Современные производственные технологии
В последнюю четверть XX века в технологии появилось ряд новшеств, оказавших существенное влияние на работу компаний во многих отраслях промышленности во всем мире. Эти нововведения делятся на большие категории – системы технического обеспечения и системы программного обеспечения.
Основным результатом появления новых технологий в техническом обеспечении стал более высокий уровень автоматизации трудоемких процессов. Яркими представителями новых технологий в техническом обеспечении являются станки с числовым программным управлением, обрабатывающие центры, промышленные роботы, автоматизированные системы подачи материалов, производственные ячейки и гибкие производственные системы.
Станки с ЧПУ состоят из обычного станка и компьютера, управляющего последовательностью операций, которые выполняются этим станком. Системы автоматического управления с обратной связью, которые имеются на станках с ЧПУ, постоянно сравнивают фактические положения инструмента и деталей с запрограммированными положениями и при необходимости вносят соответствующие корректировки.
Обрабатывающий центр обеспечивает более высокий уровень автоматизации в сравнении со станком с ЧПУ. Он позволяет осуществлять автоматический выбор и установку инструмента, а также автоматически загружать необработанные детали и выгружать готовые.
Промышленные роботы используются для замены человека при выполнении монотонных, многократно повторяющихся операций, а также при опасной и вредной работе. Робот оснащается рабочим органом, например, захватным устройством для поднятия деталей либо инструментов, а также устройством, обеспечивающим визуальную координацию. Современные роботы обладают способностью обучаться определенным движениям необходимым для выполнения новой операции благодаря мощной компьютерной памяти.
Автоматизированные системы подачи материалов позволяют эффективно осуществлять транспортировку, хранение и пополнение материальных запасов. Это, как правило, компьютеризированные системы и радиоуправляемые транспортные средства автоматически определяющие, какой груз следует поднять и куда переместить.
Производственная ячейка позволяет комбинировать некоторые перечисленные выше элементы автоматизации. Ее, например, можно создать из одного робота и одного станка с ЧПУ. Робот программируется таким образом, чтобы он мог вставлять в станок необработанную деталь, а затем удалять готовую деталь.
Гибкая производственная система – это полностью автоматизированная производственная система, включающая в себя в разных комбинациях все перечисленные выше элементы автоматизации. Такая система может производить с высочайшим качеством и в огромных объемах сотни различных комплектующих.
Системы программного обеспечения широко используются при проектировании продукции, а также для анализа и планирования производственной деятельности. Наиболее известны из них системы автоматизированного проектирования и автоматизированные системы планирования и управления производством.
Система автоматизированного проектирования может применяться при разработке практически любой продукции. Основными методами, которые используются в системе автоматизированного проектирования, являются компьютерная графика, автоматизированное моделирование и автоматизированная подготовка производства. Компьютерная графика наиболее применима при исследовании визуальных характеристик продукции, автоматизированное моделирование – для оценки ее инженерных характеристик, автоматизированная подготовка производства используется для разработки компьютерных программ управления станками и обрабатывающими центрами.
Автоматизированные системы планирования и управления производством – это компьютерные информационные системы, которые планируют производственный процесс и следят за ходом производственных операций.
Объединив все описанные выше методы автоматизации можно создать интегрированную автоматизированную производственную систему или так называемый «завод будущего». Такой «завод будущего» может осуществлять проектирование продукции и технологического процесса, планирование и управление и, собственно, эффективно реализовывать производственный процесс автоматизированными методами.
Станки с ЧПУ состоят из обычного станка и компьютера, управляющего последовательностью операций, которые выполняются этим станком. Системы автоматического управления с обратной связью, которые имеются на станках с ЧПУ, постоянно сравнивают фактические положения инструмента и деталей с запрограммированными положениями и при необходимости вносят соответствующие корректировки.
Обрабатывающий центр обеспечивает более высокий уровень автоматизации в сравнении со станком с ЧПУ. Он позволяет осуществлять автоматический выбор и установку инструмента, а также автоматически загружать необработанные детали и выгружать готовые.
Промышленные роботы используются для замены человека при выполнении монотонных, многократно повторяющихся операций, а также при опасной и вредной работе. Робот оснащается рабочим органом, например, захватным устройством для поднятия деталей либо инструментов, а также устройством, обеспечивающим визуальную координацию. Современные роботы обладают способностью обучаться определенным движениям необходимым для выполнения новой операции благодаря мощной компьютерной памяти.
Автоматизированные системы подачи материалов позволяют эффективно осуществлять транспортировку, хранение и пополнение материальных запасов. Это, как правило, компьютеризированные системы и радиоуправляемые транспортные средства автоматически определяющие, какой груз следует поднять и куда переместить.
Производственная ячейка позволяет комбинировать некоторые перечисленные выше элементы автоматизации. Ее, например, можно создать из одного робота и одного станка с ЧПУ. Робот программируется таким образом, чтобы он мог вставлять в станок необработанную деталь, а затем удалять готовую деталь.
Гибкая производственная система – это полностью автоматизированная производственная система, включающая в себя в разных комбинациях все перечисленные выше элементы автоматизации. Такая система может производить с высочайшим качеством и в огромных объемах сотни различных комплектующих.
Системы программного обеспечения широко используются при проектировании продукции, а также для анализа и планирования производственной деятельности. Наиболее известны из них системы автоматизированного проектирования и автоматизированные системы планирования и управления производством.
Система автоматизированного проектирования может применяться при разработке практически любой продукции. Основными методами, которые используются в системе автоматизированного проектирования, являются компьютерная графика, автоматизированное моделирование и автоматизированная подготовка производства. Компьютерная графика наиболее применима при исследовании визуальных характеристик продукции, автоматизированное моделирование – для оценки ее инженерных характеристик, автоматизированная подготовка производства используется для разработки компьютерных программ управления станками и обрабатывающими центрами.
Автоматизированные системы планирования и управления производством – это компьютерные информационные системы, которые планируют производственный процесс и следят за ходом производственных операций.
Объединив все описанные выше методы автоматизации можно создать интегрированную автоматизированную производственную систему или так называемый «завод будущего». Такой «завод будущего» может осуществлять проектирование продукции и технологического процесса, планирование и управление и, собственно, эффективно реализовывать производственный процесс автоматизированными методами.