22.3. Краткие сведения о гпс

Характерной особенностью современного машиностроительного производства является стремление к созданию гибких производ­ственных комплексов на основе безлюдной технологии, т. е, без участия или с минимальным участием человека. При этом комп­лексы должны успешно функционировать в условиях многономен­клатурного серийного производства и обладать гибкостью, т. е. возможностью быстро перестраиваться на изготовление новых деталей в пределах технических возможностей оборудования комплекса.

Создание ГПС на современном этапе обеспечивается высоким уровнем развития техники: успешно функционируют эффективные управляющие системы, станки с ЧПУ, многоцелевые станки, роботы, РТК, измерительные машины, транспортные средства и др. Основой создания этих комплексов являются ГПС (ГОСТ 26228—85).

Составными частями ГПС являются роботизированный техно­логический комплекс (РТК) и гибкий производственный модуль (ГПМ).

ГПМ — единица технологического оборудования для произ­водства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах характеристик с программным управлением, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все функции, связанные с их изготовлением, имеющая возможность встраи­ваться в ГПС.

ГПС — это совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, РТК, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом ре­жиме в течение заданного интервала времени, обладающая свой­ством автоматизированной переналадки при производстве из­делий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.

Различают следующие виды ГПС по организационным призна­кам: гибкая автоматизированная линия (ГАЛ); гибкий автомати­зированный участок (ГАУ), гибкий автоматизированный цех (ГАЦ).

ГАЛ — это ГПС, в которой технологическое оборудование рас­положено в принятой последовательности технологических опера­ций.

ГАУ представляет собой ГПС, функционирующую по техно­логическому маршруту, в котором предусмотрена возможность из­менения последовательности использования технологического оборудования.

Технологическая линия с применением робота представляет собой совокупность РТК, связанных между собой транспортными средствами и системой управления, или нескольких единиц тех­нологического оборудования, обслуживаемых одним или несколькими промышленными роботами для выполнения операций в при­нятой технологической последова­тельности. Если же в этой со­вокупности возможно изменение последовательности использова­ния технологического оборудова­ния, то она будет представлять собой роботизированный техно­логический участок.

ГАЦ — это ГПС, представля­ющая собой в различных вариан­тах совокупность ГАЛ, роботи­зированных технологических ли­ний, ГАУ, роботизированных тех­нологических участков для из­готовления изделий заданной но­менклатуры.

Система обеспечения функционирования ГПС — это совокуп­ность в общем случае взаимосвязанных автоматизированных си­стем, обеспечивающих проектирование изделий, технологическую подготовку их производства, управление гибкой производствен­ной системой с помощью ЭВМ и автоматическое перемещение пред­метов производства и технологической оснастки.

В общем случае в систему обеспечения ГПС входят: автомати­зированная транспортно-складская система (АТСС); автомати­зированная система инструментального обеспечения (АСИО); система автоматизированного контроля (САК); автоматизирован­ная система удаления отходов (АСУО); автоматизированная си­стема управления технологическими процессами (АСУТП); ав­томатизированная система научных исследований (АСНИ); си­стема автоматизированного проектирования (САПР); автомати­зированная система технологической подготовки производства (АСТПП); автоматизированная система управления (АСУ) и т. д.

Гибкие производственные системы (от линии до цеха) создают в основном в машиностроительных отраслях, включая приборо­строение, радиоэлектронную промышленность.

Примерами эксплуатируемых в СССР ГПС являются:

АСВ₄ содержащие 2—16 специализированных станков с ЧПУ, для изготовления деталей типа тел вращения (рис. 22.3), система имеет Модульную компоновку;

АСК-20 и АЛП-3-2, предназначенные для обработки различных корпусных деталей;

ГАУ XIII, предназначенная для холодной штамповки из листовых заготовок;

«Талка» на базе многоцелевых станков — «Модуль-500» («Талка-500»), «Модуль-800» («Талка-800») или «Талка-500-800».

Эти ГПС изготовляются серийно и предназначены для изго­товления любых корпусных деталей из поковок, отливок или сварных; конструкций из любых конструкционных материалов. План-схема ГПС «Талка-500-800» показана на рис. 22.4. Весь комплекс операций от получения заготовки до изготовления де­тали производится в автоматическом режиме с управлением от центральной ЭВМ. Примеры практического использования ГПС различных видов и их составных частей как в СССР, так и за ру­бежом приведены, например, в работах [4, 10, 21 и др.].

Следуй отметить, что ГПС относительно дороги. Если же при экономическом сравнении этих производств учитывать, кроме экономии прямых затрат, экономию компонентов косвенных затрат, можно сделать вывод, что применение ГПС выгодно и эффективно.

Полную ежегодную экономию косвенных затрат подсчитывают как сумму отдельных составляющих, входящих в эти затраты; эти составляющие представляют собой сокращение следующих расходов:

но обслуживанию и содержанию оборудования;

^на содержание и эксплуатацию приспособлений;

^на содержание и эксплуатацию режущего инструмента;

по Подготовке управляющих программ;

на Контрольные операции^

за счет сокращения брака;

за счет сокращения незавершенного производства и заделов* за счет сокращения производственных и вспомогательных площадей;

за счет сокращения межоперационной транспортировки.

Определение экономии затрат (прямых и косвенных) при эксп­луатации ГПС по сравнению с затратами по другим видам тради­ционного производства изложено в работах [4, 18].