Fabrică automată
Prin fabrică automată înțelegem fabrica de producție capabilă să funcționeze fără ajutorul omului, într-un mod complet automat, prin mașini-unelte de comandă computerizate ( CNC ) și roboți industriali pentru prelucrare și pentru manipularea pieselor (vehicule ghidate automatizate AGV ).
Automatizare în sistemele de fabricație cu îndepărtarea cipurilor
În industria prelucrătoare, în exemplul specific raportat în cel de îndepărtare a cipurilor, este necesar să maximizați profitul, să optimizați ciclul de producție prin analiza parametrilor corespunzători. Mai exact, cele mai utilizate în optimizare sunt viteza de tăiere v , adâncimea de tăiere p și viteza de avans a . Acești trei parametri descriu într-un mod exhaustiv toate operațiunile principale de prelucrare: strunjire , găurire , frezare , ...
Parametrii de procesare
- Viteza de tăiere v (m / min) - sau alternativ numărul de rotații n (rpm) - este viteza cu care se rotește instrumentul care se apropie de piesă (de ex. Găurire și frezare) sau piesa (rotire).
- Avansul (mm / tura) reprezintă pasul care „avansează” cu fiecare rotație a fusului în timpul prelucrării.
- Adâncimea de tăiere (mm) reprezintă adâncimea așchiului îndepărtat.
Pentru a o face mai clară, gândiți-vă la o întoarcere longitudinală (când aveți un cilindru cu dimensiunea D și doriți să-l reduceți la): în acest caz piesa este fixată pe strunguri și se rotește cu viteza de tăiere v, semidiferența dintre două diametre reprezintă adâncimea de trecere p, iar cantitatea de spațiu care este prelucrată de-a lungul secțiunii longitudinale a piesei pe rotație este alimentarea a.
Strategii de optimizare
Atunci când procesul de producție este optimizat, pot fi analizate două configurații diferite (opuse): optimizarea după un criteriu de economie maximă și optimizarea după un criteriu de productivitate maximă. Primul caz se referă la un proces de producție care minimizează costurile de producție, al doilea se referă la un proces de producție care minimizează timpii de producție.
Procesare într-un singur pas
Prelucrarea cu o singură trecere optimizează viteza de tăiere, adâncimea de trecere și avansul cunoscute. Odată ce au fost definite două funcții (una a costului unitar și una a timpului unitar de producție) derivăm (față de V) și sunt egale cu 0. Valoarea lui V care anulează derivata costului unitar se numește reducere economică viteza Ve , de asemenea, valoarea lui V care anulează derivata timpului de producție unitar se numește viteza maximă de productivitate Vp . Prin urmare, aceste viteze reprezintă optimul conform celor două criterii de mai sus.
Prelucrare combinată
Prelucrarea combinată optimizează viteza de tăiere și avansul. Mai exact, o optimizare fără constrângeri conduce ca soluție optimă v = 0 și a = infinit. Imposibil fizic! Pentru a găsi o soluție optimă este necesar să se optimizeze un set fezabil obținut prin inserarea constrângerilor corespunzătoare pe sistem. Constrângeri tipice sunt cele referitoare la putere, la finisarea teoretică a piesei, la posibilele alegeri ale vitezei axului, la posibilele alegeri ale vitezei de avans.
Procesare în mai mulți pași
Prelucrarea în mai multe etape optimizează toți parametrii. Problema este dificil de abordat într-un sens sistematic analog cu cazurile anterioare. În acest caz, la început adâncimile de trecere posibile sunt discretizate în unități simple, apoi pentru fiecare combinație posibilă de adâncime de trecere costul (sau timpul) este calculat la optim, obținându-se astfel un tabel care are adâncimile de trecere prin coloane și pentru linii unitatea simplă (în special liniile reprezintă distanța față de diametrul final): fiecare cutie conține costul relativ (sau timpul) optim. Multipasso este optimizat prin exploatarea criteriului Bellman : prin calcularea camerelor excelente, calea minimă dintre trecerea zero și trecerea maximă care atinge camerele excelente este un excelent general.
Procesare în mai multe etape
Procesarea în mai multe etape este expresia maximă a optimizării unei fabrici automate în ceea ce privește flexibilitatea. Cunoașteți mașinile (comanda) de care are nevoie o piesă în timpul procesării de la produsul brut la produsul final. Apoi, este posibil să optimizați fiecare dintre mașini în conformitate cu algoritmul de prelucrare cu o singură trecere modificat pentru sistemele de blocaj. Criteriile sunt aceleași: economie maximă, productivitate maximă. Procedura este următoarea: cunoscută pentru fiecare mașină a și p , Vek (Vpk) viteza economică a gâtului de sticlă (viteza maximă de productivitate a gâtului de sticlă) și Tek (Tpk) timpul de procesare economică unitar al gâtului de sticlă (timpul unității de productivitate maximă a blocaj). Rețineți vectorii Vek, Tek (Vpk, Tpk) gâtul de sticlă este identificat ca mașina care, cel mai bine, are cel mai mult timp pentru a finaliza procesarea. Odată găsit acest lucru este izolat și pentru toate celelalte se aplică o optimizare economică într-un singur pas. (NB: formulele optime pentru blocajul prezentat cu indicele k sunt diferite de formulele optime pentru trecerea simplă definite în paragrafele anterioare)
Bibliografie
- Sergi V., Producție asistată de computer , CUES, 1998
- Groover MP, Automation, Production Systems and Computer Integrated Manufacturing , Prentice Hall, 2001.
