ЕОМ в управлінні виробництвом.
ЕОМ міцно входять в нашу виробничу діяльність і в даний час немає
необхідності доводити доцільність використання обчислювальної техніки в
системах управління технологічними процесами, проектування, наукових
досліджень, адміністративного управління, у навчальному процесі, банківських
розрахунках, охороні здоров'я, сфері обслуговування і т.д.
При цьому останні роки як за кордоном, так і в нашій країні характеризуються
різким збільшенням виробництва міні-та мікро-ЕОМ (персональні ЕОМ).
На основі міні і персональних ЕОМ можна будувати локальні мережі ЕОМ, що
дозволяє вирішувати складні завдання з управління виробництвом.
Дослідження показали, що з усієї інформації, що утвориться в організації,
60-80% використовується безпосередньо в цій же організації, циркулюючи між
підрозділами й співробітниками, і тільки частина, що залишилася в узагальненому вигляді
надходить до міністерства і відомства. Це означає, що кошти обчислювальної
техніки, розосереджені по подразднлнніям і робочих місць, повинні
функціонувати в єдиному процесі, а співробітникам організації повинна бути
поставлена можливість спілкування за допомогою абонентських засобів між собою, з
єдиним або розподіленим банком даних. Одночасно повинна бути забезпечена
висока ефективність використання обчислювальної техніки.
Вирішенню цього завдання в значній мірі сприяла поява
мікроелектронних коштів середньої та великої ступеня інтеграції, персональних ЕОМ,
обладнання з вбудованими мікропроцесорами. У результаті поряд з
регіональними мережами ЕОМ, побудованими на базі великих ЕОМ і розподілених на
великій території, з'явилися і знаходять все більше поширення так
звані локальні обчислювальні мережі (ЛОМ), що представляють собою відкриту
для підключення додаткових абонентських і обчислювальних засобів мережа,
що функціонує відповідно до прийнятих протоколами (правилами). Пристрої
обробки, передачі та зберігання в ЛВС розташовуються один від одного на відстані
до декількох кілометрів, тобто в межах одного або групи будівель.
Взаємодія пристроїв ЛОМ здійснюється за єдиним каналу зв'язку
(моноканалу), що забезпечує високу швидкість передачі інформації (до 10-15
Мбіт/с). До мережі можуть об'єднуватися ЕОМ як одних типів (однорідні мережі) або
різних типів (неоднорідні мережі), так і різної продуктивності. Однорідні
мережі простіше і дешевше, тому що для їх створення потрібні відносно просте
обладнання та програмне забезпечення, що не вимагають великої кількості типів
засобів сполучення. Це означає, що такі мережі створити простіше і дешевше.
ЛОМ є в цей час універсальною базою сучасної індустрії
обробки інформації та характеризуються великою різноманітністю методів побудови
будь-яких видів інформації. Концепція локальних мереж ЕОМ є однією з самих
корисних системних концепцій, що виникли в результаті тривалих наукових
досліджень і прогресу в області мікроелектроніки.
ЛОМ дозволяє невеликим підприємствам скористатися можливістю об'єднання
персональних, мікро-і міні-ЕОМ в єдину обчислювальну мережу, а великим
підприємствам - звільнити обчислювальний центр від деяких функцій з обробки
інформації "цехового значення" і забезпечити їх рішення в цеху, відділі. Крім
того, експлуатація мережі одним замовником дозволить спростити вирішення питання про
закриття інформації.
використання ЛОМ дає високий економічний ефект. Наприклад, створення
наскрізного маршруту проектування мікропроцесорів на базі ЛОМ дозволило
зменшити терміни розробки на 35% і одночасно знизити вартість на 48%. При
цьому фахівці - розробники можуть знаходитися на своїх робочих місцях і вести
спільне проектування з використанням абонентських коштів. "Вузькі" місця
вироби визначаються під час проектування, що дозволило скоротити обсяг робіт при
доведення виробу до промислового зразка в 2 рази. Одночасно забезпечується
автоматизація розробки документації.
За своєю архітектурою (структурі) ЛОМ є спрощеним варіантом архітектури
регіональних і глобальних мереж ЕОМ і можуть створюватися на базі любиз ЕОМ.
Впровадження ЛВС є масовому користувачеві і дозволяє створити в організаціях
та установах розподілені обчислювальні потужності і бази даних,
інформаційно-пошукові та довідкові служби, об'єднати в єдину систему
автоматизовані робочі місця, які друкують і копіюють пристрої,
графобудівники, касові апарати і т. д. ЛВС дозволяють підвищити надійність
обробки інформації благодарядублірованію рессурсов мережі, забезпечити
редоктірованіе листів, довідок, звітів, здійснити обмін документами без
роздруківки їх на паперовому носії, вести бухгалтерський та складський облік,
здійснити керування роботами, машинами, верстатами, передачі інформації в
заданий час, використовувати систему пріоритетів, направляти циркулярні
розпорядження всім, деяким, або одному підрозділу організації, проводити
телесовещанія.
У міру розвитку ЛОМ можна змінити її конфігурацію, об'єднати з іншими ЛВС
(наприклад на великому підприємстві або об'єднання), підключити ЛОМ до регіональної
обчислювальної мережі, що дозволить реалізувати інтегровані автоматизовані
системи управління (АСУ). На певному етапі розвитку ЛОМ може стати
безпаперовим бюро, в якому інформація записується на магнітні диски, стрічки з
можливістю при необхідності отримання твердої копії та її розмноження, а
також, навпаки, одержання машинних носіїв з твердої копії.
З усього різноманіття ЛВС умовно можна розділити на чотири групи: 1)
орієнтовані на маси споживачів і такі, що будуються,
в основному, на базі персональних ЕОМ; 2) що включають, крім персональних ЕОМ,
мікро-ЕОМ і мик ропроцессори, вбудовані в засоби автоматизований ного
проектування і розробки документальної ін формації, електронної пошти; 3)
побудовані на базі мікропроцесорних засобів, мікро і міні-ЕОМ та ЕОМ
среднейпроізводітельності; 4) створюються на базі всіх типів ЕОМ, включаючи
високоп роізводітельние.
Перші з них застосовуються в навчальних процесах, торгівлі, дрібних і середніх
установах, другий - в системах автоматизованого проектування і
конструювання (САПР), третє - в автоматизованих системах наукових
досліджень (АСНІ), управління складними виробничими процесами і гнучких
автоматизованих виробництвах, четверті - в системах управління крупним
виробництвом, галуззю.
Впровадження локальних обчислювальних мереж серйозно вплине на організацію
виробництва, де інформаційно-керуючі системи будуть пов'язані з
автоматизованими технологічними системами. Одночасно ЛВС,
орієнтовані на автоматизацію основних напрямків діяльності підприємств,
можуть бути пов'язані з з системами обробки інформації об'єднань, главків,
міністерств.
При цьому буде значно підвищена швидкість обміну інформацією на всіх рівнях
управління, тобто буде створена ієрархічна мережа обміну інформацією.
При вирішенні питання про створення ЛОМ повинно бути проведено обстеження об'єкта
автоматизації та визначено кількість і тип пристроїв, які включаються в мережу,
умови експлуатації мережі, відстані між об'єктами мережі, інтенсивність потоку
даних, максимальна швидкість передачі даних, необхідність забезпечення
пріоритетності обслуговування абонентів мережі, максимальний час очікування для
оператора робочої станції, необхідність реалізації режиму діалогу, чи повинна
дана ЛВС з'єднуватися з іншого ЛВС або регіональною мережею ЕОМ, які завдання
будуть вирішуватися з допомогою ЛОМ, якими мають бути рівень надійності і час
відновлення працездатності після виходу будь-якого компонента мережі з
ладу, необхідність розширення або зміни конфігурації мережі в майбутньому,
витрати на створення та експлуатацію мережі і інші параметри.
Структура ЛОМ повинна чітко відповідати організаційній структурі об'єкта
автоматизації і його інформаційних зв'язків, а також враховувати повний спектр
проблем, пов'язаних з її використанням протягом періодів максимального навантаження.
Це означає, що на кожну ЛОМ для конкретного об'єкта необхідно мати проектну
документацію, орієнтовану на промислові технічні та програмні
кошти.
Для вирішення проблеми масового впровадження локальних мереж ЕОМ промисловими
міністерствами у відповідності з єдиною нормативною документацією і ГОСТ повинен
бути створений ряд комплексів технічних і програмних засобів для ЛОМ,
орієнтованих на різний Максимальна кількість підключаються до мережі вузлів і
швидкість передачі інформації з техніко-економічними характеристиками на рівні
кращих зразків і забезпечена поставка їх споживачам як комплектних виробів
виробничо-технічного призначення.
При цьому повинні бути розроблені засоби сполучення з ЛВС широкої номенклатури
засобів обчислювальної техніки, що є у споживачів і планованої до
освоєння у виробництві. Найбільш реальним напрямом вирішення цієї проблеми
є організація випуску спеціалізованих НВІС.
Рішення зазначених проблем безумовно серйозно вплине на ефективність
всього народного господарства.
Як відомо, головними системними застосуваннями обчислювальної техніки є
автоматизовані системи управління економіко-організаційного типу (ОАСУ,
АСУП тощо) системи автоматизації проектування і конструювання (САПР),
інформаційно-пошукові системи і системи управління складними технологічними
процесами (АСУ ТП).
Зупинимося коротко на останніх (по перерахунку, а не за важливістю) системах,
тому що вони дають найбільший соціальний і економічний ефект.
Сьогодні технологічні процеси постійно ускладнюються, а агрегати, що реалізують
їх, стають все більш потужними. Наприклад, в енергетиці діють енергоблоки
потужністю 1000-1500 МВт, установки первинної переробки нафти пропускають до 6
млн. т. сировини на рік, працюють доменні печі об'ємом 3.5-5 тис. кубометрів,
створюються гібкоперестраіваемиепроізводственние системи в машинобудуванні.
Людина не може встежити за роботою таких агрегатів і технологічних
комплексів і тоді на допомогу йому приходить АСУ ТП. В АСУ ТП за роботою
технологічного комплексу стежать численні датчики-прилади, що змінюють
параметри технологічного процесу (наприклад, температуру і товщину
прокочується металевого листа), які контролюють стан обладнання
(температуру підшипників турбіни) або визначають склад вихідних матеріалів і
готового продукту. Таких приладів в одній системі може бути від декількох
десятків до декількох тисяч.
Датчики постійно видають сигнали, що змінюються відповідно до вимірюваним
параметрами (аналогові сигнали), в пристрій зв'язку з об'єктом (ПЗО) ЕОМ. У ПЗО
сигнали перетворяться в цифрову форму і потім за певною програмою
обробляються обчислювальною машиною.
ЕОМ порівнює отриману від датчиків інформацію із заданими результатами роботи
агрегату і виробляє керуючі сигнали, яку через іншу частину ПЗО
надходять на регулюючі органи агрегату. Наприклад, якщо датчики подали сигнал,
що лист прокатного стану виходить товщі, ніж написано, то ЕОМ визначить, на
яку відстань потрібно зрушити валки прокатного стану і подасть відповідний
сигнал на виконавчий механізм, який перемістить валки на необхідну
відстань.
Системи, в яких управління ходом процесу здійснюється подібно до сказаного
вище без втручання людини, називаються автоматичними. Однак, коли не
відомі точні закони управління людина змушена брати керування (визначення
керуючих сигналів) на себе (такі системи називаються автоматизованими). В
цьому випадку ЕОМ представляє оператору всю необхідну інформацію для управління
технологічним процесом за допомогою дисплеїв, на яких дані можуть
висвітлюватися в цифровому вигляді або у вигляді діаграм, що характеризують хід процесу,
можуть бути представлені і технологічні схеми об'єкту з зазначенням стану
його частин. ЕОМ може також "підказати" оператору деякі можливі рішення.
Чим складніше об'єкт управління, тим продуктивніше, надійніше, потрібно для АСУ
ТП обчислювальна машина. Щоб уникнути всі все збільшується, нарощування
потужності ЕОМ складні системи стали будувати за ієрархічним принципом. Як
правило, у складний технологічний комплекс входить кілька відносно
автономних агрегатів, наприклад, у енергоблок теплової електростанції входить
парогенератор (котел), турбіна та електрогенератор. В ієрархічній системі для
кожної складової частини створюється своя локальна сістемауправленія, як правило,
автоматична на базі мікропроцесорної техніки. Тепер, щоб всі частини
працювали як єдиний енергоблок, необхідно скоординувати роботу локальних
систем. Це здійснюється ЕОМ, що встановлюється на пульті управління блоком. Для
цього вже буде потрібно невелика обчислювальна машина.
Перспективні АСУ ТП мають ряд характерних ознак. Перш за все це
автоматичні системи, що здійснюють автоматичне керування робочим
режимом, а також пуском і зупинкою устаткування (режимами, на які за
ручному управлінні припадає найбільша кількість аварійних ситуацій через помилки
операторів).
У системах передбачається оптимізація управління ходом процесу за обраними
критеріям. Наприклад, можна можна задати такі параметри процесу, за яких
вартість собівартість продукції буде мінімальний, або, при необхідності,
налаштувати агрегат на максимум продуктивності, не рахуючись з деяким
збільшенням витрат сировини та енергоресурсів на одиницю продукції.
Системи дожно битьадаптійнимі, тобто мати можливість змінювати хід процесу при
зміні характеристик початкових матеріалів або стану обладнання.
Одним з найважливіших властивостей АСУ ТП є забезпечення безаварійної роботи
складного технологічного комплексу. Для цього в АСУ ТП передбачається
можливість діагностування технологічного обладнання. На основі свідчень
датчиків система визначає поточний стан агрегатів і тенденції до аварійних
ситуацій і може дати команду на ведення полегшеного режиму роботи або
зупинку взагалі. При цьому оператору представляють дані про характер і
місцезнаходження аварійних ділянок.
Таким чином, АСУ ТП обеспечмвают краще використання ресурсів виробництва,
підвищення продуктивності праці, економію сировини, матеріалів і
енергорессурсов, виключення важких аварійних ситуацій, збільшення міжремонтних
періодів роботи устаткування. Ось кілька прикладів.
АСУ ТП електролізу алюмінію дозволяє заощаджувати приблизно 250 кВт-ч.
електроенергії на кожну тонну виплавленого металу. Цієї енергії достатньо,
для живлення всіх електроприладів у двокімнатній квартирі протягом місяця.
Автоматизація із застосуванням ЕОМ установок первинної переробки нафти ЕЛОУ-АВТ6
забезпечує збільшення виходу світлих нафтопродуктів (бензину, гасу,
дизельного палива) на 30 тис.т. на рік за рахунок оптимізації ведення
технологічного процесу.
Великий ефект в машинобудуванні дають гнучкі виробничі системи (ГВС),
складаються з стиків з чісловип програмним керуванням, автоматизованих
складських і транспортних систем, керованих за допомогою ЕОМ. Створення ГПЦ цеху
на Дніпропетровському електровозобудівним заводі дозволило в 3.3 рази підвищити
продуктивність праці, вивільнити 83 людини і скоротити парк верстатів на 53
одиниці. Коротко зупинимося на засадах організації і принципи побудови гнучких
виробничих з?? стем.
ОСНОВИ ОРГАНІЗАЦІЇ ДПС
Гнучка виробнича система - сукупність у різних поєднаннях
технологічного обладнання з числовим програмним управлінням (ЧПУ),
роботизованих технологічних комплексів, гнучких виробничих модулів і
систем забезпечення їх функціонування в автоматичному режимі протягом
певний час. Вона має властивість автоматизованої
переналагодження при виробництві виробів довільної номенклатури.
За організаційною структурою ДПС мають такі рівні:
- Гнучка автоматизована лінія (ГАЛ)
- Гнучкий автоматизований ділянку або гнучкий про виробничій комплекс (ГАУ
або ЦПК)
- Гнучкий автоматизований цех (ГАЦ).
Гнучка автоматизована лінія - гнучка виробнича система, в якій
технологічне обладнання розташоване у прийнятій послідовності
технологічних операцій.
Гнучкий автоматизований ділянка - гнучка виробнича система,
що функціонує з технологічного маршруту, в якому передбачена
можливість зміни послідовності використання технологічного
обладнання. Обидві ці системи (ГАЛ і ГАУ) можуть містити окремо
функціонуючі одиниці технологічного устаткування.
Гнучкий автоматизований цех - гнучка автоматизована система,
що представляє собою в різних поєднаннях сукупність гнучких
автоматизованих ліній, роботизованих технологічних ліній, гнучких
автоматизованих ділянок, роботизованих технологічних ділянок для
виготовлення виробів заданої номенклатури.
Передбачені також гнучкі виробничі комплекси (ЦПК), що представляють
собою гнучку виробничу систему, що складається з декількох гнучких
виробничих модулів, об'єднаних автоматизованою системою управління і
автоматизованої транспортно-складської системою, автономно функціонуючу в
протягом заданого інтервалу часу і має можливість вбудовування в систему
вищого ступеня автоматизації.
Відповідно до ГОСТ 26228-85 в ГПС є наступні складові частини.
Гнучкий виробничий модуль (ГПМ) - одиниця технологічного обладнання для
виробництва виробів довільної номенклатури в установлених межах значень
їх характеристик з програмним керуванням, автономно функціонуюча,
автоматично здійснює всі функції, пов'язані з їх виготовленням, і
що має можливість вбудовування в гнучку виробничу систему.
У загальному випадку засоби автоматизації ГПМ представляють собою накопичувачі,
супутники, пристрої завантаження і вивантаження, пристрої видалення відходів,
пристрої автоматизованого контролю, включаючи діагностування, пристрої
переналагодження і т.д. Приватним випадком ГПМ є роботизований технологічний
комплекс за умови можливості його вбудовування в систему більш високого
рівня.
Засоби забезпечення функціонорованія ДПС - сукупність взаємопов'язаних
автоматизованих систем, які забезпечують проектування виробів,
технологічну підготовку їх виробництва, управління гнучкої виробничої
системою і автоматичне переміщення предметів виробництва та технологічної
оснащення.
У ДПС входять також автоматизована система керування виробництвом (АСУП),
автоматизована транспортно складська система (АТСС), автоматизована
Сиситема інструментального забезпечення (АСІО), система автоматизованого
контролю (САК), автоматизована система видалення відходів (АСУО) і т.д.
ПРИНЦИПИ ПОБУДОВИ ДПС
У своєму закінченому ідеальному вигляді ДПС є вищою, найбільш розвиненою формою
автоматизації виробничого процесу.
Можна сформулірровать основні принципи організації ДПС.
Принцип поєднання високої продуктивності і універсальності прпредполагает
на даному рівні розвитку електронного машинобудування створення універсальності і
автоматизації в програмно-керованому та програмно-переналаштовує
обладнанні. Гнучкі виробничі системи, порівнянні за продуктивністю з
автоматичними лініями, а по гнучкості - з універсальним обладнанням,
відкривають величезні можливості для інтенсифікації виробництва. Наприклад,
автоматизація трансформаторного виробництва в електронній промисловості
ускладнена великим конструктивно-технологічним різноманітністю його продукції.
Саме це вимагало створення систем з гнучко перебудовується технологією.
Принцип модульності ДПС будується на базі гнучких виробничих модулів.
Типові модулі ГВС розроблені для основних видів виробництв виробів
електронної техніки.
Принцип ієрархічності ДПС передбачає побудову багаторівневої структури.
На самому нижньому рівні знаходяться гнучкі автоматизовані модулі, на вищих
рівнях - гнучкі автоматизовані лінії, ділянки, цехи, підприємства в цілому.
Модульність і ерархічность дозволяють розробляти ДПС для найвищої
організаційного структурного рівня.
Принцип переважної програмної настройки. Обладнання ГВС, як основне,
так і допоміжний, при зміні виробів перенастроюється шляхом введення нових
керуючих програм модулів. Перенастроювання модулів вручну допустимою в
мінімальних обсягах і тільки у випадках очевидної економічної неефективності
реалізації програмної перенастроювання.
Принцип забезпечення максимальної предметній замкнутості виробництва на можливо
більш низькому рівні структури ДПС дозволяє звести до мінімуму витрати на
транспорт і маніпулювання. Одночасно досягається зниження кількості
операцій при загальному підвищенні гнучкості ДПС.
Приципом сумісності технологічних, програмних, інформаційних,
конструктивних, енергетичних і експлуотаціонних елементів. Технологічна
сумісність забезпечує технологічну єдність і взаємозамінність
компонентів автоматизованого виробництва. Вона зумовлює необхідність
виконання певних вимог до виробу, технології та технологічного
оборрудованію.
Виріб повинен бути максимально технологічно з точки зору можливості
автоматизації його виробництва. наприклад, для розпізнавання, орієнтації і
позиціювання деталей при автоматичному складанні необхідно передбачати в
них спеціальні відмітні ознаки: реперні знаки, характерні
відмітні зовнішні форми та ін Крім того, вироби повинні мати високу
ступенем конструктивного і технологічного подібності, необхідного для
організації групового виробництва.
Досягається це вимога уніфікацією технології виробництва виробів і їх
напівфабрикатів, конструкції деталей, комплектуючих і виробів в цілому.
У свою чергу, всі компоненти ГВС: пристосування, оснащення, автоматичні
пристрою завантаження-розвантаження, обладнання - повинні в найвищого ступеня
задовольняти вимогам гнучкої автоматизації.
Інформаційна сумісність підсистем ДПС забезпечує їх оптимальне
взаємодію при виконанні заданих функцій. Для її досягнення вводяться в
дію стандартні блоки зв'язку з ЕОМ, витримується строга регламентація
вхідних і вихідних параметрів модулів на всіх ієрархічних рівнях системи,
вхідних і вихідних сигналів для керуючих впливів.
В умовах постійного підвищення вартості програмного забезпечення великих
систем, у все більших пропорціях перевищує вартість технічних засобів,
особенноважное значення набувають внутрішньо-і міжрівневого програмна
сумісність обладнання.
Конструктивна сумісність забезпечує єдність і узгодженість
геометричних параметрів, естетичних та ергономічних характеристик. Вона
досягається створенням єдиної конструктивної бази для функціонально подібних
модулів всіх рівнів за умови обов'язкової узгодженості конструкцій нижчих
ієрархічних рівнів з констукціямі вищих рівнів.
Експлуотаціонная сумісність забезпечує узгодженість характеристик,
визначають умови роботи обладнання, його довговічність, ремонтопридатність,
надійність, і метрологічних характеристик, а також відповідність вимогам
електронно-вакуумної гігієни, технологічного мікроклімату і т.д.
Енергетична сумісність забезпечує узгодженість споживаних
енергетичних засобів: води, електроенергії, стисненого повітря, рідких газів,
вакууму і т.д. При комплектуванні ДПС необхідно прагнути до мінімального
кількості різновидів застосовуваних видів енергії.
Вибору об'єкта для створення ДПС передує аналіз виробничого процесу
на даному підприємстві з метою визначення відповідності його
організаційно-технологічної структури принципам групового виробництва, тобто
визначення ступеня готовності підприємства до створення ДПС.
Як уже зазначалося, основними компонентами ДПС є: гнучкий виробничий
модуль (ГПМ), автоматичні складська і транспортна системи (АСС та АТС) і
система автоматизованого управління.
Гнучкий виробничий модуль повинен виконувати в автоматичному режимі
наступні функції:
- Переналагодження на виготовлення іншого виробу;
- Установку виробів, що підлягають обробці в техно логічному обладнання, і
вивантаження готових виро лий;
- Очищення установок від відходів виробництва;
- Контроль правильності базування і настанови про рабативаемого вироби;
- Контроль робочих середовищ і засобів, що здійснюють обробку, а також
формування коригувальних дій за результатами контролю;
- Заміну засобів обробки та робочих середовищ;
- Контроль параметрів, виробу і формування коригуючих
впливів по ре результату контролю;
- Автоматичне керування технологічним процес сом на основі прийнятих
критеріїв ефективності;
- Зв'язок з верхнім рівнем управління з метою обміну інформацією та прийому
керуючих впливів;
- Діагностику технічного стану і пошук неісп рівності.
Застосування автоматичної складської системою в ГПС необхідно для збереження
запасу об'єктів обробки, інструменту, пристосувань, матеріалів у зв'язку з
тим, що при многонаменклатурном виробництві неможливо організувати обробку
різних партій деталей в єдиному ритмі, подібно автоматичним лініям з жорстким
циклом. Автоматична складська система використовується як організуючого
ланки, інформаційна модель якого може застосовуватися для планування роботи
ДПС, так як змінно - добове завдання розраховується на підставі інформації про
наявності предметів та засобів обробки на складі. Вона повинна мати достатню
ємність для забезпечення безперервності багатозмінному технологічного циклу при
раціональне використання площ і обсягів виробничих приміщень,
забезпечити збереження обробних пристроїв і готових виробів у заданому
орієнтовний положенні при операціях прийому, зберігання та видачі, а також облік
комплектності складу і видачу інформації про це на верхній рівень управління.
Автоматична транспортна система, що входить в ГПС, забезпечує одержання з
АСС й повернення виробів (напівфабрикатів, матеріалів, комплектуючих виробів,
інструменту, технологічного оснащення та ін), переміщення їх в заданому
напрямку із заданою швидкістю, переукладання з одних транспортних засобів на
інші, установку на приймальні пристрої з заданою точністю, транспортування
виготовлених виробів на склад готової продукції і т.д. Ця система повинна
задовольняти вимогам ГПМ, зберігати орієнтацію перевезеного вантажу,
здійснювати зв'язок з верхнім рівнем управління.
До складу АТС входять основне транспортне обладнання, основу якого
складають накопичувально-оріентіррующіе пристрою.
Залежно від умов виробництва в ГПС застосовуються транспортні засоби
трьох видів: підлогові роботи - електроробокари, підвісні транспортні роботи і
конвеєрні системи.
У системах управління ДПС застосовується велика кількість обчислювальних машин,
виконують функції збору, зберігання, передачі, обробки та видачі інформації.
Для координації роботи елементів ГВС іспользуестся багаторівнева система.
До першого рівня відносяться пристрої керування промисловим роботом з
програмним управлінням. До другого рівня відноситься система управління гнучким
виробничим модулем (ГПМ).
Розглянемо конкретні завдання, які вирішують роботи в даний час на
промислових підприємствах. Їх можна розділити на три основні категорії:
- Маніпуляції заготовками та виробами
- Обробка за допомогою різних інстру ментів
- Складання. Маніпуляції виробами і заготовками.
При розвантажувально-завантажувальних і транспортних операціях робот замінює пару
людських рук. У його обов'язки не входять особливо складні процедури. Він
всього лише багаторазово повторює ту саму операцію відповідно до
закладеної в ньому програмою. Розглянемо типові застосування таких роботів.
1) Завантажувально-розвантажувальні роботи.
У багатьох галузях машинобудівної промисловості використовуються установки для
лиття, різання і кування. У більшості випадків послідовність виконуваних ними
операцій досить проста. Спочатку заготовки завантажують у виробничу
установку, яка потім обробляє їх строго певним чином, і, нарешті,
готові деталі витягують з неї. Завантаження та вивантаження, як правило, виконують
робочі або в тих випадках, коли застосовні засоби жорсткої автоматизації,
спеціалізовані механ ми, розраховані на операції тільки одного виду. Роботи
тут можуть виявитися корисними, якщо характер таких завантажувально-розвантажувальних
операцій час від часу змінюється.
Наприклад, у ливарному проізводтстве роботи використовуються як для дозованої
розливання розплавленого алюмінію, так і для вилучення із прес-форми
затверділих відливок та охлажденіяіх. Такий підхід має дві переваги.
перш за все р гарантують більш суворе дотримання вимог технологічного
процесу: дію і відповідно до заданої програми, вони завжди вводять в
установку точно дозоване кількість металу. Потім в строго певні
моменети часу вони витягнув ють з неї відформовані деталі. Благодоря точному
дотримання технологічного процесу строго дотримуються і характеристики
виробів.
Друга перевага даного підходу полягає в тому, що значно
полегшується робота оператора. Витяг розпеченого шматка металу з
прес-форми одна з мало привабливих робіт, і бажано, щоб її виконував
робот. У такий спосіб ль людини зводиться до контролю за перебігом процесу і
управління діями робота за допомогою комп'ютера.
2) Передача виробів з одного виробничого установки на іншу.
У багатьох галузях машинобудівної промисловості вантажно-розвантажувальні
механізми призначені для переміщення виробів з одного виробничого
ділянки на іншу. І при виконання таких переміщень роботи відіграють важливу
роль. На заводі фірми IBM в Пікіпсі (шт. Нью-Йорк), що випускає комп'ютери,
роботи завантажує магнітні диски в систему, де на них записується необхідна
інформація. Програма, яка керує роботом, містить інструкції щодо
того, в каку чотирьох установок для запису слід завантажити той чи інший
"порожній" диск. Крім того, програма задає конкретний набір команд, який
відповідна установка повинна занести на диск. Той же робот здійснює і
два інших етапу цього технолог чеського процесу. Він витягає диск з
записуючої установки і поміщає його в пристрій, що струменем стисненого
повітря притискає до поверхні диска сомоклеющуюся позначку. Потім робот виймає
диск за допомогою захватного проіспособленія і упаковує його конверт. Подібний
робот розробкиан і впроваджений англійською автомобілебудівному заводі. Він
пересувається на гусеницях між п'ятьма виробничими ділянками заводу. Робот
витягує пластмасову деталь автомобіля з установки для інжекторного Пресов і
послідовно переносить деталь на доводочні ділянки, де з неї знімаються
облоя і задирки. Далі робот поміщає деталь на спеціалізований верстат,
який полірує її. І нарешті деталь переміщається з полірувального верстата на
конвеєр.
3) Упаковка.
Практично всі побутові та промислові товари необхідно упаковувати, і для
роботів не представляє складності піднімати гготовие вироби і поміщати в
будь-яку тару. На заводах однієї з кондитерських фірм Англії спеціалізовані
роботи займаються укладанням цукерок у коробки. Ці машини дуже складні і
досконалі. По-перше вони звертаються з продукцією дуже акуратно: стиснувши
шоколадне виріб, вони можуть наруш го форму або розчавити його. По-друге, робот
дотримується високу точність при укладанні цукерок у коробки, розміщуючи їх в
певні осередки коробки.
4) Навантаження важких предметів на конвеєр або палети.
Крім упаковки мініатюрних виробів, а також промислових і побутових товарів
роботи іноді виконують і вантаження важких предметів. Власне, вони тут
замінюють підйомно-транспортні машини, керовані оператором-людиною.
Обробка деталей і заготівель.
Хоча роботи, що виконують обробку виробів за допомогою різних інструментів і
знайшли поки менш широке застосування, ніж аналогічне обладнання для
транспортування деталей і заготовок, вони продемонстріровалісвою ефективність
при вирішенні мног дач.
1) Зварювання.
Ця операція найчастіше виконується за допомогою роботів, призначених для
інструментом маніпулювання. роботи можуть здійснювати два види зварювання:
точкову контактну та дугову. В обох випадках робот утримує зварювальний
пістолет, який скает струм через два що сполучаються металеві деталі.
Згідно з керуючою програмою зварювальний пістолет може перемещатся
практично не відхиляючись від заданої траєкторії. І якщо програма налагоджена
добре, зварювальний пістолет прокладає шов з дуже високою точністю.
Більшість роботів для точкового зварювання застосовується в автомобільній
промишленнсті. При складанні автомобіля необхідно виконати величезну кількість
операцій точкового зварювання, щоб належним чином з'єднати між собою
різні деталі кузова, Іммера боковини, дах і капот. На сучасних конвеєру
ці деталі вначеле з'єднуються тимчасово кількома пріхваточнимі зварними
сполуками. Далі кузов перемпщается по конвеєр повз групу роботів, кожен
з яких здійснює зварювання встрог певних місцях. Оскільки всі кузова,
монтовані на одній виробничій лінії, для одержання високоякісних
з'єднань просто потрібно, щоб робот кождий раз повторював задану
последоват