Гибкая производственная система.

Главным элементом гибкого автоматизированного производства (ГАП) является гибкая производственная система.

Гибкая производственная система (ГПС) включает в себя 4-ре элемента:

гибкие производственные модули (ГПМ) от 2 до 20 единиц;

единую автоматизированную транспортно-складскую систему;

автоматизированную систему инструментообеспечения;

систему централизованного управления от ЭВМ.

Гибкий производственный модуль — это единица автоматизированного оборудования с ЧПУ, включающая в себя также робототехническую и другие устройства и обладающая возможностью автономного функционирования и оперативного переналаживания (например, станок-автомат, обрабатывающий центр, формовочная машина, сварочный автомат и т.д.). Такое оборудование способно выполнять в автоматическом режиме все технологические операции.

Робототехнические и другие устройства являются неотъемлемой составной частью любого ГПМ. Их назначение — полностью автоматизировать все вспомогательные операции, такие как: загрузка заготовок и удаление обработанных деталей; автоматическая подготовка и смена инструмента; удаление стружки, подача охлаждающей жидкости и др. ГПМ способен быстро переходить на изготовление и сборку деталей и узлов. Такая единица оборудования с успехом используется в литейных, кузнечнопрессовых, гальванических, механосборочных и других производствах,

ГПМ имеет автоматизированную связь со складом заготовок и деталей.

Единая автоматизированная транспортно-складская система (АТСС) функционирует по принципу "верни на место", т.е. заготовки со склада транспортируются к станкам простыми транспортными роботами и возвращаются на склад после обработки. В итоге через склад деталь может быть направлена от каждого станка к любому другому станку. Однако в случае необходимости (для экономии времени, увеличения загрузки оборудования и т.д.) транспортный робот может сразу передать деталь на соседний станок, минуя склад, конечно, если станок готов продолжить обработку данной детали.

Автоматизированная система инструментообеспечения (АСИ) производит автоматическую подготовку и смену инструмента (без вмешательства людей), необходимого для соответствующей программы работ. Например, для бесперебойной работы системы в течение суток в накопителях (магазинах) создается запас необходимого инструмента (несколько комплектов различного инструмента), в принципе возможно создание АСИ, которая обеспечивала бы гибкую работу оборудования до сроков, ограниченных лишь его надежностью.

Система централизованного управления от ЭВМ (ЦУ) выполняет важнейшую функциональную роль в ГПС. Она определяет порядок запуска деталей в работу и синхронно передает станкам соответствующие программы обработки. При отказе одного из станков ЭВМ перераспределяет его обязанности между другими станками. ЭВМ управляет работой также транспортно-складской системы и системы инструментообеспечения. ЭВМ определяет маршрут движения деталей по участку и разрабатывает программу инструментообеспечения. ЭВМ полностью руководит работой автоматизированного склада ГПС. По ее командам складирующий робот периодически извлекает из ячеек детали и помещает их на транспортирующие устройства, и также размещает и извлекает заготовки различной степени готовности. Все эти поступления заготовок, их движение, отгрузка готовых деталей и т.д. фиксируются в памяти ЭВМ.

Технико-экономическая эффективность функционирования ГПС состоит в:

• высокой гибкости и мобильности, что позволяет в короткий срок перестроиться на выпуск новой продукции;

• универсальности — способности обрабатывать широкую номенклатуру деталей (более 200 наименований);

• низкой чувствительности к изменению конструкции обрабатываемой детали;

• длительных сроках морального устаревания, превышающих сроки их физического износа;

• возможности повышать производительность труда и в несколько раз сокращать количество необходимого оборудования;

• возможности лучше использовать технологическое оборудование, повысить коэффициент загрузки оборудования;

• сокращении производственного цикла изготовления изделия; возможности перейти к созданию гибких автоматизированных предприятий.