7.Автоматизированное производство процессов

Автоматизированное производство (computer-aided manufacturing – CAM) предполагает прямое применение компьютера для управления технологическим или погрузочно-разгрузочным оборудованием или использование средств вычислительной техники для обеспечения непрерывности производственных операций.

Автоматизированное производство с косвенным применением средств вычислительной техники

Автоматизированное производство с косвенным применением средств вычислительной техники (indirect CAM) сводится к практическому применению компьютеров в следующих сферах деятельности предприятия: планирование загрузки производственных мощностей; составление календарного графика выполнения работ; организация закупочной деятельности; управление материальными запасами; планирование потребностей предприятия в материалах; управление работой цехов и участков; составление отчетов о качестве продукции; отгрузка и распределение продукции, а также во многих других видах деятельности.

Автоматизация обслуживания с косвенным применением компьютеров предполагает сбор данных о движении единиц продукции в розничных магазинах (посредством сканеров штрихкода или других автоматизированных средств сбора данных) и использование этой информации в процессе планирования деятельности компании в целом и календарного планирования в частности. Кроме того, подобный тип мониторинга может применяться в процессе обновления информации о состоянии материальных запасов, а также для определения количества отбракованных изделий и для получения информации по другим вопросам обеспечения качества продукции.

Автоматизированная технологическая подготовка производства (computer-aided process planning – CAPP) помогает определить состав технологических операций, необходимых для изготовления детали после того, как она была спроектирована с помощью одной из систем CAD. Программы CAPP позволяют разрабатывать планы или маршрутные карты технологических процессов на основании либо вариантного, либо генерирующего подхода. Вариантный подход состоит в использовании файла, содержащего стандартные планы технологических процессов, из которого после просмотра конструкции изделия можно выбрать подходящий план для его изготовления. Если этот план не подходит в полной мере для изготовления данного изделия, в него можно внеси коррективы вручную. Генерирующий подход к автоматизированной технологической подготовке производства на основании технических требований к конструкции изделия позволяет сформировать детальный план процесса изготовления изделия в комплекте с установочными параметрами оборудования. Для построения планов в системах CAPP используются алгоритмы проектирования, файлы данных о характеристиках станков, а также логические схемы принятия решений. В некоторых генерирующих CAPP-системах используются экспертные системы, базирующиеся на правилах принятия решений.

Интегрированная система CAD/CAM

Эффективность производства может быть повышена посредством решения еще на этапе проектирования нового изделия некоторых вопросов, касающихся непосредственно процесса изготовления изделия, в частности: состава технологических операций, характеристик оборудования, порядка смены инструментов, необходимости в зажимных приспособлениях, а также требований к процессу сборки изделия. Потенциально удачные изделия должны иметь такую конструкцию, которая обеспечивала бы их функциональность, а также позволяла бы сделать процесс их изготовления экономически оправданным. Как проектирование конструкции изделия, так и проектирование процесса его изготовления базируется на описании его технических характеристик. С другой стороны, существуют определенные различия между этими двумя аспектами процесса проектирования изделия. Рассмотрим в качестве примера деталь, которая должна изготавливаться посредством одного из видов механической обработки – фрезерования, сверления отверстий или обработки на токарном станке. В этом случае первостепенный интерес для инженера-конструктора представляют характеристики, которыми должна обладать сама деталь: прочность детали, ее форма и функция, которую она будет выполнять. С другой стороны, интерес инженера-технолога направлен на те характеристики детали, которые не присутствуют в ней непосредственно, а именно – из какого материала необходимо ее изготовить. Инженер-технолог должен также определить подходящее место для закрепления детали на то время, пока будет выполняться ее вытачивание из заготовки. В процессе автоматизированного проектирования конструкции изделия должна также учитываться его технологичность. По этой причине большое значение приобретает возможность анализа и быстрого обмена информацией между системами CAD и CAM.

Когда системы CAD и CAM объединяются в полностью интегрированный пакет автоматизированного проектирования и автоматизированного производства, этот процесс обозначается одним акронимом - CAD/CAM. Возможность передачи данных между компьютерами по каналам связи является важным аспектом как системы CAD/CAM, так и более глубоко интегрированной системы комплексного автоматизированного производства, которая рассматривается ниже. Реализация всех функций системы CAD/CAM основывается на использовании базы данных, содержащей информацию об изделии, чертежи, спецификации материалов, маршрутно-технологические карты, а также любые другие данные, которые могут потребоваться в процессе проектирования конструкции изделия или процессе его изготовления.