Производственная структура предприятия и организация производства

      2) По степени механизации и автоматизации производственного процесса поточные линии можно разделить на три вида: немеханизированные, механизированные и автоматические.

      3) По способу поддержания и характеру режима различают поточные линии с принудительным и регламентированным ритмом и поточные линии со свободным ритмом. На линиях с принудительным и регламентированным ритмом детали с операции на операцию передаются с помощью специального транспортного устройства с заранее заданной скоростью. Ритм линии поддерживается с помощью этих транспортных средств. На поточных линиях со свободным ритмом интервал времени между запуском двух изделий на линию поддерживается рабочими или мастерами.

      4) По степени непрерывности процесса производства различают непрерывно-поточные и переменно-поточные линии. На непрерывно-поточных линиях операции равны или кратны ритму, т. е. синхронизированы во времени. Такие линии применяются главным образом в сборочных цехах. На переменно-поточных (прямоточных) линиях нормы времени по операциям не равны и не кратны ритму. Они чаще всего встречаются в обрабатывающих цехах, где из-за разности производительности и оснащения возможности синхронизации ограничены. Оборудование на таких линиях расставлено по ходу технологического процесса, но транспортные устройства не являются регуляторами темпа работы.

      5) По характеру работы конвейера различают линии с непрерывным и пульсирующим движением предметов труда. В первом случае все технологические операции выполняются во время движения изделия. При этом рабочий перемещается вдоль линии. Во втором случае конвейер передвигает предмет труда от одного рабочего места к другому и останавливается на время выполнения операции. 

      Организация автоматизированного производства

      Высшей  формой поточного производства является автоматизированное производство, где  сочетаются основные признаки поточного  производства с его автоматизацией. В автоматизированном производстве работа оборудования, агрегатов, аппаратов, установок происходит автоматически  по заданной программе, а рабочий  осуществляет контроль за их работой, устраняет отклонения от заданного  процесса, производит наладку автоматизированного оборудования.

      Различают частичную и комплексную автоматизацию. При частичной автоматизации рабочий полностью освобождается от работ, связанных с выполнением технологических процессов. В транспортных, контрольных операциях при обслуживании оборудования, в процессе установки — полностью или частично сокращается ручной труд.

      В условиях комплексно-автоматизированного  производства технологический процесс  изготовления продукции, управление этим процессом, транспортировка изделий, контрольные операции, удаление отходов  производства выполняются без участия  человека, но обслуживание оборудования — ручное.

      Основным  элементом автоматизированного  производства являются автоматические поточные линии (АПЛ).

      Автоматическая  поточная линия — комплекс автоматического  оборудования, расположенного в технологической  последовательности выполнения операций, связанный автоматической транспортной системой и системой автоматического  управления и обеспечивающий автоматическое превращение исходных материалов (заготовок) в готовое изделие (для данной автолинии). В АПЛ рабочий выполняет функции наладки, контроля за работой оборудования и загрузки линии заготовками.

      Основные  признаки АПЛ:

      - автоматическое выполнение технологических  операций (без участия человека);

      - автоматическое перемещение изделия  между отдельными агрегатами линии.

      Автоматические  комплексы с замкнутым циклом производства изделия - ряд связанных между собой автоматическими транспортными и погрузо-разгрузочными устройствами автоматических линий.

      Автоматизированные  участки (цехи) включают в себя автоматические поточные линии, автономные автоматические комплексы, автоматические транспортные системы, автоматические складские  системы; автоматические системы контроля качества, автоматические системы управления и т.д. (Рис.6.)

Рис. 6. Структурный состав автоматизированного производственного подразделения

      В условиях постоянно изменяющегося  нестабильного рынка (тем более  многономенклатурного производства) важной задачей является повышение гибкости (многофункциональности) автоматизированного  производства, с тем чтобы максимально  удовлетворить требования, нужды  и запросы потребителей, быстрее  и с минимальными затратами осваивать выпуск новой продукции.

      Методы  повышения гибкости автоматизированных производственных систем:

      - использование автоматизированных  систем технической подготовки  производства (САПР);

      - применение быстропереналаживаемых  автоматических поточных линий;

      - применение универсальных промышленных  манипуляторов с программным  управлением (промышленных роботов);

      - стандартизация применяемого инструмента  и средств технологического оснащения;

      - применение в автоматических  линиях автоматически переналаживаемого  оборудования (на базе микропроцессорной  техники);

      - использование переналаживаемых  транспортно-складских и накопительных систем и т.д.

      Однако  следует заметить, что любая универсализация  требует значительных дополнительных затрат и при ее применении необходим  взвешенный экономический подход на базе маркетинговой информации и исследований.

      Автоматические  поточные линии эффективны в массовом производстве.

      Состав автоматической поточной линии [10]:

      - автоматическое оборудование (станки, агрегаты, установки и т.д.) для  выполнения технологических операций;

      - механизмы для ориентировки, установки  и закрепления изделий на оборудовании;

      - устройство для транспортировки  изделий по операциям;

      - контрольные машины и приборы  (для контроля качества и автоматической  подналадки оборудования);

      - средства загрузки и разгрузки  линий (заготовок и готовых  деталей);

      - аппаратура и приборы системы  управления АПЛ;

      - устройства смены инструмента  и оснастки;

      - устройства удаления отходов;

      - устройство обеспечения необходимыми  видами энергии (электрическая энергия, пар, инертные газы, сжатый воздух, вода, канализационные системы);

      - устройства обеспечения смазочно-охлаждающими  жидкостями и их удаления и т.д.

      В состав автоматических линий последнего поколения также включаются электронные устройства:

1. "Умные супервизоры" с мониторами на каждой единице оборудования и на центральном пульте управления. Их назначение — заблаговременно предупреждать персонал о ходе процессов, происходящих в отдельных агрегатах и в системе в целом и давать инструкции о необходимых действиях персонала (текст на мониторе). Например:

      - негативная тенденция технического  параметра агрегата;

      - информация о заделах и количестве  заготовок;

      - о браке и его причинах и т.д.

2. Статистические анализаторы с графопостроителями, предназначенные для статистической обработки разнообразных параметров работы АПЛ:

      - время работы и простоев (причины  простоев);

      - количество выпускаемой продукции  (всего, уровень брака);

      - статистическая обработка каждого  параметра обрабатываемого изделия  на каждой автоматически контролируемой  операции;

      - статистическая обработка выхода  из строя (поломка, сбой) систем  каждой единицы оборудования и линии в целом и т.д.

3. Диалоговые системы селективной сборки (т.е. подбор параметров относительно грубо (неточно) обработанных деталей, входящих в сборочную единицу, сочетание которых обеспечивает высококачественные параметры сборочной единицы).

 

      Гибкое  интегрированное производство [12].

      В 60-х годах ХХ века возникла потребность создания нового оборудования,которое бы удовлетворяло следующим требованиям:

      - универсальности, то есть легкой  переналаживаемости (функциональной инвариантности);

      - автоматизации; 

      -автоматической  переналаживаемости по команде с управляющей вычислительной машины (УВМ);

      - встраиваемости в автоматические  линии и комплексы; 

      - высокой точности;

      - высокой надежности;

      - автоматической подналадки (корректировки) инструмента в процессе выполнения операции и т.д.

      К такому оборудованию относятся:

      - "обрабатывающие центры" механической  обработки с УВМ (с многоинструментальными магазинами (до 100 и более инструментов), с точностью позицирования изделия относительно инструмента 0,25 мкм, с "умными супервизорами" функционирования всех систем, с активным контролем и автоматической подналадкой инструмента);

      - промышленные роботы с программным  управлением как универсальное  средство манипулирования деталями, универсально-транспортные погрузочно-разгрузочные  средства, а также переналаживаемые  роботы-маляры, роботы-сварщики, роботы-сборщики и т.д.;

      - лазерные раскройные установки,  заменяющие сложнейшие комплексы  холодной штамповки, которые сами  определяют оптимальный раскрой  материалов;

      - термические многокамерные агрегаты, где в каждой отдельной камере  производится термообработка или  химико-термическая обработка по  заданной программе; 

      - высокоточные трехкоординатные измерительные машины с программным управлением (на гранитных станинах, с износостойкими (алмазными, рубиновыми) измерителями);

      - лазерные бесконтактные измерительные  устройства и т.д. 

      Этот  список можно продолжать довольно долго. На базе перечисленного оборудования созданы:

      - гибкие производственные модули  ГИМ (обрабатывающий центр, робот-манипулятор,  автоматизированный склад, УВМ);

      - ГИК — гибкие интегрированные комплексы и линии;

      - гибкие интегрированные участки,  цехи, производства, заводы.

      При создании гибкой производственной системы  происходит интеграция:

      - всего разнообразия изготовляемых  деталей в группы обработки; 

      - оборудования;

      - материальных потоков (заготовок,  деталей, изделий, приспособлений, оснастки, основных и вспомогательных  материалов);

      - процессов создания и производства  изделий от идеи до готовой  продукции (происходит слияние воедино основных, вспомогательных и обслуживающих процессов производства);

      - обслуживания за счет слияния  всех обслуживающих процессов  в единую систему; 

      - управления на основе системы  УВМ, банков данных, пакетов прикладных  программ, САПР, АСУ; 

      - потоков информации для принятия  решения по всем подразделениям  системы о наличии и применении  материалов, заготовок, изделий,  а также средств отображения  информации;