Характеристика и структура гибкой производственной системы

В современных условиях комплексной автоматизации и робо­тизации производства в организациях машиностроения получили развитие гибкие производственные системы (ГПС). Эти системы используются главным образом в мелко- и среднесерийном про­изводстве, обеспечивают автоматизированную обработку деталей, сборку изделий и их испытание. За ними будущее, так как они определяют, как уже упоминалось, стратегию развития машино­строения в XXI в.

Гибкая производственная система — это совокупность роботи­зированных технологических комплексов, гибких производствен­ных модулей, обрабатывающих центров, отдельных единиц техно­логического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ) и системы обеспечения их функционирования в автомати­ческом или автоматизированном режиме, обладающая свойством автоматизированной (программируемой) переналадки при произ­водстве деталей или изделий произвольной номенклатуры в пре­делах технологического назначения.

По организационным признакам ГПС подразделяются на гиб­кие автоматизированные линии, участки, цехи.

Гибкая автоматизированная линия (ГАЛ) — ее структурной осо­бенностью является расположение оборудования в соответствии с принятой последовательностью выполнения технологических опе­раций.

Гибкий автоматизированный участок (ГАУ) — это ГПС, состо­ящая из обрабатывающих центров технологического оборудования, объединенных АСУ, в которой предусмотрена возможность изме­нения последовательности использования технологического обо­рудования, что обеспечивает оптимальную загрузку последнего и

Рис. Системное окружение подразделений (цехов) основного производства в акционерном обществе (государственном унитарном предприятии) машиностроительного профиля\

\ позволяет изготавливать детали в комплекте, необходимом для сборки изделия.

Гибкий автоматизированный цех (ГАЦ) — ГПС, представляющая собой совокупность ГАЛ и (или) ГАУ, а также другого технологи­ческого оборудования с ЧПУ, систем САПР и т.п., предназначен как самостоятельная структурная единица организации для изго­товления отдельных изделий или их элементов, которые являются частью номенклатуры продукции, выпускаемой организацией в целом.

Развитие ГПС, их постепенная интеграция приводит к созда­нию полностью автоматизированных предприятий машиностро­ения — так называемых гибких автоматизированных заводов. Та­кие заводы в XXI столетии являются полностью интегрированным производством, включающим в единую систему все необходимые функциональные подсистемы, обеспечивающие процесс произ­водства изделия от выдачи задания на его разработку до реализации в виде готовой продукции. К составным частям интегрированного гибкого производства относятся:

• Автоматизированная система научных исследований (АСНИ) — предназначена для автоматизации поиска и анализа результатов ранее выполненных исследований, публикаций, проведения науч­ных экспериментов, осуществления моделирования научных объ­ектов, явлений, процессов, изучение которых традиционными средствами затруднено или невозможно.

• Система автоматизированного проектирования {САПР) — применяется при разработке эскизного, технического и рабочего проектов, т.е. автоматизирует процесс конструкторской подготов­ки производства от получения задания на разработку до заверше­ния этой стадии процесса создания изделия.

• Автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП) — продолжает автоматизацию процесса создания изделия, обеспечивая производство всеми необходимыми данными, технологической документацией, инструкциями, управ­ляющими программами.

• Автоматизированная складская система (АСС) — предназна­чена для приема с внутрицехового транспорта сырья, материалов, заготовок, инструмента, пустой тары и их временного складирова­ния.

• Автоматизированная транспортно-накопителъная система (АТНС) — является основной подсистемой ГПС и в значительной степени определяет функционирование последней. Организационно и функционально она объединяет в единый производствен­ный комплекс все технологическое и вспомогательное оборудова­ние, реализует связи между станками, подающими устройствами, контрольно-измерительным оборудованием и складом.

• Автоматизированная система инструментального обеспечения {АСИО) — осуществляет сборку, установку в обрабатывающий центр инструментального механизма, использование инструментов для обработки деталей в соответствии с технологическим процессом.

• Автоматизированная система контроля (АСК) — обеспечива­ет автоматизированный контроль качества изготовления изделия в процессе его обработки.

• Автоматизированная система удаления стружки (АСУС) — осуществляет сбор и удаление стружки в процессе обработки дета­лей.

• Автоматизированная система испытаний (АСИ) — контроли­рует в процессе испытаний нового изделия соответствие запроек­тированных параметров функционирования изделия фактически достигнутым.

• Автоматизированная система управления (АСУ) — в автома­тизированном режиме управляет процессами, протекающими в ГПС.

Взаимосвязь основных составных частей ГПС, обеспечивающих при автоматизированном управлении создание нового изделия, представлена на рис.

Рис. Принципиальная схема взаимосвязей основных составных частей ГПС