Структура гибких производственных систем

Гибкая производственная система представляет собой систему с комплексно-автоматизированным производственным процессом, работа всех компонентов которой (технологического оборудования, транспортных средств, средств контроля и инструментообеспечения и др.) координируется как единое целое системой управления, обеспечивающей быстрое изменение программ функционирования технических средств системы при смене объекта производства (рис. 5.1).

Технологическая система представляет собой совокупность взаимосвязанных технологических машин (станков с ЧПУ, po6отов, манипуляторов и др.), осуществляющих формообразование деталей в автоматическом режиме.

Транспортная система состоит из транспортных и накопительных устройств, осуществляющих межоперационное хранение и доставку заготовок, приспособлений, готовых деталей к основному технологическому оборудованию и автоматическому складу.

Складская система служит для хранения нормативного запаса заготовок, приспособлений и инструмента, выдачи их в производство, накопления и хранения готовых деталей.

Система инструментообеспечения осуществляет оперативную подготовку и хранение инструментальных наладок и приспособлений, а также контроль, учет и доставку инструмента и оснастки к основному технологическому оборудованию.

Система контроля осуществляет: контроль технических средств ГПС и деталей; диагностику работоспособности автоматического оборудования, входящего в состав технологической, транспортной, складской систем, системы инструментообеспечения.

Система управления состоит из средств вычислительной техники в виде управляющего вычислительного комплекса со средствами программного обеспечения и осуществляет:

· разработку оперативных заданий для станков и систем обслуживания (переработку, передачу и накопление информации, относящейся к согласованию перемещения в пространстве и времени заготовок, инструментов, оснастки и др.);

· учет выполнения плановых заданий;

· управление технологическим и вспомогательным оборудованием (переработкой, передачей и накоплением информации, относящейся к технологическим режимам обработки, маршрутам и др.).

Оптимальным решением для определенного этапа автоматизации было создание автоматических линий на базе специальных и агрегатных станков, соединенных транспортными системами, с общим управлением. Техническая революция привела к частой смене продукции, необходимости ее обновления, уменьшению серийности. Традиционные жесткие автоматические линии во многих случаях перестали отвечать современным требованиям, их применение сдерживает создание новых машин, так как они не могут быть переналажены на выпуск новой продукции.

Современные гибкие автоматизированные производства свободны от этого недостатка. Им придано свойство гибкости, под которым понимают способность переходить в короткие сроки и без больших трудовых и материальных затрат к изготовлению нового изделия.

В качестве обрабатывающего оборудования в автоматизированных производствах использованы широкоуниверсальные многоцелевые станки с ЧПУ, которые обладают

свойствами стыковки с транспортными устройствами и ЭВМ системами управления более высокого уровня. Эти станки носят название гибких производственных модулей (ГПМ), а созданные с их использованием производства – гибкими автоматизированными производствами (ГАП).

В зависимости от особенностей компоновки, технологического назначения, масштабов и некоторых других признаков гибкие автоматизированные производства называют:

· гибкими производственными системами (ГПС);

· гибкими автоматизированными линиями (ГАЛ);

· гибкими автоматизированными участками (ГАУ);

· гибкими автоматизированными цехами (ГАЦ);

· гибкими автоматизированными заводами (ГАЗ).

Гибкие производственные системы представляет собой совокупность ГПМ и систем обеспечения их автоматической работы. Дополнительным свойством ГПС является возможность автоматизированной переналадки для обработки различных изделий. Гибкие автоматизированные линии и ГАУ представляют собой разновидности ГПС, в первой оборудование расположено в последовательности выполнения технологических операций, а в ГАУ возможно изменение последовательности использования оборудования. Гибкие автоматизированные цеха и ГАЗ – совокупности нескольких ГПС, ГАЛ и ГАУ, объединенных общей системой управления. На рис. 5.2 показана структурная схема ГПС. Оборудование 1, 2 и 3 организационно и технологически увязано с другими компонентами системы, обеспечивающими решение задач автоматизации и взаимодействия: подготовки, транспортирования и складирования инструментов, приспособлений, заготовок, полуфабрикатов и готовых деталей 4 – 10; удаления стружки 12, управления 11, 13, 14.

Достоинства ГПС состоят в сокращении длительности цикла изготовления продукции:

· индивидуальные заказы выполняются в намеченные сроки по технологии и принципам серийного производства;

· реализуются все преимущества групповых методов производства;

· значительно сокращена численность обслуживающего персонала, вплоть до работы в третью смену в «безлюдном» режиме и создания полностью автоматизированных производств.

Отмеченные особенности определяют сложность и своеобразие наладки ГПС.