Разработка роботизированного технологического комплекса автоматизированной сферотокарной операции

1.

РАЗРАБОТКА РОБОТИЗИРОВАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
КОМПЛЕКСА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СФЕРОТОКАРНОЙ
ОПЕРАЦИИ
Савостеенко Никита Вадимович
Шульц Алексей Оттович
Сулацкая Елена Юрьевна
Филатов Игорь Михайлович

2.

ПРОБЛЕМАТИКА
Излишки металлической стружки в «старых»
станках на операции сферообработки, что
мешает автоматизированной системе подачи
Отсутствие автоматизированной системы
подачи заготовок от расточных станков
Низкая производительность станков на
операции сферообработки
2

3.

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ВАРИАНТЫ РЕШЕНИЙ
1
2,3
4
6
5
3

4.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ
1
2
3
4
5
6
Минимальное количество оборудования
+
-
-
-
+
-
Простота модернизации оборудования и
планировки
-
-
-
+
-
-
Простота обслуживания, занимает мало места
+
-
-
-
+
-
Высокая производительность
+
-
+
-
+
+
Простота проектирования
-
+
+
-
-
+
Простота программирования
+
-
-
-
+
+
Срок окупаемости
+
-
-
-
+
-
Минимальные инвестиции
+
-
-
-
+
-
Срок реализации
-
+
+
+
-
+
4

5.

Предлагаемые ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ
Производительност
ь ЧПУ
Производительност
ь расточных
станков
Время работы
робота 1
Время работы
робота 2
11.5
313
сек/шт
шт/ч
13.5
267
сек/шт
шт/ч
Производительност 11.25
ь ЧПУ
сек/шт
3130
шт/смен
а
2667
шт/смен
а
Производительност 14.25
ь расточных станков сек/шт
Время работы
роботаманипулятора
Время работы
портального робота
80.76923077
%
100
%
5
320
3200
шт/ч
шт/смена
253
2526
шт/ч
шт/смена
84.21052632
%
94.44444444
%

6.

ПРИМЕР ЦИКЛОГРАММЫ
Операция (← предшественник)
Оператор снимает обработанную
заготовку станка 1
Исполнитель
Время
Финиш, с выполнения,
с
Старт, с
0
1
2
3
4
H
H
H
H
H
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
0с
5с
5
Оператор кладет заготовку в станок 1
Станок 1 начитанет обратотку
заготовки
Оператор
5с
20 с
15
Станок 1
20 с
80 с
60
S
S
S
S
S
Перемещение до 2 станка
Оператор снимает обработанную
заготовку станка 2
Оператор
20 с
25 с
5
H
H
H
H
H
Оператор
25 с
30 с
5
Оператор кладет 2 заготовку в станок 1 Оператор
30 с
45 с
15
Станок 2 начитает обработку заготовки Станок 2
Робот снимает обработанную
заготовку, кладет на стол ожидания 1 Робот
Робот устанавливает заготовку в 1
станок
Робот
45 с
105 с
60
0с
7с
7
7с
15 с
8
Станок 1 начитает обработку заготовки Станок 1
Робот снимает обработанную
заготовку, кладет на стол ожидания 2 Робот
Робот устанавливает заготовку в 2
станок
Робот
15 с
75 с
60
S
S
S
S
S
15 с
20 с
5
R
R
R
R
R
20 с
26 с
6
Станок 2 начитает обработку заготовки Станок 2
Проверка КЗ и сортировка заготовки 1 Компьютерно
станка
е зрение
Проверка КЗ и сортировка заготовки 2 Компьютерно
станка
е зрение
26 с
86 с
26 с
53 с
H
R
R
R
R
R
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84 85 86 87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
##
##
##
##
##
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
Оператор
Оператор
R
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
S
S
S
S
S
H
H
H
H
H
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O O
O
O
O
O
O
O
O
Робот
R
R
R
R
R
R
R
R
R
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
R
R
R
R
R
R
60
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
53 с
27
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
80 с
27
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
Выигрыш 19 секунд
Робот
Оператор
Время цикла, с
86
105
Шт. в час
83
68
Шт. в смену 12 ч
830
680
Итоговый прирост в
производительности составит:
В абсолютных значениях 150 заготовок в смену

7.

Циклограммы вариантов 3 и 6
7

8.

ПРЕДЛАГАЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
RJR603 Assembly Line
Robotic Arm for 3C market,
Китай
РТК AVANRobot,
Китай
8
ООО «Завод АМО Сталь», г.Миасс

9.

План-график проекта
Номер недели
45
46
47
48
49
50
51
52
***
***
***
***
на интеграцию:
Разработка логической:
Проектирование ячейки:
Разработка за счет:
Разработка
ликвидативной схемы:
Разработка РКД:
Закон комплектующих:
Подготовка монтажа
управления:
Монтаж оборудования:
Монтаж управления:
Монтаж оборудования:
Монтаж оборудования:
Инструкция обучения:
ГОТО:
Подписание план
графика
53
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

10.

СМЕТА РАСХОДОВ
Смета расходов на реализацию проекта
№ п/п
Статьи расходов
Объем, руб.
Примечания
1.
Закупка роботов
4 100 000
Покупка через ООО «РАВАНИ-РУС»
2.
Закупка захватов на роботов
400 000
Покупка через ООО «РАВАНИ-РУС»
3.
Закупка сопутствующей электроники и элементов для АСУ
1 000 000
Покупка через ООО «РАВАНИ-РУС»
4.
Проектирование оборудования для модернизации станков
400 000
Требуется проектирование системы
перемещения заготовки к станку ЧПУ
5.
Работы по интеграции РТК
3 100 000
Расходы на проектирование и интеграцию
РТК
ИТОГО
9 000 000
Роботизированное производство
Срок реализации проекта, мес.
Эксплуатационные расходы итого, рублей
Оклад оператора-роботиста, рублей/мес.
ФОТ за проделанную работу, рублей/ год
Производство с применением ручного труда
60 Срок реализации проекта, мес.
26,092,363 Эксплуатационные расходы итого, рублей
110,000 Оклад оператора ЧПУ, рублей/мес.
2,640,000 ФОТ, рублей/ год
60
41,923,933
100,000
4,800,000
ФОТ с налогами, рублей/ год
3,775,200 ФОТ с налогами, рублей/ год
6,864,000
ФОТ с налогами с учетом индексации, рублей/ 5 лет
20,860,363 ФОТ с налогами с учетом индексации, рублей/ 5 лет
37,927,933
ТО робота, станков, их э/потребление / 5 лет
5,232,000 ТО станков, их э/потребление, 5 лет
3,996,000
Среднее электропотребление робота, кВт*час
Итого
2
35,092,363 Итого
10
41,923,933

11.

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
Прирост производительности, %
Прирост производительности ед. шариков /год
Стоимость 1 ед. детали, рублей
Прирост выручки, рублей/год (при стоимости 1 ед. = 35,0
руб.)
Прибыль от прироста производительности/ год
Прибыль от прироста производительности/ 5 лет
Экономия на ФОТ, рублей/ год
Экономия на ФОТ, рублей/ 5 лет
Экономия на налоге на прибыль, рублей/ 5 лет
Годовой экономический эффект, рублей
Экономический эффект за время реализации проекта,
рублей
Срок окупаемости, лет
25.00
384,000
35.0
13,440,000
8,064,000
40,320,000
3,088,800
15,444,000
3,375,000
12,277,800
59,139,000
0.73
Чистая прибыль за 5 лет (с учетом инфляции)
1 год
2 год
3 год
4 год
5 год
8,605,935
8,042,930
7,516,757
7,025,006
6,565,426
Рентабельность инвестиций (ROI) за 5 лет
ROI, %
320
11