ГИБКОЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Предпосылки создания ГПС

•Современное производства ИЭ отличается частыми изменениями структурного и элементного характера в результате новых схемно- конструктивных решений. Сменяемость бытовой электроники 2—3 года, РЭА 3—5 лет, технологического оборудования — 4—6 года, коммутационной техники — 10 лет. Быстрое обновление продукции и снижение серийности требуют высокой гибкости производства, чего не имеют жесткие АЛ, что и сдерживало создание новых изделий.

•Появление в 50-х годах станков с ЧПУ, которые обладали возможностью быстрой переналадки с одного изделия на другое.

•Появление в 60-х годах роботов, в результате чего возникла возможность автоматизировать не только вспомогательные операции, связанные с обслуживанием станков с ЧПУ, но и многие основные технологические операции (сварка, окраска, штамповка, сборка и др.).

•Появление в 70-х годах дешевых и надежных микропроцессоров и микроЭВМ, что позволило в 2—10 раз повысить производительность труда и снизить численность обслуживающего персонала, доведя его до одного оператора на несколько РТК.

Создание ГПС и ГАП

Вначале 80-х годов появление ГПС первого поколения, в основе их действия лежали принципы программного управления оборудованием в масштабе участка или цеха и последовательной технологии обработки изделий. Технологический процесс реализуется с помощью оборудования с ЧПУ и роботов, связанные между собой и со складами транспортными средствами.

В90-х годах – объединение ГПМ и ГПС в гибкое автоматизированное производство.

С 2000 г. – появление интегрированного компьютеризированного производства (САМ), объединяющего проектирование, производство и контроль качества изделий.

Под гибким автоматическим производством понимается производственная единица (линия, участок, цех, завод), функционирующая автоматически на основе безлюдной технологии, координируемая единой системой управления от ЭВМ и обеспечивающая быструю перестройку при смене объектов производства.

Структура ГАП

Г А П

И У С

ГАП состоит из технологической, транспортной, складской и информационно- управляющей подсистем.

В состав ТС входят автоматические технологические модули или ячейки обработки, сборки и контроля, включающие ПУ технологическое оборудование, роботы-манипуляторы и управляющие микроЭВМ.

Транспортная система (ТрС) наряду с традиционными транспортными средствами использует автоматические транспортные ячейки (АТЯ), включающие транспортный робот и управляющую микроЭВМ, для перемещения заготовок, инструмента и готовых изделий между оборудованием и складами .

Структура ГАП

Складская подсистема (СС) обеспечивает прием, учет, хранение и выдачу заготовок, инструмента и готовой продукции. Она включает в основном автоматизированные ячейки склада (АЯС).

Информационно-управляющая система (ИУС) служит для хранения информации, гибкого планирования производства, программного управления оборудованием, диагностики отказов и контроля за качеством изделия. Для

:выполнения этих функций в автоматическом режиме ИУС реализуется на базе локальных сетей ЭВМ.

Структура АТО

В число типовых элементов АТО входят: автоматические загрузочные — АЗУ, транспортные — ТУ, питатели — П, накопители — Н) и технические средства АСУ (датчики, видеоконтрольные устройства и др.)

Конструктивным признаком АТО является наличие комплекса механизмов (двигательного, передаточного, исполнительного), осуществляющих все движения рабочего цикла, и устройств управления, координирующих их работу. В свою очередь исполнительный механизм состоит из целевых механизмов: рабочих ходов, холостых ходов, управления.

Механизмы рабочих ходов: рихтовки, обрезки, формовки, гибки выводов ЭРЭ и

пайки.

Функции механизмов АТО

1.АЗУ реализуют вспомогательные операции загрузки, являющиеся частью операции ввода объекта производства в рабочую зону АТО,

2.ТУ — транспортные операции, связанные с перемещением объекта производства в пространстве между различными функционирующими элементами АТО.

3.Питатель обеспечивает подачу объектов производства на рабочую позицию. Накопитель служит для накопления определенного числа объектов производства для их последующей передачи на другое АТО.

4.Датчики первичной информации служат для прямого и косвенного измерения параметров объектов производства (геометрических, размерных, физико-механических, электромагнитных, оптических и др.) до и после их обработки, определения положения в пространстве рабочих органов, траекторий их перемещения, взаимного положения, наличия инструмента, а также режимов и параметров технологических процессов и операций.

Гибкие производственные системы (ГПС)

Гибкая производственная система (ГПС) (ГОСТ 26228—90) - это совокупность в разных сочетаниях ПУ оборудования с РТК, ГПМ и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени, обладающая возможностью автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры. Основными частями ГПС являются ГПМ и РТК.

ГПМ представляет собой единицу технологического оборудования с программным управлением, автономно функционирующая и автоматически осуществляющая все функции, связанные с изготовлением изделий и имеющую возможность встраивания в ГПС.

РТК - это совокупность ПУ технологического оборудования, ПР и средств оснащения, автономно функционирующих по заданным программам.

Области производства при оценке гибкости

Область I соответствует автоматическим поточным линиям, специализированным станкам-автоматам, применяемым в массовом производстве, рассчитанным на выпуск продукции узкой номенклатуры при большой программе (свыше 100 тыс. шт. в год). Производительность таких средств автоматизации очень высока, однако гибкость мала.

Области II и III соответствуют крупносерийному и серийному производству, где используются переналаживаемые АЛ.

Использование ГПС в мелкосерийном производстве (область IV) позволяет сочетать высокую производительность и высокую гибкость, что достигается применением ПУ технологического оборудования и гибкой управляющей системы.

Область V — индивидуальное и экспериментальное производство, характеризуемое универсальным оборудованием с высокой гибкостью, но низкой производительностью.