Эксплуатационная совместимость обеспечивает согласованность характеристик, определяющих условия работы оборудования, его долговечность, ремонтопригодность, надежность, и метрологических характеристик, а также соответствие требованиям электронно-вакуумной гигиены, технологического микроклимата и т.д.
Энергетическая совместимость обеспечивает согласованность потребляемых энергетических средств: воды, электроэнергии, сжатого воздуха, жидких газов, вакуума и т.д. При комплектовании ГПС необходимо стремиться к минимальному количеству разновидностей применяемых видов энергии.
Выбору объекта для создания ГПС предшествует анализ производственного процесса на данном предприятии с целью определения соответствия его организационно-технологической структуры принципам группового производства, т.е. определения степени готовности предприятия к созданию ГПС.
Основным технологическим оборудованием ГПС являются станки (токарные, сверлильные, фрезерные, зубонарезные и зубообрабатывающие, шлифовальные, и другие) оснащенные системой ЧПУ. К ним предъявляются следующие требования:
высокая мощность электродвигателя
повышенная жесткость несущих частей станка
такая компоновка станка, которая обеспечила бы свободный отвод стружи и смазочно охлаждающей жидкости
высокая скорость рабочих органов
малая продолжительность переналадки станка
автоматическая смена режущего инструмента
применение встраиваемых в станок конвейеров для удаления стружки
хороший доступ к рабочей зоне и органам управления
применение малогабаритных устройств ЧПУ.
Выбор технических средств формирующих ГПС, определяет ее структурно компоновочное решение. Основу проходной информации составляют сведенья о подлежащих обработке деталях и условия их изготовления (номенклатура, материал, форма, габаритные размеры, масса, требования к точности и изготовления, число обрабатываемых сторон, наличие термообработки, характер технологических операций и последовательности их выполнения).
Все детали подлежащие автоматической обработке можно условно разделить на детали типа тел вращения и корпусные детали.
К деталям типа тел вращения относятся те детали в которых длина больше или равна удвоенному максимальному диаметру (то есть L ³ 2 dmax), у корпусных деталей длина меньше или равна диаметру (L £ d).
Гибкие производственные системы или ГПС находят применение в основном в станкостроении, машиностроении.
Анализ ГПС позволяет сделать некоторые выводы:
управление транспортными системами и работой станков осуществляется одной или несколькими отдельными ЭВМ;
число станков в ГПС колеблется от 2 до 50. Однако 80% ГПС составлено из 4-5 станков и 15% из 8 - 10;
реже встречаются системы из 30-50 станков (2-3%);
наибольший экономический эффект от использования ГПС достигается при обработке корпусных деталей, нежели от их использования при обработке других деталей, например деталей типа тел вращения. Например в Германии их 60%, в Японии - более 70, в США - около 90%;
различна и степень гибкости ГПС. Например, в США преобладают системы для обработки изделий в пределах 4-10 наименований, в Германии - от 50 до 200;
нормативный срок окупаемости ГПС в различных странах 2 - 4,5 года.
К основным перспективам применения ГПС можно отнести следующие:
одновременное повышение эффективности и гибкости;
повышение степени автоматизации не уменьшая гибкости;
усовершенствование таких измерительно-контрольных методов, которые контролируют в процессе обработки состояние инструмента и обрабатываемых деталей, необходимое для соответствующей автоматической подналадки;
уменьшение количества приспособлений и палет за счет автоматизации крепления деталей;
введение в ГПС таких операций, как промывка, покрытие, термообработка, сборка и т.д.;
развитие профилактического техобслуживания.
Следует сказать, что внедрение ГПС в промышленном производстве позволяет получить:
более высокий коэффициент использования станков (в 2-4 раза больше по сравнению с применением отдельных станков);
более короткое время прохода производства;
уменьшается доля незаконченного производства, т.е. уменьшается количество запасов деталей на складах, которое означает уменьшение продукции, привязанного к производству;
более ясный поток материала, меньше перетранспортировок и меньше точек управления производством;
уменьшаются расходы на заработную плату;
более ровное качество продукции;
более удобная и благоприятная обстановка и условия работы для работающих.
1. "Технологические основы гибких производственных систем" Медведев, В.П. Вороненко, В.Н. Брюханов, 2000 г.
2. "Роботизированные технологические комплексы в ГПС" Н.М. Довбня, А.Н. Кондратьев, Е.И. Юревич, 2000 г.
3. "Гибкие производственные системы электронной техники". А.Т. Александрова, Е.С. Ермаков, 2003 г.