Практика та перспективи розвитку гнучких виробничих систем

Сучасне промислове виробництво характеризується, як уже відзначалося, прискореним оновленням продукції внаслідок посилення конкуренції, технологічного прогресу та орієнтації на виготовлення продукції для конкретного споживача, що зумовлює зниження серійності випуску продукції. Як правило, виробничий апарат промислових підприємств обновляється повільніше, ніж вироби, що випускаються. Звідси виникає гостра проблема адаптації виробництва до параметрів продукції, що швидко змінюється.

Виробнича система, що відповідає сучасним вимогам конкуренції, ураховує тенденції і перспективи розвитку промислового виробництва, має бути:

· високоефективною — характеризуватися високою продуктивністю за мінімальних витрат виробництва;

· високоадаптивною, що передбачає високий рівень гнучкості техніки і технології та забезпечує мінімум трудових і матеріальних витрат під час зміни (відновленні) об’єктів виробництва;

· стабільною, що характеризується постійним складом і структурою технічних засобів, технологічного процесу й організації виробництва протягом визначеного часу.

Сучасна виробнича система має поєднати гнучкість нижчих (одиничного, дрібносерійного) і високу продуктивність вищих (великосерійного, масового) типів виробництва. При цьому під гнучкістю виробництва розуміється його спроможність без яких-небудь істотних змін техніки, технології й організації виробництва забезпечувати перехід на нові вироби в найкоротші терміни і з мінімальними витратами трудових та матеріальних ресурсів незалежно від зміни конструктивних і технологічних характеристик виробів.

Створення матеріально-технічної бази неможливо без наявності у країні постійно розвивається випереджальними темпами машинобудування на основі передових світових досягнень науки й техніки. Основою такого машинобудування є всебічна комплексна автоматизиція процесів від ідеї створення до виробництва й поставки готової продукції, аналізу її використання з метою постійного поліпшення якості й відновлення.

Створення прогресивних технологічних систем стало можливо у результаті розвитку таких галузей науки й техніки, як технологія машинобудування, електроніка, інформатика, математика, економіка, організація виробництва й ін. Це системи взаємозалежних машин, приладів, устаткування, що виконують основні, допоміжні й обслуговуючі процеси на основі нової організації й управління. Правильно збалансовані з урахуванням техніко-економічних факторів системи здатні вирішити завдання по підвищенню продуктивності праці, зниженню споживання ресурсів, підвищенню якості продукції.

У нових умовах господарювання прогресивним є тільки таке виробництво, що активно й динамічно реагує на виникаючі завдання. Науково-технічний прогноз розвитку промислового виробництва показує, що саме гнучкі виробничі системи (ГПС) щонайкраще задовольняють вимогам замовника, вирішують проблеми конкурентоспроможності продукції на світовому ринку, забезпечують високу рентабельність виробництва і його ефективність. Ці системи дозволяють уникнути затоварення непотрібною продукцією і ефективної витрати всіх видів ресурсів. Цей тип виробництва може працювати по прогресивному принципі «роби вчасно», тому що поставки заготівель, деталей, складань і т.д. здійснюються строго й у певний час.

Необхідність прискорення темпів відновлення продукції спричиняється перехід машинобудування від автоматизації окремих елементів виробничого процесу до комплексної автоматизації на всіх рівнях, застосуванню ГПС в умовах одиничного, серійного й масового виробництв. Нова концепція відкрила шляхи рішення сформованого протиріччя між високою продуктивністю й відсутністю мобільності виробничого устаткування масового виробництва, високою мобільністю і низькою продуктивністю універсальних верстатів одиничного й серійного виробництва.

Значення наукових і технічних проблем гнучких виробничих систем для народного господарства полягає у створенні й удосконаленні методів і засобів технологічного, інформаційного та математичного забезпечення, які підвищують рівень гнучкості й автоматизації виробничих процесів, забезпечують їх автономне функціонування у різних галузях народного господарства. Як наслідок, досягається підвищення продуктивності, надійності, ритмічності та поліпшення інших показників діяльності як окремих автоматизованих технологічних одиниць, так і інтегрованих систем загалом, а також створюються умови для усунення людини зі сфери працемістких і небезпечних робіт та інтелектуалізації її діяльності.

Напрямки досліджень:

Створення і модифікація методів, алгоритмів і програм проектування й моделювання складних розподілених у просторі гнучких систем виробничого призначення та їх компонентів.

Розроблення методів моделювання і планування, математичного, алгоритмічного й програмного забезпечення завдань синтезу складних розподілених у просторі гнучких систем виробничого призначення, що відрізняються фізичними принципами реалізації, конструктивною та технологічною базами виконання, складом функціональних засобів й устаткуванням, технічним призначенням і методами керування на різних рівнях ієрархічної структури.

Оптимізація параметрів структури та режимів роботи окремих компонентів і гнучких виробничих систем загалом за енергетичними критеріями, показниками продуктивності, собівартості й надійності.

Розроблення фізичних моделей і проектування компонентів інтегрованих гнучких виробничих систем для різних галузей виробництва.

Створення й розроблення методологічних засад використання гнучких засобів промислової робототехніки з елементами штучного інтелекту у виробничих, технологічних та організаційно–технічних процесах.

Дослідження методів і засобів технологічного, математичного, інформаційного, технічного забезпечення гнучких виробничих систем з автоматичним формуванням програм їх функціонування.