ЗАМЕНА РАБОЧЕГО СБОРЩИКА ПРОМЫШЛЕННЫМ РОБОТОМ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРОЧНОГО УЧАСТКА

​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.

Компоновка сборочного участка отталкивается от технических возможностей выбранного сборочного робота, а именно его максимального расстояния вытягивания «руки». В данном случае робот дотягивается на дистанции до 1500 мм, из чего следует что ширина сборочного участка не должна превышать 3 м.

В выбранном радиусе располагаем необходимые элементы сборочного места необходимые для полноценного функционирования участка (рисунок 1):

1 – Электрический шкаф участка;

2 – ЧПУ стойка промышленного робота TR1010B-150;

3 – Сборочный стол;

4 – Промышленный робот TR1010B-150;

5 – Стол с твердотельной тарой со сборочными единицами;

6 – Стол смены насадок автоматический;

7 – Запрессованный полуавтомат;

8 – Тара под готовое изделие.

Для перемещения сборочных единиц по цеху предполагается использовать твердотельную пластиковую тару, отштампованную под все детали одновременно, и размещаемую на столе сборочных единиц.

На сборочном столе в качестве оснастки для базирования деталей ячейки 1 и 2 оснащены автоматическими самозахватывающими тисками, а ячейки 3 и 4 плитами с базирующими уголками.

Рисунок 1. Сборочный участок

Таблица 1

Распределение позиций сборки по участку.

Изображение на компоновке РТК опорных точек движений манипулятора (табл. 2), т.е. маршрут сборки строится относительно схемы сборки и ее опорных точек.

Таблица 2

Маршрут сборки изделия.

По данным таблицы 2 строим циклограмму сборки изделия гидроцилиндр для рабочего и робота сборщика (рисунок 2 и 3).

Рисунок 2. Циклограммы робота

Рисунок3. Циклограммы рабочего сборщика

Условие применения промышленного робота определяют неравенством с учетом стоимости оборудования и расхода зарплаты на единицу времени (1):

А – стоимость робота, делённая на срок окупаемости в 3 года, с учетом амортизации, затрат различного рода (энергия, расходники, программы, доп. оснастка) в 20%;

З – заработная плата рабочего за год;

F – годовой фонд времени за 1 смену;

h – коэффициент загрузки;

Решая неравенство, получаем результат:

Условие выполняется. Применение промышленного робота выгодно. Однако, чтобы узнать с какого значение промышленный робот становится не целесообразным необходимо подставить значение неравенства человека в часть для робота. В таком случае мы узнаем максимальное время сборки при котором робот все еще будет выгоднее рабочего.

Также подставляя значение левой части неравенства в правую можно сказать, что приобретение робота в конкретной ситуации будет не целесообразно если рабочий будет собирать изделие быстрее 23 с или получать зарплату в 31 руб./ч.

Заключение:

При разработке сборочного участка, построения сборочного маршрута и расчета экономической целесообразности приобретения промышленного робота, получен результат, при котором в данной конкретной модели сборочного участка приобретение робота считается нецелесообразным при следующих условиях:

- Сборка роботом длится более 1098 с;

- Сборка человеком длится менее 23с;

- Заработная плата рабочего сборщика менее 31 руб.

Список литературы:

1. Х.Таха. Введение в исследование операций, 6 издание М., Вильямс, 2001.
2. Г.Вагнер. Основы исследования операций. Москва, Мир, 1972, тт.1-3.
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.