3.2. Гнучкі виробничі модулі

Гнучке автоматизоване виробництво (ГАВ) є організаційно-технічною виробничою системою, що функціонує на основі комплексної автоматизації і здатна з мінімальними витратами й у короткі терміни, не припиняючи виробничого процесу і не зупиняючи устаткування, переходити на випуск нової продукції довільної номенклатури шляхом перебудови технологічного процесу за рахунок заміни програм управління.

Основний показник – ступінь гнучкості – визначається витратами часу на розширення номенклатури продукції, що випускається, та необхідними додатковими витратами при переході на випуск нової продукції.

Залежно від конкретно розв’язуваних завдань системою висуваються різноманітні аспекти гнучкості: машинна гнучкість, технологічна гнучкість, структурна гнучкість, виробнича гнучкість, маршрутна гнучкість, гнучкість за обсягом, гнучкість за номенклатурою.

У гнучкому автоматизованому виробництві робота всіх компонентів (технологічного устаткування, транспортних і складських систем, дільниць комплектування програмами, інструментами, пристроями) синхронізується як єдине ціле системою управління, що забезпечує перебудову технології виробництва (обробки) під час зміни виробів.

Складовими автоматизованого виробництва є:

1) гнучкі виробничі модулі (ГВМ);

2) гнучкі виробничі комплекси (ГВК);

3) автоматизована система технологічної підготовки виробництва (АСТПВ) і автоматизована система управління виробництвом (АСУВ).

Гнучкий виробничий модуль (ГВМ) – елементарний компонент ГВК (ГАЛ, ГАД), здатна автоматично переналагоджуватися й автономно функціонувати одиниця автоматичного технологічного устаткування (із ЧПУ), оснащена автоматизованими пристроями (роботами) завантаження заготовок, зняття обробленої деталі (вузла), вилучення відходів (наприклад, стружки), подавання і заміни інструменту, вимірів і контролю в процесі обробки деталей довільної номенклатури, а також пристроями діагностики негараздів і відмов у роботі.

ГВК – група устаткування з високим ступенем автоматизації, що призначена для обробки різноманітних видів заготовок, які випускаються малими і середніми партіями.

Складнішою виробничою одиницею є гнучка виробнича дільниця (ГВД).

Вона охоплює кілька ГВК, об’єднаних АСУ та автоматизованою транспортно-складською системою, що автономно функціонують протягом заданого часу.

Автоматизація докорінно змінює характер організації виробничого процесу та праці. Порівняно з поточним методом виробництва, де робітник виконує протягом тривалого часу невелику за обсягом операцію диференційованого виробничого процесу, в автоматизованому виробництві тільки висококваліфіковані оператори і налагоджувальними контролюють роботу машин і регулюють їх дії.

Призначення, організація та склад. ГВМ виконує основну функцію технологічного процесу — технологічну дію на об’єкти в автоматичному режимі, що забезпечується, крім використання програмно-керованого обладнання, також наявністю та узгодженою роботою інших вхідних у МО(С) функціональних пристроїв і механізмів. Технологічне обладнання, що включається до складу ГВМ, має забезпечити максимальну концентрацію технологічних операцій, високу надійність роботи.

Гнучкий виробничий модуль — це одиниця технологічного обладнання з ЧПК і засобами автоматизації технологічного процесу, яка автономно функціонує, здійснює багаторазові автоматичні цикли, має властивість автоматизованого переналагодження при виробництві деталей та виробів довільної номенклатури в межах його технологічного призначення і встановлених паспортом технічних параметрів та характеристик, а також можливість вмонтовування в ГВС. У загальному випадку ГВМ можуть включати: нагромаджувачі, супутники, палети, пристрої завантаження-вивантаження, заміни технологічного оснащення, автоматизованого контролю (в тому числі діагностики), переналагодження та ін.

Гнучкий виробничий модуль може бути ливарний, ковальсько-пресовий, зварювальний, термообробки, покриттів, складання тощо.

При малосерійному характері виробництва в ГВМ використовується обладнання з ЧПК, яке відрізняється широкою універсальністю (наприклад, багатоцільові верстати типу ОЦ). Зі збільшенням обсягу партії деталей і переходом до серійного виробництва ГВМ у великій мірі оснащаються високопродуктивним спеціалізованим обладнанням із ЧПК (наприклад, агрегатним обладнанням із заміною багатошпиндельних головок, інструментальних блоків, магазинів ЗП і СЗП). Закріплення за ГВМ певних технологічних операцій та інструментів дає змогу вести обробку (складання) деталей з високою продуктивністю.

Застосування в ГВС методів групової технології дає можливість у серійному виробництві обробляти деталі збільшеними партіями за умови їх технологічної однотипності без істотного переналагодження елементів ГВС. Обладнання в цьому разі встановлюється в порядку послідовності виконання операцій, завдяки чому суттєво підвищується серійність виробництва й збільшується кількість однотипних деталей в групі. Це створює передумови і для використання однотипних засобів технічного та технологічного оснащення (в тому числі ПР), обслуговуючих процеси з груповою технологією. Разом із тим знижуються експлуатаційні витрати на обслуговування типового обладнання. Тому в основі побудови ГВМ лежить оцінка типових схем розташування основного технологічного обладнання в цехах машинобудівних підприємств.