рефератСтруктура, функции, взаимосвязи ихарактеристики гибких компьютеризированных производственных систем ГПС
1. Элементы ГПС
Всоответствии с ГОСТ 26228-90 гибкая производственная система (ГПС) представляетсобой управляемую средствами вычислительной техники совокупностьтехнологического оборудования, состоящего из разных сочетаний гибкихпроизводственных модулей (ГПМ) и (или) гибких производственных ячеек (ГПЯ),автоматизированной системы технологической подготовки производства и системыобеспечения функционирования, обладающую свойством автоматизированной переналадкипри изменении программы производства изделий, разновидности которых ограниченытехнологическими возможностями оборудования.
Под гибкой производственной ячейкой (ГПЯ) понимают управляемуюсредствами вычислительной техники совокупность нескольких ГПМ и системыобеспечения функционирования, осуществляющую комплекс технологических операций,способную работать автономно и в составе ГПС при изготовлении изделий впределах подготовленного запаса заготовок и инструмента.
Под гибким производственным модулем (ГПМ) понимают единицутехнологического оборудования, автоматически осуществляющую технологическиеоперации в пределах его технических характеристик, способную работать автономнои в составе ГПС или ГПЯ.
Относительная автономностьпроизводственных единиц – ГПМ, обеспечивается координацией как единое целоемногоуровневой системой управления, обеспечивающей изменение программыфункционирования подсистем ГПС и тем самым – быструю перенастройку технологииизготовления при смене объектов производства.
Каждый ГПМ имеет автономное программноеуправление. В свою очередь, линии, цеха и участки ГПС, которые комплектуются изГПМ, также имеют соответствующее программное управление.
По организационной структуре различаютследующие виды ГПС: гибкие автоматизированные линии (ГАЛ), гибкиеавтоматизированные цеха (ГАЦ), гибкие автоматизированные участки (ГАУ).
ГАЛ – ГПС, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательноститехнологических операций.
ГАУ – ГПС, функционирующая потехнологическому маршруту, в котором предусмотрены возможность измененияпоследовательности использования технологического оборудования.
ГАЦ – ГПС, представляющая собой вразличных сочетаниях совокупность гибких автоматизированных и роботизированныхтехнологических линий и участков для изготовления изделий заданнойноменклатуры.
Роботизированная технологическая линияпредставляет собой совокупность РТК, связанных между собой транспортнымисредствами и системой управления, или нескольких единиц технологическогооборудования, обслуживаемых одним или несколькими ПР для выполнения операций впринятой технологической последовательности.
Роботизированный технологический участокпредставляет собой совокупность РТК, связанных между собой транспортнымисредствами и системой управления, или нескольких единиц технологическогооборудования, обслуживаемых одним или несколькими ПР, в которой предусмотренавозможность изменения последовательности использования технологическогооборудования.2. Система обеспечения функционирования ГПС
Система обеспеченияфункционирования ГПС определяется как совокупность взаимосвязанныхавтоматизированных систем, обеспечивающих проектирование изделий,технологическую подготовку их производства, управление ГПС при помощи ЭВМ иавтоматическое перемещение предметов производства и технологической оснастки.
В системуобеспечения функционирования ГПС входят подсистемы:
· автоматизированнаятранспортно-складская система (АТСС);
· автоматизированнаясистема управления технологическими процессами (АСУТП);
· автоматизированнаясистема инструментального обеспечения (АСИО);
· системаавтоматизированного контроля (САК);
· автоматизированнаясистема удаления отходов (АСУО);
· автоматизированнаясистема научных исследований (АСНИ);
· системаавтоматизированного проектирования (САПР);
· автоматизированнаясистема подготовки производства (АСТПП);
· автоматизированнаясистема управления (АСУ) и др.
ГПС состоит из рядаосновных автоматизированных подсистем: технологической, транспортной,складирующей, контроля и управления.
Автоматизированнаятехнологическая подсистема ГПС. В состав технологической подсистемы ГПС входитмножества ГПМ совместно с необходимыми средствами технологического оснащения,предназначенных для выполнения основных технологических операций производстваЭА.
Автоматизированнаятранспортно-складская система (АТСС) — подсистема взаимосвязанныхавтоматизированных транспортных и складских устройств для укладки, хранения,временного накопления, разгрузки и доставки предметов труда, технологическойоснастки.
Автоматизированнаяподсистема управления ТП (АСУ ТП) состоит из средств вычислительной техники –управляющих ЗВМ, связанных в единый комплекс с помощью интерфейсных устройств илиний передачи данных, и программного обеспечения. Предназначена для управленияотдельными единицами автоматизированного оборудования всех подсистем и системыв целом; базируется на использовании оборудования с ЧПУ, ГПМ. Программноеуправление ГПМ основывается на применении программы, определяющей порядокдействий с целью получения требуемого результата.
Системауправления охватывает все уровни иерархии ГПС; нижний уровень управления – ГПМи обслуживающие их АССЮ, АТС и САК; средний уровень управления – ГАЛ и ГАУ иобслуживающие их АСС, АТС и САК; высший уровень управления — ГАЦ, т.е.управление производственными единицами (линиями и участками) в соответствии сзаданным планом производства изделий.
Подсистемаконтроля ГПС (САК) решает задачи: получения и передачи информации о свойствах,техническом состоянии и пространственном расположении контролируемых объектов,а также о состоянии технологической среду; сравнения фактических параметров сзаданными; передачи информации о рассогласованиях для принятия на различныхуровнях ГПС; получения и представления информации об исполнении функций;автоматической перестройки средств контроля в пределах заданной номенклатурыконтролируемых объектов; полноты и достоверности контроля.
Автоматизированнаясистема инструментального обеспечения (АСИО) – система взаимосвязанныхэлементов, включающая участки подготовки инструмента, его транспортирования,накопления, устройства смен и контроля качества инструмента, обеспечивающиеподготовку, хранение, автоматическую установку и замену инструмента.3. Организационная структура и взаимосвязи в ГПС
Состав иструктура ГПС зависит от специализации, технологических задач, типов изделий,типа производства, частоты смены продукции. Рис 1.
Дляобеспечения функционирования ГПС необходимо:
· скомплектовать,подготовить и загрузить в АТСС заготовки, комплектующие, полуфабрикаты, материалыи другие ингридиенты производства;
· подготовить,настроить и ввести в АТСС и ГПМ приспособления и инструменты;
· подготовитьи ввести в библиотеку программ АСУТП, АСТПП и АСУП необходимые программыуправления гибкой производственной системы (ГПС); автоматизированной системыиспытаний (АСИ);
· системыматериально-технического обеспечения (СМТО);
· автоматизированнойсистемы управления (АСУ) ИПС.
При этомподсистемы АСУ, АСНИ, САПР и АСТПП, являясь внешними по отношению к ГПС,реализируют информационное обеспечение на входе ГПС с использованиемсоответствующих баз данных (БД). Так АСУ обеспечивает планирование загрузки ГПСпо номенклатуре и качеству изделий, предназначенных к выпуску в определенныепериоды времени, и планирование подготовки производства для ГПС; АСНИ и САПР —автоматизированное проектирование МЭА с выпуском технической и программной (ПД)документации; АСТПП — автоматизированные разработки технологическойдокументации, проектирование средств технологического оснащения и выпуск конструкторскойдокументации на оснастку, разработку управляющих перфолент для ГПМ, ГПС; АСИ —автоматизированное испытание изделий.
/>
Рис. 1 — Организационные уровни сложности ГПС
Список литературы
1. Н.П. Меткин, М.С. Лапин,С.А. Клейменов, В.М. Критський. Гибкие производственные системы. – М.:Издательство стандартов, 1989. – 309с.
2. Харченко А.О. Станки сЧПУ и оборудование гибких производственных систем: Учебное пособие длястудентов вузов. – К.: ИД «Профессионал», 2004. – 304 с.
3. Роботизированныетехнологические комплексы/ Г. И. Костюк, О. О. Баранов, И.Г. Левченко, В. А.Фадеев – Учеб. Пособие. – Харьков. Нац. аэрокосмический университет «ХАИ»,2003. – 214с.
4. Алексеев П.И.,Н.П.Меткин, М.С.Лапин. Технологическое проектирование ГПС. – Л.: ЛДНТП, 1984. –36с.
5. Проектированиеметаллорежущих станков и станочных систем: Справочник-учебник в 3-х т. Т. 3:Проектирование станочных систем /Под общей ред. А.С. Проникова — М.: Изд-воМГТУ им. Н.Э.Баумана; Изд-во МГТУ «Станкин», 2000. — 584 с.
6. Гибкие производственныекомплексы /под.ред. П.Н.Белянина. – М.: Машиностроение, 1984. – 384с.
7. Гибкое автоматическоепроизводство/под.ред. С.А.Майорова. – М.: Машиностроение, 1985. – 456с.
8. Иванов А.А. ГПС вприборостроении. – М.: Машиностроение,1988. – 282с.
9. Морозов В.П., ДымарскийЯ.С. Элементы теории управления ГАП. – Л.: Машиностроение, 1984. – 364с.
10. Управлениеработотехническими системами и гибкими автоматизированными производствами/под.ред. Н.М.Макарова, – М.: Радио и связь, 1981, ч.3 – 156с.
11. ШироковА.Г. Склады в ГПС. – М.: Машиностроение, 1988. – 216с.