Терминология
Според терминологията, приета в СССР (ГОСТ 26228-85),гъвкава производствена система(FPS) е набор от различни комбинации от оборудване с ЦПУ, роботизирани технологични комплекси, гъвкави производствени модули, отделни единици технологично оборудване и системи за осигуряване на тяхното функциониране в автоматичен режим за даден интервал от време, който има свойството на автоматизирано превключване при производството на продукти от произволен диапазон в рамките на установените граници на техните характеристики (в в този случай посоченият интервал от време се задава в съгласие с GPS на клиента).
Според организационните характеристики се разграничават следните видове FMS: гъвкава автоматизирана линия, гъвкав автоматизиран участък, гъвкав автоматизиран цех. В бъдеще ще се появят и гъвкави автоматизирани инсталации (GAS).
Гъвкавата автоматизирана линия (FAL)е гъвкава производствена система, в която производственото оборудване е разположено в приетата последователност от технологични операции.
Гъвкава автоматизирана секция (FAU)е гъвкава производствена система, която работи по технологичен маршрут, което осигурява възможност за промяна на последователността на използване на технологично оборудване.
Гъвкав автоматизиран цех (FAC)е гъвкава производствена система, която представлява набор от гъвкави автоматизирани линии, роботизирани производствени линии, гъвкави автоматизирани секции, роботизирани производствени обекти за производство на продукти от дадена гама в различни комбинации.
Основният компонент на GPS. Това егъвкав производствен модул(FPM), който се нарича технологична единицаоборудване за производство на продукти от произволен диапазон в рамките на установените граници на стойностите на техните характеристики с програмно управление, автономно функциониращи, автоматично изпълняващи всички функции, свързани с тяхното производство, имащи възможност да бъдат интегрирани в гъвкава производствена система.
По този начин GPM е способен да функционира автономно, извършвайки множество цикъла, част от технологично оборудване с автоматизирано програмно управление (CNC), оборудвано с автоматизирани устройства (роботи) за зареждане на детайли и отстраняване на части (възли), отстраняване на отпадъци (например чипове), доставка и подмяна на инструменти, измерване и наблюдение по време на обработка (монтаж), както и диагностика на неизправности и повреди в работата. GPM има възможност за автоматично преконфигуриране на производството на различни продукти в рамките на усвоената номенклатура и техническите си възможности, както и възможност за интеграция в GPS.
В допълнение към FMS, FMS (GAL, GAU и GAC) включва роботизирани технологични комплекси, системи за осигуряване на функционирането на FMS, автоматизирани транспортни и складови системи и автоматизирани инструментални системи.
Роботичен технологичен комплекс (RTC) –е комбинация от част от технологично оборудване, индустриален робот и оборудване, функциониращо автономно и извършващо множество цикли.
Системата за осигуряване на функционирането на GPSе набор от общо взаимосвързани автоматизирани системи, които осигуряват проектиране на продукти, технологична подготовка на тяхното производство, управление на гъвкава производствена система с помощта на компютър и автоматично движение на производствени елементи и технологичнищракам.
Автоматизирана транспортна и складова система(ATSS) е система от взаимосвързани автоматизирани транспортни и складови устройства за подреждане, съхранение, временно натрупване, разтоварване и доставка на трудови артикули, технологично оборудване.
Автоматизирана инструментална системаподдръжка(ASIS) е система от взаимосвързани елементи, включително подготовка на инструменти, транспортиране, натрупване, устройства за смяна на инструменти и контрол на качеството, които осигуряват подготовка на инструменти, съхранение, автоматично инсталиране и подмяна на инструменти.
В състава на GPS (GAC и GAS) могат да влизат и роботизирани технологични линии и участъци.
Роботизирана производствена линия -е набор от роботизирани технологични комплекси, свързани помежду си с превозни средства и система за управление или няколко единици технологично оборудване, обслужвани от един или повече индустриални роботи за извършване на операции в приетата технологична последователност.
Роботизирана технологична площадка -е набор от роботизирани технологични комплекси, свързани помежду си с превозни средства чрез система за управление, или няколко единици технологично оборудване, обслужвани от един или повече индустриални роботи, което осигурява възможност за промяна на последователността на използване на технологично оборудване.
От горните определения следва, че гъвкава производствена линия или секция е комплекс от няколко (два или повече) взаимосвързани гъвкави производствени модула, обединени от интегрирана автоматизирана система за управление (CACS), автоматизирана транспортна и складова система.(ATSS) и автоматизирана инструментална система (ASIS), чиято синхронизация се извършва (както и управлението на целия производствен цикъл) от един управляващ компютър (или мрежа от компютри), който осигурява автономната работа на GAL или GAU за даден интервал от време в условия на бързи преходи към обработката на всяка друга част (възел) в рамките на техническите възможности на оборудването, GAL и GAU имат възможност да се интегрират в система от по-високо ниво, напр. , GAC и GAS.
По същия начин, гъвкав автоматизиран цех (фабрика) е производствена система, състояща се от няколко (две или повече) взаимосвързани гъвкави производствени линии или секции, обединени от единна система за управление на производството и ATSS (KASU) с гъвкав автоматизиран инженеринг и техническа подготовка на производството, което осигурява бързо преструктуриране на производствената технология за производство на нови продукти чрез интегриране на системи за компютърно проектиране за производствено съоръжение (CAD K), технологии и инструменти за технологична поддръжка ( CAD T), както и автоматизирани научноизследователски системи (ASNI), контролни технологични процеси (APCS), производство (APCS) и автоматизирана система за технологична подготовка на производството (ASTPP).
Блоковата схема на гъвкави производствени системи от всякакъв вид е показана на фиг. 5.1. Съставът на техническите средства за гъвкаво производство включва еднакво GPM, GAU, GAL и GAC както на първото (за основното производство), така и на второто (за техническа подготовка на производството) нива.
Всички те, заедно с автоматизираните складове и свързаните с тях автоматизирани зони за комисиониране с всичко необходимо за работа, са обединени от цялостна автоматизиранатранспортна и складова система, която е обединяващото ядро на цялото гъвкаво производство. По-целесъобразно е ATSS да се изпълнява като единна система, въпреки че може да се състои и от няколко подсистеми, например подсистема за транспортиране на спътници със заготовки, подсистема (система) за измервателна апаратура (ASIS) и други транспортни подсистеми, които могат да включват индустриални роботи и манипулатори, както и специални автоматични транспортни колички.
Фиг. 5.1. Структурна схема на гъвкави производствени системи
Ролята на GPM, GAU и GAC от втори ред може да се изпълнява от GPM, GAU и GAC от първи ред, когато се използват например за производство на инструменти и инструментална екипировка и, обратно, когато GPM, GAU и GAC от втори ред произвеждат продукти от основното производство).
Цялата инженерна подготовка на производството в Държавната противопожарна служба е автоматизирана и се извършва с помощта на взаимосвързани системи за автоматизирано проектиране както на продукти от основното производство, така и на продукти за техническа подготовка на производството (инструменти, оборудване и др.).
Интегрираното управление на всички технически средства на GPS се осъществява от сложна автоматизирана система за управление, базирана на мощна информация, организационна, математическа и софтуерна програма, използвана за решаване на всички проблеми с управлението, включително задачите на управлението на процесите и автоматизираните системи за управление на по-ниско ниво (планиране, диспечиране, счетоводство, транспорт и други изчисления, извършвани за получаване на оптимални решения).
Тъй като GPM е основният компонент на GPS и първото ниво на автоматизация. GAL, GAU, GAC - средното или основно ниво на автоматизация и гъвкави автоматизирани инсталации (GAS) - най-високата и най-сложна форма на GPS, която също енай-висшата форма на интеграция на всички видове технически и информационни средства за производство.
Миналият опит показва, че гъвкавата автоматизация е най-ефективна, когато се прилага на ниво линия или участък и извън тях.