5.10. Сущность и особенности использования гибких производственных систем

На сегодняшний день сфера распространения поточ­ных форм организации производства и соответствующих ви­дов поточных линий (ОНПЛ, ОППЛ, МНПЛ, МППЛ, АЛ, РЛ) огра­ничена в основном массовым и крупносерийным типами про­изводства, доля которых в общем объеме производства относительно невелика и постоянно уменьшается под воздействи­ем ряда факторов, порождаемых научно-техническим прогрес­сом. К числу таких факторов относятся частая сменяемость выпускаемых изделий, возрастание многономенклатурности производства изделий, деталей и сборочных единиц и т.д.

В общем случае под гибкой производственной системой по­нимается автоматизированное производство, построенное на современных технических средствах (станках с ЧПУ, роботи­зированных технологических комплексах, гибких производ­ственных модулях, транспортно-накопительных и складских системах и т.д.), способное обеспечивать выпуск широкой но­менклатуры продукции, однородной лишь по своим основным конструктивным и технологическим параметрам и способное безынерционно переходить на выпуск новых изделий любого наименования.

К числу основных факторов, обусловливающих эффективность функционирования ГПС, относятся:

1. групповая технология обра­ботки деталей.

2. комплексная автома­тизация всех основных и вспомогательных технологических операций;

3. программная переналадка технологического обо­рудования;

4. автоматизация конструкторско-технологической и организационной подго­товки производства;

5. автоматизация управления производ­ственно-технологическими процессами, осуществляемого в режиме реального времени;

6. оптимизация опе­ративно-производственного планирования, позволяющая по­лучить максимальную загрузку оборудования, минимизировать производственный цикл и обеспечить комплектность деталей и сборочных единиц для сборки.

Гибкие производственные системы отличаются от техни­ческих систем, состоящих из универсального оборудования и автономно работающих станков с ЧПУ и от производств, обо­рудованных линиями (АЛ, РЛ и др.) с механической связью. От первых ГПС отличаются высокой производительностью оборудования и труда как за счет одновременного выполнения многих опера­ций производственного процесса с одной установки обраба­тываемого предмета труда, так и за счет того, что ГПС может работать в автоматическом режиме круглосуточно. От авто­матических линий ГПС отличается более высокой гибкостью, позволяющей обрабатывать широкую номенк­латуру изделий и осуществлять быструю смену объектов производства.

Рассмотрим основные формы гибкости гибких производственных систем.

Степень гибкости, как ключевая характеристика работы ГПС, может быть определена вели­чиной затрачиваемого времени или количеством необходимых дополнительных расходов, требующихся для перехода на выпуск изделий определенного наименования, а также широтой номенклату­ры выпускаемой продукции.

Степень гибкости производственной системы является многокритериальным параметром. В зависимости от специфики решаемой задачи, принято выделять раз­личные типы гибкости ГПС:

1. машинная гибкость – простота перестройки технологи­ческого оборудования для производства заданного множества изделий каждого наименования;

2. технологическая гибкость – способность системы про­изводить заданное множество деталей каждого наименования с использованием разных вариантов технологического процесса;

3. структурная гибкость – возможность расширения ГПС за счет введения новых дополнительных технологических моду­лей, а также возможность объединения нескольких систем в единый комплекс;

4. гибкость по объему выпуска – способность системы эко­номично изготавливать изделия каждого наименования при разных размерах партий запуска (характеризуется минимальным размером партии изделий, при котором использо­вание системы остается экономически эффективным);

5. гибкость по номенклатуре – способность системы к об­новлению выпускаемой продукции. (характеризуется сроками и стоимостью подготовки производства деталей нового наиме­нования). Для обеспечения данного типа гибкости важное значение имеет унификация конструктивных и технологических ре­шений, достигаемая за счет автоматизации процессов конст­руирования изделий и технологической подготовки производ­ства, а также широкого применения принципов групповой тех­нологии.

Действие указанных факторов обеспечивается за счет комплекса функциональных элементов ГПС, делящихся на две укрупненные части:

1. производственно-технологические функциональные эле­менты.

2. информационно-вычислительные и управляющие элементы.

Производственно-технологическая часть ГПС предназна­чена для выполнения всех основных и вспомогательных тех­нологических процессов и операций над элементами материального потока. При ее проектировании используется блочно-модульный прин­цип построения организационных уровней системы

Основными элементами производственно-технологиче­ской части ГПС являются: гибкий производственный моду­ль (ГПМ), роботизированный технологический комплекс (РТК) и система обеспечения (СО).

На рис. 5.5 представлена структура гибкой производственной системы.

Рис. 5.5. Структура ГПС