В связи с последними новостями о сокращении профессиональных специальностей еще более актуальными становится специализированные решения для автоматизации обрабатывающих станков.
Одним из факторов, сдерживающих в последние годы рост машиностроительного производства в России, является ощутимая нехватка квалифицированных операторов универсальных станков и, главное, станков, оснащенных ЧПУ. Причины этого – развал профессионально-технического образования и общая тяжелая экономическая ситуация, сложившаяся в 90-е годы. Множество предприятий оказалось в затруднительном положении из-за отсутствия необходимого кадрового резерва станочников. К тому же, подготовка персонала, обслуживающего, например, станки с ЧПУ, требует значительных затрат. А они не всегда оправданы, так как снижают рентабельность производства. Эти два обстоятельства ограничивают возможности производственников использовать как универсальные станки, так и станки с ЧПУ.
ОПЕРАТИВНАЯ СИСТЕМА КАК ВОЗМОЖНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Решение данной проблемы видится во внедрении станков с оперативной системой управления (ОСУ, EASY CNC). Они органично вписываются в нишу между универсальными станками (в том числе и оснащенными УЦИ) и станками с ЧПУ.
Станки с ОСУ незаменимы в производстве деталей нормальной и повышенной точности мелкими или средними партиями. Особенно выгодно ОСУ при изготовлении однотипных деталей, например, на трубных и колесотокарных станках. Следует учитывать, станки с ОСУ ориентированы на производство наиболее распространенных типовых деталей. Тогда как для получения специальных деталей (например, с параболической поверхностью высокой точности) более применимы станки с ЧПУ.
Отличительным свойством ОСУ является доступность ее освоения операторами станков с минимальным опытом: выпускниками школ, работниками механических цехов, токарями низкой квалификации.
Не стоит расценивать идею ОСУ как очередной «особый российский путь». Проблема нехватки кадров и вопрос экономической целесообразности применения станков с ЧПУ для ряда задач характерна не только для современной России, но и для других, во многом более благополучных, стран.
Что же такое оперативная система управления? Это совокупность технических, программных и технологических решений, которые базируются на возможностях современной промышленной электроники и приводной техники, и направлены на повышение производительности труда и снижение нагрузки на оператора станка.
Современная оперативная система управления (ОСУ) призвана обеспечивать:
- Возможность выполнения в ручном режиме отдельных операций или изготовления простых единичных деталей, как на универсальном станке;
- Возможность задания последовательности обработки детали на основе типовых технологических циклов в пошаговом диалоговом режиме с последующей автоматической реализацией этой последовательности;
- Возможность задания и выполнения технологических циклов, основанных на линейной и круговой интерполяции. Это шаг от универсальных станков к станкам с ЧПУ;
- Возможность хранения множества подготовленных программ для обработки деталей;
- Наглядность, интуитивную понятность, однозначность и эргономичность операторского интерфейса.
На станке, оснащенном ОСУ, программа изготовления детали делается «по месту» самим оператором, а не специально под готовленным программистом-технологом. Достаточно подойти к станку с чертежом или эскизом детали, выбрать базовые циклы обработки (например, проточка шейки вала или нарезание многозаходной резьбы) в нужной последовательности и задать минимальное количество понятных параметров для каждого цикла.
Здесь же могут быть заданы и такие технологические переходы, как точение конуса или галтели на месте сопряжения двух диаметров вала. Так исключается необходимость в специальных приспособлениях (коническая линейка для конуса) и смена инструмента (для галтели). Все это повышает производительность станка и точность изготовления деталей.
Дополнив систему возможностью хранения созданных программ, получаем значительную экономию времени на перенастройку станка с одной детали на другую. Для этого оператору достаточно вызвать ранее подготовленную программу и установить нужный инструмент. При этом она может многократно использоваться, точно так же, как и на станке с ЧПУ.
Операторский интерфейс станка должен содержать диалоговый режим, быть графическим, интуитивно понятным и обеспечивать минимальные действия оператора в процессе работы.
В станке, оснащенном ОСУ, заинтересованы две стороны: конечный потребитель, для которого станок – это средство производства, и производитель, для которого – это товар. Рассмотрим преимущества, которые получает каждая из этих сторон в случае оснащения станка ОСУ.
Преимущества, получаемые потребителем:
а) Для работы на станках с ОСУ от станочника не требуется такая высокая квалификация, как при работе на универсальных станках, или дополнительных знаний, как для работы на станках с ЧПУ. Диалоговый режим позволяет работать у станка оператору с минимальными знаниями, способному разобраться с интерфейсом сотового теле фона. Это значительно облегчает проблему поиска и оплаты труда квалифицированных специалистов;
б) По сравнению с универсальными станками, станки с ОСУ позволяют повысить производительность труда в среднем в 2 раза за счет обработки детали в полуавтоматическом или автоматическом режиме;
в) Для обработки деталей со сложной геометрией, содержащих конусы, сферы, различные резьбы, нет необходимости использовать сложные приспособления и переналаживать станок. А это – экономия времени и материальных затрат в производстве станка;
г) Применение сервоприводов подач и ШВП значительно повышает точность и надежность станка с ОСУ, снижает эксплуатационные расходы по сравнению с универсальными станками.
Преимущества станкозаводов, наладивших выпуск станков с ОСУ:
а) Использование на станке с ОСУ сервоприводов подач и ШВП позволяет отказаться от изготовления фартука, коробки подач и ходового винта, что приводит к значительному сокращению номенклатуры требуемых деталей, уменьшению трудоемкости мехобработки, сокращению цикла производства станка и времени на пусконаладочные работы (как у изготовителя, так и у конечного потребителя). Все это приводит к снижению себестоимости станка и увеличению полезной части жизненного цикла станка.
б) Станки с ОСУ привлекательны не только для средних и малых предприятий, но и для крупных машиностроительных холдингов, что означает расширение рынка сбыта для производителя таких станков.
Существуют различные варианты реализации ОСУ. Каждый из них имеет свои особенности. Их мы рассмотрим в следующей части.