Реферат: Применение ЭВМ в управлении производством
ПЛАН
------
1) ЭВМ в управлении производством.
2) Гибкие производственные системы.
а) основы организации;
б) принципы построения;
3) Конкретные задачи, выполняемыероботами.
4) Применение ЭВМ в гибкихпроизводственных
системах.
5) Заключение.
ЭВМ в управлении производством.
ЭВМ прочно входят в нашу производственную деятель-
ность и внастоящее время нет необходимости доказывать
целесообразностьиспользования вычислительной техники в
системахуправления технологическими процессами, проек-
тирования,научных исследований, административного уп-
равления, в учебном процессе, банковских рассчетах,
здравоохранении,сфере обслуживания и т.д.
При этом последние годы как за рубежом,так и в на-
шей странехарактеризуются резким увеличением производс-
тва мини- имикро-ЭВМ (персональные ЭВМ).
На основе мини и персональных ЭВМ можностроить ло-
кальные сети ЭВМ,что позволяет решать сложные задачи по
управлениюпроизводством.
Исследования показали, что из всей информации, об-
разующейся ворганизации, 60-80% используется непосредс-
твенно в этой жеорганизации, циркулируя между подразде-
лениями и сотрудниками, и только оставшаяся часть в
обобщенном видепоступает в министерства и ведомства.
Это значит, чтосредства вычислительной техники, рассре-
доточенные поподразднлнниям и рабочим местам, должны
функционировать ведином процессе, а сотрудникам органи-
зации должна бытьпоставлена возможность общения с по-
мощьюабонентских средств между собой, с единым или
распределеннымбанком данных. Одновременно должна быть
обеспеченавысокая эффективность использованиявычисли-
тельной техники.
Решению этой задачи в значительной степениспособс-
твовалопоявление микроэлектронных средств средней и
большой степениинтеграции, персональных ЭВМ, оборудова-
ния совстроенными микропроцессорами. В результате наря-
ду с региональными сетями ЭВМ, построенными на базе
крупных ЭВМ ираспределенных на большой территории, поя-
вились и находятвсе большее распространение так называ-
емые локальныевычислительные сети (ЛВС), представляющие
собойоткрытую для подключения дополнительных абонент-
ских ивычислительных средств сеть, функционирующую в
соответствиис принятыми протоколами(правилами). Уст-
ройстваобработки, передачи и хранения в ЛВСрасполага-
ются друг от друга на расстоянии до нескольких километ-
ров, т. е. в пределах одного или группы зданий.Взаимо-
действиеустройств ЛВС осуществляется по единомуканалу
связи(моноканалу), обеспечивающему высокую скорость пе-
редачиинформации (до 10-15 Мбит/с). В сеть могут объ-
единяться ЭВМ какодних типов (однородные сети) или раз-
ных типов (неоднородные сети), так и разной производи-
тельности.Однородные сети проще и дешевле, так какдля
их созданиятребуются относительно простое оборудованиие
и программноеобеспечение, не требующие большого числа
типовсредств сопряжения. Это значит, что такие сети
создать проще идешевле.
ЛВС являются в настоящее время универсальной базой
современной индустрииобработки информации и характери-
зуютсябольшим разнообразием методов построения любых
видов информации.Концепция локальных сетей ЭВМ является
одной из самыхполезных системных концепций, возникших в
результатедлительных научных исследований и прогресса в
областимикроэлектроники.
ЛВС позволяет небольшим предприятиямвоспользовать-
сявозможностью объединенияперсональных, микро- и ми-
ни-ЭВМ в единуювычислительную сеть, а крупным предпри-
ятиям - освободить вычислительный центр от некоторых
функций пообработке информации «цехового значения» и
обеспечить ихрешение в цехе, отделе. Кроме того, экс-
плуатация сетиодним заказчиком позволит упростить реше-
ние вопроса озакрытии информации.
использование ЛВС дает высокий экономический эф-
фект. Например,создание сквозного маршрута проектирова-
ниямикропроцессоров на базе ЛВС позволило уменьшить
срокиразработки на 35 % иодновременно снизить стои-
мость на 48 %.При этом специалисты — разработчики могут
находитьсяна своих рабочих местах и вести совместное
проектированиес использованием абонентских средств.
«Узкие»места изделия определяются при проектировании,
что позволилосократить объем работ при доводке изделия
до промышленногообразца в 2 раза. Одновременно обеспе-
чиваетсяавтоматизация разработки документации.
По своей архитектуре (структуре) ЛВСявляются упро-
щенным вариантомархитектуры региональных и глобальных
сетей ЭВМ и могутсоздаваться на базе любыз ЭВМ.
Внедрение ЛВС доступно массовому пользователю и
позволяет создатьв организациях и учреждениях распреде-
ленныевычислительные мощности и базы данных, информаци-
онно-поисковые исправочные службы, объединить в единую
системуавтоматизированные рабочие места, печатающие и
копирующиеустройства, графопостроители, кассовыеаппа-
раты и т. д. ЛВСпозволяют повысить надежность обработки
информацииблагодарядублированию рессурсов сети, обеспе-
читьредоктирование писем, справок, отчетов, осуществить
обмендокументами без распечатки их набумажном носите-
ле, вестибухгалтерский и складской учет, осуществить
управлениероботами, машинами, станками, передачи инфор-
мации в заданноевремя, использовать систему приорите-
тов, направлять циркулярные распоряжения всем, некото-
рым, или одномуподразделению организации, проводить те-
лесовещания.
По мере развития ЛВС можно изменить ее конфигура-
цию,объединить с другими ЛВС (например на крупном
предприятии илиобъединении), подключить ЛВС к регио-
нальнойвычислительной сети, что позволит реализовать
интегрированныеавтоматизированные системы управления
(АСУ). На определенном этапе развития ЛВС может стать
безбумажнымбюро, в котором информация записывается на
магнитныедиски, ленты с возможностью принеобходимости
получения твердойкопии и ее размножения, а также, нао-
борот, получениямашинных носителей с твердой копии.
Из всего многообразия ЛВС условно можно разделить
на четыре группы:
1)ориентированные на массого потребителя и строящиеся,
в основном, на базе персональных ЭВМ;
2)включающие, кроме персональных ЭВМ,микро-ЭВМ и мик-
ропроцессоры, встроенные в средства автоматизирован-
ного проектирования и разработки документальной ин-
формации, электронной почты;
3) построенные набазе микропроцессорных средств, микро-
и мини-ЭВМ и ЭВМ средней производительности;
4) создаваемые набазе всех типов ЭВМ, включая высокоп-
роизводительные.
Первые из них применяются в учебныхпроцессах, тор-
говле, мелких исредних учреждениях, вторые — в системах
автоматизированногопроектирования и конструирования
(САПР),третьи - в автоматизированных системах научных
исследований(АСНИ), управления сложнымипроизводствен-
нымипроцессами и гибких автоматизированных производс-
твах, четвертые — в системах управления крупным произ-
водством,отраслью.
Внедрение локальных вычислительных сетей окажет
серьезноевлияние на организацию производства, где ин-
формационно-управляющиесистемы будут связаны с автома-
тизированнымитехнологическими системами. Одновременно
ЛВС,ориентированные на автоматизацию основных направле-
нийдеятельности предприятий, могут быть связаны с с
системамиобработки информации объединений, главков, ми-
нистерств.
При этом будет значительно повышенаскорость обмена
информацией навсех уровнях управления, т.е. будет соз-
данаиерархическая сеть обмена информацией.
При решении вопроса о создании ЛВС должнобыть про-
веденообследование объекта автоматизации и определены
количество и типустройств, включаемых в сеть, условия
эксплуатациисети, расстояния между объектами сети,ин-
тенсивностьпотока данных, максимальная скорость переда-
чи данных,необходимость обеспечения приоритетности обс-
луживанияабонентов сети, максимальное время ожидания
для операторарабочей станции, необходимостьреализации
режимадиалога, должна ли данная ЛВСсоединяться с дру-
гой ЛВС илирегиональной сетью ЭВМ, какиезадачи будут
решаться с помошью ЛВС, какими должны быть уровень на-
дежности и времявосстановления работоспособности после
выходакакого-либо компонента сети изстроя, необходи-
мость расширенияили изменения конфигурации сети в буду-
щем, затраты на создание и эксплуатацию сети идругие
параметры.
Структура ЛВС должна четко соответсвоватьорганиза-
ционной структуреобъекта автоматизации и его информаци-
оннымсвязям, а также учитывать полный спектр проблем,
связанных с ееиспользованием в течение периодов макси-
мальнойнагрузки. Это значит, что на каждую ЛВС для
конкретногообъекта необходимо иметь проектную докумен-
тацию,ориентированную на промышленные технические и
программные средства.
Для решения проблемы массового внедрения локальных
сетей ЭВМпромышленными министерствами в соответствии с
единойнормативной документацией и ГОСТ должен быть соз-
дан рядкомплексов технических и программных средств для
ЛВС, ориентированных на разное максимальное число подк-
лючаемых к сетиузлов и скорость передачи информации с
технико-экономическимихарактеристиками на уровне лучших
образцов иобеспечена поставка их потребителям как комп-
лектных изделийпроизводственно-технического назначения.
При этом должны быть разработанысредства сопряже-
ния с ЛВС широкой номенклатуры средстввычислительной
техники,имеющейся у потребителей и планируемой к освое-
нию впроизводстве. Наиболее реальным направлением реше-
ния этой проблемыявляется организация выпуска специали-
зированных СБИС.
Решение указанных проблем безусловноокажет серьез-
ное влияние наэффективность всего народного хозяйства.
Как известно, главными системными применениями вы-
числительнойтехники являются автоматизированные системы
управленияэкономико-организационного типа (ОАСУ, АСУП и
т.п.) системыавтоматизации проектирования и конструиро-
вания(САПР), информационно-поисковые системыи системы
управлениясложными технологическими процессами (АСУ
ТП).
Остановимся кратко на последних (поперечисленниях,
а не по важности)системах, так как они дают наибольший
социальный иэкономический эффект.
Сегодня технологические процессы постоянноусложня-
ются, а агрегаты, реализующие их, делаются все более
мощными.Например, в энергетике действуют энергоблоки
мощностью1000-1500 МВт, установки первичной переработки
нефти пропускаютдо 6 млн. т. сырья в год, работают до-
менные печи объемом 3.5-5 тыс. кубометров, создаются
гибкоперестраиваемыепроизводственные системы в маши-
ностроении.
Человек не может уследить за работойтаких агрега-
тов и технологических комплексов и тогда на помощь ему
приходит АСУТП. В АСУ ТП за работой технологического
комплекса следятмногочисленные датчики-приборы, изменя-
ющие параметрытехнологического процесса (например, тем-
пературу итолщину прокатываемого металлического листа),
контролирующиесостояние оборудования (температуру под-
шипников турбины)или определяющие состав исходных мате-
риалов и готовогопродукта. Таких приборов в одной сис-
теме может бытьот нескольких десятков до нескольких ты-
сяч.
Датчики постоянно выдают сигналы, меняющиеся в со-
ответствии сизмеряемым параметрам (аналоговые сигналы),
в устройство связи с объектом (УСО) ЭВМ. В УСО сигналы
преобразуются вцифровую форму и затем по определенной
программеобрабатываются вычислительной машиной.
ЭВМ сравнивает полученную от датчиковинформацию с
заданными результатами работы агрегата и вырабатывает
управляющиесигналы, которую через другую часть УСО пос-
тупают нарегулирующие органы агрегата. Например, если
датчики подалисигнал, что лист прокатного стана выходит
толще, чемпредписано, то ЭВМ вычислит, на какое рассто-
яние нужносдвинуть валки прокатного стана и подаст со-
ответствующийсигнал на исполнительный механизм, который
переместит валкина требуемое расстояние.
Системы, в которых управление ходом процессаосу-
ществляется подобносказанному выше без вмешательства
человека,называются автоматическими. Однако, когда не
известны точныезаконы управления человек вынужден брать
управление(определение управляющих сигналов) на себя
(такие системыназываются автоматизированными). В этом
случае ЭВМпредставляет оператору всю необходимую инфор-
мацию дляуправления технологическим процессом при помо-
щи дисплеев, на которых данные могут высвечиваться в
цифровом виде илив виде диаграмм, характеризующих ход
процесса, могутбыть представлены и технологические схе-
мы объекта суказанием состояния его частей. ЭВМ может
также«подсказать» оператору некоторые возможные реше-
ния.
Чем сложнее объект управления, тем производитель-
нее, надежнее,требуется для АСУ ТП вычислительная маши-
на. Чтобы избежать все все увеличивающегося наращивания
мощности ЭВМсложные системы стали строить по иерархи-
ческому принципу.Как правило, в сложный технологический
комплекс входитнесколько относительно автономных агре-
гатов,например, в энергоблок тепловой электростанции
входитпарогенератор (котел), турбина и электрогенера-
тор. В иерархической системе для каждой составнойчасти
создается своялокальная системауправления, как правило,
автоматическаяна базе микропроцессорной техники. Те-
перь, чтобы всечасти работали как единый энергоблок,
необходимоскоординировать работу локальных систем. Это
осуществляетсяЭВМ, устанавливаемой на пульте управления
блоком. Для этогоуже потребуется небольшая вычислитель-
ная машина.
Перспективные АСУ ТП имеют ряд характерных призна-
ков. Прежде всегоэто автоматические системы, осущест-
вляющиеавтоматическое управление рабочим режимом, а
также пуском иостановом оборудования (режимами, на ко-
торые при ручном управлении приходится наибольшее число
аварийныхситуаций из-за ошибок операторов).
В системах предусматривается оптимизацияуправления
ходом процесса повыбранным критериям. Например, можно
можно задатьтакие параметры процесса, при которых стои-
мостьсебестоимость продукции будет минимальной, или,
принеобходимости, настроить агрегат намаксимум произ-
водительности, несчитаясь с некоторым увеличением рас-
хода сырья иэнергоресурсов на единицу продукции.
Системы дожны бытьадаптийными, т.е. иметь возмож-
ностьизменять ход процесса при изменениихарактеристик
исходныхматериалов или состояния оборудования.
Одним из важнейших свойств АСУ ТП является обеспе-
чениебезаварийной работы сложного технологического
комплекса.Для этого в АСУ ТП предусматриваетсявозмож-
ностьдиагностирования технологического оборудования. На
основепоказаний датчиков система определяет текущее
состояниеагрегатов и тенденции к аварийным ситуациям и
может датькоманду на ведение облегченного режима работы
или остановкувообще. При этом оператору представляют
данные охарактере и местоположении аварийных участков.
Таким образом, АСУ ТП обеспечмвают лучшееиспользо-
вание ресурсовпроизводства, повышение производительнос-
ти труда, экономию сырья, материалов и энергорессурсов,
исключениетяжелых аварийных ситуаций, увеличение межре-
монтных периодовработы оборудования. Вот несколько при-
меров.
АСУ ТП электролиза аллюминия позволяет экономить
примерно 250кВт-ч. электроэнергии на каждую тоннувып-
лавленногометалла. Этой энергии достаточно, для питания
всехэлектроприборов в двухкомнатной квартирев течение
месяца.
Автоматизация с применением ЭВМ установокпервичной
переработки нефтиЭЛОУ-АВТ6 обеспечивает увеличение вы-
хода светлыхнефтепродуктов (бензина, керосина,дизель-
ного топлива) на30 тыс.т. в год за счет оптимизации ве-
дениятехнологического процесса.
Большой эффект в машиностроении дают гибкие произ-
водственныесистемы (ГПС), состоящие из стыков счисло-
вып программнымуправлением, автоматизированных складс-
ких и транспортных систем, управляемых при помощи ЭВМ.
Создание ГПЦ цехана Днепропетровском электровозострои-
тельном заводе позволило в 3.3 раза повысить производи-
тельностьтруда, высвободить 83 человека и сократить
парк станков на53 единицы. Кратко остановимся на осно-
вах организации ипринципах построения гибких производ-
ственных систем.
ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ГПС
Гибкаяпроизводственная система — совокупность в разных
сочетанияхтехнологического оборудования с числовым
программнымуправлением (ЧПУ), роботизированных техноло-
гическихкомплексов, гибких производственных модулей и
системобеспечения их функционирования в автоматическом
режиме в течениезаданного интервала времени. Она обла-
дает свойствомавтоматизированной переналадки при произ-
водстве изделийпроизвольной номенклатуры.
По организационной структуре ГПС имеют следующие
уровни:
— гибкая автоматизированная линия (ГАЛ)
— гибкий автоматизированный участок илигибкий про-
изводственный комплекс (ГАУ или ГПК)
— гибкий автоматизированный цех (ГАЦ).
Гибкая автоматизированная линия — гибкаяпроизводс-
твеннаясистема, в которой технологическоеоборудование
расположенов принятой последовательноститехнологичес-
ких операций.
Гибкий автоматизированный участок - гибкая произ-
водственнаясистема, функционирующая по технологическому
маршруту, в котором предусмотрена возможность изменения
последовательностииспользования технологического обору-
дования. Обе этисистемы (ГАЛ и ГАУ) могут содержать от-
дельнофункционирующие единицы технологического оборудо-
вания.
Гибкий автоматизированный цех — гибкая автоматизи-
рованная система,представляющая собой в различных соче-
танияхсовокупность гибких автоматизированных линий, ро-
ботизированныхтехнологических линий, гибких автоматизи-
рованныхучастков, роботизированных технологических
участков дляизготовления изделий заданной номенклатуры.
Предусмотрены также гибкие производственные комп-
лексы (ГПК), представляющие собой гибкую производствен-
ную систему, состоящую из нескольких гибких производс-
твенныхмодулей, объединенных автоматизированнойсисте-
мой управления иавтоматизированной транспортно-складс-
кой системой,автономно функционирующую в течение задан-
ного интервалавремени и имеющую возможность встраивания
в систему болеевысокой ступени автоматизации.
В соответствии с ГОСТ 26228-85 в ГПСимеются следу-
ющие составныечасти.
Гибкий производственный модуль (ГПМ) — единица тех-
нологическогооборудования для производства изделий про-
извольнойноменклатуры в установленных пределах значений
иххарактеристик с программным управлением, автономно
функционирующая,автоматически осуществляющая все функ-
ции, связанные сих изготовлением, и имеющая возможность
встраивания вгибкую производственную систему.
В общем случае средства автоматизации ГПМпредстав-
ляют собойнакопители, спутники, устройства загрузки и
выгрузки,устройства удаления отходов, устройстваавто-
матизированногоконтроля, включая диагностирование, уст-
ройствапереналадки и т.д. Частным случаем ГПМявляется
роботизированныйтехнологический комплекс при условии
возможностиего встраивания в систему более высокого
уровня.
Средства обеспечения функционорованияГПС - сово-
купность взаимосвязанных автоматизированных систем,
обеспечивающихпроектирование изделий, технологическую
подготовку ихпроизводства, управление гибкой производс-
твенной системойи автоматическое перемещение предметов
производства итехнологической оснастки.
В ГПС входят также автоматизированная система уп-
равленияпроизводством (АСУП), автоматизированная транс-
портно складскаясистема (АТСС), автоматизированная си-
ситемаинструментального обеспечения (АСИО), система ав-
томатизированногоконтроля (САК), автоматизированная
система удаленияотходов (АСУО) и т.д.
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ГПС
В своем законченном идеальном виде ГПС являются
высшей, наиболее развитой формой автоматизации произ-
водственногопроцесса.
Можно сформулирровать основные принципыорганизации
ГПС.
Принцип совмещения высокой производительности и
универсальностипрпредполагает на данном уровне развития
электронногомашиностроения создание универсальности и
автоматизациив программно-управляемом ипрограммно-пе-
ренастраиваемомоборудовании. Гибкие производственные
системы,сравнимые по производительности савтоматичес-
кими линиями, апо гибкости — с универсальным оборудова-
нием, открывают огромные возможности для интенсификации
производства.Например, автоматизациятрансформаторного
производствав электронной промышленности осложнена
большимконструктивно-технологическим разнообразием его
продукции. Именноэто потребовало создания систем с гиб-
коперестраиваемой технологией.
Принцип модульности ГПС строится на базе гибких
производственныхмодулей. Типовые модули ГПС разработаны
для основных видов производств изделий электронной тех-
ники.
Принцип иерархичности ГПСпредусматривает построе-
ниемногоуровневой структуры. На самом нижнем уровне на-
ходятсягибкие автоматизированные модули, на высших
уровнях — гибкиеавтоматизированные линии, участки, це-
хи, предприятия вцелом. Модульность и ерархичность поз-
воляютразрабатывать ГПС для самого высокого организаци-
онногоструктурного уровня.
Принцип преимущественной программной настройки.
ОборудованиеГПС, как основное, так и вспомогательное,
при смене изделий перенастраивается путем вводановых
управляющихпрограмм модулей. Перенастройка модулей
вручнуюдопустима в минимальных объемах и тольков слу-
чаях очевиднойэкономической неэффективности реализации
программнойперенастройки.
Принцип обеспечения максимальнойпредметной замкну-
тостипроизводства на возможно более низком уровне
структуры ГПСпозволяет свести к минимуму затраты на
транспорт и манипулирование. Одновременно достигается
снижениеколичества операций при общем повышении гибкос-
ти ГПС.
Прицип совместимости технологических, программных,
информационных,конструктивных, энергетических и эксплу-
отационныхэлементов. Технологическая совместимость
обеспечиваеттехнологическое единство и взаимозаменяе-
мость компонентовавтоматизированного производства. Она
предопределяетнеобходимость выполнения определенных
требований к изделию, технологии и технологическому
оборрудованию.
Изделие должно быть максимальнотехнологично с точ-
ки зрения возможности автоматизации его производства.
например, дляраспознавания, ориентации и позиционирова-
ния деталей приавтоматической сборке необходимо предус-
матривать в нихспециальные отличительные признаки: ре-
перныезнаки, характерные отличительные внешниеформы и
др. Кроме того,изделия должны обладать высокой степенью
конструктивного итехнологического подобия, необходимого
для организациигруппового производства.
Достигается это требование унификацией технологии
производстваизделий и их полуфабрикатов, конструкции
деталей,комплектующих и изделий в целом.
В свою очередь, все компоненты ГПС:приспособления,
оснастка,автоматические устройства загрузки-выгрузки,
оборудование — должны в наивысшей степени удовлетворять
требованиямгибкой автоматизации.
Информационная совместимость подсистемГПС обеспе-
чивает их оптимальное взаимодействие при выполнении за-
данныхфункций. Для ее достижения вводятся в действие
стандартныеблоки связи с ЭВМ, выдерживается строгая
регламентациявходных и выходных параметров модулей на
всехиерархических уровнях системы, входных и выходных
сигналов дляуправляющих воздействий.
В условиях постоянного повышения стоимости прог-
раммногообеспечения больших систем, во все больших про-
порцияхпревышающей стоимость технических средств, осо-
бенноважноезначение преобретает внутри- и межуровневая
программнаясовместимость оборудования.
Конструктивная совместимостьобеспечивает единство
и согласованностьгеометрических параметров, эстетичес-
ких иэргономических характеристик. Она достигается соз-
даниемединой конструктивной базы дляфункционально по-
добных модулейвсех уровней при условии обязательной
согласованностиконструкций низших иерархических уровней
с констукциямивысших уровней.
Эксплуотационная совместимость обеспечивает согла-
сованностьхарактеристик, определяющих условия работы
оборудования, егодолговечность, ремонтопригодность, на-
дежность, иметрологических характеристик, а также соот-
ветствиетребованиям электронно-вакуумной гигиены, тех-
нологическогомикроклимата и т.д.
Энергетическая совместимость обеспечивает согласо-
ванностьпотребляемых энергетических средств: воды,
электроэнергии,сжатого воздуха, жидких газов, вакуума и
т.д. Прикомплектовании ГПС необходимо стремиться к ми-
нимальномуколичеству разновидностей применяемых видов
энергии.
Выбору объекта для создания ГПСпредшествует анализ
производственногопроцесса на данном предприятии с целью
определениясоответствия его организационно-технологи-
ческой структурыпринципам группового производства, т.е.
определениястепени готовности предприятия к созданию
ГПС.
Как уже отмечалось, основными компонентами ГПС яв-
ляются: гибкийпроизводственный модуль (ГПМ), автомати-
ческиескладская и транспортная системы (АСС и АТС) и
системаавтоматизированного управления.
Гибкий производственный модуль должен выполнять в
автоматическомрежиме следующие функции:
— переналадку на изготовление другогоизделия;
— установку изделий, подлежащих обработке в техно-
логическом оборудовании, и выгрузкуготовых изде-
лий;
— очистку установок от отходовпроизводства;
— контроль правильности базирования иустановки об-
рабатываемого изделия;
— контроль рабочих сред и средств, осуществляющих
обработку, а также формирование корректирующих
воздействий по результатам контроля;
— замену средств обработки и рабочих сред;
— контроль параметров, обрабатываемого изделия и
формирование корректирующих воздействий по ре-
зультатам контроля;
— автоматическое управлениетехнологическим процес-
сом на основе принятых критериевэффективности;
— связь с верхним уровнем управления сцелью обмена
информацией и приема управляющихвоздействий;
— диагностику технического состояния ипоиск неисп-
равностей.
Применение автоматической складскойсистемой в ГПС
необходимо дляхранения запаса объектов обработки, инс-
трумента,приспособлений, материалов в связи стем, что
примногонаменклатурном производственевозможно органи-
зовать обработкуразличных партий деталей в едином рит-
ме, подобноавтоматическим линиям с жестким циклом. Ав-
томатическаяскладская система используется в качестве
организующегозвена, информационная модель которогомо-
жет применятьсядля планирования работы ГПС, так как
сменно - суточное задание рассчитывается наосновании
информации оналичии предметов и средств обработки на
складе. Онадолжна иметь достаточную емкость для обеспе-
чениянепрерывности многосменного технологического цикла
при рациональномиспользовании площадей и объемов произ-
водственныхпомещений, обеспечить сохранностьобрабаты-
вающих устройстви готовых изделий в заданном ориентиро-
вочном положениипри операциях приема, хранения и выда-
чи, а также учет комплектности склада и выдачуинформа-
ции об этом на верхнийуровень управления.
Автоматическая транспортная система, входящая в
ГПС, обеспечиваетполучение из АСС и возврат изделий
(полуфабрикатов,материалов, комплектующих изделий, инс-
трумента,технологической оснастки и др.), перемещение
их в заданномнаправлении с заданной скоростью, переук-
ладку с однихтранспортных средств на другие, установку
на приемныеустройства с заданной точностью, транспорти-
ровкуизготовленных изделий на склад готовой продукции и
т.д. Эта система должна удовлетворять требованиям ГПМ,
сохранятьориентацию перевезенного груза, осуществлять
связь с верхнимуровнем управления.
В состав АТС входят основноетранспортное оборудо-
вание, основукоторого составляют накопительно-ориентир-
рующие устройства.
В зависимости от условий производства в ГПС приме-
няютсятранспортные средства трех видов: напольные робо-
ты - электроробокары, подвесные транспортные роботы и
конвейерныесистемы.
В системах управления ГПС применяется большоечисло
вычислительныхмашин, выполняющих функции сбора, хране-
ния,передачи, обработки и выдачи информации.Для коор-
динацииработы элементов ГПС используестсямногоуровне-
вая система.
К первому уровню относятся устройства управления
промышленнымроботом с программным управлением. Ковто-
рому уровнюотносится система управления гибким произ-
водственныммодулем (ГПМ).
Рассмотрим конкретные задачи , которые роботы решают
в настоящее времяна промышленных предприятиях. Их можно
разделить на триосновных категории :
— манипуляции заготовками иизделиями
— обработка с помощью различных инстру-
ментов
— сборка .
Манипуляцииизделиями и заготовками.
Приразгрузочно-загрузочных и транспортныхопера-
циях роботзаменяет пару человеческих рук . Вего обя-
занности невходят особенно сложные процедуры. Он всего
лишь многократноповторяет одну и туже операцию в соот-
ветствии с заложенной в нем программой . Рассмотрим
типичныеприменения таких роботов .
1)Загрузочно-разгрузочные работы .
Во многих отраслях машиностроительнойпромышленнос-
ти используютсяустановки для литья , резки и ковки. В
большинствеслучаев последовательность выполняемых ими
операций весьма проста. Вначале заготовкизагружают в
производственнуюустановку , котора затем обрабатывает
их строгоопределенным образом , и , наконец, готовые
детали извлекаютиз нее . Загрузку и разгрузку , как
правило , выполняют рабочие или в тех случаях , когда
применимысредства жесткой автоматизации, специализиро-
ванные механи мы, расчитанные на операции только одного
вида. Роботымогут здесь оказаться полезными, если ха-
рактер таких загрузочно-разгрузочных операций время от
времени меняется.
Например , в литейном производтстве роботы исполь-
зуются как длядозированной разливки расплавленного алю-
миния, так и дляизвлечения из пресс-формы затвердевших
отливок иохлажденияих . Такой подход обладает двумя
преимуществами. прежде всего р гарантируют более стро-
гое соблюдениетребований технологического процесса :
действую и соответствии с заданной программой , они
всегда вводят вустановку точно дозированное количество
металла . Затем в строго определенные моменеты времени
они извлек ют изнее отформованные детали . Благодоря
точномусоблюдению технологического процесса строго соб-
людаются ихарактеристики изделий .
Второе преимущество данного подхода заключается в
том , что значительно облегчается работа оператора .
Извлечениераскаленного куска металла из пресс-формы од-
на из малопривлекательных работ , и желательно,чтобы
ее выполнял робот . Таким образ ль человека сводится к
контролю запротеканием процесса и управлению действиями
робота с помощьюкомпьютера.
2) Переносизделий с одной производственной установки на
другую .
Во многих отраслях машиностроительнойпромышленнос-
ти погрузочно-разгрузочныемеханизмы предназначены для
перемещения изделий с одного производственного участка
на другой . И при выполнение таких перемещений роботы
играютнемаловажную роль. На заводе фирмы IBM в Пикипси
(шт. Нью-Йорк),выпускающем компьютеры, роботы загружа-
ет магнитные диски в систему , где на них записывается
необход