Автоматизация операций и повышение эффективности производственных процессов

сокращение потерь (выражаются в стоимости условно-недоданной продукции), связанных с текучестью рабочей силы и с участием человека в производственном процессе (перерывы на отдых, исправление брака, неравномерность выработки и т. п.), и готовых потерь из-за временной нетрудоспособности (заболеваемость, травматизм, другие причины);

сокращение затрат на социальное обеспечение и всех видов доплат и льгот в связи с улучшением условий труда и уменьшением числа работающих.

Создание и внедрение ГПС является одним из основных направлений решения проблемы повышения производительности труда и сокращения доли ручного труда, повышения качества выпускаемой продукции, в первую очередь в условиях мелкосерийного и серийного производства.

При одинаковом календарном годовом фонде времени (8760 ч) предполагается, что универсальное оборудование работает две смены, а ГПС—три. Использование ГПС обеспечивает увеличение в общем, балансе рабочего времени той его доли, которая связана с непосредственной обработкой деталей.

Опыт создания ГПС в механообработке показывает, что их применение (в сравнении, например, с участками, оснащенными универсальными станками с ручным управлением), обеспечивает достижение высоких технико-экономических показателей: снижение трудоемкости обработки деталей в 5 раз; сокращение обслуживающего персонала в 3—10 раз; увеличение выпуска продукции за счет повышения коэффициента использования оборудования, более полного использования основных фондов и сокращение количества требуемого оборудования; сокращение сроков и стоимости подготовки производства ориентировочно в 2 ... 5 раз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Современные достижения в автоматике, радиоэлектронике и вычислительной технике позволяют рассматривать комплексную автоматизацию производственных процессов как единую систему автоматизации, охватывающую производство, в целом начиная с проектирования изделий и технологии их изготовления и кончая доставкой изделий потребителю. С расширением применения робототехнических средств, наряду с внедрением оборудования, отличающегося высокой степенью концентрации операций, значительно повысилась гибкость управления производством. Сегодня машиностроение стоит на пороге широкого внедрения комплексно-автоматизированных ГПС, позволяющих предприятиям в нужный момент и за короткое время переходить на выпуск новой или существенно модернизированной продукции при минимальных затратах.

   ГПС — это новый этап  в автоматизации производства, основанной  на широком использовании принципов  групповой технологии, станков с  числовым программным управлением (в том числе типа «обрабатывающий  центр») и гибких автоматизированных производственных модулей, промышленных роботов, роботизированных комплексов, автоматизированного транспортно-складского оборудования и других машин, объединенных автоматизированной системой управления производством. Непременными компонентами ГПС являются системы автоматизированного проектирования и автоматизированные системы управления технологическими процессами.

Создание ГПС — комплексная научно-техническая проблема. Ее решение связано с разработкой точного и надежного многооперационного оборудования и систем управления, введением автоматического контроля точности обработки и состояния инструмента, применением адаптивного управления процессом обработки, развитием диагностических методов и средств автоматического контроля за состоянием оборудования. Не менее важно совершенствовать транспортирование, хранение и учет заготовок, деталей, инструмента, оснастки и материалов. Требуется резко повысить надежность оборудования и систем управления, предназначенных для работы в условиях ГПС.

Речь идет о системе производства, при которой материалы и компоненты доставляются в цехи лишь по мере надобности и не накапливаются там. При такой организации производства все должно выполняться в соответствии с заранее установленным графиком при заранее рассчитанной себестоимости. Таким образом, метод «как раз вовремя» сводится прежде всего к системе обеспечения оптимальных запасов, т. е, системе рациональной организации производства и управления, когда ритму сборки изделия подчинены все звенья производственного процесса. При этом достигается существенная экономия за счет сокращения запасов комплектующих изделий и готовой продукции, экономятся производственные площади, оборудование используется на полную мощность. Товарные запасы сокращаются до минимального уровня, при котором еще можно обеспечить производственный процесс.

Внедрение новой системы обеспечивает:

сокращение расходов на складские помещения и хранение деталей, комплектующих изделий и материалов; при этом автоматизированные склады перестают быть складами- накопителями и становятся складами-распределителями, составным звеном внутризаводского транспорта;

ускорение процесса производства за счет сокращения сроков хранения и транспортирования материалов;

повышение качества продукции и создание условий для детальной разработки всего производственного и технологического процесса еще на стадиях его проектирования.

При этом ГПС позволяет достичь состояния, когда каждый участок, цех и предприятие обходятся минимальными запасами сырья и заделов производства, тщательно рассчитанных исходя только из условий выравнивания времени различных технологических циклов. Конечно, это возможно лишь при сквозном внедрении гибких автоматизированных производств на заводе в целом и тщательном соблюдении дисциплины поставок предприятиями-кооператорами и потребителями продукции.

Внедрение системы организации производства по принципу «как раз вовремя» тесно связано с решением следующих основных задач:

• повышение уровня автоматизации в управлении народным хозяйством;
• обеспечение рационального управления запасами в целях извлечения большей прибыли, а это значит — доведение их до оптимального уровня;
• повышение эффективности и снижение себестоимости процессов транспортирования и перемещения материалов;
• обеспечение одновременного изготовления всего набора деталей, составляющих сборочный комплект, обеспечение одновременной доставки сборочных комплектов и единиц, а также других материалов, необходимых для выпуска готовой продукции;
• повышение качества обрабатываемых деталей.

Первая задача потребует полной электронизации управления народным хозяйством, особенно при решении вопросов, связанных с разработкой и взаимодействием планов производственной кооперации и углубления специализации производства. При этом важное значение приобретают планирование, организация различных видов информации, связи, транспорта, обеспечение гарантийного обслуживания, обеспечение взаимодействия поставщиков и потребителей.

Вторая задача — рациональное управление запасами с целью доведения их до оптимального уровня, который должен обеспечить устойчивый непрерывный ход производства, — прямо зависит от выполнения первой. Главный вопрос при решении этой задачи заключается в минимизации запасов на промежуточных складах, создании автоматизированных складов-распределителей и средств гибкого транспортирования  различного технологического назначения (для сырья, покупных изделий и деталей, вспомогательных материалов, готовых изделий, компонентов незавершенного производства) с обеспечением учета их наличия, простоты восполнения, с выделением приоритетных материалов, определяющих нормальный ход производственного процесса.

Внедрение системы обеспечения оптимальных запасов наиболее актуально для условий мелкосерийного и среднесерийного производств, характеризующихся в настоящее время наличием значительных буферных запасов, что в свою очередь приводит к существенным потерям в виде незавершенного производства.

Интегрированные системы управления всеми сферами производства в условиях ГПС обеспечивают, наряду с групповым управлением оборудованием, управление ритмом производственного процесса с учетом сменных и суточных заданий для отдельных рабочих мест. В банке данных управляющих систем для ГПС содержатся, наряду с другими, данные о производственных запасах, что открывает возможность в случае производственной необходимости обеспечить оперативное пополнение запасов на производственных участках с помощью автоматизированных транспортно-складских систем. Поэтому применительно к серийному производству решение поставленных задач, возможно, прежде всего, при наличии таких технических средств, которые вместе с новой организацией производства характерны для ГПС, в том числе автоматизированных систем управления производством, автоматизированных систем технологической подготовки производства.

Третья задача — повышение эффективности транспортирования и перемещения материалов — по своему содержанию во многом зависит от методов решения второй. Снижение издержек на транспортирование, перемещение и хранение единицы продукции, как известно, прежде всего зависит от сокращения производственного цикла, что чаще всего достигается многоинструментальной обработкой на оборудовании с высокой степенью концентрации операций (типа «обрабатывающий центр») и от уменьшения транспортных потоков и потерь при хранении, что достигается созданием автоматизированных складов и организацией автоматизированных систем подготовки и управления производством.

Четвертая задача — обеспечение одновременного изготовления деталей, составляющих сборочный комплект,— решается путем широкого использования обрабатывающих центров и гибких переналаживаемых многооперационных модулей. Обеспечение единовременной доставки всех компонентов производства, необходимых для выпуска готового изделия, тесно связано с диспетчированием производства и оснащением предприятия автоматизированными гибкими транспортно-складскими средствами.

Пятая задача — повышение качества изделий — является необходимым условием функционирования любой автоматизированной системы, а также условием обеспечения работы по методу «как раз вовремя». Приемка деталей и изделий от поставщиков должна осуществляться без входного контроля (или с автоматическим выборочным контролем), а качество должно быть гарантировано. Контрольные службы в системе производства должны функционировать таким образом, чтобы обеспечить контроль изделий после каждой операции. Экономическая эффективность и гарантия качества могут быть достигнуты при этом только в условиях полной автоматизации контрольных операций.

Таким образом, наиболее полное развитие современных форм организации производства по принципу «как раз вовремя» может быть обеспечено на базе гибких систем, которые, в свою очередь, основываются на широком использовании средств вычислительной техники, автоматики, новых видов обрабатывающего оборудования и средств робототехники. Комплексная автоматизация производства, создание ГПС с широким использованием робототехнических средств открывают перспективы и для внедрения новых современных форм организации производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Роботизированные производственные комплексы/ Ю. Г. Козырев, А. А. Кудннов, В. Э. Булатов и др.; Под ред. Ю. Г. Козырева, А. А. Кудинова. — М.: Машиностроение, 1987. — 272 с., ил. — (Автоматические манипуляторы и робототехнические системы).

2. Робототехника/Ю. Д. Андрианов, Э. П. Бобриков, В. Н. Гончаренко и др.; Под ред. Е. П. Попова, Е. И. Юревича. — М.: Машиностроение, 1984. — 288 с. ил. — (Автоматические манипуляторы и роботехнические системы).

3. Роботизированные технологические комплексы / Г.И. Костюк, О.О. Баранов, И.Г. Левченко, В.А. Фадеев - Учеб. Пособие. - Харьков. Нац. аэрокосмический университет "ХАИ", 2003. - 214с.

4.  Иванов А.А. ГПС в приборостроении. - М.: Машиностроение, 1988. - 282с.