Технологічні основи гнучких виробничих систем. Основні поняття й визначення. Основні етапи виробничого процесу

Полтавський політехнічний коледж Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут»

Спеціальність 5.090227

«Обробка матеріалів на верстатах і автоматичних лініях»

«ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ГНУЧКИХ ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ»

Введення

У нашій країні широке поширення одержали автоматичні потокові лінії, що поєднують комплекси автоматично працюючих агрегатних верстатів і верстатів-автоматів.

Недолік - вузька орієнтація на виготовлення певного виду виробів. У зв'язку із цим подібні засоби можна використати тільки там, де виробництво носить масовий, сталий характер.

У промислово розвинених країнах крупносерийное й масове виробництво становить лише 20%, а одиничне, дрібносерійне й серійне виробництво - 80 %.

З метою дозволу протиріч, обумовлених, з одного боку, дрібносерийностью об'єктів виробництва, а з іншої, великими масштабами самого виробництва, були розроблені методи групової технології.

Наступним кроком на шляху автоматизації виробництва є розробка програмувальних і за рахунок цього  засобів, що перенастроюються, тобто гнучкого встаткування. До них відносяться верстати зі ЧПК, у тому числі обробні центри, промислові роботи й інше встаткування. Ще більшою гнучкістю володіють системи, керовані від ЕОМ. Подібні системи називають по різному:

У Японії - гнучкою автоматизацією, гнучким виробничим комплексом.

У США - гнучкою виробничою системою (FMS). (ГВС).

У нашій країні такого роду комплекси називають гнучким автоматичним виробництвом (ГАВ).

ГАВ функціонує на основі програмного керування й групової орієнтації виробництва. На першому етапі ГАВ може бути автоматизованим, тобто  включати операції, виконувані за участю людини.

ГАВ включає виконавчу систему, що складається з технологічних, транспортних, складський систем і систему керування.

Переваги ГАВ у порівнянні з ділянками, що складаються з універсальних верстатів:

різке збільшення продуктивності праці в процесі виготовлення одиничної й дрібносерійної продукції завдяки більш високому завантаженню встаткування;

швидке реагування на зміну вимог замовників;

істотне підвищення якості продукції за рахунок усунення помилок і порушень технологічних режимів, неминучих при ручній праці;

скорочення часу виробничого циклу в кілька разів;

зменшення капітальних вкладень, площ і чисельності обслуговуючого персоналу насамперед  за рахунок трехзміного режиму роботи, при цьому дві зміни ведуться практично під спостереженням оператора;

зниження обсягу незавершеного виробництва;

підвищення ефективності керування за рахунок виключення людини з виробничого процесу;

поліпшення умов праці, усунення складних, трудомістких і важких операцій, звільнення людини від малокваліфікованої й монотонної праці.

ГВС знаходять застосування в основному у верстатобудуванні, машинобудуванні.

Аналіз ГВС дозволяє зробити деякі висновки:

керування транспортними системами й роботою верстатів здійснюється однієї або декількома окремими ЕОМ;

число верстатів у ГВС коливається від 2 до 50. Однак 80% ГВС складено з 4-5 верстатів і 15% з 8 - 10;

рідше зустрічаються системи з 30-50 верстатів (2-3%);

найбільший економічний ефект від використання ГВС досягається при обробці корпусних деталей, ніж від їхнього використання при обробці інших деталей, наприклад деталей типу тіл обертання. Наприклад у Німеччині їх 60%, у Японії - більше 70, у США - близько 90%;

різна й ступінь гнучкості ГВС. Наприклад у США переважають системи для обробки виробів у межах 4-10 найменувань, у Німеччині - від 50 до 200;

нормативний строк окупності ГВС у різних країнах 2 - 4,5 роки.

Проблеми, що виникли при застосуванні гнучких систем:

ГВС не досягла поставленої мети по рентабельності; вона виявилася занадто дорогої в порівнянні з перевагами, досягнутими з нею. Виявлено, що причиною високої вартості встаткування були нерозмірні витрати на пристосування й транспортну систему;

розробка й введення в експлуатацію комплексної ГВС виявилося важким, а також дорогим;

через недолік досвіду було важко вибирати підходящі типи систем і встаткування для неї;

є мало постачальників систем, які можуть поставляти складні системи