Принципы организационно-технологического проектирования гибких производственных систем, страница 2

Анализ целевых функций оптимального управления процессами металлообработки позволяет классифицировать их по реализуемому показателю оптимальности, числу переменных параметров и характеру накладываемых ограничений.

Состав, структура и функции ГПС определяются уровнем ее организационной структуры (ГАЦ, ГАЛ, ГАУ, ГПМ), степенью автоматизации и специализации технологических задач, типов изделий, серийностью их изготовления, частотой смены продукции и др. В значительной мере они зависят от состава и структуры производственной системы, в которой создается ГПС. И наоборот, создание ГПС не может не оказывать влияния и не изменять структуру и качественный состав производственной системы более высокого уровня. Другими словами, создание ГПС невозможно без учета производственных условий и частичной реорганизации производственной системы более высокого уровня, включающей ГПС.

На рис. 9.2 показаны примеры функциональной структуры ГПС на уровнях линии, участка (а), цеха (б), раскрывающие разнообразие связей между подсистемами.

Функциональная структура является базой для формирования элементной структуры ГПС, т.е. определения состава технических средств, программного и информационного обеспечения, а также людских ресурсов, выполняющих в совокупности функции  подсистем ГПС в целом. Пример элементной структуры ГАУ приведен на рис. 9.3.

Разработка элементной структуры ГПС заключается в комплексировании элементов, определении взаимосвязей, структур и массивов ИО и ПО.


Рис. 9.2. Функциональные структуры производственных подразделений ГПС [95]: а)  ГАЛ, ГАУ; б) ГАЦ.


Рис. 9.3. Элементная структура ГАУ.


При разработке элементной структуры рассматривают различные варианты конструкций технических средств, возможности разработки или применения информационного обеспечения и программных средств, обеспечивающих решение стоящих перед ГПС задач. В ходе работы выбирается наиболее рациональный вариант элементной структуры, а также возможный и целесообразный уровни автоматизации. Элементную структуру ГПС можно представить более детально, разбив каждое устройство на отдельные элементы - систему управления, программное обеспечение, исполнительные механизмы, датчики и др.

Что касается мощности систем, то в среднем участок ГПС содержит 8-9 станков [254], хотя разброс "размеров" ГПС существенен и зависит от типа деталей (рис. 9.4).

Рис. 9.4. Относительное распределение ГПС по числу станков

В силу того, что основную роль при создании производственной системы играют ОТО и средства складирования и транспортировки (инструментальное и контрольно-измерительное обеспечения имеют вспомогательное значение), остановимся лишь на характеристиках автоматических транспортно-складских систем (АТСС).

Основными функциями АТСС является автоматическое обеспечение ГПМ заготовками и инструментом, автоматическая уборка отходов из ГПМ, хранение и накапливание материалов, заготовок, инструмента, готовой продукции и отходов, т.е. обеспечение бесперебойного функционирования ГПС.

Анализ построения и функционирования, известных АТСС ГПС механообработки позволяет выделить следующие принципы  транспортирования заготовок: 1 - раздельный (на поддонах-держателях, спутниках), 2 - накопительный (магазин, накопительный поддон), 3 - комбинированный (рис. 9.5, а), а также их накапливания: 4 - централизованный, 5 - децентрализованный, 6 - комбинированный (рис. 9.5, б).

Рис. 9.5. Относительное распределение ГПС по принципам перемещения материалов и построения накопителей

Рис. 9.6. Организация потоков заготовок:

ЗЗ - зона загрузки; ЗР - зона разгрузки.