2.3. Автоматизированная система управления гибкой производственной системой

Важным этапом развития на пути повышения эффективности производства за счет ИТ стало появление понятия гибкой производственной системы (ГПС). В соответствии с ГОСТ 26228-90, гибкая производственная система – «…управляемая средствами вычислительной техники совокупность технологического оборудования, состоящего из разных сочетаний гибких производственных модулей и (или) гибких производственных ячеек, автоматизированной системы технологической подготовки производства и системы обеспечения функционирования, обладающая свойством автоматизированной переналадки при изменении программы производства изделий». Принципиальной особенностью ГПС являлось наличие новой компоненты – компьютерной системы управления, обеспечивающей возможность увязки отдельных процессов, функций и задач в единую систему.

Отличительные особенности гибких производственных систем:

- способность к быстрой перестройке на выпуск новой продукции за счет гибкости и мобильности;

- наличие высокого технического уровня оборудования, способного реализовать прогрессивные технологические процессы на основе высокой степени интеграции производства;

- возможность способствовать решению проблем улучшения труда работающих, повышения их профессионально-квалификационного уровня;

- создание предпосылок для постепенного стирания граней между умственным и физическим трудом;

- освобождение рабочих от тяжелого физического труда.

Основными характеристиками ГПС являются:

- способность работать автономно или некоторое ограниченное время без участия человека;

- автоматическое выполнение всех основных и вспомогательных операций;

- гибкость, удовлетворяющая требованиям мелкосерийного производства;

- простота наладки, а также простота устранения отказов основного оборудования и систем управления;

- совместимость с оборудованием традиционного и гибкого производства.

Гибкие производственные системы основаны на возможности использования оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ). Основным видом оборудования в ГПС являются обрабатывающие центры – одна из разновидностей станков с ЧПУ.

В состав технологического объекта управления ГПС может входить следующее технологическое оборудование:

- гибкий технологический модуль (ГТМ) – производственная единица, состоящая из одного или нескольких элементов технологического оборудования с ЧПУ, выполненная на базе мини- или микро-ЭВМ, способная функционировать автономно (по командам производственного персонала) или по командам от управляющего вычислительного комплекса. Гибкий технологический модуль, как правило, оснащен роботизированными устройствами подачи и удаления обработанных изделий и инструментов, автоматизированными устройствами (датчиками) измерения и контроля в процессе обработки, диагностики отказов и восстановления работоспособности, сбора и удаления отходов производства;

- автоматизированный складской модуль – единица производственного оборудования с локальной системой управления, выполненной на базе мини- или микро-ЭВМ, способная функционировать автономно или по командам от управляющего вычислительного комплекса (УВК);

- вспомогательный модуль (модуль комплектации инструментов, подготовки приспособлений, загрузки и выгрузки изделий и т. п.) – совокупность оборудования, предназначенного для обеспечения технологических модулей;

- гибкий контрольно-измерительный модуль - совокупность программно-переналаживаемого оборудования, предназначенного для осуществления контроля качества выполнения операций в ГТМ;

- автоматизированный транспортный модуль — единица производственного оборудования с локальной системой управления, выполненной на базе мини- или микро-ЭВМ, способная функционировать автономно или по командам от УВК.

В соответствии со структурно-организационными признаками гибкая производственная система может быть представлена в виде:

- гибкого автоматизированного участка (ГАУ), функционирующего по технологическому маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования технологического оборудования;

- гибкой автоматизированной линии (ГАЛ), технологическое оборудование которой расположено в последовательности, соответствующей технологическим операциям;

- гибкого автоматизированного цеха (ГАЦ), представляющего собой в различных сочетаниях совокупность ГАЛ (ГАУ) для изготовления изделий данной номенклатуры;

- гибкого автоматизированного завода (ГАЗ), на котором осуществлена частичная или полная интеграция нескольких гибких автоматизированных цехов, линий, участков, модулей в единую производственную систему.

Предусмотрены также гибкие производственные комплексы (ГПК), представляющие собой гибкую производственную технологию, состоящую из нескольких гибких производственных модулей (которые объединены автоматизированной системой управления и автоматизированной транспортно-складской системой), автономно функционирующую в течение заданного интервала времени и имеющую возможность встраивания в систему более высокой ступени автоматизации. Гибкая производственная система может представлять собой гибкий производственный комплекс на уровне рабочего места (участка) или даже целую производственную систему из нескольких технологических модулей, взаимосвязанных между собой с помощью транспортных, складских, контрольно-измерительных и вспомогательных модулей.

Автоматизированная система управления гибкой производственной системой (АСУ ГПС) – автоматизированная многоуровневая интегрированная система. Она функционирует как автономно, так и во взаимодействии с компонентами АСУП.

Многоуровневость состоит в том, что каждая вышестоящая подсистема давала нижестоящей задание, не жестко регламентированное, а в «общих чертах», предоставляя им известную инициативу, но так ставя перед ними цели, чтобы каждая подсистема, стремясь к своей цели, работала в согласии с интересами вышестоящей подсистемы.

Иерархическая структура автоматизированного управления позволяет объединять управление различными производственными объектами и согласовывать их работу, т. е. подойти к производственному процессу как к единому целому, а не как к набору независимых частей. При этом можно автоматизировать весь комплекс производственных процессов, включая транспортные операции и различные организационные задачи.

2.4. Контрольные вопросы

1. Автоматизированная система управления предприятием

2. Автоматизированные системы управления технологическими процессами

3. Автоматизированная система управления гибкой производственной системой

3. системы управления базами данных, модели данных. Понятие хранилища данных

3.1. Системы управления базами данных

Основные понятия баз данных

Под информацией понимают любые сведения о каком-либо событии, сущности, процессе и т.п., являющиеся объектом некоторых операций: восприятия, передачи, преобразования, хранения или использования.

Данные можно определить как информацию, фиксированную в определенной форме, пригодной для последующей обработки, хранения и передачи.

База данных (БД) – поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

Объекты реального мира, сведения о которых хранятся в базе данных, называются сущностями – entities, а их актуальные признаки – атрибутами (attributes). Каждый признак конкретного объекта есть значение атрибута.

В базе данных могут отражаться не только физические объекты. Она способна вобрать в себя сведения об абстракциях, процессах, явлениях, т.е. обо всем, с чем сталкивается человек в своей деятельности.

В состав базы данных входит также метаинформация (т.е. информация об информации), включающая описание базы данных (схема БД), информацию о предметной области, необходимую для проектирования системы, о пользователях БД, о проектных решениях и др.

Централизованное хранилище метаинформации называется словарем данных (словарь-справочник, энциклопедия, репозиторий).

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.