3. Организационная и функциональная структура гпс.

Системное технологическое проектирование ГПС проводится по схеме аналогичной схеме системотехнического синтеза, рассмотренной ранее, непосредственно для производственной части ИПС.

Первым этапом такого проектирования, после обследования производства и выбора участка для создания ГПС, является разработка организационной структуры.

После определения номенклатуры деталей, предназначенных для изготовления в ГПС, их первичной классификацией по конструктивно-технологическим признакам и установления групповых операций, осуществляется специализация гибких автоматических цехов (ГАЦ) составляющих основу ГПС. Результатом работы является организационная структура ГПС на уровне ГАЦ.

Аналогично определяется специализация ГАУ, однако в этом случае необходима тесная связь с этапом разработки ТП, т. к. его результаты осуществляют корректирующее действие на специализацию ГАУ.

Укрупненная схема процесса определения организационной структуры ГПС на уровне ГАУ представлена на рис. 9.

Рис.9

Формирование конструктивно - технологических

групп деталей

Формирование групповых тп

Определение организационных

структур ГАУ

Анализ эффективности гау

Выбор окончательного варианта

спецификации ГАУ

Разработка функциональной структуры ГПС включает определение характера и последовательности преобразования материальных и информационных потоков и соответствующей этому преобразованию укрупненной конфигурации иерархической многоуровневой системы управления ГПС (СУ ГПС).

Основой для разработки функциональной структуры ГПС являются соответствующие данные о групповых ТП, которые позволяют выявить тип элементов функциональной структуры и преобразования, осуществляемые этими элементами над материальными и информационными потоками. Произвольная ГПС включает в себя следующие структурные элементы:

1. ГПМ - гибкие производственные модули различного назначения;

2. АС - автоматизированные склады;

3. АТСС - автоматизированную транспортно складскую систему;

4. АКИС - автоматизированную контрольно-измерительную систему.

Тип основного оборудования первого и четвертого видов элементов определяется в результате разработки групповых ТП. Тип оборудования второго и третьего вида элементов, а также тип вспомогательного оборудования первого и четвертого вида, устанавливают на этапе выбора технологического оборудования на основании требований, сформированных к данному оборудованию со стороны ТП и технологической структуры ГПС.

В общем случае, разработка укрупненной функциональной структуры ГПС включает следующие этапы:

1. определение групповых технологических маршрутов и их технологического обеспечения в условиях ГПС;

2. реализация ТП на базе структурных элементов ГПС;

3. определение общей конфигурации СУ ГПС.

Рассмотрим более подробно эти этапы на конкретном примере.

Пусть для обработки группы деталей необходимо реализовать следующий

технологический маршрут.

Заготовка Токарная операция Фрезерная операция Сверлильная

Операция Деталь

Очевидно, что в случае ГПС, требующей безлюдной технологии, данный

технологический маршрут потребует:

• автоматического основного и вспомогательного оборудования для автоматизации основных операций;

• автоматического складирования заготовок, деталей и инструмента;

• автоматического обеспечения ТО заготовками и инструментом;

• автоматической уборки стружки и т. д.

Таким образом, приведенная выше схема примет вид указанный на рис.10

Рис. 10

Необходимо отметить, что расположение элементов на схеме не обязательно соответствует реальной компоновке. Так, склады инструмента, заготовок и деталей могут быть в действительности одним общим автоматизированным складом, в котором задействованы отдельные элементы, а транспортная система может включать три подсистемы, разнесенные по уровням в пространстве: напольная - для заготовок; подвесная - для инструмента; траншейная - для отходов.

Следующий этап - реализация ТП на базе специализированных ГПМ. Например, функциональная структура ГПМ-1 будет иметь вид, представленный на рис. 11

Рис.11

ТО-токарный станок

ТНУ-транспортно-накопительное устройство

информационные потоки

материальные потоки

Преобразовав ТП в соответствии с модульным построением сложных

производственных систем из специализированных ГПМ, получим

укрупненную функциональную структуру ГПС.

Последний этап построения функциональной структуры ГПС – определение общей конфигурации СУ.

Анализ современных структур СУ ГПС показал, что целесообразно выделить следующие уровни иерархии в СУ ГПС:

1. управление отдельными исполнительными элементами и их совокупностью;

2. управление ГПМ;

3. управление группами ГПМ и управление ГПС (на уровне участка или цеха).

Формирование уровня 1 СУ ГПС состоит во введении СУ складом, транспортом, ТО и т. д. Система управления уровней 2 и 3 определяется на основе информации о составе задач по обеспечению работы (оперативного планирования и диспетчирования, диагностики и т. д.). В результате выполненных работ получим функциональную структуру, состоящую из отдельных элементов, для выбора вариантов, реализации которых строится таблица "элемент - функция", в которой описываются элементы с их функциями в терминах операций над материальными и информационными потоками.

РИС.12Функциональная структура ГАУ механообработки

Таблица 2

Элемент	Потки материалов	Потоки информации
...	...	...
ATM	Прием заготовок с АС заг.	Получение команды от СУТ на прием заготовок
...	Передача деталей на АС дет.	Получение команды от СУТ на передачу деталей
...	Перемещение заг. (дет.) от АС заг. к ГПМ и по всему технологическому маршруту	Получение команд от СУТ на транспортировку