastycznych systemów produkcyjnych

Transkrypt

1 Komputerowo zintegrowane projektowanie elastycznych systemów produkcyjnych

2 Monografie Politechnika Lubelska Politechnika Lubelska Wydział Mechaniczny ul. Nadbystrzycka LUBLIN

3 Komputerowo zintegrowane projektowanie elastycznych systemów produkcyjnych Bogdan Palchevskyi Antoni Świć Volodymyr Pavlysh Zbigniew Banaszak Arkadiusz Gola Olena Krestianpol Vasyl Lozynskyi Politechnika Lubelska Lublin 2015

4 Recenzent: prof. Zinowiew Stocko prof. Jurij Kuzniecow Zespół autorów: Bogdan Palchevskyi Narodowy Uniwersytet Techniczny w Łucku Antoni Świć Politechnika Lubelska Volodymyr Pavlysh Narodowy Uniwersytet Politechnika Lwowska Zbigniew Banaszak Politechika Warszawska Arkadiusz Gola Politechnika Lubelska Olena Krestianpol Narodowy Uniwersytet Techniczny w Łucku Vasyl Lozynskyi Narodowy Uniwersytet Politechnika Lwowska Publikacja wydana za zgodą Rektora Politechniki Lubelskiej Copyright by Politechnika Lubelska Wydawca: Politechnika Lubelska ul. Nadbystrzycka 38D, Lublin Realizacja: Biblioteka Politechniki Lubelskiej Ośrodek ds. Wydawnictw i Biblioteki Cyfrowej ul. Nadbystrzycka 36A, Lublin tel. (81) , wydawca@pollub.pl Druk: TOP Agencja Reklamowa Agnieszka Łuczak

5 SPIS TREŚCI WSTĘP CHARAKTERYSTYKA ZAUTOMATYZOWANEJ PRODUKCJI ELASTYCZNEJ Podstawowe etapy kształtowania się zasad i środków automatyzacji produkcji przemysłowej Technologie i systemy informacyjne podstawa współczesnej produkcji Globalne koncepcje rozwoju technologii i systemów informacyjnych. Systemy rozproszonego przetwarzania danych Podstawowe tendencje rozwoju produkcji przemysłowej i budowy współczesnych systemów maszyn Organizacja strukturalna elastycznych systemów produkcyjnych Podsystem technologiczny ESP Maszyny technologiczne CNC Elastyczne systemy produkcyjne Zrobotyzowane kompleksy technologiczne Podsystem transportowo-manipulacyjny ESP Koncepcja procesów transportu i manipulacji w ESP Zautomatyzowany system transportu i składowania Zautomatyzowany system narzędziowy (ZSN) Zautomatyzowane systemy kontroli (ZSK) Zautomatyzowany system usuwania odpadów (ZSUO) Wydajność ESP Ocena wdrożenia i użytkowania ESP Skuteczność zautomatyzowanej produkcji zróżnicowanej Elastyczność ESP Główne kierunki doskonalenia elastycznej zautomatyzowanej produkcji ZASADY PROJEKTOWANIA ELASTYCZNYCH SYSTEMÓW PRODUKCYJNYCH Mechanizm analizy systemowej przy projektowaniu ESP Dane wejściowe projektu w czasie analizy systemowej ESP Systemowo-techniczna synteza ESP kolejność prac Model proceduralny i podstawowe etapy projektowania ESP

6 2.3. Zasady budowy i formalizacja procesu zautomatyzowanego projektowania ESP Budowa CAD ESP Formalizacja funkcjonalnego projektowania ESP projektowanie procesu Formalizacja strukturalnego projektowania ESP Środki sterowania systemami zautomatyzowanymi. Rola techniki komputerowej w integracji produkcji elastycznej Hierarchia systemu sterowania Systemy informacyjno-pomiarowe jako podstawowe ogniwo sterowania systemem zautomatyzowanym Systemy produkcyjne elastyczne i rekonfigurowalne o otwartej architekturze FUNKCJONALNE PROJEKTOWANIE ELASTYCZNYCH SYSTEMÓW PRODUKCYJNYCH Problemy technologicznego przygotowania produkcji Kierunki badań technologicznego przygotowania produkcji Wstępna analiza produkcji Automatyzacja technologicznego przygotowania produkcji Technologiczne przygotowanie produkcji w wirtualnych rozproszonych strukturach produkcyjnych (RSP) Ogólne zasady projektowania procesu grupowego w warunkach produkcji elastycznej Technologia grupowa Uogólniona marszruta technologiczna Procedury projektowania procesu technologicznego w warunkach produkcji elastycznej Technologiczność wyrobów w warunkach produkcji elastycznej Przykłady podwyższania technologiczności wyrobów dla warunków produkcji elastycznej Planowanie operatywno-produkcyjne w ESP Projektowanie procesu obróbki mechanicznej w produkcji elastycznej Właściwości procesów obróbki mechanicznej z punktu widzenia ich automatyzacji Etapy opracowania procesu obróbki mechanicznej Dobór i grupowanie części Analiza technologiczna rysunku części

7 Wybór baz i określanie kolejności obróbki powierzchni Analiza wymiarowa procesu obróbki mechanicznej Wybór narzędzi skrawających Normowania operacji Przykład projektowania funkcjonalnego ESP do obróbki mechanicznej Projektowanie grupowego procesu technologicznego sprzętu mikroelektronicznego Montaż sprzętu mikroelektronicznego. Organizacja prac montażowych Technologiczne procesy składania i montażu wyrobów sprzętu mikroelektronicznego Projektowanie grupowego procesu technologicznego pakowania Procedura syntezy grupowego procesu ESPO Integracja procesów pakowania Podwyższenie uniwersalności środków technicznych ESP pakowania PROJEKTOWANIE STRUKTURALNE ELASTYCZNYCH SYSTEMÓW PRODUKCYJNYCH Zasady projektowania strukturalnego elastycznych systemów produkcyjnych Kierunki projektowania ESP Kryteria oceny ESP Ekonomiczne wskaźniki efektywności Techniczne wskaźniki efektywności Pomocnicze wskaźniki efektywności ESP Kompleksowe wskaźniki efektywności Optymalizacja podziału operacji technologicznych pomiędzy maszyny technologiczne ESP Projektowanie struktury obróbki mechanicznej ESP Analiza produkcji i opracowanie elastycznego systemu obróbki tokarskiej Automatyzacja procedury grupowania operacji do obróbki w ESP Struktura ESP obróbki tokarskiej Projektowanie struktury ESP montażu rezystora zmiennego Projektowanie funkcjonalne ESP montażu Projektowanie struktury ESP montażu rezystora

8 4.5. Projektowanie struktury ESP pakowania Właściwości technologii optymalizacji strukturalnej ESP Optymalizacja struktury oraz kosztów linii technologicznej metodą podziału i ograniczeń Optymalizacja struktury linii technologicznej metodą podziału i ograniczeń Optymalizacja struktury linii technologicznej metodą simpleks Wizualizacja struktury ESP Zasady budowy modeli 3-D sprzętu technologicznego Budowa makiet elektronicznych 3-D konfiguracji linii technologicznych Opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej na postawie modeli 3-D NOWOCZESNE I PRZYSZŁOŚCIOWE KIERUNKI ROZWOJU ZINTEGROWANYCH SYSTEMÓW PRODUKCYJNYCH Przesłanki rozwoju nowych form organizacji produkcji zintegrowanych systemów produkcyjnych Rekonfigurowalne systemy produkcyjne (RSP) Dedykowane elastyczne systemy produkcyjne (DESP) Fraktalne elastyczne systemy produkcyjne (FESP) Holonowe systemy produkcyjne (HSP) Bioniczne systemy produkcyjne (BSP) Wirtualne systemy produkcyjne (WSP) Zarządzanie przepływem produkcji Wirtualne przedsiębiorstwo Prototypowanie wirtualnych systemów produkcyjnych Inteligentne systemy produkcyjne (ISP)