В настоящее время развитие машиностроения характеризуется повышением экологических и научно-технических требований к производству. Решением данных проблем является полная или же частичная автоматизация производства, так как производство должно ставить перед собой следующие задачи:
обеспечить выпуск продукции высокого качества
создание наилучших (благоприятных) условий труда для всех участников производства
предельное сокращение срока выпуска продукции
снижение себестоимости продукции (наименьшая затрата средств на изготовление единицы изделия).
Решению этих задач способствует внедрение гибких производственных систем или ГПС.
Главным требованием автоматизации производства является повышение его гибкости, то есть увеличение возможности переналадки на изготовления различного вида изделий без остановки производства
Стоит назвать главные технические особенности ГПС:
производственная гибкость - способность автоматического перехода на обработку любого изделия;
структурная гибкость - способность нормально функционировать при отказе отдельных частей;
встраиваемость ГПС - способность наращивать технические средства методом дополнения;
малочисленность обслуживающего персонала[1., с.11].
Гибкие производственные системы (ГПС) - это совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ (числовое программное управление), роботизированных комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течении заданного времени, обладающая свойствами автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатурой [1, с. 9].
ГПС представляет собой систему, допускающую иерархическую организацию, с комплексно автоматизированным производственным процессом, работа всех компонент которой (технологического оборудования, транспортных и складских средств, погрузочно-разгрузочных устройств, мест комплектации, средств измерения и контроля и т.п.) координируется как единое целое системой управления, обеспечивающей быстрое изменение программ функционирования элементов при смене объектов производства.
Как подсистема промышленного комплекса ГПС может быть определена с различных позиций. Например, в качестве ГПС можно рассматривать реализации АСУ ТП (Автоматизированная система управления технологическим процессом) в MES-производствах (от английского языка Manufacturing Execution System, система управления производственными процессами). С более общей точки зрения ГПС означает интеграцию на нижнем уровне, при которой сокращается число элементов основного производства, непосредственно управляемых человеком, и создаются возможности для быстрого реагирования на изменения номенклатуры выпускаемых изделий. Применение ГПС в рамках интегрированной системы управления, производством, включающей САПР (Система автоматизированного проектирования) и АСТПП (Автоматизированная система технологической подготовки производства), означает переход не только к безлюдной, но и к "безбумажной" промышленной технологии.
По уровню организационной структуры ГПС квалифицируют следующим образом на такие виды:
1. гибкая автоматизированная линия (ГАЛ), система в которой производственное оборудование расставлено в последовательности выполняемых технологических операций;
2. гибкий автоматизированный участок (ГАУ), система функционирующая по технологическому маршруту в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования оборудования;
3. гибкий автоматизированный цех (ГАЦ), система представляющая собой совокупность гибких линий и роботизированных технологических комплексов. [1, с.24]
Гибкие производственные системы или ГПС находят применение в основном в станкостроении, машиностроении.
Анализ ГПС позволяет сделать некоторые выводы:
управление транспортными системами и работой станков осуществляется одной или несколькими отдельными ЭВМ;
число станков в ГПС колеблется от 2 до 50. Однако 80% ГПС составлено из 4-5 станков и 15% из 8 - 10;
реже встречаются системы из 30-50 станков (2-3%);
наибольший экономический эффект от использования ГПС достигается при обработке корпусных деталей, нежели от их использования при обработке других деталей, например деталей типа тел вращения. Например в Германии их 60%, в Японии - более 70, в США - около 90%;
различна и степень гибкости ГПС. Например, в США преобладают системы для обработки изделий в пределах 4-10 наименований, в Германии - от 50 до 200;
нормативный срок окупаемости ГПС в различных странах 2 - 4,5 года.
К основным перспективам применения ГПС можно отнести следующие:
одновременное повышение эффективности и гибкости;
повышение степени автоматизации не уменьшая гибкости;
усовершенствование таких измерительно-контрольных методов, которые контролируют в процессе обработки состояние инструмента и обрабатываемых деталей, необходимое для соответствующей автоматической подналадки;
уменьшение количества приспособлений и палет за счет автоматизации крепления деталей;
введение в ГПС таких операций, как промывка, покрытие, термообработка, сборка и т.д.;
развитие профилактического техобслуживания.
Следует сказать, что внедрение ГПС в промышленном производстве позволяет получить:
более высокий коэффициент использования станков (в 2-4 раза больше по сравнению с применением отдельных станков);
более короткое время прохода производства;
уменьшается доля незаконченного производства, т.е. уменьшается количество запасов деталей на складах, которое означает уменьшение продукции, привязанного к производству;
более ясный поток материала, меньше перетранспортировок и меньше точек управления производством;
уменьшаются расходы на заработную плату;
более ровное качество продукции;
более удобная и благоприятная обстановка и условия работы для работающих. [2, с. 19-21]
Литература:
1. «Технологические основы гибких производственных систем» Медведев, В.П. Вороненко, В.Н. Брюханов, 2000 г.
2. «Гибкие производственные системы электронной техники». А.Т. Александрова, Е.С. Ермаков, 2003 г.