Організаційно-технічні особливості створення та експлуатації гнучких виробничих систем

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки
Кафедра менеджменту
РЕФЕРАТ
На тему:
«Організаційно-технічні особливості створення та експлуатації гнучких виробничих систем»
МІНСЬК, 2008

У сучасних умовах сфера розповсюдження потокових форм організації виробництва і відповідних видів потокових і автоматичних ліній (ОНПЛ, ОПпл, МНПЛ, МППЛ, АЛ, РАЛ) обмежена в основному масовим і крупносерійним типами виробництва, питома вага яких у загальному обсязі виробництва не настільки значний і постійно зменшується під впливом ряду факторів, що породжуються науково-технічним прогресом. До таких факторів належать: збільшення різноманіття розробки об'єктів нової продукції; часта змінюваність виробів, що випускаються; зростання багатономенклатурного виробництва виробів, складальних одиниць, деталей; зниження обсягу випуску окремих виробів при збільшенні обсягу інших і ін Розвиток радіоелектроніки, обчислювальної техніки та програмування, серійне виробництво високопродуктивних багатоцільових верстатів з ЧПК (оброблювальних центрів), робототехніка і використання групової технології зумовили створення бази для автоматизації серійного, дрібносерійного і одиничного виробництв, а також для переходу до гнучкого автоматизованого виробництва і до масового впровадження гнучких виробничих систем (ГПС).
На відміну від потокових і автоматичних ліній, що мають вузьку спеціалізацію на виготовлення певного виду виробів, створення ДПС направлено на забезпечення випуску серійних і дрібносерійних виробів дискретними партіями, номенклатура і розміри яких можуть змінюватися в часі. При цьому використання ДПС має сприяти збереженню для багатономенклатурного виробництва відмінних особливостей і переваг масового виробництва (безперервності і ритмічності) та істотному підвищенню продуктивності праці і якості продукції при скороченні чисельності робітників-операторів.
Гнучкі виробничі системи відрізняються від технічних систем, що складаються з універсального обладнання та автономно працюючих верстатів з ЧПК і від виробництв, обладнаних верстатами-автоматами і напівавтоматами в лінії (АЛ, РАЛ та ін) з механічним зв'язком. Від виробництв, оснащених універсальним обладнанням і верстатами з ЧПУ, ДПС відрізняються високою продуктивністю устаткування і праці як за рахунок одночасного виконання багатьох операцій виробничого процесу з однієї установки оброблюваного предмета праці, так і за рахунок того, що ГВС може працювати в автоматичному режимі цілодобово. Від автоматичних ліній ДПС відрізняється гнучкістю в широкому сенсі слова, що дозволяє обробляти в ньому широку номенклатуру виробів і швидку зміну об'єктів виробництва.
Володіючи широкою гнучкістю, ДПС забезпечує високу продуктивність обладнання, що наближається до рівня продуктивності АЛ і ліній, скомпонованих з спеціалізованих верстатів. Основний показник ДПС - ступінь гнучкості - може бути визначений обсягом затраченого часу, кількістю необхідних додаткових витрат, при переході на випуск виробів j-го найменування, а також широтою номенклатури продукції, що випускається.
Слід зазначити, що поняття ступінь гнучкості виробничої системи - це не однозначний, а багатокритеріальний показник. У залежності від конкретної розв'язуваної задачі ДПС висуваються різні аспекти гнучкості, такі як: 1) машинна гнучкість - простота перебудови технологічного обладнання для виробництва заданої множини виробів j-го найменування; 2) технологічна гнучкість - здатність системи виробляти заданий безліч деталей j-го найменування різними варіантами технологічного процесу; 3) структурна гнучкість - можливість розширення ДПС за рахунок введення нових додаткових технологічних модулів, а також можливість об'єднання декількох систем в єдиний комплекс; 4) гнучкість за обсягом випуску - здатність системи економічно виготовляти вироби j-го найменування при різних розмірах партій запуску і може бути охарактеризована мінімальним розміром партії, при якому використання системи залишається економічно ефективним; 5) гнучкість по номенклатурі - здатність системи до оновлення випуску продукції і характеризується термінами і вартістю підготовки виробництва нового найменування деталей. У дрібносерійному виробництві як показника гнучкості номенклатури можна прийняти максимальний коефіцієнт оновлення продукції, при якому використання системи залишається економічно ефективним.
Важливе значення для забезпечення гнучкості по номенклатурі має уніфікація конструктивних і технологічних рішень, що досягається за рахунок автоматизації процесів конструювання виробів і технологічної підготовки виробництва, а також широкого застосування принципів групової технології, що є технологічним фундаментом сучасних механообробних виробництв.
Слід зазначити, що перераховані види гнучкості тісно пов'язані між собою і поліпшення одного показника гнучкості може викликати погіршення іншого. Тому при зіставленні різних ДПС, особливо при аналізі варіантів на стадії проектування, бажано користуватися не якісними оцінками, а певною системою кількісних характеристик, так як створення ГПС, що володіють високою гнучкістю по всіх перерахованих показників, є не тільки технічно неможливим, але і економічно недоцільним. Оскільки кожна ДПС розробляється для потреб конкретного підприємства, цеху, дільниці, вона виявляється спеціалізованої не тільки за своїм технологічним призначенням, а й розв'язуються виробничим завданням.
У загальному вигляді під ДПС розуміється автоматизоване виробництво, побудоване на сучасних технічних засобах (верстатах з ЧПК, роботизованих технологічних комплексах, гнучких виробничих модулях, транспортно-накопичувальних і складських системах і т.д.), здатне забезпечити випуск широкої номенклатури продукції, однорідної лише по своїм основним конструктивним і технологічним параметрам і здатне безінерційної переходити на випуск нових виробів j-го найменування.
До числа основних факторів, що забезпечують функціонування ДПС, відносяться: 1) комплексна автоматизація всіх основних і допоміжних технологічних операцій; 2) програмна переналагодження технологічного обладнання; 3) оперативна (автоматизована) конструкторсько-технологічна та організаційно-економічна підготовка виробництва; 4) автоматизація управління виробничо -технологічними процесами, що здійснюється в режимі реального часу; 5) реалізація і оптимізація оперативно-виробничого планування, що дозволяє забезпечити максимальне завантаження устаткування, мінімізувати виробничий цикл і забезпечити комплектність деталей і складальних одиниць для збірки; 6) групова технологія обробки деталей.
Забезпечення реалізації названих чинників здійснюється за рахунок функціональних елементів ДПС, які можна розділити на дві групи:
1) виробничо-технологічні функціональні елементи ГАП, складові виробничо-технологічну частину ДПС;
2) електронно-обчислювальні функціональні елементи ГАП, складові інформаційно-обчислювальну та керуючу частину ДПС.
При проектуванні виробничо-технологічної частини ДПС, як правило, використовується блочно-модульний принцип на різних організаційних рівнях системи (рис. 1).
Основними елементами виробничо-технологічної частини ДПС є: гнучкий виробничий модуль (ГВМ), роботизований технологічний комплекс (РТК) та система забезпечення функціонування.
ГПМ - це одиниця технологічного обладнання для виробництва виробів довільної номенклатури в установлених межах значень їхніх характеристик з ЧПУ, автономно функціонуюча, автоматично здійснює всі функції, пов'язані з виготовленням продукції, яка має можливість вбудовуватися в більш складну ДПС.
SHAPE \ * MERGEFORMAT

ДПС

ГПМ

РТК

Система

забезпечення

ЦПК

ГАЛ

ГАЦ


Рис. 1. Структура ДПС
До складу ГПМ входить спеціальне технологічне обладнання (від 1 до 3 верстатів з ЧПК); контрольно-вимірювальна апаратура і установки; промислові роботи і маніпулятори; засоби автоматизації технологічного процесу; засоби ідентифікації деталей, заготовок, інструменту, оснащення.
РТК - це сукупність одиниць технологічного устаткування від 3 до 10 верстатів з ЧПК, ПР і засобів їх оснащення, автономно функціонуюча і здійснює багаторазові цикли. РТК, призначені для роботи у ДПС, повинні мати автоматизовану переналагодження і можливість вбудовуватися у ДПС. В якості засобів оснащення РТК можуть бути: пристрої накопичення, орієнтації, поштучної видачі об'єктів виробництва та ін
Таким чином, основними характеристиками ГПМ і РТК є: здатність працювати автономно, без участі людини; автоматично виконувати всі основні і допоміжні операції виробничого процесу; гнучкість, яка задовольняє вимоги одиничного і дрібносерійного виробництв; простота налагодження, усунення відмов основного обладнання та системи управління; сумісність з обладнанням традиційного і гнучкого виробництва; висока ступінь завершеності обробки деталей з одного установа; висока економічна ефективність при правильній експлуатації.
В даний час створюються і експлуатуються ДПС повного технологічного циклу, на яких деталі або вироби обробляються (виготовляються) зі 100%-ою готовністю, і ГПС неповного циклу, коли для завершення виготовлення деталі потрібні додаткові операції, що виконуються поза цією системою. Відповідно до цього створюються більш складні ДПС у вигляді гнучких виробничих комплексів (ГПК), гнучких автоматизованих ліній (ГАЛ), гнучких автоматизованих ділянок (ГАУ), гнучких автоматизованих цехів (ГАЦ) і гнучких автоматизованих заводів (ГАЗ).
ЦПК - ГПС, що складається з декількох ГВМ (третина парку від 6 до 10, а решта - 11 і більше ГПМ) або РТК, об'єднаних АСУ та автоматизованої транспортно-складської системи (АТСС), автономно функціонуюча протягом заданого часу і має можливість вбудовуватися в систему більш високого рівня автоматизації.
ГАЛ - ГПС, що складається з декількох ГВМ або РТК, об'єднаних АСУ, в якій технологічне устаткування розташовується у прийнятій послідовності технологічних операцій вздовж автоматизованої транспортно-накопичувальної системи.
ГАУ - ГПС, що складається з декількох ГВМ, РТК, ЦПК, ГАЛ і окремих одиниць спеціального технологічного обладнання, автоматизованої транспортно-накопичувальної системи, об'єднаних АСУ в гнучкий ділянку, в якому передбачено зміну послідовності використання технологічного обладнання в межах заданого технологічного маршруту.
ГАЦ - ГПС, що об'єднує ГАУ (або ГАЛ), допоміжні ділянки та окремі ГПМ, РТК, ЦПК, АТСС і керована автоматизованою системою.
ГАЗ - ГПС, що складається з ГАЦ заготівельного виробництва, ГАЦ обробної і складальної стадій, автоматизованих складів матеріалів, заготовок, комплектуючих виробів, готових деталей і виробів, автоматизованої транспортної системи (АТС), об'єднана АСУ.
Система забезпечення функціонування ДПС в автоматичному або автоматизованому режимі містить: а) автоматизовану транспортно-складську систему (АТСС) - систему взаємозалежних автоматизованих транспортних і складських пристроїв з установкою в транспортній тарі для тимчасового накопичення, розподілу і доставки предметів виробництва та технологічної оснастки до ГПМ, РТК або іншому технологічного устаткування у ДПС; б) автоматизовану систему інструментального забезпечення (АСИО), що здійснює підготовку, зберігання, автоматичну заміну інструменту, в) автоматизовану систему стеження за зносом і поломками інструменту (ассі); г) автоматизовану систему забезпечення надійності, що здійснює спостереження за станом устаткування (АСОН); д) автоматизовану систему управління якістю продукції (АСУКП), е) автоматизовану систему видалення відходів виробництва (АСУОП).
Виробничо-технологічна частина ДПС призначена для виконання всіх основних і допоміжних технологічних процесів та операцій над елементами матеріального потоку.
Основними елементами інформаційно-обчислювальної і керуючої частини ДПС є автоматизована система управління підприємством (АСУП), що забезпечує автоматизоване організаційно-економічне управління гнучким автоматизованим виробництвом, що включає системи нижчого рівня, такі як: система автоматизованого проектування (САПР); автоматизована система технологічної підготовки виробництва ( АСТПП); автоматизована система управління технологічними процесами (АСУТП); автоматизована система наукових досліджень (АСНИ); локальні системи управління (ЛСУ).
Часткова або повна інтеграція виробничо-технологічної частини ДПС з функціональними системами інформаційно-обчислювальної і керуючої частини в єдину виробничу систему перетворює її в гнучке автоматизоване виробництво (ГАП).
Інформаційно-обчислювальна та керуюча частина ДПС забезпечують управління та координацію діяльності виробничо-технологічних функціональних елементів системи, яка реалізується ієрархією ЕОМ.
На першому рівні ієрархії управління використовуються ЧПУ. З їх допомогою управляються верстати та ін технологічне обладнання, промислові роботи, робоелектрокари та ін транспортні системи.
На другому рівні використовуються мікро-ЕОМ типу "Електроніка" та інші програмно сумісні з нею ЕОМ. З їх допомогою управляються ГПМ, РТК, АТС, АСС та ін забезпечують системи.
На третьому рівні використовуються міні-ЕОМ типу СМ-1420 та інші програмно сумісні з ними ЕОМ. Міні-ЕОМ управляють групами модулів (ЦПК, ГАЛ, ГАУ, ГАЦ). На цьому рівні з допомогою міні-ЕОМ здійснюються зберігання програм та іншої інформації, реалізація оперативно-календарного плану, реєстрація поточного стану виробництва, контроль несправності устаткування і т.д.
На четвертому рівні використовуються потужні ЕОМ у складі АСУП.
На всіх етапах розробки ДПС розглядаються як складні виробничі системи, до складу яких входять виробничо-технологічні та електронно-обчислювальні елементи ГАП, предмети праці і обслуговуючий персонал, а також система управління.

ЛІТЕРАТУРА
1. Блехерман М.Х. Гнучкі виробничі системи. Організаційно-економічні аспекти. - М.: Економіка, 2008. - 222 с.
2. Організація, планування і управління промисловим підприємством / Під ред. Д. М. Крука. - М.: Економіка, 2002. - 376 с.
3. Роботехніка і гнучкі автоматизовані виробництва. Кн.8. Основи побудови автоматизованого проектування гнучких виробництв / Под ред. І. М. Макарова. - М.: Вища школа, 2006 - 176 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
30.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Класифікація особливості області застосування гнучких виробничих систем ДПС
Автоматизація виробництва з впровадженням гнучких виробничих систем
Техніко-економічна ефективність впровадження гнучких виробничих систем ДПС
Автоматизовані транспортно-складські підсистеми гнучких виробничих систем ДПС
Основи розробки впровадження та підготовки виробництва гнучких виробничих систем
Основні етапи розробки впровадження та підготовки виробництва гнучких виробничих систем
Імітація процесів гнучких виробничих систем за допомогою апарата мереж Петрі
Створення гнучких технологічних систем високої і надвисокої продуктивності на Україну
© Усі права захищені
написати до нас