Гибкость производственных систем

 

Традиционно под гибкостью понимают способность данного производства оперативно перейти на выпуск измененной номенклатуры изделий. Однако это важное свойство далеко не исчерпывает всей глубины понятия гибкость. Действительно, кроме вида изделий может изменяться и требуемое их количество, а также временной режим выпуска. Кроме того, могут меняться и характеристики входа: вид и свойства заготовок, режущие свойства инструмента, а также параметры среды функционирования: давление, температура, влажность и др.

Все это требует наличия у производственной системы свойства, позволяющего адаптироваться к новым условиям с тем, чтобы параметры функционирования процесса были постоянно на требуемом уровне. Таким образом, в широком смысле под гибкостью производственной системы следует понимать ее способность быть адекватной в заданном смысле текущим условиям ее функционирования.

Степень адекватности будет определяться запасом свойств требуемого содержания. Естественно, что любой запас, если он не используется, в принципе ухудшает характеристики функционирования процесса. Из этого следует, что и гибкость производственной системы тоже должна быть в определенных целесообразно допустимых пределах.

Например, в однопредметной автоматической линии не нужно переходить на изготовление другой детали, однако может оказаться важным иметь возможность варьировать величиной такта. Наоборот, на многопредметном технологически замкнутом участке свойство мобильной переналадки является основным. Режим сдачи продукции при этом остается неизменным (например, посменный).

В плане использования людских ресурсов производство, на котором каждый рабочий освоил несколько специальностей, будет более гибким, а следовательно, и эффективным. Очевидно, что может быть огромное количество различных форм проявления свойства гибкости.

Однако общий подход к формированию гибкости производства, т. е. фактически способности его к адаптации, должен основываться на следующих принципах: 1) содержание понятия «гибкость» конкретно для каждого производства и данных условий его функционирования; 2) свойства гибкости имеют иерархическую структуру; 3) комплект свойств, характеризующих конкретное содержание гибкости, должен быть минимально необходимым; 4) в каждой конкретной ситуации имеется лимитирующее свойство, от которого зависит гибкость производственной системы; 5) гибкость для данного производства должна устанавливаться на оптимальном уровне.

Отметим в качестве примеров ряд способов и методов реализации свойства гибкости: 1) использование в одной технологической цепочке станков с взаимно перекрытыми технологическими возможностями, что дает гибкость в комплектовании содержания отдельных операций;

) использование трехсменной работы оборудования в режиме безлюдной технологии для обеспечения потребности производства в комплектующих изделиях с особенно длительным циклом их изготовления;

) использование станков с ЧПУ, что фактически приводит к унификации квалификации рабочего персонала в виде операторов, которые могут работать на любых станках (еще один эффект применения станков с ЧПУ состоит в обезличивании обрабатываемых заготовок при работе по системе склад - станок - склад и соответственно минимальных затратах на переход с одной программы обработки на другую);

) комплектование технологических цепочек по возможности на основе таких методов технологического воздействия, которые допускают их различную технологическую последовательность и др.

Основные преимущества ГПС заключаются в следующем.

Увеличение мобильности производства позволяет осуществить:

) сокращение сроков освоения новой продукции и поставки продукции потребителю. Изменения конструкции изделия могут быть реализованы в кратчайшие сроки. В интегрированном (ГПС, САПР, АСТПП) производстве имеется возможность вносить изменения в конструкцию выпускаемых изделий по ходу производства;

) повышение гибкости производства за счет значительного сокращения времени переналадки. Переналадку фактически осуществляют только при переходе на обработку другой группы деталей и не делают при переходе с обработки одной детали на другую внутри группы. При полностью гибком производстве предполагается возможность обработки различных деталей без останова станка на переналадку;

) улучшение управления производством по всем цехам и своевременное удовлетворение условиям, складывающимся при сборке.

) увеличение производственных мощностей как за счет высвобождения станков, инструмента, приспособлений и оснастки для других производственных задач, выпуска другой продукции, так и за счет возможностей по частям наращивать производственные мощности путем добавления дополнительных станков и оборудования;

) возможность модернизации, обновления заводов на базе новейших достижений науки и техники без остановки производства и при меньших капитальных затратах.

Увеличение фондоотдачи производства развивается по следующим направлениям:

) сокращение времени всего производственного цикла. Время «от ворот до ворот» сокращается в среднем в 30 раз;

) детали проходят полную обработку через всю систему без ожиданий.

) сокращение числа необходимых станков по сравнению с обработкой того же числа деталей на станках с ЧПУ составляет 20...50%.

Рост производительности труда влияет:

) на повышение производительности на всех стадиях производства, в том числе при проектировании, технологической подготовке, обработке, сборке, контроле, а также на всех вспомогательных работах (складирование, межцеховой и внутрицеховой транспорт). Опыт эксплуатации больших САПР для сложных изделий показывает, что производительность труда конструктора увеличивается в 4 - 5 раз, а в отдельных случаях - в 10 раз;

) возможность обеспечения длительного времени работы без присутствия человека или при ограниченном числе операторов-наблюдателей;

) сокращение числа персонала. Централизация обработки деталей, управление станками от центральной ЭВМ, устройства диагностики работоспособности и состояния станков и процессов увеличивают возможности многостаночного обслуживания. Оператор становится управляющим процессами производства, а не оператором станков. Нередки случаи, когда число операторов, обслуживающих ГПС, сокращается в 10-15 раз по сравнению с необходимым числом станочников в расчете на одинаковый выпуск продукции. На первых этапах внедрения ГПС может увеличиваться число программистов и других инженерно-технических работников, однако и в этом случае общее число персонала сокращается не менее чем на 30 %.