Автоматизация производства
Автоматизация производства – это процесс в развитии машинного производства, в результате которого функции контроля и управления, которые до этого выполнялись человеком, выполняются автоматическими устройствами и приборами.
До появления средств автоматизации, замещение физического труда происходило путем механизации вспомогательных и основных операций производственного процесса. Современные системы производства, которые обеспечивают гибкость при автоматизированном производственном процессе, включают следующие элементы:
- Станки с числовым программным управлением.
- Увязка и планирование отдельных составляющих плана с применением электронно-вычислительных машин.
- Промышленные роботы.
- Система автоматизированного проектирования.
- Роботизированные технологические комплексы.
- Систем контроля качества на базе электронно-вычислительных машин.
- Гибкие производственные системы, которые характеризуются сочетанием роботов, технологических единиц и управляемых электронно-вычислительных машин.
- Автоматизированные складские системы.
Промышленный робот – это робот, который предназначен для выполнения управляющих и вспомогательных функций в производственном процессе. Манипуляционный робот – это автоматическое устройство, которое состоит из манипулятора и перепрограммируемого устройства управления.
Технологическая подготовка гибкого автоматизированного производства
Современные гибкие производственные системы представляют собой комплекс технологического оборудования, транспортных систем, промышленных роботов, систем управления и автоматических складов, которые обеспечивают производство разнообразных изделий по различным технологиям. Помимо традиционных задач подготовки производства, подготовка автоматизированного производства включает планирование сменно-суточных заданий. В общем случае технологическая подготовка гибкого автоматизированного производства состоит из следующих этапов:
- Технологический анализ производства.
- Группирование составляющих производства.
- Разработка технологического маршрута.
- Разработка технологического процесса.
- Выбор состава оборудования.
- Выбор компоновочной схемы гибкого автоматизированного производства.
- Проектирование и изготовление автоматической производственной оснастки.
- Разработка управляющих программ для устройств управления.
- Разработка календарных планов.
- Внедрение.
На первом этапе подготовки анализируется оборудование гибкой производственной системы, возможные технологические операции, технологические переходы, системы команд устройств управления и т.п.
На этапе группирования изделия и детали группируются согласно технологическим признакам с целью разработки групповых технологий. Данный этап аналогичен традиционному процессу технологической подготовки производства, как и этапы разработки технологического маршрута и технологического процесса, а также выбора состава оборудования.
Компоновочная схема состоит из комплекса технических средств, которые обеспечивают проведение технологического процесса, при ее разработке определяют их расположение и схему связей, пути движения изделий и их составных частей в процессе производства. Так как на гибкой линии одновременно могут обрабатываться несколько изделий, то применяются операции трех классов концентрации - выполнение операций последовательно, параллельно-последовательно и параллельно. В качестве критериев при решении задачи компоновки производства используются:
- количество оборудования, использующееся для производства детали/изделия,
- затраты на изготовление партии деталей/изделий,
- трудоемкость изготовления детали/изделия,
- производительность линии.
Проектирование и изготовление автоматизированной технологической оснастки является трудно формализуемой задачей. При разработке управляющих программ для устройств управления используются методы машинного моделирования и языки высокого уровня. Задача максимального планирования является чрезвычайно трудноразрешимой задачей. Построение графиков поступления деталей на обработку и графиков обработки осуществляется, в большинстве случаев, комбинаторно-эвристическими методами, что обуславливает необходимость в больших ресурсах памяти и быстродействии электронно-вычислительных машин. Существенно усложняет решение такой задачи - необходимость внеплановой обработки деталей. В таком случае возникает необходимость в оперативном составлении нового графика, в котором учитываются все изменения. Это становится причиной простоя всего технологического оборудования всего предприятия.
