Сущность гибких производственных систем
Гибкая автоматизация производства может быть частичной или комплексной. В этом случае кроме автоматизации непосредственно технологических процессов автоматизируются также все необходимые вспомогательные процессы и сводятся к минимуму функции обслуживания.
Главная особенность ГПС — возможность производства целой группы изделий в произвольном порядке и небольшими партиями. Такая организация производства не оказывает значительного влияния на его экономические показатели. Цель использования ГПС — достижение эффективности производства сравнимой с эффективностью массового производства, но для небольших партий разнородных деталей.
Наиболее часто ГПС рассматривают как комплексную систему технологических машин (в большинстве случаев — металлорежущих станков), транспортных средств, оснастки и прочих средств производства, которые полностью управляются с помощью компьютера. Станки в этом случае укомплектованы оснасткой для смены заготовок и режущих инструментов, что обеспечивает возможность обработки различных деталей без потерь времени на переналадку станка.
В последнее время ГПС часто трактуют как способ организации производства обеспечивающий полное управление производственным процессом и рационализирующий этот процесс. Такой подход означает необходимость анализа каждой составляющей производства продукции на данном предприятии и тщательной временной стыковки с другими составляющими.
используя ГПС, можно обеспечить:
1. гибкость выбора различных заготовок для обработки в течение определенного времени;
2. возможность добавления или удаления конкретной заготовки из разработанного ранее производственного задания на обработку деталей;
3. гибкость технологического маршрута, т.е. возможность замены станка для обработки конкретной детали, например в случае изменения производственного задания или отказа станка;
4. возможность быстрого внедрения в производство конструктивных изменений в обрабатываемых деталях;
5. возможность изменений в программе выпуска конкретных деталей;
6. возможность производства различных деталей в разных ГПС в рамках одного предприятия.
Возможности ГПС весьма привлекательны для лидеров современного промышленного производства. С одной стороны, они позволяют объединить высокую производительность с малыми объемами партий деталей или изделий, с другой — внедрить безлюдные технологии и значительно снизить производственные расходы на заработную плату. А это дает предприятию возможность быстрее, чем когда-либо, реагировать на требования рынка.
Тенденции развития гибких производственных систем
В настоящее время ГПС функционируют главным образом в промышленно развитых странах — США, Японии, Южной Корее, странах Западной Европы. Причины их использования связаны с рынком потребителей продукции, возможностями предприятий и используемыми технологиями и могут быть условно разделены на три группы.
Требования современного рынка характеризуются непрерывными изменениями, что заставляет производителей разделять и конкретизировать ассортимент выпускаемой продукции, сокращать количество одинаковых изделий в партии. Это способствует переходу от массового и крупносерийного производства к мелкосерийному и единичному. Типичный пример, изменения в структуре и организации автомобилестроения. В настоящее время легковые автомобили выпускают небольшими сериями, с большим количеством модификаций.
Переориентация промышленности на выпуск широкого ассортимента продукции малыми сериями (партиями) выявила недостатки используемых ранее форм организации производства. Повышение производительности труда можно достичь путем сокращения основного времени, либо вспомогательного. В первом случае можно использовать более производительные методы обработки (например, при обработке плоскостей: строгание → цилиндрическое фрезерование → торцовое фрезерование → непрерывное торцовое фрезерование → глубинное шлифование и т.д.). Однако важнее использование резервов при организации вспомогательных процессов. Автоматизация и роботизация производства помогают в значительной степени снизить затраты времени, связанные с базированием, закреплением, снятием, перемещением обрабатываемых деталей, приспособлений, режущих инструментов.
Появление и развитие ГПС стало возможным только при широком использовании современных технологических машин, характеризующихся гибкостью функционирования. Главное — развитие систем ЧПУ производственным оборудованием и использование возможностей современных технологий на уровне информации и принятия решений. Способствуют развитию ГПС также улучшение конструкций металлорежущих станков, металлорежущих инструментов (сменные пластины, использование износостойких покрытий), появление новых конструкционных материалов (стали повышенной обрабатываемости) и др.
В постиндустриальном обществе снижается заинтересованность в труде, пусть и высокооплачиваемом, но требующем значительных физических усилий и опасном для здоровья, и увеличивается заинтересованность в труде творческом, интеллектуальном.