6.1.5. Зміст поєднує модульні станції в систему

Навіть після того, як для модульних станцій розроблений стандарт «паспорта», у якому виписані їхні обов'язки, состав і функції, скористатися цим досягненням на практиці важко. Для заповнення паспорта необхідно мати його особу, що заповнює. У нас поки є тільки «технологічний колектив», що займається виробничою діяльністю. Перейти до паспортизації заважають два питання. Перший - необхідно розділити колектив на обличчя виконавців - одна особа - один паспорт. Другий - у паспорті є графа «зовнішні зв'язки», тобто зв'язку між особами в колективі, і її треба заповнити так, що б з індивідуальностей вийшла злагоджена в грі команда.

Наші завдання наступні - розділити процес на фрагменти, для яких будемо будувати модульні станції, вивчити, як фрагменти зв'язані в процес, і перенести ці зв'язки в пристрій станції.

Спробуємо перенести раніше розглянуту аналогію на виробничу мехатрону систему. Вона випускає певну продукцію, наприклад, фітинги для пневмопривода або шоколадні цукерки, або кремнієві пластини для сонячних елементів живлення. Тоді, кожна станція системи теж випускає продукцію, але яку? Повернемося до «великого» системі. Випуск продукції, по суті, це її виготовлення з необхідних інгредієнтів за відомою технологією, дозування, очищення, покриття, упакування, укладання й, нарешті, відвантаження продукції. Спочатку ми маємо всі складові продукції (інгредієнти, пакувальний матеріал, коробки, тару й ін.), але вони ще продукцією не є. Відповідно до технологічного процесу вони утягуються у виробництво й міняють свій «вид». Формуються кремнієві диски заданого діаметра (приблизно 0,12 м при товщині 0,001 м). Поверхня дисків очищається й знежирюється. Для цього касети із пластинами містяться в кавитационную ванну. Включається кавитационная ультразвукова ванна на необхідний час і відбувається їхнє очищення із застосуванням миючих розчинів без механічного впливу, що могло б зруйнувати тендітні пластини. Після добування з ванни й просушки на їхню поверхню за допомогою ультразвукових кавитационных форсунок наноситься покриття, що просвітлює. Готові пластини укладаються в коробки й запаюються. Коробки з готовою продукцією складаються в тару.

Кремнієві пластини для сонячних елементів живлення відрізняються не тільки високою вартістю, але й високою крихкістю, тому всі операції, у тому числі очищення, знежирення, нанесення покриття вимагають точного дотримання технології й мінімальних навантажень. Саме тому до складу технологічної лінії включається дороге встаткування: вакуумні маніпулятори, кавитационная ванна й установка ультразвукового напилювання. Ванна дозволяє очистити поверхня без ризику для руйнування дисків. Ультразвукове напилювання не тільки забезпечує висока якість покриття й економію напыляемого матеріалу, але також дозволяє знизити механічний контакт із пластинами. Це встаткування входить до складу розроблювальної системи як модульні станції (ванна, установка напилювання) або функціональний модуль (маніпулятор). Якщо порівнювати складність всієї системи, то вона може бути нижче, ніж в окремої станції. Наприклад, установка напилювання, має розвинену систему керування, контролю, зворотні зв'язки й енергозабезпечення. Але в завданні структурного синтезу й окрема станція й модуль представляються як елемент певної форми, внутрішня структура якого не розглядається.

З кожним кроком технологічного процесу вид пластин віддаляється від первісного й наближається до тому, що ми називаємо продукцією. Тоді можна сказати, що для кожного конкретного кроку є свої вихідні інгредієнти, своя усічена технологія, контроль і інші складові, які дозволяють одержати в результаті продукцію. Але для цього потрібна вже не вся система, а тільки її частина - починаючи саме з обраного кроку, наприклад з готового диска. Якщо продовжити обробку інгредієнтів ще на один крок, то можна відкинути ще один крок технологічного процесу й скоротити систему. При кожному такому скороченні ми відокремлювали частину системи, що зменшувала різницю між готовою продукцією й вихідним матеріалом. Але якщо надійшов замовлення на випуск кремнієвих пластин без просвітління, то нам є потрібно тільки початкова й кінцева частини системи. А якщо ми закупили очищені пластини з покриттям, те й частина початкових операцій виявиться зайвою. Але система однаково є! Що ж є типовим для будь-якого відрізка нашої системи? У ньому відбувається контрольоване наближення вихідного матеріалу до виду готової продукції. Кроком роботи системи є контрольоване й кероване наближення до кінцевого результату.

Як же схематично виглядає така система з обліком «вертикального» і «горизонтального» поділу? Якщо подивитися з боку, то: подаються в систему «вихідні матеріали», із системи виходить «готова продукція» (мал. 6.4). По составі «вихідні матеріали» практично збігаються з «готовою продукцією», за винятком відходів.

Навіть у першому наближенні процес виробництва складається з декількох послідовних кроків. Для початку необхідно впевнитися, що є в наявності всі інгредієнти - крок 1. Тільки після цього може бути початі виробничий процес і виконаний завантаження інгредієнтів у систему - крок 2. Властиво виробництво складе крок 3, що може складатися з декількох операцій. Аналогічно початку, завершенням виробництва стане перевірка отриманого результату - крок 4. Якщо крок 4 дав позитивний результат, то готовий виріб може бути вивантажене із системи - крок 5.

Якщо подивитися більш уважно, то хімічна аналогія стосовно до мехатроніці має одну яскраву риса! Речовина з молекул складається, а станції в систему поєднуються процесом виробництва. Поза процесом - це склад устаткування. Процес об'єднання станцій у систему більше нагадує ланцюжок хімічних реакцій, чим одержуване в результаті речовина. Сусідні по процесі станції поєднуються, подібно радикалам з різними валентностями: «у мене є коробка для пластин» + «у мене є пластини з покриттям».

Одержуваний результат вступає в реакцію з наступною станцією: «у мене є коробка із пластинами» + «у мене є пакувальна плівка для коробки». І так ланцюжок триває аж до одержання запланованого результату - запакованого ящика з 20 коробками кремнієвих пластин.

Але, перед створенням системи, ми повинні знати, який кінцевий результат система робить, із чого він складається (його інгредієнти) і рецепт готування. А в рецепті втримуються ті дії й той їхній порядок, виконання яких дозволить багаторазово й гарантовано одержувати запланований результат. Ці дії й складуть основу для поділу процесу на операції, а системи на станції.