Гнучкі виробничі системи

Гнучка́ виробни́ча систе́ма (ГВС) — керований засобами обчислювальної техніки комплекс технологічного обладнання, що автоматично адаптовується до змін у програмі виробництва.

Типова гнучка виробнича система

До складу ГВС входять гнучкі виробничі модулі (ГВМ) та/або гнучкі виробничі осередки (ГВО), автоматизована система технологічної підготовки виробництва (АСТПВ) та система забезпечення функціонування (СЗФ). Застосовується в середньосерійних та великосерійних виробництвах.

Гнучкі́ виробни́чі систе́ми (галузь знань) — галузь науки і техніки, котра охоплює розроблення і дослідження методів структуроутворення, проектування, моделювання та вивчення властивостей складних розподілених у просторі автоматизованих систем виробничого призначення, побудова яких ґрунтується на використанні устаткування, що програмно переналагоджується, та інтеграції процесів наскрізного технологічного циклу з проектуванням виробів, технологічною підготовкою виробництва й автоматизованим управлінням виробництвом.

Компоненти ГВС

Гнучкий виробничий модуль (ГВМ) — одиниця технологічного обладнання, що має автономне програмне керування та автоматично здійснює задані технологічні операції. ГВМ здатен працювати автономно, у складі гнучкого виробничого осередку або гнучкої виробничої системи.

Гнучкий виробничий осередок (ГВО) — комплекс декількох гнучких виробничих модулів та системи забезпечення функціонування, що керується засобами обчислювальної техніки та здійснює сукупність технологічних операцій. ГВО здатен працювати автономно та у складі гнучкої виробничої системи.

Система забезпечення функціонування (СЗФ) ГВС і ГВО — сукупність взаємопов'язаних автоматизованих систем, які забезпечують керування технологічним процесом, переміщенням предметів виробництва і оснастки.

Класифікація ГВС

За організаційною структурою

За організаційною структурою ГВС можуть класифікуватись наступним чином:

• Гнучка автоматизована лінія (ГАЛ) — ГВС, в якій технологічне обладнання розташоване в прийнятній послідовності технологічних операцій.
• Гнучка автоматизована дільниця (ГАД) — дільниця цеху, технологічне устатковання якого складається здебільшого з гнучких виробничих систем, осередків та модулів.
• Гнучкий автоматизований цех (ГАЦ) — цех заводу, що складається здебільшого з гнучких автоматизованих дільниць, що виготовляє вироби заданої номенклатури.
• Гнучкий автоматизований завод (ГАЗ) — виробництво, інтегроване засобами обчислювальної техніки та яке складається здебільшого з гнучких виробничих систем для вироблення продукції в умовах її удосконалення та змінної потреби.

За комплектністю виготовлення виробів

• Операційні

• Предметні

• Вузлові

За технологічними ознаками

За технологічними ознаками механічної обробки ГВС поділяють на дві групи:

• До першої відносять ГВС, що випускають великі серії виробів вузького спектра з високою продуктивністю. Вироби характеризуються високою мірою технологічної та конструктивної подібності.

• До другої відносять ГВС, що випускають вироби широкої номенклатури. Вироби характеризуються технологічною різноманітністю.

За методами обробки виробів

• Зварювальні

На зварювальних виробництвах використовуються ГВМ зварки з використанням промислових роботів для автоматизації процесу зварювання, загрузки-розгрузки зварювальних автоматів та контактних зварювальних машин.

• Термічні

• Ливарні

• Механообробні

ГВС у народному господарстві

Значення наукових і технічних проблем гнучких виробничих систем для народного господарства полягає у створенні й удосконаленні методів і засобів технологічного, інформаційного та , які підвищують рівень гнучкості й автоматизації виробничих процесів, забезпечують їх автономне функціонування у різних галузях народного господарства. Як наслідок, досягається підвищення продуктивності, надійності, ритмічності та поліпшення інших показників діяльності як окремих автоматизованих технологічних одиниць, так і інтегрованих систем загалом, а також створюються умови для усунення людини зі сфери працемістких і небезпечних робіт та інтелектуалізації її діяльності.

Наукові дослідження

Напрямки досліджень:

• Створення і модифікація методів, алгоритмів і програм проектування й моделювання складних розподілених у просторі гнучких систем виробничого призначення та їх компонентів.
• Розроблення методів моделювання і планування, математичного, алгоритмічного й програмного забезпечення завдань синтезу складних розподілених у просторі гнучких систем виробничого призначення, що відрізняються фізичними принципами реалізації, конструктивною та технологічною базами виконання, складом функціональних засобів й устаткуванням, технічним призначенням і методами керування на різних рівнях ієрархічної структури.
• Оптимізація параметрів структури та режимів роботи окремих компонентів і гнучких виробничих систем загалом за енергетичними критеріями, показниками продуктивності, собівартості й надійності.
• Розроблення фізичних моделей і проектування компонентів інтегрованих гнучких виробничих систем для різних галузей виробництва.
• Створення й розроблення методологічних засад використання гнучких засобів промислової робототехніки з елементами штучного інтелекту у виробничих, технологічних та організаційно-технічних процесах.
• Дослідження методів і засобів технологічного, математичного, інформаційного, технічного забезпечення гнучких виробничих систем з автоматичним формуванням програм їх функціонування.

Див. також

• Виробнича система
• Девід Теодор Нельсон Вільямсон

Примітки

1. ДСТУ 2879-94 Маніпулятори, автооператори, роботи промислові та системи виробничі гнучкі. Терміни та визначення.
2. ДСТУ 2226-93 Автоматизовані системи. Терміни і визначення.

Джерела

• Меткин Н. П., Лапин М. С., Клейменов С. А., Критський В. М. Гибкие производственные системы. — М.: Издательство стандартов, 1989. — 309с.
• Гавриш А. П., Ямпольский Л. С. Гибкие робототехнические системы — Киев, Головное издательство издательского объединения «Вища школа», 1989г. — 408с.
• FMS video 1 [ 8 травня 2016 у Wayback Machine.]
• FMS video 2 [ 22 квітня 2016 у Wayback Machine.]
• FMS video 3 [ 18 листопада 2016 у Wayback Machine.]