Гибкие производственные системы (ГПС): принцип построения,подсстемы ГПС и классификация.

ГПС — это система, допускающая иерархическую организацию с комплексно-автоматизированным производственным процессом, работа всех компонентов которой (технологического оборудования, транспортных и складских средств, погрузочно-разгрузочных устройств, мест комплектации, средств измерения и контроля и т. п.) координируется как единое целое системой управления, обеспечивающей быстрое изменение программ функционирования элементов при смене объектов производства.

Независимо от физической природы процессов производства ГПС классифицируются по уровням организационной структуры: ГПМ — гибкий производственный модуль; ГАУ — гибкий автоматизированный участок; ГАЦ — гибкий автоматизированный цех; ГАЗ — гибкий автоматизированный завод. На самом низком уровне организационной структуры производства ГПМ определяется как ГПС, состоящая из единицы технологического оборудования, оснащенной автоматизированным устройством программного управления и средствами автоматизации технологического процесса. Она функционирует автономно и осуществляет многократные циклы, применяется для встраивания в ГПС более высокого уровня организации

При построении ГПС обычно рассматриваются две базовые альтернативные концепции. Согласно одной из них производство реализуется на основе узкоспециализированного технологического оборудования, обладающего высокими показателями надежности и живучести и имеющего встроенные системы контроля и управления. Использование сравнительно недорогого узкоспециализированного оборудования, оснащенного системами контроля и управления, позволяет изменять конфигурацию ГАУ при изменениях номенклатуры выпускаемых изделий, осуществляя переход от одного вида оборудования к другому.

Иной способ организации ГПС связан с применением многофункционального универсального дорогостоящего оборудования.

По степеням автоматизации ГПС подразделяются на гибкие производственные комплексы (ГПК) и гибкие автоматизированные производства (ГАП).

1) ГПК определяется как ГПС, состоящая из нескольких ГПМ, объединенных автоматизированной системой управления и автоматизированной транспортно-складской системой, автономно функционирующая в течение заданного интервала времени и имеющая возможность встраивания в систему более высокой системы автоматизации.

2) ГАП представляет собой ГПС, состоящую из одного или нескольких ГПК, объединенных автоматизированной системой управления и транспортно-складской системой.

3) Роботизированный технологический комплекс (РТК)

В общем случае в систему обеспечения функционирования ГПС входят:

- автоматизированная транспортно-складская система (АТСС);

- автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО);

- система автоматизированного контроля (САК);

- автоматизированная система удаления отходов (АСУО);

- автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП);

- автоматизированная система научных исследований (АСНИ);

- система автоматизированного проектирования (САПР);

- автоматизированная система технологической подготовки производства (АС ТПП);

- автоматизированная система управления (АСУ) и т.д.

- Автоматизированная транспортно-складская система (АТСС).

По гибкости ГПС делятся на системы:

а) высокой гибкости у которых номенклатура продукции, приведенная на один обрабатывающий модуль, превышает 100 наименований. Затраты времени на переналадку для обработки новой детали в пределах группы не более 10% полезного фонда времени работы.

б) средней гибкости — номенклатура продукции, приведенная на один модуль, 20 — 100 наименований. Затраты времени на переналадку — 20 %.

в) малой гибкости — номенклатура — до 20 наименований; затраты времени на переналадку более 20 %.

По степени автоматизации ГПС делятся на системы:

а) высокой (высшей) степени — автоматическое управление и трехсменный режим работы;

б) средней степени — непрерывное автоматизированное управление при многостаночном обслуживании с коэффициентом многостаночности более 2.

в) малой степени — коэффициент многостаночности не более 2.

Разделение ГПС на подсистемы касается в первую очередь производственных ячеек высокого уровня. На нулевом уровне практически все рассмотренные функции выполняет оператор, обслуживающий данное РМ.

Гибкая производственная система и АСУ ГПС должны строиться с учетом следующих принципов: системного подхода; развития; совместимости; типизации; унификации и стандартизации; однократности и многократности использования информации; иерархичности; эффективности; автоматизации документооборота.