Х. Структура, функции, взаимосвязи и характеристики ГПС.

Структура, функции, взаимосвязи и характеристики ГПС

Элементы ГПС

 

В основу ГПС положены принципы: групповое производство; автоматизация программной перенастройки; гибкая управляемость, модульность, иерархичность, высокая универсальность, максимальная предметная замк­нутость на возможно более низком иерархическом уровне ГПС.

Гибкая производственная система представляет собой сложную произ­водственную систему, имеющую разветвленную структуру, обладающую развитыми функциями и взаимосвязями между подсистемами.

Гибкая производственная система (по ГОСТ 26228—85) представляет собой совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизиро­ванных технологических комплексов (РТК), ГПМ, отдельных единиц тех­нологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени, обладаю­щая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их харак­теристик.

Основными составными частями ГПС являются ГПМ и РТК.

ГПМ представляет собой единицу технологического оборудования для производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пре­делах значений их характеристик с программным управлением, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все функции, связан­ные с изготовлением изделий, имеющая возможность встраивания в ГПС.

Под РТК понимается совокупность единицы технологического оборудо­вания, ПР и средств оснащения, автономно функционирующих и осуществ­ляющих многократные циклы.

Система обеспечения функционирования ГПС определяется как сово­купность в общем случае взаимосвязанных автоматизированных систем, обеспечивающих проектирование изделий, технологическую подготовку их производства, управление ГПС при помощи ЭВМ и автоматическое перемещение предметов производства и технологической оснастки.

В систему обеспечения функционирования ГПС входят подсистемы: автоматизированная транспортно-складская система (АТСС); автоматизированная система управления технологическими процессам» (АСУТП);

-автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО);

-система автоматизированного контроля (САК);

-автоматизированная система удаления отходов (АСУО);

-автоматизированная система научных исследований (АСНИ);

-система автоматизированного проектирования (САПР);

-автоматизированная система технологической подготовки производст­ва (АСТПП);

-автоматизированная система управления (АСУ) и др.

По организационной структуре различают следующие виды ГПС: гибкие автоматизированные линии (ГАЛ), участки (ГАУ) и цеха (ГАЦ).

ГАЛ - ГПС, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций.

ГАУ - ГПС, функционирующая по технологическому маршруту, в ко­тором предусмотрена возможность изменения последовательности исполь­зования технологического оборудования.

ГАЦ - ГПС, представляющая собой в различных сочетаниях совокуп­ность гибких автоматизированных ироботизированных техно­логических линий и участков для изготовления изделий за­данной номеклатуры.

Роботизированная технологическая линия пред­ставляет собой совокупность РТК, связанных между собой транспортными средствами и системой управления, или нескольких единиц технологического оборудования, обслуживаемых одним или несколькими промышленны­ми роботами для выполнения операций в принятой технологической после­довательности.

Роботизированный технологический участок представляет собой совокупность РТК, связанных между собой транспорт­ными средствами и системой управления, или нескольких единиц техноло­гического оборудования, обслуживаемых одним или несколькими ПР, в ко­торой предусмотрена возможность изменения последовательности исполь­зования технологического оборудования.

Подсистемы ГПС и их входимость в различные по сложности организа­ционные уровни ГПС представлены в табл.7

Как следует из табл.7 ГПС состоит из ряда основных автоматизиро­ванных подсистем: технологической, транспортной, складирующей, контро­ля и управления.

Автоматизированная технологическая подсис­тема ГПС. В состав технологической подсистемы ГПС входит множест­во ГПМ совместно с необходимыми средствами технологического оснаще­ния, предназначенных для выполнения основных технологических операций производства МЭА

Табл. 7 Организационные уровни сложности ГПС

Автоматизированная транспортно -складская, подсистема (АТСС) - подсистема взаимосвязанных автоматизиро_г ванных транспортных и складских устройств для укладки, хранения, «ременного накопления, разгрузки и доставки предметов труда, технологи­ческой оснастки.

Функционально в АТСС можно выделить автоматизированные складс­кую и транспортную подсистемы..

Автоматизированная транспортная подсистема (АТС) ГПС. АТС состоит из транспортных модулей, осуществляющих перемещение материалов, заготовок, полуфабрикатов, комплектующих, готовых деталей, изделий, инструмента и оснастки между ГПМ и сек­циями автоматических складов, а также удаление отходов производства.

Транспортные связи охватывают грузопотоки в ГПС: межцеховые, межучастковые, межоперационные и все элементы перемещений, включая ориентацию и установку детали. К грузопотокам в ГПС относятся: техно­логическая тара, заготовки, комплектующие, инструмент (оснастки), изделия (сборочные единицы),отходы. Все средства АТС ГПС делятся на основные и вспомогательные группы. В основную группу входят; конвейеры, транспортеры, транспортные роботы, устройства пневмотранспорта и гид­ротранспорта. В вспомогательную группу входят: ориентаторы, адресователи, толкатели, сбрасыватели, накопители, подъемники и другие техничес­кие средства АТС ГПС.

Автоматизированная складирующая подсистема (АСС) ГПС. АСС ГПС предназначена для накопления, приема и хранения нормативного задела, выдачи в производство и учета заготовок, полуфабрикатов, комплектующих, готовых изделий, приспособлений; инструмента, тары с целью обеспечения ритмичного процесса в ГПС, АСС в ГПС могут предназначаться для выполнения каждой из указанных функций или различных их сочетаний, вплоть до совмещения всех функций в едином складе.

В состав АСС штучных грузов входят следующие основные элементы: стеллажные конструкции, автоматические штабелирующие машины, тран­спортно-складская тара, устройства для перегрузки тары со штабелирую­щей машины на накопитель, технические средства АСУ складов ГПС [27].

АСС, расположенные в зоне ТМ или входящие в состав ГАЛ, ГАУ И ГАЦ, в зависимости от требований к основному ТП могут состоять из различного набора перечисленных элементов. Размещение складов в ГПС за­висит от типа и характера производства, производственной программы, типа внутрицехового транспорта, строительной части производственного кор­пуса, в котором размещены ГПС и др.

Автоматизированная подсистема управления ТП (АСУ ТП) ГПС состоит из средств вычислительной техники - управ­ляющих ЭВМ, связанных в единый комплекс с помощью интерфейсных ус­тройств и линий передачи данных, и программного обеспечения. Предназ­начена для управления отдельными единицами автоматизированного оборудования всех подсистем и системы в целом; базируется на использовании оборудования С ЧПУ, ГПМ. Программное управление ГПМ основывается на применении программы, определяющей порядок действий с целью полу­чения требуемого результата. Вычислительные машины, устройства сопряже­ния с объектами и передачи данных являются аппаратурными средствами системы управления ГПС, функционирующими под управлением програм­мных средств.

Система управления охватывает все уровни иерархии ГПС: нижний уровень управления - ГПМ и обслуживающие их АСС, АТС и САК; средний уровень управления - ГАЛ и ГАУ и обслуживающие их АСС, АТС и САК; высший уровень управления - ГАЦ, т. е. управление производственными единицами (линиями, участками) в соответствии с заданным планом произ­водства изделий.

Как правило, ГПМ, АСС и АТС управляются выделенной для этой цели ЭВМ, на основе которой и строится соответствующая система управления. Эти ЭВМ реализуют функции по управлению оборудованием на основе заг­руженных в них программ управления и формируют сообщения о завершении операций или об особых ситуациях, возникающих при работе управляе­мого ими оборудования. Совместное функционирование ГПМ, АСС и АТС обеспечивается АСУ ГПС, которая включает ЭВМ, управляющую ЭВМ низ­шего уровня иерархии, аппаратуру связи ЭВМ АСУ ТП ГПС с другими ЭВМ. АСУ ГПС может быть информационно связана с АСТПП и АСУП.

Подсистема контроля ГПС, Особое место в ГПС любого из рассмотренных уровней занимают подсистемы автоматического контроля (САК). Здесь решаются задачи: получения и передачи информации о свой­ствах, техническом состоянии и пространственном расположении контроли­руемых объектов, а также о состоянии технологической среды; сравнения фактических параметров с заданными; передачи информации о рассогласованиях для принятия на различных уровнях управления ГПС; получе­ния и представления информации об исполнении функций; автоматической перестройки средств контроля в пределах заданной номенклатуры контролируемых объектов; полноты и достоверности контроля.

Автоматизированная подсистема инструмен­тального обеспечения (АСИО) - система взаимосвязанных _t элементов, включающая участки подготовки инструмента, его транспортирования, накопления, устройства смены и контроля качества инструмента, обеспечивающие подготовку, хранение, автоматическую установку и замену инструмента.