3.3. Гибкое автоматизированное производство.

— Существуют две ситуации, для которых четко ощущается необходимость в большей гибкости при распределении ресурсов и планировании. Первая имеет место тогда, когда ресурс, например станок, используется для выполнения различных задач в течение заданного временного промежутка. На предприятиях, работающих по специальным заказам, и в серийном производстве применяются универсальные станки, на которых могут изготавливаться разнообразные изделия. Вторая ситуация имеет место, когда оборудование используется для выполнения только одной задачи в данный период времени, однако неизвестно, как долго потребуется эту задачу выполнять. Таким образом, может возникнуть необходимость в реорганизации ресурсов для создания новых возможностей производства, например, в ответ на изменения на рынке. Это потенциальная проблема для всех изготовителей продукции, но особенно для массового производства, где всегда существовал высокий уровень специализации оборудования и организационной структуры для обеспечения экономической эффективности производства.

— Термин гибкое производство относится к развивающемуся направлению, выходящему за пределы технологии обычного серийного производства и массового производства, в котором гибкость первого сочетается с высокой производительностью и низкой стоимостью единицы продукции, характерных для второго. Гибкое производство предусматривает использование программируемого оборудования, управляемого ЭВМ. При этом ЭВМ управляет как работой станков, так и технологическим процессом в производственной системе. Новое создаваемое поколение программируемых автоматических средств производства благодаря использованию ЭВМ коренным образом отличается от предшествующего поколения универсальных станков с ручным управлением как производительностью, так и возможностями управления. Так как гибкие производственные системы используют современные универсальные системы программного управления, то они существенно отличаются от старого поколения «жестко программируемых» станков массового производства.

— Промышленные роботы являются основным компонентом гибких производственных систем, поскольку возможность перепрограммирования позволяет им быстро адаптироваться к изменениям в производственном процессе. Робот можно запрограммировать на выполнение одной и той же задачи с множеством различных деталей. Гибкость такого типа представляет распространенное явление для ряда областей применения, таких, как, например, погрузочно-разгрузочные операции. Гибкость второго типа предусматривает переключение робота на выполнение совершенно новой задачи.

— Создание гибких производственных систем является следствием развития технологии групповой обработки и разработки систем. Групповая технология представляет собой способ объединения отдельных станков и операций аналогично сборочным ли­ниям в серийном производстве. Он заключается в выработке формальной классификации или систематизации заготовок и затем перестройке планирования цеха таким образом, чтобы отдельные станки группировались по семействам обрабатываемых на них деталей и наборам операций, необходимых для их изготовления. Гибкие, управляемые от ЭВМ производственные системы, предусматривают объединение обрабатывающих ячеек (типа тех, которые создаются по технологии групповой обработки) с помощью весьма сложной системы управления и транспортной системы с тем, чтобы различные детали в пределах определенной группы можно было подвергать по мере необходимости разным операциям обработки.

— В этой системе уровень интеграции и автоматизации выше, чем в традиционном цехе по выпуску заказных деталей, состоящем из отдельных станков, управляемых оператором.

— Массовое производство, находящееся на другом полюсе по сравнению с мелкосерийным, характеризуется высокой степенью специализации оборудования и большими объемами серий выпускаемой продукции. Рынок этой продукции либо стабильно держится на высоком уровне, либо ему почти наверняка гарантирован постоянный рост.

— Важно отметить, что система базируется на большом объеме повторяющихся, но сложных операций обработки. Поскольку при больших объемах выпуска требуется выдерживать жесткие допуски при обработке, капитальные затраты очень велики. За исключением весьма ограниченных пределов, система не отличается гибкостью и не способна адаптироваться к изменениям. Выпускается один вид изделий с весьма незначительными или минимальными вариациями, однако весь процесс производства приспособлен к тому, чтобы выпускать изделия в больших количествах при минимальной стоимости.

— Последнее раскрывает ограничения, присущие технологии "жесткой автоматизации". Это наиболее дешевый метод прецизионного изготовления изделий, так как каждый элемент системы оптимальным образом ориентирован на выполнение одной-единственной функции. Однако главным недостатком "жестко автоматизированной" технологии массового производства является ее уязвимость к изменениям рынка. Эти изменения могут быть вызваны государственным регулированием, либо нехваткой некоторых природных ресурсов, либо повышением цен на них. В результате возникает необходимость в создании другого изделия, что может привести к тому, что производство с жесткой автоматизацией может морально устареть значительно раньше, чем подойдет срок амортизации оборудования. Кроме того, необходимость внесения изменений в производство может диктоваться появлением улучшенных конструкций или материалов.

— Там, где роботы устанавливаются в качестве модификации на существующих предприятиях, их преимущества нельзя использовать в полной мере. В конечном итоге будет создано новое поколение полностью компьютеризованных заводов, проекты которых еще не сошли или только сходят с чертежных досок. Эти заводы нового типа будут отличаться и от традиционного опытного производства, выпускающего с помощью высококвалифицированных рабочих (или роботов) мелкие серии изделий по специальным заказам, и от высокоспециализированного массового производства. Роль первого из них будет постепенно падать, ограничиваясь изготовлением деталей повышенной сложности или необычной формы и выпуском либо, малых серий, либо опытных образцов изделий. Массовое производство, по всей вероятности, сохранится в качестве возможной альтернативы для изготовления полностью стандартизованных деталей или компонентов, объем выпуска которых в течение многих лет держится на уровне нескольких миллионов штук в год без изменения конструкции.