Гибкие производственные системы.

Четвертым, принципиально важным и перспективным направлением автоматизации является развитие компьютеризации и гибкости производств и технологий.

Основой гибких производственных систем (ГПС) является гибкий производственный модуль. Это легко переналаживаемая и автономно функционирующая единица автоматизированного оборудования с ЧПУ, где загрузка заготовок и удаление обработанных деталей ведутся с помощью роботов, автоматизированы замена инструмента и удаление стружки, подача охлаждающей жидкости, контроль и диагностика неисправностей. Модуль не только быстро переходит на изготовление и сборку новых деталей или узлов, но и легко встраивается в гибкие производственные комплексы, линии и даже участки.

Благодаря примерно двукратному сокращению продолжительности изготовления деталей экономится 25-30% оборотных средств, улучшается культура производства, создаются условия для ритмичной работы производственных подразделений, растет качество выпускаемой продукции. Коэффициент загрузки оборудования увеличивается в 2 раза, а коэффициент сменности оборудования – с 1,6 до 3. Коренным образом меняется характер труда, он делается творческим, появляется необходимость повышения профессиональных знаний, устраняются различия между умственным и физическим трудом, формируется новый тип рабочего.

Гибкая производственная система (ГПС), являясь высшей формой автоматизации, включает в себя в различных сочетаниях оборудование с ЧПУ, РТК (рис. 10.2, 10.3), ГПМ и различные системы обеспечения их функционирования.

Для обеспечения бесперебойной работы ГПС необходим центральный склад, где хранятся заготовки, детали, технологическая оснастка, инструмент и готовые изделия. По программе автоматически склад загружается и разгружается, для чего там необходимо определенное количество ячеек (полок).

ПУ

Р

Н

О

Рис.10.2. Планировка РТК №1

О – единица оборудования; Р—робот; Н накопитель

ПУ

О

Р

Н

О О

Рис. 10.3. Планировка РТК №2

О – единица оборудования; Р—робот; Н накопитель

Практика показывает, что применение ГПС целесообразно, если в течение года каждый из 5-10 типоразмеров (наименований) деталей надо изготовить в количестве от 50 до 2000 шт. Гибкие модули эффективны при годовом запуске любого из 40-80 типоразмеров деталей, равном 20-5000 шт.

Для выпуска одного или двух типоразмеров в количестве более 2-5 тыс. шт. в год целесообразно использовать традиционные автоматические линии с жестким управлением либо роторные и роторно-конвейерные линии. При 2-8 типоразмерах с объемом выпуска 1-15 тыс. шт. лучше применять переналаживаемые автоматические линии с ограниченной гибкостью.

Опыт создания и эксплуатации гибких производств показывает, что для повышения их эффективности необходимо решать проблемы по сокращению затрат на создание, обеспечению высокой надежности и повышению коэффициента сменности при их эксплуатации.