Управление производством неоднородной продукции (дискретные процессы)

С позиций управления можно выделить два типа дискретных технологических процессов:

1. Технологические процессы, в которых требуемое выполнение операций в значительной степени зависит от технологических и конструктивных параметров исходных и вспомогательных материалов, параметров режима проведения операций, а также от их взаимосвязей на данной и смежной технологических операциях.

2. Технологические процессы, характеризующиеся сравнительно малым количеством операций, связанных с регулировкой технологических параметров и, в большинстве случаев, отсутствием возможности их корректировки на последующих технологических операциях, а также жесткой связью режимов работы производственного оборудования.

Специфика дискретных процессов первого типа требует обеспечения оптимальных режимов технологических операций и управления процессом с учетом отклонения параметров от заданных. При управлении этими процессами обычно предусматривается:

1. Автоматический поиск оптимальных режимов, обеспечивающих заданные технологические параметры продукции на выходе операции при изменении параметров исходной продукции на входе.

2. Регулирование отдельных технологических параметров на данной операции.

3. Корректировка полученных параметров продукции соответствующим подбором режимов на одной или нескольких последующих операциях.

Специфика дискретных процессов второго типа такова, что максимальный технико-экономический эффект можно получить путем повышения качества оперативного управления в целях достижения устойчивой и четкой организации ведения процесса. Эта особенность диктует необходимость первоочередного внедрения методов оперативного контроля и управления, т.е. создания организационно-технических АСУ. Автоматизация этих процессов на нижнем уровне управления решается путем создания участков и цехов, оснащенных станками с числовым программным управлением, и применением универсальных промышленных роботов-автоматов. В настоящее время наметилась тенденция к широкому использованию методов числового программного управления (ЧПУ) практически во всех видах механообработки и стадиях производства. Высокая производительность оборудования с ЧПУ, высокая конструктивная сложность обрабатываемых деталей, легкая перенастраиваемость станка под широкую номенклатуру деталей, возможность почти полной автоматизации технологического процесса делают метод ЧПУ незаменимым в производствах, для которых характерна высокая сложность, быстрая сменяемость и сжатые сроки освоения изделий. Именно поэтому в гибких автоматизированных производствах на нижнем уровне иерархии стоит гибкий производственный модуль (ГПМ), который определен как технологическое оборудование с ЧПУ, оснащенное средствами автоматизации вспомогательных операций (роботами) и средствами удаления отходов производства. Широкое применение ЧПУ позволило приступить к автоматизации широкого круга работ технологической подготовки производства в соответствии со схемой на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Схема подготовки производства

В настоящее время достигнута высокая степень автоматизации 3-го и 4-го этапов. По мере совершенствования систем автоматизации программирования существенно автоматизирован 2-й этап. В перспективе считается принципиально достижимым представление чертежа в числовой форме на программоносителях и полная автоматизация всех 4-х этапов. Наиболее важным и трудоемким звеном в этой цепочке являются этапы, связанные с технологической подготовкой исходных данных и отладкой необходимого программного обеспечения для станков с ЧПУ, которые в свою очередь включают следующие этапы:

1. разработку расчетно-технологической карты (РТК);

2. описание траектории движения инструмента на языке системы автоматизированного программирования (САП);

3. расчет программы на ЭВМ и получение программоносителя с программой на языке устройства числового программного управления (УЧПУ) станком;

4. отработку программы и вычерчивание траектории режущего инструмента на графопостроителе;

5. анализ и контроль картограммы;

6. корректировку РТК и описания программы на языке САП по результатам контроля программы;

7. расчет и повторную корректировку программы до получения программы хорошего качества;

8. контрольную обработку детали по программе и проверку результатов обработки;

9. корректировку РТК и описания программы на языке САП по результатам контрольной обработки детали;

10. расчет и повторное получение траектории движения инструмента на графопостроителе и контрольная обработка детали до получения детали хорошего качества;

11. передача отлаженной программы для серийной обработки деталей.

В настоящее время на производстве стали широко применяться промышленные роботы. Тенденция увеличения парка промышленных роботов в современном производстве обусловлена рядом объективных факторов, важнейшими из которых являются:

1. непрерывное снижение стоимости промышленных роботов на фоне роста стоимости рабочей силы;

2. недостаток квалифицированной рабочей силы;

3 освобождение работающих на производстве, от тяжелого, интенсивного и монотонного труда;

4. возможность улучшения экологической обстановки и снижения вредного влияния производства, особенно сварочного, на здоровье производственного персонала;

5. повышение точности выполнения технологических операций и, как следствие, улучшение качества;