Основные подходы к автоматизации предприятия

Взаимосвязь бизнес-архитектуры и архитектуры информационной системы проявляется в возможных подходах к автоматизации предприятия, что изложено в ряде работ [24, 25, 37].

Исторический экскурс -

Начало автоматизации предприятий началось в 60-х гг. прошлого века с внедрением станков с числовым программным управлением (ЧПУ) (рис. 6.2) [15, с. 22—24]. В дальнейшем (1970—1980) шел поиск дальнейшего повышения производительности станков с ЧПУ путем группировки станков в автоматизированные комплексы, чтобы приблизиться к производительности автоматических линий массового производства. В основу таких автоматизированных комплексов была положена возможность осуществления гибко перестраиваемой технологии обработки, по которой любая заготовка (в пределах технических характеристик станков) может быть введена в комплекс в произвольном порядке и обработана в необходимом объеме.

Возможность изготовления в автоматизированном комплексе станков большой номенклатуры деталей, а также возможность изготовления ряда различных деталей одновременно тесно увязываются с вопросом степени участия человека (оператора, наладчика) в этом процессе, с реализацией «безлюдной» технологии обработки.

Понятие «безлюдная» не означает, что человек не участвует в производстве, однако подчеркивает возможность достаточно длительного функционирования оборудования без участия человека в автоматическом режиме (например, в течение одной-двух смен). Чтобы реализовать «безлюдную», гибко перестраиваемую технологию обработки, необходимо автоматизировать все процессы переналадки оборудования. При работе на станках с ЧПУ рабочий-оператор выполняет функции загрузки заготовок на станок и удаления обработанных деталей, установки инструмента в шпиндель станка, подбора нужного инструмента, смены приспособления для крепления детали, включения станка, контроля качества деталей, общего наблюдения за работой оборудования. Исключение перечисленных функций из обязанностей рабочего-оператора и перевод их исполнения на средства автоматизации позволяет не только высвободить рабочего-оператора для многостаночного обслуживания, но и обеспечивает повышение доли машинного времени в общем времени работы станка и, следовательно, рост производительности оборудования.

Автоматизированные комплексы с гибко перестраиваемой технологией получили название «гибкие производственные системы» (Flexible Manufacturing Systems — FMS). Гибкая производственная система — это система с высокой степенью автоматизации, предназначенная для изготовления деталей различных видов, выпускаемых малыми и средними партиями. Она включает группу станков для автоматической механической обработки, систему загрузки и разгрузки заготовок и конвейерную систему транспортирования заготовок от одной операции до следующей, ЭВМ, систему программного обеспечения для руководства и управления всем объемом работ, составляющую математическое обеспечение автоматизированного комплекса. Программное обеспечение образует неотъемлемую часть гибкой производственной системы, поскольку работа самих станков управляется и регулируется им. Программное обеспечение автоматизированного комплекса станков включает управление станками, транспортным оборудованием, автоматизированным складом, контролем и проверкой деталей, системой информации.

Год

Рис. 6.2. Рост выработки на одного рабочего-оператора по мере развития станков с ЧПУ и образования автоматизированных комплексов (за 100% взят начальный станок с ЧПУ):

АТС — автоматизированная транспортно-складская система; СИО — система инструментального обеспечения. Обозначения операций: 1 — загрузка заготовки на станок и снятие готовых изделий; 2 — установка инструмента в шпиндель станка;

  • 3 — подбор нужного инструмента; 4 — смена приспособления крепления детали;
  • 5 — включение станка; 6 — контроль деталей; 7 — общее наблюдение за работой

оборудования

Практическая реализация идей «безлюдной» гибко перестраиваемой технологической обработки на оборудовании с ЧПУ осуществляется в следующих основных направлениях: оснащение станков магазинами инструментов, оснащение станков сменными спутниками, создание многошпиндельных модификаций станков, введение многошпиндельной обработки, переход на управление станками от устройств ЧПУ на базе ЭВМ, объединение станков с ЧПУ в группы, управляемые от единой ЭВМ, объединение станков с ЧПУ в автоматизированные комплексы, включающие автоматизированные транспортные системы и централизованное управление от единой ЭВМ. Все эти работы, как правило, велись отраслевыми технологическими институтами, которые в 1990-х гг. остались без заказов и финансирования. Если в 1991 г. РСФСР занимала третье место по выпуску станков (74 тыс.), то за 15 лет ее позиция опустилась до 23-го места, а в 2011 г. было произведено лишь 2446 станков.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >