Гибкие производственные системы. (Лекция 3)

1.

Лекция №3
ГИБКИЕПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
СИСТЕМЫ
Дисциплина
« О С Н О В Ы А В Т О М АТ И З А Ц И И
П Р О И З В ОД С Т В Е Н Н Ы Х П Р О Ц Е С С О В »

2.

История возникновения ГПС
Пе р в ая пол о вина X X в . х ар ак те ри зуе тс я у гл у бл е н ием р аз дел е н и я пр о и зводс тва н а с е р и й н ое и м асс о в ое , котор ое
пр едъ я вляе т р азл и ч ны е т р е б о вания к с о с т аву тех н оло гиче с ко го о б о рудован ия
С ко н ц а 1 9 5 0- х гг. н ач ал с я с т р ем и тельн ый р о с т в ы п ус ка
с тан ков с Ч ПУ и ти па О Ц . Нач ал ас ь ав то мат изация у п р авле н и я с т ан ками и в с е й п р о и зводстве н ной с и с темо й н а б азе п р и менения ЭВМ.
Ш ир о кая ун и в е р сальность и мо б ил ьнос ть, пол ная ав то ма ти зац и я н а б азе Э В М , бл о ч но - агре гат н ый м е тод с о зд ан и я О Ц
и дру го го о б о рудовани я ги б к и х п р о и зводс тве нн ых с и с тем
(ГПС) д ают в о зможнос ть е ще б ол ь ше п о в ы сит ь п р о и звод и тел ь н ос ть труда и пр и м е ня ть ги б к и е с и с темы в м асс о в ом
пр о изводстве .

3.

История возникновения ГПС
О с н овн ой с кач ок в п о в ы ше ни и п р о и зводи тельн ост и т руд а
пр о и зошел н а руб еже 1 9 9 0 - х гг. , ко гд а Г П С п е р е - с тал и б ы т ь
э кс п е риме нтал ьными ; ус т ар е ван ие зав одо в п р е одоле вае тся
путем в недре н ия н о в о й о р ган и зац ии т руда и тех н ол оги и,
с о от ве тс твующе й ко н це пц ии Г П С.
В о зр ас тает р ол ь р о б отов в ГПС. М ес то р о б отов будет на
загру зке и р азгрузке , н о и х м ож н о и с п ользоват ь и д л я п од а ч и п ал л е т с и н с труме нтам и с у п р авля ем ых ав то мат иче с ких
тел еже к н а с тан о к и л и в и н с т рум е нтальн ые м агази н ы . Ро б о ты по являютс я н а ко нтр ольных о пер ац иях и там , где нео бхо ди м а ко мб и нац ия о пе р ац и й п е р е гру зк и и т р ан с пор тиро вки.
Б ол ь ши нство ф и р м - с о зд ател е й Г П С - в еду т р аб от ы п о п р и м е н е н и ю л азе р о в, н а б азе кото ры х с о зд аются б е с ко н тактны е
и зм е р и тел ьные ус тр о йст ва. О с н о вн ое п р е и муще ство и х с о с то и т в ги б ко с ти: р азме р ы р азн о й в ел и чи ны м о гу т ко н т роли р о в аться одн и м ус тр о йством б ез его пер енал адки.

4.

История возникновения ГПС
В буду щем , о с о б е н но в о в р ем я « б е зл юдно й » н о ч н ой с м е н ы ,
с и с тем а н е дол жн а о с т ан авливат ьс я и з - за п е р в о й н е зн ач и тел ь н ой н е пол адки и л и от каз а. Н е о бход им о и м е т ь в с и с тем е
в о зможнос ти н е тол ько дл я о пр едел е ни я непол адок, но и
дл я ав то матиче с кого и х ус т р ан е н ия , с тем ч то бы с и с тем а
мо гл а п р одолжать р аб от ать.
Но в и зн а ги б ко й ко н це пц ии с о с тоит в то м , ч то е й с в о й ст ве н е н н е с тол ько поточн ый с п о с об о р ган и зации п р о и зводс тва ,
с кол ько це н тр ализованный, пр едусматривающий как можно
б ол е е п ол н ую, зав е р ше н ну ю о б р аб от ку де т ал е й н а од н о й р аб о ч е й п о зи ц ии , н а одн о м с т ан ке , н а од н о й р аб о ч е й м аши н е .
Су щ н о с ть ко н це пци и ги б ко го п р о и зводства с о с то ит в то м ,
ч то о н а п о зв оляе т пе р еход и ть с в ы п уска од н о го и здел и я н а
в ы п ус к д руго го и здел и я п р ак т иче ски б е з п е р е н ал адки тех н о л о ги ч е ско го и л ю б ого д ру го го о б о рудовани я

5.

Концепция ГПС
В ги б ко м пр о и зводс тве у ч ас т ву ют в о с н о вном о п е р аторы с
ур о в н ем подготовки тех н и ков и и н же н е р ов.
Пр и м е н е н ие Э В М в уп р авле ни и ги б к и м п р о и зводс твом п о з в ол яет о с уще ствл ять ко мплексный под ход к ав то матизации
в с ех в и до в р аб от и пр о це ссо в - от заготовки ( п р о ра ботки
з а д а ния на п р о из в одст во но в о го издел ия , ко нс т рукторс ко р а с чет ных р а б от, технол о гиче с кой п од - готов ки п р о изв одс тв а ,
вс его ком п лекса технологичес ких пр оцесс ов ) до упаковки и
отправки изделия потр е б ител ю
Б ол е е в ажн ы м с тан о витс я у п р авле н ие . Заказы - нар я ды н а
р аб от у, п р о и зводстве нны е п р о гр амм ы и гр аф и к п р охожде н ия
ко м п он е нтов по в с ему тех н ол огиче с кому м ар шру т у - в с е это
находится в це н тр альной упр авл яющей ЭВ М и ЭВ М подс истем
в с е го п р о и зводства.

6.

Основные термины и показатели ГПС
Степень автоматизации, степень гибкости, уровень интеграции
- это основные характеристики гибкого производства . От этих
факторов зависят их стоимость, производительность, рациональные области применения и другие показатели.
1
СТЕПЕНЬ АВТОМАТИЗАЦИИ
Отношение объемов работ, выполняемых без участия и с участием
человека, или соотношение времени «безлюдной» работы и времени
работы системы, когда требуется какое-либо участие человека.
2
СТЕПЕНЬ ГИБКОСТИ
Мобильность, объем затрат, с которыми можно перейти на выпуск новой
продукции, и величина разнообразия номенклатуры изделий, обрабатываемых
одновременно или поочередно.
3
УРОВЕНЬ ИНТЕГРАЦИИ
Количество различных производственных задач, функций, которые увязываются в
единую систему и управляются центральной ЭВМ: конструирование, технологическая
подготовка производства, обработка, сборка, контроль, испытания и др.

7.

Основные термины и показатели ГПС
4
ЧИСЛОВОЕ ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (ЧПУ)
Автоматическое управление путем передачи информации в форме чисел от
программного носителя до исполнительного органа, определяющей его движение и
выполнение им других функций.
5
ГИБКИЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ МОДУЛЬ (ГПМ)
Единица технологического оборудования с ЧПУ и средствами автоматизации
технологического процесса, автономно функционирующая, осуществляющая многократные автоматические циклы, обладающая свойством автоматизированной
переналадки при производстве деталей или изделий широкой номенклатуры в
пределах его технологического назначения и установленных технических характеристик, имеющая возможность встраивания в гибкую производственную систему.
В общем случае ГПМ могут включать в себя: накопители, спутники, паллеты,
устройства загрузки и выгрузки, замены технологической оснастки, автоматизированного контроля, включая диагностирование, устройство переналадки и т.д.

8.

Основные термины и показатели ГПС

9.

Основные термины и показатели ГПС
6
ГИБКАЯ ПРОИЗВОДТВЕННАЯ ЯЧЕЙКА (ГПЯ)
Частный случай ГПМ — комбинация из элементарных модулей с единой
системой измерения, инструментообеспечения, транспортно-накопительной и
погрузочно-разгрузочной системами, с групповым управлением.
7
ГИБКАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ (ГАЛ)
Переналаживаемая система, состоящая из нескольких ГПМ или (и) ГПЯ,
объединенных единой транспортно-складской системой и системой АСУ ТП.
8
ГИБКАЯ ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СИСТЕМА (ГПС)
Совокупность оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования с 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 и установленных значений
характеристик.

10.

Основные термины и показатели ГПС

11.

Основные термины и показатели ГПС
В отличие от АЛ на переналаживаемом автоматизированном
участке (АУ) предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования .

12.

К О Н Ц Е П Ц И Я П Р О Г РА М М Ы П ОД ГО Т О В К И
Система обеспечения функционирования ГПС в автоматизированном режиме включает в себя:
1
Автоматизированная транспортно-складская система (АТСС)
2
Автоматизированная система инструментального
обеспечения (АСИО)
3
Автоматизированная система удаления отходов (АСУО)
4
Автоматизированная система управления (АСУ)
Все системы обеспечения функционирования ГПС частично или
полностью входят в состав гибкой автоматизирован-ной линии
(ГАЛ) или гибкого автоматизированного участка (ГАУ).

13.

Основные термины и показатели ГПС
9
ГИБКИЙ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЦЕХ (ГАЦ)
Частичная интеграция ГАЛ, ГАУ и другого технологического оборудования с ЧПУ, а
также таких систем, как САПР, АСТПП и др.
10 ГИБКИЙ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЗАВОД (ГАЗ)
Полная интеграция в единую систему всех необходимых систем, которые
становятся в этом случае подсистемами, для производства заданной продукции

14.

СПАСИБО
ЗА ВНИМАНИЕ!