5.1. Характеристика автоматического производства.

В нашей стране широкое распространение получили автоматические поточные линии, объединяющие комплексы автоматически работающих агрегатных станков и станков-автоматов.

Недостаток – узкая ориентация на изготовление определенного вида изделий. В связи с этим подобные средства можно использовать только там, где производство носит массовый, устойчивый характер.

В промышленно развитых странах крупносерийное и массовое производство составляет лишь 20%, а единичное, мелкосерийное и серийное производство – 80 %.

В целях разрешения противоречий, обусловленных, с одной стороны, мелкосерийностью объектов производства, а с другой, крупными масштабами самого производства, были разработаны методы групповой технологии.

Следующим шагом на пути автоматизации производства является разработка программируемых и за счет этого перенастраиваемых средств, то есть гибкого оборудования. К ним относятся станки с ЧПУ, в том числе обрабатывающие центры, промышленные роботы и другое оборудование. Еще большей гибкостью обладают системы, управляемые от ЭВМ. Подобные системы называют по разному:

В Японии – гибкой автоматизацией, гибким производственным комплексом.

В США – гибкой производственной системой (FMS). (ГПС).

В нашей стране такого рода комплексы называют гибким автоматическим производством (ГАП).

ГАП функционирует на основе программного управления и групповой ориентации производства. На первом этапе ГАП может быть автоматизированным, то есть включать операции, выполняемые с участием человека.

ГАП включает исполнительную систему, состоящую из технологической, транспортной, складской систем и систему управления.

Преимущества ГАП по сравнению с участками, состоящими из универсальных станков:

• резкое увеличение производительности труда в процессе изготовления единичной и мелкосерийной продукции благодаря более высокой загрузке оборудования;

• быстрое реагирование на изменение требований заказчиков;

• существенное повышение качества продукции за счет устранения ошибок и нарушений технологических режимов, неизбежных при ручном труде;

• сокращение времени производственного цикла в несколько раз;

• уменьшение капитальных вложений, площадей и численности обслуживающего персонала прежде всего за счет трехсменного режима работы, при этом две смены ведутся практически под наблюдением оператора;

• снижение объема незавершенного производства;

• повышение эффективности управления за счет исключения человека из производственного процесса;

• улучшение условий труда, устранение сложных, трудоемких и тяжелых операций, освобождение человека от малоквалифицированного и монотонного труда.

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.

Проблемы, возникшие при применении гибких систем:

• ГПС не достигла поставленных целей по рентабельности; она оказалась слишком дорогостоящей по сравнению с преимуществами, достигнутыми с ней. Обнаружено, что причиной высокой стоимости оборудования были несоразмерные расходы на приспособления и транспортную систему;

• разработка и введение в эксплуатацию комплексной ГПС оказалось трудным, а также дорогостоящим;

• из-за недостатка опыта было трудно выбирать подходящие типы систем и оборудование для нее;

• имеется мало поставщиков систем, которые могут поставлять сложные системы.

• в некоторых случаях эксплуатационники получили опыт фактически слабой гибкости;

• конструктивные элементы ГПС, например, станки, системы управления и периферийные устройства часто оказывались неподходящими к системе и вызывали лишние проблемы по стыковке;

• эксплуатационники часто не имеют достаточной готовности к эксплуатации сложной системы;

• длительный срок выполнения проекта от конструирования до запуска системы.

Перспективы применения гибких систем:

• 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 за счет автоматизации крепления деталей;

• введение в ГПС таких операций, как промывка, покрытие, термообработка, сборка и т. д.;

• развитие профилактического техобслуживания.

Значение ГПС.

• 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.