6. Организация гибких автоматизированных производственных систем.

Гибкость производства — это его способность производить широкую номенклатуру изделий и быстро и экономично осуществлять переход от выпуска одного к выпуску другого типа изделий.

В соответствии с этим гибкое производство должно обладать следующими тремя свойствами:

• производить широкую номенклатуру изделий;

• быстро и экономично переходить от выпуска одного к выпуску другого типа изделий в пределах установленной номенклатуры;

• допускать изменения номенклатуры выпускаемых изделий без изменения его технологического оснащения.

Гибкое автоматическое производство (ГАП)—это интегрированное автоматическое производство широкой номенклатуры изделий, обладающее способностью автоматически переходить от выпуска одного к выпуску другого типа изделий в пределах установленной номенклатуры и допускающее изменение этой номенклатуры без изменения его технологического оснащения.

ГАП создаются на уровне участка, цеха и даже целого предприятия и призваны обеспечить:

• сокращение цикла изготовления изделий, прежде всего, за счет уменьшения времени выполнения контрольных, транспортных и складских операций и межоперационных пролеживаний, составляющего, в общем, до 95% длительности цикла изготовления;

• повышение непрерывности производства и использования оборудования за счет организации работы во вторую и третью смены без участия рабочих и обслуживающего персонала;

• уменьшение тяжести и повышение производительности труда; при достаточно надежной работе оборудования и хорошей стойкости инструмента ГАП обеспечивает повышение производительности труда в 3—5 раз по сравнению с обычным производством;

• сокращение дефицита рабочей силы за счет применения безлюдной технологии и высвобождения при этом значительного числа рабочих.

ГАП реализуется с помощью производственных систем, обладающих свойствами гибкости и автоматичности функционирования.

Гибкая автоматическая производственная система (ГАПС) — это производственная система, реализующая гибкий автоматический процесс производства и представляющая собой взаимосогласованную совокупность станков с числовым программным управлением, промышленных роботов, автоматических транспортных средств, автоматических складов, центрального управляющего компьютера и обслуживающих все эти средства работников.

ГАПС включает следующие виды компонентов.

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Это станки, имеющие встроенные программные устройства автоматического управления, программы работ которых составляются на основе чисел, получаемых непосредственно из чертежей деталей. Каждый станок с ЧПУ может обрабатывать широкую номенклатуру деталей при ограниченном наборе технологических методов обработки.

Промышленные роботы. Промышленный робот (ПР) это машина-автомат, запрограммированная на выполнение вспомогательных и некоторых основных производственных операций. По назначению ПР делятся на:

- производственные, осуществляющие основные операции технологических процессов сварки, сборки, окраски и т. д.;

- транспортные, осуществляющие межоперационную передачу заготовок, деталей и изделий, автоматизированную загрузку и разгрузку различного оборудования, складирование изделий и т. д.

Автоматические транспортные средства. В качестве автоматических транспортных устройств используются: подвесные и напольные транспортеры; транспортные тележки, снабженные захватными устройствами и управляемые от магнитных шин, проложенных под полом в соответствии с траекторией транспортного пути; управляются от компьютера, точность позиционирования — до 1 мм.

Автоматические склады и накопители. Важной частью ГАПС является система хранения и автоматического распределения предметов производства. Эта система, в общем случае, включает:

- центральный склад (ЦС), предназначенный для обслуживания всей производственной системы;

- промежуточные накопители (ПН), каждый из которых предназначен для хранения и автоматического распределения совокупности предметов производства, достаточной для непрерывной работы одного или группы обслуживаемых этим накопителем станков.

Центральный управляющий компьютер ГАПС. Важнейшим компонентом ГАПС, который интегрирует ее работу и превращает ее в единое целое, является центральный управляющий компьютер со своим оснащением. Он выполняет следующие функции:

- оперативное планирование работы всей ГАПС в соответствии с программой производства, задаваемой более высоким уровнем управления;

- хранение, поиск и передачу в локальные устройства управления соответствующих обрабатываемым деталям программ работы станков с ЧПУ;

координацию работы всех компонентов ГАПС и оптимизацию режима ее работы;

- сбор информации и контроль всех находящихся в системе спутников с деталями во время их перемещения;

- управление движением спутников с деталями по предусмотренной технологии и оптимизацию загрузки станков;

- управление измерительными установками, измерение припусков и определение числа переходов при черновой обработке деталей;

- управление установками технического контроля и выдача информации о параметрах изделия;

- контроль и выдача информации о состоянии станков и других устройств системы; обнаружение ошибок и их оценка на всех рабочих позициях системы, недопущение аварийных ситуаций;

- подготовка и выдача документированной информации о результатах работы системы.

Работники ГАПС. Создание ГАПС приводит к двум существенным следствиям: по сравнению с обычным производством в несколько раз сокращается необходимое число работников; изменяется характер труда работников.

При этом можно выделить следующие основные профессии работников ГАПС:

- операторы, наладчики, которые должны иметь достаточно высокую квалификацию для обслуживания сложного оборудования и его наладки;

- вспомогательные рабочие, осуществляющие подготовку деталей и инструмента для запуска в систему; требования к квалификации этих работников являются относительно невысокими;

- вспомогательные рабочие, осуществляющие уборку стружки и поддержание чистоты в помещениях; требования к квалификации этих работников являются весьма низкими;

- технологи-программисты в том случае, если разработка программ станков с ЧПУ осуществляется непосредственно в рамках ГАПС; эти работники должны иметь наиболее высокую квалификацию и число их относительно невелико.