2. Классификация гпс. Уровни автоматизации производства

ГПС классифицируются по ряду признаков:

1. сферам использования;

2. по развитости структуры;

3. по степени гибкости;

4. по ступеням автоматизации.

Рассмотрим классификацию ГПС по развитости структуры и по ступеням автоматизации.

По развитости структуры принята пятиуровневая классификация ГПС:

1. гибкий производственный модуль (ГПМ) – это переналаживаемая на заданную номенклатуру изделий единица основного технологического оборудования, оснащенная устройством программного управления, сменой инструмента, изделий, оснащенная накопителями исходного материала и полуфабрикатов, устройствами удаления отходов, контроля и подналадки технологических процессов, а также коррекции качества изделий.

Модуль осуществляет многократные автоматические рабочие циклы и может быть встроен в систему более высокого уровня.

2. гибкая производственная линия (ГПЛ) – это совокупность двух или более единиц основного технологического оборудования или ГПМ, объединенных автоматизированными системами управления (АСУ) и транспортно – накопительными системами (ТНС).

Линия переналаживается на изделия заданной номенклатуры в пределах технических возможностей этого оборудования.

3. гибкий производственный участок (ГПУ) – это ГПС, состоящая из нескольких ГПЛ или ГПМ, объединенных АСУ, функционирующая по технологическому маршруту, в котором предусмотрены возможности изменения последовательности использования оборудования.

4. гибкий производственный цех (ГПЦ) – это ГПС, состоящая из нескольких ГПЛ или ГПУ, предназначенная для изготовления изделий заданной номенклатуры.

5. гибкий автоматизированный завод (ГАЗ) – это ГПС, представляющая собой совокупность ГПЦ и предназначенная для выпуска готовых изделий.

В состав ГАЗ могут входить неавтоматизированные цеха и участки.

По ступеням автоматизации:

1. гибкий производственный комплекс (ГПК) – это ГПС, состоящая из нескольких ГПМ, объединенных АСУ и автоматизированной транспортно – складской системой (АТСС), автономно функционирующая в течение заданного интервала времени и имеющая возможность встраиваться в систему более высокого уровня.

2. гибкое автоматизированное производство (ГАП) – это ГПС, состоящая из нескольких ГПК, объединенных АСУ и АТСС, осуществляющая автоматизированный переход на изготовление новых изделий с помощью системы автоматизированного проектирования (САПР) и автоматизированной системы технологической подготовки производства.

Следует различать четыре различных уровня автоматизации производства с учетом степени гибкости технологического оборудования.

Первый уровень - это жесткое технологическое оборудование, предназначенное для изготовления одной детали (изделия), которое по окончании выпуска изделия не может использоваться для выпуска нового изделия. В данном случае какая-либо степень гибкости отсутствует, хотя и есть автоматические линии, на которых обрабатывается узкая, фиксированная группа деталей. Примеры оборудования  обычно специальное оборудование, станки и автоматические линии из специальных станков, используемые в массовом производстве.

Второй уровень  это перестраиваемое технологическое оборудование, которое при замене его отдельных компонентов, узлов и механизмов или изменении компоновки может использоваться для изготовления нового изделия или фиксированной группы изделий. Степень гибкости перестраиваемого оборудования очень ограниченная, зависит от доли заменяемых узлов и других частей по отношению к остающимся и от объема работ, связанных с их изготовлением и перестройкой. Примеры такого оборудования  автоматические линии из агрегатных станков, созданные по агрегатно-блочному принципу.

Третий уровень  это переналаживаемое технологическое оборудование, предназначенное для одновременного выпуска ограниченной группы деталей. Для перехода на изготовление каждой детали требуется перестановка, настройка отдельных узлов, механизмов и замена некоторых устройств из имеющегося заранее изготовленного комплекта, набора (например, захваты, опорные детали, щупы, лотки и пр.). Переналадка позволяет чередовать обработку различных деталей или сборку различных изделий в зависимости от их потребности. Возможен переход и на выпуск новых деталей (изделий). В этом случае заранее должны быть изготовлены отдельные части оборудования, устройства. Переналадка обычно требует более короткой остановки производства, чем перестройка. Степень гибкости при переналадке может быть очень высокой, например, когда для ее осуществления требуется всего несколько минут (1  5 мин).

Высокая степень переналаживаемости производства, как правило, говорит о том, что в таком производстве можно изготовлять большое количество различных деталей (изделий). При этом обеспечивается быстрая и нетрудоемкая переналадка, т.е. в данном показателе учитываются также время, объем работ и количество заранее подготовленной оснастки, необходимой для переналадки. Многошпиндельные и одношпиндельные станки-автоматы, автоматические линии на их базе или на базе специализированных станков являются примерами такого оборудования. К этому уровню относятся и большинство созданных "гибких" автоматических линий на базе агрегатных станков со сменяемыми шпиндельными головками, автоматизированные технологические комплексы, станки которые не имеют автоматической смены инструмента, инструментальные блоки устанавливают на них вручную, а также станки с ЧПУ, на которых программоносители заменяют вручную.

Четвертый уровень  это гибкое технологическое оборудование, которое для чередования выпуска группы деталей, изделий или перехода на выпуск совершенно нового изделия не требует переналадки. В пределах известной номенклатуры деталей оборудование само автоматически переналаживается с обработки одного вида деталей ни обработку другого по команде с пульта управления или по команде поступившей заготовки. При использовании робототехнических средств автоматическая переналадка становится возможной и при обработке значительно отличающихся друг от друга деталей как по форме, так и технологии обработки.