Организационно-технические особенности создания и эксплуатации гибких производственных систем

Гибкое производство — производство, которое позволяет за короткое время при минимальных затратах на одном и том же оборудовании не прерывая производственного процесса переходить на выпуск новой продукции произвольной номенклатуры в пределах технических возможностей оборудования. Основной показатель: степень гибкости — можно определять количеством затрачиваемого времени и количеством необходимых дополнительных расходов при переходе на выпуск новой продукции.

Понятие гибкость системы — не однозначный, а многокритериальный показатель. В зависимости от решаемых задач выдвигаются различные аспекты гибкости:

1) Машинная гибкость — простота перестройки технологического оборудования для производства заданного множества деталей.

2) Технологическая гибкость — способность оборудования производить заданное множество деталей разными способами.

3) Структурная гибкость — возможность расширения ГПС за счет введения новых технологических моделей.

4) Производственная гибкость — способность продолжать обработку детали при отказах отдельных технологических элементов систем.

5) Маршрутная гибкость — возможность изменения порядка выполнения операций без переналадки оборудования.

6) Гибкость по объему — способность системы эффективно функционировать при разных объемах производства.

7) Гибкость по номенклатуре — способность системы производить разнообразную номенклатуру.

ГПС — совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, ПР, ГПМ и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени, обладающее свойством автоматизированной переналадки производства изделий произвольной номенклатуры (по ГОСТ).

Обязательным требованием при создании ГПС является обеспечение блочно-модульного принципа. Структура ГПС:

ГАЦ — гибкий автоматизированный цех..

ГПМ — единица технологического оборудования, предназначенного для производства изделий произвольной номенклатуры, автономно функционирующая, автоматически осуществляемая все функции, связанные с изготовлением продукции и имеющая возможность встраиваться в более сложную систему.

Функции ГПМ в автоматическом режиме:

1) переналадка системы для изготовления другой продукции;

2) загрузка заготовок в технологическом объеме и выгрузка готовых деталей;

3) очистка и смазка оборудования и инструмента;

4) замена режущего и измерительного инструмента;

5) контроль качества обработки деталей и формирование корректирующих воздействий;

6) контроль состояния инструмента, рабочей среды и формирования корректирующих воздействий по результатам контроля;

7) подача смазочной и охлаждающей жидкости;

8) вывод отходов производственного процесса за пределы модуля;

9) смена программ обработки деталей;

10) связь с верхним уровнем управления.

РТК — совокупность единиц технологического оборудования, роботов и средств их оснащения, автономно функционирующая и имеющая способность встраиваться в более крупные ГПС. В настоящее время создаются и эксплуатируются ГПС полного технологического цикла, на которых детали обрабатываются со 100% готовностью. ГПС неполного цикла — когда для завершения изготовления деталей требуются дополнительные операции. В соответствии с этим ГПС могут быть представлены в виде ГПК, ГАЛ, ГАУ, ГАЦ, ГАЗ (завод).

ГПК — ГПС, состоящая из нескольких РТК, ГПМ, объединенных АСУ и автоматизированной транспортно-складской системой, автономно функционирующая и имеющая возможность встраиваться в системы более высокого уровня.

ГАЛ — ГПС, состоящая из нескольких РТК, ГПМ, объединенных АСУ, в которой оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций.

ГАУ — ГПС, состоящая из нескольких РТК, ГПМ, объединенных АСУ по технологическому маршруту, в котором предусмотрено изменение последовательности использования технологического оборудования.

ГАЦ — ГПС, представляющая собой совокупность ГАЛ.

ГПК, ГАУ предназначены для изделий заданной номенклатуры.

ГАЗ — ГПС, представляющая собой совокупность ГАЦ, предназначенного для выпуска готовых изделий в соответствии с планом производства.

Частная или полная интеграция ГПМ и РТК, ГПК и ГАЦ, ГАЛ в ГАЦ, а также функциональных подсистем САПР (систем автоматизированного проектирования), АСНИ (автоматизированных систем научных исследований), АСТПП (автоматизированных систем технологической подготовки производства), АСУТП (автоматических систем управления технологическим процессом) и др., объединенных АСУП (автоматизированных систем управления предприятий) в единую производственную систему превращает ее в гибкое автоматизированное производство (ГАП).