2.4. Гибкие производственные системы

В эволюции производственных систем обычно различают пять уровней автоматизации:

• автоматизация цикла обработки;

• автоматизация загрузки оборудования;

• автоматизация измерений и контроля;

• автоматизация переналадки оборудования;

• организация ГПС.

Гибкие производственные системы ориентированы на автоматизацию единичного и мелкосерийного производства, строятся на принципах группового производства, обеспечивают технологическую гибкость в пределах однородных групп деталей. Внедрение ГПС обеспечивает следующие технико-экономические преимущества:

• повышает производительность труда;

• повышает качество изделий и их идентичность;

• увеличивает объем производства;

• увеличивает коэффициент загрузки оборудования;

• увеличивает фондоотдачу с основных средств производства;

• уменьшает трудоемкость изготовления изделий и тем самым срок освоения изделий;

• приводит к сокращению численности квалифицированных производственных рабочих;

• сокращает занимаемые площади.

В то же время внедрение ГПС требует:

• больших капиталовложений на модернизацию производства;

• существенной перестройки всего производства;

• переподготовки обслуживающего персонала.

Имеются различные определения ГПС:

1. ГПС с точки зрения управления – это система, допускающая иерархическую организацию с комплексно-автоматизирован­ным производственным процессом, работа всех компонентов которой (технологи­ческого оборудования, транспортных и складских средств, погрузочно-загрузочных устройств, средств измерения и контроля и т. д.) координируется как единое целое системой управления, обеспечивающей быстрое изменение программ функциони­рова­ния элементов при смене объектов производства.

2. ГПС по ГОСТу – это совокупность в различных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов (РТК), гибких производственных модулей (ГПМ), отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени, обладающая свойствами автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах их характеристик.

По организационным принципам ГПС подразделяются:

• на гибкую автоматизированную линию (ГАЛ) – это гибкая производственная система, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций;

• гибкий автоматизированный участок (ГАУ) – это гибкая производственная система, функционирующая по технологическому маршруту, в которой предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования;

• гибкий автоматизированный цех (ГАЦ) – это гибкая производственная система, представляющая собой в различных сочетаниях совокупность ГАЛ, роботизированных технологических линий, ГАУ, роботизированных технологических участков для изготовления изделий заданной номенклатуры.

Составными частями ГПС являются:

• гибкий производственный модуль – единица технологического оборудования для производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик с программным управлением, автономно функционирующая и автоматически осуществляющая все функции с их изготовлением, имеющая возможность встраивания в гибкие производственные системы;

• роботизированный технологический комплекс – совокупность единиц технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующая, осуществляющая многократные циклы, имеющая автоматизированную переналадку и возможность встраивания в систему;

• система обеспечения функционирования ГПС – совокупность взаимосвязанных автоматизированных систем, обеспечивающих проектирование изделий, технологическую подготовку их производства, управление гибкой производственной системой при помощи электронно-вычислительной машины (ЭВМ), автоматическое перемещение предметов производства и технологической оснастки.