УДК 658.52.011.56

Пуховський Є. С., доктор технічних наук, професор

Національний технічний університет України «КПІ»

Інтеграція механоскладального гнучкого виробництва

Підвищення рівня автоматизації та комп’ютеризації виробничих процесів дає можливість поставити задачу створення повністю автоматизованого виробництва на базі інтегрованих виробничих комплексів (ІВК). Вони складаються з автоматизації першопроектних наукових досліджень, проектування, технологічної підготовки виробництва; ГАВ; контролю якості та обслуговування обладнання. Автоматизації циклу “досліждення – проектування – технологічна підготовка виробництва – виробництво ” підвищує ефективність виробництва в два та більше разів. Сполучення кількох ГВК сприяє втіленню в життя ідеї машинобудівного заводу майбутнього, виробництво в якому ґрунтується на комплексній автоматизації дослідницьких, проектно-кострукторських робіт і циклу виготовлення продукції.

Повна інтеграція механоскладального виробництва /рис.1/ розвивається у декількох напрямках [1]:

· інтеграція оброблюваних деталей у певні групи за різними ознаками;

· інтеграція обладнання у гнучкі автоматизовані ділянки та їх узгодженість з обладнанням інших типів залежно від виробничої необхідності;

· інтеграція матеріальних потоків заготовок, деталей, вузлів, виробив, інструмента, пристосувань, оснащення, основних і допоміжних матеріалів, відходів виробництва;

· інтеграція процесів створення та виробництва виробів – конструювання, технологічна підготовка, отримання заготовок, механообробна, укріплювання, фарбування, контроль, складання, випробування, упакування та відправлення;

· інтеграція обслуговування об’єднанням усіх обслуговуючих процесів в одну систему – втримування, обслуговування та ремонт технологічного обладнання,енергозабезпечення,водопостачання, подача повітря, кліматизація, переробка відходів виробництва;

· інтеграція управління на основі загального використання ЕОМ, банків даних, бібліотек, пакетів прикладних програм, САПР різного призначення, АСУ та засоби автоматизації передачі команд;

· інтеграція потоків інформації для прийняття рішень збиранням статистичних даних по всіх цехах, системах і відділах;

· інтеграція персоналу відповідно до вимог гнучкого виробництва з питань колективізації праці, синтезу знань і досвіду, злиття професій, ергономіки робочого місця, підвищення кваліфікації та обміну досвідом.

Повна інтеграція має такі переваги:

· підвищення ефективності використання обчислювальної техніки за рахунок централізованого використання ЕОМ та інтегрованого програмного забезпечення;

· високій рівень орієнтації виробництва з дотриманням графіка виробництва, термінів постачання, зменшенням незавершеного виробництва;

· широке використання стандартних і уніфікованих деталей і скорочення за рахунок цього термінів проектування та виготовлення виробів;

· рівномірність виконання виробничих добових, недільних, місячних, квартальних і річних планів.

Рис.1. Схема інтеграції механоскладального гнучкого виробництва

Інтеграція основного технологічного обладнання в єдину систему визначається в основному загальним заданим обсягом випуску деталей, наявними виробничими площами, гнучкістю транспорту та складом одночасно оброблюваних груп деталей.

Інтеграція верстатів у ГВС на базі групової технології деталей не лише скорочує час їх виготовлення, а й призводить до інтеграції процесу створення та виготовлення виробу, а також повного виробу з елементами старого, перевіреного в експлуатації.

ГВМ інтегруються в єдину систему на основі зв’язків, зумовлених транспортуванням заготовок і деталей між складом і приймальними позиціями ГВС; подачею ріжучого та контрольно-вимірюваного інструмента до верстатів; інформаційними потоками між ЕОМ і окремими елементами системи; загальним використанням різних пакетів програмного забезпечення.

Інтеграція деталей пов’язана з різними аспектами механоскладального виробництва. Групи сукупно оброблюваних деталей формуються за конструкторсько-технологічними та організаційно-технічними ознаками та, не будучи стабільними за складом,змінюються залежно від виробничих ситуацій, що виникають.

Інтеграція матеріальних потоків сприяє раціональній організації транспортних зв’язків ГАВ, дає можливість вибирати оптимальний склад промислових роботів та інших пристроїв, заданих переміщувати вантажі різного технологічного призначення: заготовки, напівфабрикати, інструмент, технологічне оснащення, контрольні пристрої, стружку, тощо.

Інтеграція процесів створення та виробництво виробів ґрунтується на на суміщенні систем САПР/АСУ ТВ або застосувані систем CAD-CAM (computer aided design – computer aided manufacturing).

У цих системах об’єднуються процеси проектування та виготовлення. Інформація, що отримуються в САПР конструкції, передається в САПР ТВ і за допомогою машиннших носіїв – до системи ЧПУ обладнання, на якому виготовляється спроектований виріб.

Системи CAD-CAM мають такі особливості: будуються на базі ЕОМ для проектування та виготовлення виробів в автоматичному циклі; дають можливість оперувати різноманітною графічною інформацією,за винятком ручної графіки; автоматично перетворює графічну проектну інформацію на команди управління технологічним обладнанням з ЧПУ; контролюють якість продукції, що випускається; легко переналагоджуються на випуск нової продукції; мають багато термінальний доступ з боку користувачів.

Застосування систем CAD-CAM створює передумови для впровадження /безпапірного/ проектування конструкції виробу та технологічних процесів його виготовлення, сприяє підвищенню рівня інтеграції та автоматизації механообробного виробництва.

ГАВ об’єднує в єдину систему основні процеси виробництва виробів, допоміжні процеси, пов’язані з утриманням і ремонтом обладнання, енерго- та водопостачанням, утриманням і ремонтом будівель та ін.[2].

Високий рівень інтеграції з основними процесами досягається на основі застосування автоматизованої системи утримання обслуговування обладнання, автоматизованої системи енергопостачання, які часто об’єднуються для координації допоміжних процесів і служб. Основні функції такої системи: діагностування технічного стану обладнання та систем управління, технічне обслуговування обладнання тв. Систем для підтримання їх вихідних параметрів на заданому рівні; періодичний контроль точності технологічного обладнання; профілактичний ремонт обладнання та обчислюваної техніки; модернізація, заміна та придбання нового обладнання.

Рис. 2. Інтеграція управління ГВС на базі системи DNC

Інтеграція управління ГВС стала можливою тільки з розвитком обчислювальної техніки та ЧПУ типів CNC та DNC /рис.2/. Система управління ГВС одночасно оперує великою кількістю команд, які може виконувати тільки ЕОМ. Системи управління кількома ГВС діють паралельно, але вони повинні бути інтегровані в одну загальну систему через АСУ цеху або заводу, яке має інтегровані потоки інформації на одному функціональному рівні.

Інтеграція виробництва – комплексний процес, якому необхідно приділяти постійну увагу, через те,що змінюється об’єкт виробництва, обсяг випуску, технології, що застосовуються, оброблююче та допоміжне обладнання, засоби контролю та діагностування, нових типів і поколінь.

Література.

1. Васильев В.Н. Организация,управление и экономика гибкого интегрированного производства в машиностроении. – М.: Машиностроение, 1986. – 312 с.

2. Пуховський Е.С., Мясников Н.Н. Технология гибкого автоматизированного производства. – К.: Техника, 1989. – 238с.