Основные понятия гибкого автоматизированного
производства
Гибкое автоматизированное производство (ГАП) - принципиально новая концепция в машиностроении, ведущая к созданию автоматизированного завода будущего. Новое в концепции ГАП состоит в том, что ей свойственен централизованный способ организации производства, предусматривающий как можно более полную обработку деталей на одной рабочей машине. Новая концепция позволяет полностью интегрировать весь производственный цикл - от идеи до выпуска готовой продукции - путем автоматизации всего комплекса процессов производства и управления на базе ЭВМ и современных достижений в электронике и приборостроении. Переход с выпуска одного изделия на выпуск другого осуществляется без остановки технологического и любого другого оборудования (требуемая переналадка идет параллельно с выпуском предыдущего изделия).
Рассмотрим основные понятия ГАП [3].
Обобщенным понятием, распространенным на все организационные структуры и виды ГАП, является понятие гибкая производственная система (ГПС).
ГПС - это несколько единиц технологического оборудования, снабженного средствами и системами, обеспечивающими функционирование оборудования в автоматическом режиме; при этом ГПС должна обладать свойством автоматизированной переналадки при переходе на производство новых изделий в пределах заданной номенклатуры.
Пo организационным признакам ГПС подразделяют на следующие виды: гибкая автоматизированная линия (ГАЛ); гибкий автоматизированный участок (ГАУ); гибкий автоматизированный цех (ГАЦ); гибкий автоматизированный завод (ГАЗ).
ГАЛ и ГАУ состоят из гибких производственных модулей (ГПМ) или отдельных единиц технологического оборудования.
Под ГПМ понимается единица технологического оборудования, оснащенная системой ЧПУ или каким-либо другим устройством программного управления и функционирующая как самостоятельно, так и в составе ГПС; при этом все функции, связанные с изготовлением изделия, должны осуществляться автоматически.
В общем случае средства автоматизации ГПМ включают в себя: накопители заготовок, режущего и мерительного инструмента; технологической оснастки; приспособления-спутники; устройство загрузки-выгрузки обрабатываемых изделий; устройство замены технологической оснастки; устройство удаления отходов; устройство автоматизированного контроля; устройство диагностирования технического состояния оборудования и инструмента; системы автоматической переналадки; устройства обеспечения точности обработки; устройства .стабилизации технологического процесса и др. Каждая конкретная ГПС оснащается только теми из указанных устройств, которые необходимы для ее работы. Структурная схема ГПМ представлена на рис. 2.
Совокупность единицы технологического оборудования, промышленных роботов (ПР) и средств оснащения, функционирующая автономно и осуществляющая многократные рабочие циклы, называется роботизированным технологическим комплексом (РТК).
Характерной особенностью ГПМ является возможность их встраивания в ГАЛ или ГАУ.
ГАЛ - это ГПС, состоящая из ГПМ, РТК или другого технологического оборудования, объединенного автоматизированной системой управлени(АЗУ).
Особенностью ГАЛ является расположение технологического оборудования в соответствии с принятой последовательностью технологических операций. На ГАЛ в отличие от традиционных автоматических линий можно обрабатывать детали заранее неизвестных конструкций, которые по технологии обработки аналогичны ранее изготовлявшимся деталям; при этом обрабатываемые заготовки перемещаются в транспортной системе только по заранее определенным маршрутам. Гибкость производства в ГАЛ реализуется применением станков о ЧПУ, сменой (на станках) отдельных агрегатов, узлов и многошпиндельных головок.
ГАУ - это ГПС, состоящая из ГПМ, РТК или другого технологического оборудования, объединенных АСУ, в которой в отличие от ГАЛ предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования, что обеспечивает оптимальную загрузку последнего и позволяет изготавливать детали в комплекте, необходимом для сборки изделия.
В состав ГАУ может входить автономно функционирующее технологическое оборудование, не связанное общей транспортной системой с остальным оборудованием; возможно также выполнение отдельных ручных операций, например, загрузки-разгрузки обрабатываемых деталей на приспособлениях-спутниках.
ГАЦ - это ГПС, представляющая собой совокупность ГАЛ и (или)
ГАУ, предназначенных для изготовления изделий заданной номенклатуры.
ГАЗ представляет собой ГПС, состоящую из ГАЦ и обеспечивающую выпуск готовых изделий в соответствии с планом основного производства. В состав ГАЗ могут входить и неавтоматизированные участки и цехи.