Организация гибких автоматических производственных систем

Организация ГАПС — это процесс создания и совершенствования ГАПС. Каждая конкретная ГАПС предназначена для производства вполне определенной номенклатуры изделий, а ее структура существенным образом определяется конкретными условиям производства на соответствующем предприятии. Тем не менее, процесс создания ГАПС может быть типизирован, и в соответствии с этим могут быть выделены следующие его типовые этапы.

Конструктивно-технологическая классификация изделий. Отличительной особенностью этой классификации является значительно более глубокая, чем в обычном производстве, дифференциация конструктивно-технологических признаков изделий вплоть до выделения элементарных поверхностей, рабочих переходов требуемого набора инструментов для обработки и требуемых устройств для закрепления деталей на станках. В результате такой классификации все анализируемые детали разбиваются на группы однородных деталей, каждая из которых объединяется в одну представительную деталь с некоторыми укрупненными параметрами.

Установление конкретной номенклатуры изделий, для изготовления которых будет создаваться ГАПС. Эта номенклатура может включать одну или несколько групп изделий и формируется с учетом необходимой конструктивно-технологической близости изделий, объемов их выпуска, требований высокой производительности и точности изготовления.

Разработка укрупненной структуры технологического процесса изготовления установленной номенклатуры изделий. При этом составляется общая схема технологического процесса изготовления всех деталей этой номенклатуры, т. е. разрабатывается обобщенная типовая технология с учетом обеспечения необходимой гибкости, производительности и эффективности производства.

Выбор технологического оснащения ГАПС. При этом вначале на основе укрупненной структуры технологического процесса формируются общие требования к необходимому набору станков, а затем формируются требования к отдельным станкам с ЧПУ и выбирается оптимальное их число с учетом рациональной степени концентрации операций на отдельных станках, обеспечения автоматичности процесса изготовления изделий, необходимой степени гибкости производства и экономической эффективности всей ГАПС.

Разработка детальной структуры технологического процесса изготовления изделий каждого вида установленной номенклатуры. Проектирование технологического процесса обработки деталей на станках с ЧПУ требует не только тщательной разработки общей структуры технологического процесса, но и детальной разработки структуры каждой операции вплоть до рабочих и вспомогательных ходов. При этом необходимо: провести анализ вариантов обработки различных элементарных поверхностей детали; определить оптимальные режимы обработки; определить набор инструментов и последовательность их использования в каждой операции обработки детали; определить и увязать с системой координат станка траектории автоматического движения инструментов.

Разработка программ работы станков с ЧПУ. На этом этапе разрабатываются управляющие программы для выполнения каждой операции обработки детали. Управляющая программа состоит из отдельных кадров, каждый из которых определяет последовательность выполнения определенных действий рабочих органов станка. При этом выделяют следующие основные действия: начало работы (включение станка); поиск и смена инструмента, перемещение инструмента по прямолинейному участку траектории; перемещение инструмента по криволинейному участку траектории; конец программы (выключение станка).

Разработка пространственной планировки ГАПС и общей структуры ее транспортно-складской системы. При этом осуществляется: анализ оптимального размещения станков с ЧПУ; анализ возможных вариантов построения и размещения центрального склада и промежуточных накопителей ГАПС; анализ характера и интенсивности транспортных потоков в системе; выбор наиболее рационального варианта пространственной планировки и транспортно-складской системы ГАПС.

Выбор состава промышленных роботов и транспортно-складского оборудования ГАПС. Этот этап тесно связан с предыдущим и выполняется практически одновременно с ним.