2018-02-23
1086
Общие сведения о гибких производственных системах. Основные составляющие гибких производственных систем. Классификация гибких производственных систем.
Общие сведения о гибких производственных системах
Современные ГПС строят по принципу повышения уровня организации производства: ГПМ — ГАД — ГПЦ или ГАЗ. Наряду с традиционными требованиями (высокая производительность, точность, надежность и др.) к ним предъявляются новые (например, гибкость, или способность к переналадке за минимальное время), которые связаны с заказом мелких серий обрабатываемых деталей и увеличением их ассортимента. Как правило, в ГПС встраивают только автоматизированное технологическое оборудование, способное к переналадке при изменяющихся условиях производства изготовления различных партий деталей.
Достоинствами ГПС считают снижение цикла изготовления изделий, выполнение индивидуальных заказов в условиях серийного производства, сокращение численности обслуживающего персонала. Для нормальной работы ГПС должна обслуживать транспортно-пакопителъная система (ТНС), которая обеспечивает ГПС заготовками, инструментами и материалами, а также эвакуирует изготовленные изделия, заменяемые инструменты, приспособления, отходы, стружку.
Транспортно-накопительная система реализует связь между станками, контрольно-измерительным оборудованием и складом, что позволяет полностью автоматизировать производственный цикл обработки деталей. Являясь одной из основных подсистем ГПС, ТНС в значительной степени определяет технический уровень системы и ее компоновку. От работы ТНС во многом зависят надежность ГПС, ее бесперебойная работа и оптимальная загрузка оборудования.
Транспортирование деталей в ТНС может осуществляться с помощью приспособлений-спутников (ПС) и без ПС (в лотках, поддонах, кассетах). Использование ПС хотя и удорожает стоимость ТНС, но в то же время упрощает автоматизацию смены заготовок благодаря единству установочных баз ПС. Транспортирование деталей без ПС применяют обычно при ручной смене деталей (на столе станка) или при обработке большого числа изделий одного наименования.
Различают две основные компоновки ТНС — линейную и замкнутую. Выбор компоновки определяется траекторией движения деталей в горизонтальной плоскости. Помимо главных движений в ряде случаев предусматривают дополнительные пути.
Преимуществом замкнутой ТНС (по сравнению с линейной) является то, что в ней загрузочная позиция может быть совмещена с разгрузочной, вследствие чего отпадает необходимость в дополнительнойтранспортной линии для возврата ПС.
Накопление деталей в ТНС может быть централизованным или децентрализованным (на отдельных рабочих позициях). В центральном накопителе (складе) хранят заготовки, готовые детали и полуфабрикаты. Если ГПС определенное время (например, в ночную смену) функционирует без вмешательства обслуживающего персонала, то предусматривается определенный задел заготовок. Центральный накопитель связан со всеми рабочими позициями, а децентрализованные пристаночные накопители — с отдельными станками, что позволяет компенсировать разницу между временем транспортирования и временем обработки деталей.
КОМПОНЕНТЫ ГПС
Основными компонентами ГПС являются: гибкий производственный модуль (ГПМ), автоматические складская и транспортная системы (АСС и АТС) и система автоматизированного управления.
Гибкий производственный модуль должен выполнять в автоматическом режиме следующие функции:
1. переналадку на изготовление другого изделия;
2. установку изделий, подлежащих обработке в технологическом оборудовании, и выгрузку готовых изделий;
3. очистку установок от отходов производства;
4. контроль правильности базирования и установки обрабатываемого изделия;
5. контроль рабочих сред и средств, осуществляющих обработку, а также формирование корректирующих воздействий по результатам контроля;
6. замену средств обработки и рабочих сред;
7. контроль параметров, обрабатываемого изделия и формирование корректирующих воздействий по результатам контроля;
8. автоматическое управление технологическим процессом на основе принятых критериев эффективности;
9. связь с верхним уровнем управления с целью обмена информацией и приема управляющих воздействий;
10. диагностику технического состояния и поиск неисправностей.
Применение автоматической складской системой в ГПС необходимо для хранения запаса объектов обработки, инструмента, приспособлений, материалов в связи с тем, что при многонаменклатурном производстве невозможно организовать обработку различных партий деталей в едином ритме, подобно автоматическим линиям с жестким циклом. Автоматическая складская система используется в качестве организующего звена, информационная модель которого может применяться для планирования работы ГПС, так как сменно - суточное задание рассчитывается на основании информации о наличии предметов и средств обработки на складе. Она должна иметь достаточную емкость для обеспечения непрерывности многосменного технологического цикла при рациональном использовании площадей и объемов производственных помещений, обеспечить сохранность обрабатывающих устройств и готовых изделий в заданном ориентировочном положении при операциях приема, хранения и выдачи, а также учет комплектности склада и выдачу информации об этом на верхний уровень управления. Автоматическая транспортная система, входящая в ГПС, обеспечивает получение из АСС и возврат изделий (полуфабрикатов, материалов, комплектующих изделий, инструмента, технологической оснастки и др.), перемещение их в заданном направлении с заданной скоростью, переукладку с одних транспортных средств на другие, установку на приемные устройства с заданной точностью, транспортировку изготовленных изделий на склад готовой продукции и т.д. Эта система должна удовлетворять требованиям ГПМ, сохранять ориентацию перевезенного груза, осуществлять связь с верхним уровнем управления. В состав АТС входят основное транспортное оборудование, основу которого составляют накопительно-ориентиррующие устройства. В зависимости от условий производства в ГПС применяются транспортные средства трех видов: напольные роботы - электроробокары, подвесные транспортные роботы и конвейерные системы.
