Технологии в производстве

Технологические изменения происходят практически во всех отраслях промышленности, но многие из них уникальны и применяются исключительно в конкретных сферах. Например, железобетонные блоки с предварительным напряжением являются технологическим новшеством только для строительного производства. Основное требование к проектированию автомобилей заключается в том, что машины должны производиться из комплектующих, подлежащих вторичной переработке.

За последние несколько десятков лет в технологии появилось много новшеств и достижений, оказавших значительное влияние на работу компаний во многих отраслях промышленности. Эти достижения, которые и стали предметом рассмотрения в данном дополнении, можно разделить на две большие категории — системы технического обеспечения и системы программного обеспечения.

Основным результатом появления новых технологий в техническом обеспечении стал более высокий уровень автоматизации процессов; благодаря им создается оборудование, выполняющее трудоемкие операции, которые раньше выполнялись людьми. В качестве примеров можно назвать станки с числовым программным управлением, обрабатывающие центры, промышленные роботы, автоматизированные системы подачи материалов и гибкие производственные системы. Все это оборудование, которое управляется компьютером, широко применяется в производстве. Технологии, основанные на разработках программного обеспечения, широко используются при проектировании продукции, а также для анализа и планирования производственной деятельности. Наиболее известны из них системы автоматизированного проектирования и автоматизированные системы планирования и управления производством.

Системы программного обеспечения

Системы автоматизированного проектирования (Compu-ter-Aided Design — CAD) позволяют использовать в ходе проектирования продукции и технологических процессов мощь компьютерной техники. CAD объединяет несколько автоматизированных методов, основными из которых являются компьютерная графика и автоматизированное моделирование (Computer- Aided Engineering — САЕ). Компьютерная графика применяется для исследования визуальных характеристик продукции, а САЕ — для оценки ее инженерных характеристик. CAD также включает методы, связанные с проектированием производственного процесса, известные под общим названием автоматизированная (технологическая) подготовка производства (Computer-Aided Process Planning — САРР). САРР применяется для разработки компьютерных программ управления станками, а также программ обработки деталей на обрабатывающих центрах и на другом оборудовании (например, на установках очистки и промывки). Такие программы еще называют планами технологического процесса. Наиболее сложные системы CAD способны также выполнять отбраковочные испытания, позволяя тем самым тестировать опытный образец на ранних фазах и своевременно вносить модификации в его конструкцию.

Система автоматизированного проектирования применяется при разработке практически любой продукции, от компьютерных чипов до картофельных чипсов. Так, например, компания Frito-Lay использовала CAD в процессе создания новой продукции — закрученных чипсов двойной плотности О'Grady's. В ходе разработки этого продукта возникла проблема, которая заключалась в том, что при неправильной нарезке картофеля чипсы получались пригоревшими с наружной стороны и сырыми внутри. Кроме того, они были слишком хрупкими (и ломались при расфасовке в пакеты) и их невозможно было обработать, например, пропиткой плодов авокадо. С помощью CAD математически определили правильный угол и количество витков нарезки, после чего прототип продукции О'Grady's прошел проверку на прочность на "дробилке" компании Frito- Lay, и сегодня эту продукцию можно приобрести в любом бакалейном магазине в США.

Современные производители используют методы автоматизированного проектирования при разработке купальных костюмов по индивидуальным заказам. Мерки, снятые с будущего владельца, закладываются в специальную компьютерную программу вместе с информацией о модели, выбранной заказчиком. Работая с клиентом, проектировщик изменяет дизайн костюма на экране компьютера, на котором изображена фигура человека, одетая в конкретную модель. Затем компьютер распечатывает окончательный образец, на основе которого кроится и шьется полностью соответствующий пожеланиям заказчика купальный костюм.

Автоматизированными системами планирования и управления производством (Automated Manufacturing Planning and Control Systems — MP&CS) называют компьютерные информационные системы, помогающие планировать процесс, составлять графики и следить за ходом выполнения производственных операций. Эти системы непрерывно получают из заводских цехов сведения о состоянии работ, поступлении материалов и т.д., и составляют наряд-заказы на изготовление и поставку. Сложные автоматизированные системы планирования и управления производством выполняют обработку поступивших заказов, управляют работой в цехах и закупками и ведут производственный учет. Более подробно о том, как работают такие системы, рассказывается в этой книге, в части IV.