Техніко-технологічна база підприємства, Детальна інформація

Автомат - це робоча машина, цикл автоматичної роботи якої не переривається із закінченням виконання операції, тобто вона в автоматичному режимі неперервно виконує велику кількість операцій, потребуючи лише контролю й налагодження з боку робітника.

Друга стадія автоматизації — це комплексна автоматизація, тобто виконання в автоматичному режимі всіх операцій технологічних процесів виготовлення продукції, організація комплексно автоматизованих дільниць та виробничих підрозділів більшого масштабу.

Можливості комплексної автоматизації великою мірою залежать від типу виробництва. Найбільше піддається автоматизації масове виробництво, що характеризується вузькою спеціалізацією робочих місць, чіткою і стійкою спрямованістю потоків заготовок, матеріалів, деталей від одного робочого місця до іншого, а також між цехами. Масове виробництво характеризується випуском виробів з добре відпрацьованою, незмінною протягом тривалого часу конструкцією (хоча можливий випуск кількох близьких у конструктивно - технологічному відношенні модифікацій основного виробу), високою стабільністю технологічних процесів на всіх робочих місцях. Тут розвиток автоматизації йшов по шляху створення автоматичних потокових ліній (АПЛ).

Автоматична потокова лінія - це автоматична система машин, які розташовані по ходу технологічного прогресу і при відсутності безпосередньої участі робітника здійснюють у строгій послідовності та із заданим ритмом технологічні операції по виготовленню продукції. Людиною виконуються функції налагодження обладнання й контролю за його роботою.

Автоматизація серійного і дрібносерійного виробництва пов'язана з великими труднощами. Широка номенклатура продукції, малі обсяги випуску кожного її найменування та часте змінювання номенклатури зумовлюють найбільші труднощі й найбільші затрати по автоматизації в цих умовах, оскільки одночасно з автоматизацією тут необхідно забезпечити високу гнучкість виробництва.

Гнучкість виробництва - це його здатність виготовляти широку номенклатуру виробів та швидко й економічно здійснювати перехід від випуску одних до випуску інших найменувань виробів.

У відповідності з цим гнучке виробництво повинно характеризуватись такими трьома властивостями: виробляти широку номенклатуру продукції; швидко й економічно переходити від випуску одних до випуску інших найменувань виробів у межах встановленої їх номенклатури; допускати зміни номенклатури виготовлюваних виробів без зміни технологічного оснащення виробництва.

Необхідний ефект від автоматизації серійного і дрібносерійного виробництва може бути досягнутий лише в тому випадку, якщо вона буде здійснюватись комплексно, що забезпечується використанням такої основної складової технічної компоненти ТТБ підприємств цих типів виробництва, як верстати з ЧПУ. Практика використання верстатів з ЧПУ на вітчизняних та іноземних підприємствах виявила їх величезні технологічні, організаційні та економічні переваги:

продуктивність таких верстатів порівняно зі звичайними (традиційними) вища приблизно в 3-5 разів;

трудомісткість переналагодження нижча на 60-70%, оскільки переналагодження верстатів полягає в заміні програми, записаної на відповідному носії;

значно скорочується потреба у виробничих площах;

знижуються затрати на технологічне оснащення;

зекономиться час на здійснення контрольних операцій;

підвищується якість продукції.

Отже, вирішення проблеми комплексної автоматизації дрібносерійного і серійного виробництва при одночасному забезпеченні його гнучкості приводить до створення гнучкого автоматичного виробництва.

Гнучке автоматичне виробництво (ГАВ) — це інтегроване автоматичне виробництво широкої номенклатури виробів, що володіє здатністю переходити від випуску одних до випуску інших найменувань виробів у межах встановленої їх номенклатури і допускає зміну номенклатури виробів без зміни свого технологічного оснащення.

На початкових етапах створення ГАВ, коли рівень автоматизації ще не дозволяє повністю звільнити людину від безпосередньої участі в процесі виробництва, має місце гнучке автоматизоване виробництво. На жаль, це поняття не має чітких меж, оскільки навіть при незначній автоматизації виробництва таке виробництво повинно вважатись автоматизованим. Однак це виробництво вже давно існує і не є чимось принципово новим, а тому сучасному етапу автоматизації виробництва (сучасному етапу НТР) відповідає створення саме гнучкого автоматичного виробництва. ГАВ реалізується з допомогою виробничих систем, яким притаманні властивості гнучкості й автоматичності функціонування.

Гнучка автоматична виробнича система (ГАВС) - це виробнича система, яка реалізує гнучкий автоматичний процес виробництва і є взаємоузгодженою сукупністю верстатів з ЧПУ, промислових роботів, автоматичних транспортних засобів, автоматичних складів, центральної управляючої ЕОМ та обслуговуючих всі ці засоби працівників, що обслуговують ці засоби.

В умовах найбільш розвинутого варіанту автоматизації підготовки виробництва та управління підприємством ГАВС функціонує в середовищі, що включає автоматизовану систему управління підприємством (АСУП), автоматизовану систему наукових досліджень (АСНД), систему автоматизованого проектування виробів (САПР "В"), систему автоматизованого проектування технологічних процесів (САПР "ТП"), а також інші виробничі системи. Управління ГАВС здійснюється з допомогою її центральної системи управління (СУ ГАВС) і локальних систем управління (ЛСУ) окремих її підсистем і компонентів.

Необхідно зазначити, що загалом наявність АСУП, САПР "В" та САПР "ТП" не є обов'язковою. ГАВС може функціонувати також при звичайній системі управління підприємством, при звичайних системах конструкторської й технологічної підготовки виробництва. Важливо лише, щоб власні процеси ГАВС здійснювались автоматично за розробленими спеціально для цього програмами.

ГАВС комплектуються верстатами з ЧПУ другого покоління, до яких належать верстати, обладнанні магазином з набором різного металообробного інструменту і спеціальним пристроєм, що дозволяє автоматично за заданою програмою діставати інструмент з магазину, встановлювати його в робочому органі верстату, а після закінчення обробки предмета праці знімати інструмент і поміщати його в магазин. Такі верстати одержали назву багатоцільових верстатів (обробних центрів). По продуктивності вони еквівалентні 3-4 верстатам з ЧПУ і 8 - 12 звичайним верстатам.

Важливу роль в ГАВС відіграють промислові роботи або автоматичні маніпулятори з ЧПУ. Промисловий робот - це машина-автомат, запрограмована на виконання допоміжних і деяких основних виробничих операцій. За призначенням промислові роботи діляться на: виробничі, зайняті виконанням основних операцій технологічних процесів зварювання, складання і т.д.; зайняті виконанням транспортних та інших допоміжних операцій-установка і зняття заготовок, завантаження і розвантаження накопичувачів заготовок, складування виробів тощо.

На перших порах широко використовувались роботи - маніпулятори, функціонуючі по жорсткій програмі й не здатні адаптуватись до оточуючої обстановки. В даний час виготовляються й використовуються в ГАВС адаптивні роботи, оснащені штучними органами відчуття - від дотику до телевізійного зору, а також елементами штучного інтелекту Вони здатні виконувати такі складні операції, як вибір потрібних деталей із їх сукупності, орієнтування деталей при складанні та ін.

Важливою складовою ГАВС є автоматичні транспортні засоби, в якості яких найчастіше використовуються: підвісні та підлогові транспортери; транспортні візки, керовані від магнітних шин, прокладених під підлогою у відповідності з траєкторією транспортного шляху.

До складу ГАВС входить система зберігання й автоматичного розподілу об'єктів виробництва. Ця система включає:

а) центральний склад (ЦС), призначений для обслуговування всієї ГАВС;

б) проміжні накопичувані (ПН), кожний з яких призначений для зберігання й автоматичного розподілу об'єктів виробництва між окремими одиницями й групами обслуговуваного ним обладнання.

ЦС і ПН створюються у вигляді одноярусних (для великих виробів) або багатоярусних (для дрібних виробів) стелажів, обслуговуваних штабелерами - маніпуляторами з ЧПУ.

Інтегруючими компонентами ГАВС є її центральна керуюча ЕОМ та локальні ЕОМ, вмонтовані в окремі одиниці обладнання.

Створювані в складі перерахованих вище компонентів, ГАВС, інтегровані центральною керуючою ЕОМ, є великим досягненням у справі комплексної автоматизації серійного і навіть одиничного виробництва на машинобудівних підприємствах.