2.3. Гибкое производство – новая концепция в машиностроении

Новизна «гибкой» концепции состоит в том, что ей свойственен не столько поточный способ организации производства, сколько централизованный, предусматривающий как можно более полную, завершенную обработку деталей на одной рабочей позиции, на одном станке, на одной рабочей машине.

Поточная технология, в основе которой заложена дифференциация процесса обработки деталей на многочисленные операции и переходы, выполняемые на различных станках, к середине 60-х годов в связи с ускорением научно-технического прогресса потеряла свои экономические преимущества, так как продукция стала значительно сложнее, и ее ассортимент стал изменяться более часто. Детали стали больше пролеживать между станками, выросли заделы и вспомогательные

операции. Настало время выбирать между дальнейшей специализацией станков и автоматизацией вспомогательных операций [например, деталь полностью обрабатывается на пяти станках, что влечет за собой пятикратную загрузку (разгрузку) детали на станок, увеличение времени межоперационной транспортировки и ожиданий, что усложнило управление и привело к удорожанию производства], и созданием универсальных многоцелевых станков с тем, чтобы деталь централизованно полностью обрабатывалась на одном станке [с одной загрузкой (разгрузкой), а одну операцию и, следовательно, без межоперационной транспортировки, без пролеживаний и ожиданий]. Выбор был сделан, появились обрабатывающие центры, а затем и ГПС.

Гибкое производство радикально изменяет традиционные, выработанные годами подходы к организации производства. Отличие новой концепции от традиционной состоит в том, что она позволяет полностью интегрировать весь производственный цикл – от идеи до выпуска готовой продукции – путем автоматизации всего комплекса технологических процессов и управления на базе ЭВМ и современных достижений в электронике и приборостроении, причем как в единичном, серийном, так и массовом производствах. Она начала применяться в металлообработке и получает распространение в сборке и других видах производства, таких, как заготовительное, испытание продукции и других.

Сущность концепции гибкого производства состоит в том, что она позволяет переходить с выпуска одного изделия на выпуск другого без переналадки технологического и любого другого оборудования; если же в каких-то случаях и требуется переналадка, то она по времени осуществляется параллельно с выпуском предыдущего изделия. В гибком производстве, как правило, участвуют в основном операторы с уровнем подготовки техников и инженеров, а ручной труд рабочего, если пока и требуется, то только на отдельных вспомогательных операциях. Применение ЭВМ в управлении гибким производством позволяет осуществлять комплексный подход к автоматизации всех видов работ и процессов – от проработки задания на производство нового изделия, конструкторско-расчетных работ, технологической подготовки производства, всего комплекса технологических процессов – от заготовки до упаковки и отправки изделия потребителю, а также всего, что связано с содержанием, ремонтом, управлением, включая расчеты технико-экономических показателей, экономической эффективности, финансово-бухгалтерское и кадровое обеспечение.

Более важным становится управление. Заказы-наряды на работу, производственные программы и график прохождения компонентов по всему технологическому маршруту - все это находится в центральной управляющей ЭВМ и ЭВМ подсистем всего производства. Каждая ЭВМ имеет сеть связанных микропроцессоров, которые управляют отдельными технологическими операциями. Каждая отдельная ЭВМ ведет учет фактического выполнения операций, осуществляет слежение за процессом. Это, конечно, не означает, что сама технология перестает быть важным элементом в таких системах, но следует подчеркнуть, что настоящий успех гибкого производства достигается за счет организации производства. Поиск решения проблем только на одной операции, только на каком-то одном участке не является достаточным и эффективным, следует видеть весь производственный цикл полностью. Возможно, что решение какой-то менее значительной, легко разрешаемой проблемы на другом смежном участке ускорит и упростит решение проблемы и данного участка.

«Философия» гибкого производства требует рассмотрения каждого отдельного действия или деятельности всего завода и всего, что с ней связано, как единого процесса, который обеспечивает своевременную и полную взаимоувязку каждого действия с целью организации выпуска как можно большего разнообразия изделий в пределах имеющихся возможностей и по заранее определенному графику. Это, собственно, и ведет к интеграции всего производства в единый автоматизированный процесс.

Гибкие производственные системы, как и другие АСУ производством, являются составными частями которых только и возможно обеспечить полную интеграцию производства задания до выпуска готового изделия при наименьших затратах.

В будущем полностью интегрированное производство будут включать научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР). При этом значительная экономия и сокращение времени внедрения новой техники будут получены вследствие уменьшения имеющихся дублирования и разрыва опытно-конструкторских работ и производства, а также уменьшения времени всего цикла создания и производства продукции. Наиболее короткий цикл производства, меньшая себестоимость, высокое качество продукции, полный контроль за капиталовложениями и оборотными средствами возможны при налаживании абсолютного полного контрой за деталями и изделиями, за их изготовлением по всему циклу, пока они находятся на заводе; при этом должно делаться только то, что предписано, и не допускаться ничего лишнего. Это еще ода важная черта, которая вкладывается понимание полной интеграции производства и чему содействует концепция гибкого производства.

Опыт применения концепции гибкого производства на практике позволяет выявить ключевые факторы, от которых зависит успех полной интеграции производства, т. е. достижение при частой смене объекта производства высокой производительности и наименьшей себестоимости.

Полностью или частично интегрированное производство не приводит само по себе к гибкому производству, оно может иметь различную гибкость и обеспечиваться гибкостью различных элементов производства, интегрированных производственных систем. Степень гибкости определяется и сознательно включается в производство создателями систем с учетом ее рациональности в каждом конкретном случае. Степень необходимой гибкости производства должна обосновываться на основе показателей всего производства, завода в целом, а не только на основании эффективности отдельных его частей.

Полная интеграция управления производством может быть наиболее эффективно обеспечена на базе новых поколений ЭВМ, обладающих большим интеллектом, анализирующих ситуации и «говорящих» на языке человека. Вовлечение в единую большую систему сложных подсистем взаимосвязанных дискретных процессов потребует не только большой оперативной памяти и быстродействия, но и разработки различных вариантов решений с тем, чтобы своевременно удовлетворять потребности каждого отдельного этапа производства путем распределения различных ресурсов, управления их доставкой, решения повторяющихся плановых производственных задач, а также множества других, которые возникают непредвиденно. За человеком остается только выбор варианта по результатам их оценок и принятие решения.

Подавляющее большинство действующих и создаваемых в разных странах мира гибких систем автоматизируют какой-то один технологический процесс: механообработку, сварку, окраску, сборку. Начали появляться гибкие системы в кузнечно-прессовом и литейном производствах. Как правило, эти системы включают автоматизированные на базе ЭВМ конструирование деталей, технологическую подготовку и планирование производства. Однако еще нет примеров сквозной гибкой автоматизации всего комплекса производственных задач, как говорится, «от ворот до ворот» завода, т. е. полной интеграции производства.