Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1983/D19831020Elc025.shtml

Автоматизация производства
(Обзор)

УДК 681.3:658.5

Эрик Л. Келлер (Erik L. Keller)
Редактор по промышленной и бытовой электронике

Erik L. Keller. Computerizing the factory floor, p.120

Роботы с микропроцессорным управлением, программируемые устройства и информационно-вычислительные сети позволяют руководителю предприятия непосредственно реализовать централизованное управление производством. Публикуемый ниже специальный обзор из пяти статей охватывает такие проблемы, как интеграция, управление, организация сетей, моделирование и внедрение средств автоматизации производства.

Информация и управление — главные лозунги современного производственного предприятия. Такие широко применяемые на автоматизированных производственных линиях изделия, как реле и таймеры, работают достаточно эффективно и надежно, однако они не рассчитаны на оперативное изменение конфигурации системы для выполнения различных задач. Этот основной недостаток и то обстоятельство, что они предоставляют весьма ограниченное количество информации, позволяют им играть лишь второстепенные роли в автоматизации современных предприятий. Что касается еще одной серьезной проблемы производственного предприятия — проблемы рабочего на сборочном конвейере,— то лишь в редких случаях рабочий отвечает требованиям, которые предъявляет современное производство с точки зреш я обеспечения постоянного высокого качества.

На смену этим приборам и людям сейчас приходят производственные рабочие станции и роботы. Разумные электронные устройства дают возможность руководителям контролировать производство и получать на своем рабочем месте необходимую информацию — причем достаточно достоверную, а не приблизительную — и тем самым меняют сам стиль управления предприятиями. А роботы, которым свойственна высокая точность и которые не знают усталости, способны четко выполнять повторяющиеся операции и переключаться на другие задачи после внесения простых программных изменений без снижения производительности или качества, сейчас вытесняют рабочего, успешно принимая на себя его обязанности на сборочном конвейере.

Хотя уже существуют аппаратные средства для построения очень эффективных и универсальных технологических линий, эта задача зачастую оказывается трудноразрешимой из-за сложности подобных линий. Пока что фирмам-изготовителям приходится тем или иным образом выбирать из множества неочевидных альтернатив такую технологическую линию, которая была бы экономичной и в то же время простой с точки зрения внесения изменений. Решения здесь принимать довольно нелегко, и поэтому прибегают к помощи компьютеров. Принимать решения относительно других изменений в технологических линиях — например, для случаев, когда станки выходят из строя и необходимо менять соответствующие рабочие места и станции, чтобы сохранить темпы производства,— слишком сложно для человека, и поэтому здесь также используются компьютеры.

Создание программных средств, позволяющих компьютеру менять функции технологического оборудования и сборочные операции, выполняемые роботами, также является серьезной проблемой. Кроме того, изготовитель должен иметь сеть, по которой аппаратным средствам могут передаваться управляющие команды. Без таких возможностей загрузки управляющих программ «сверху вниз» роботов пришлось бы вручную «переучивать» при помощи специальных обучающих устройств, а это дорогостоящая и трудоемкая процедура. Естественно, что загрузку программных инструкций из рабочих станций систем автоматизированного проектирования (САПР) и автоматизированных систем управления производством (АСУП) не всегда легко реализовать. Те изготовители, которые применяют различные модели устройств с микропроцессорным управлением, могут столкнуться с тем, что практически невозможно будет обеспечить взаимодействие этих устройств друг с другом.

Еще одна проблема — это создание достаточно большой базы данных, которая должна стать центральным компонентом системы комплексной автоматизации производства (СКАП)1{CIM — Computer-integrated-manufacturing}. Подобные базы данных необходимы для выполнения моделирования в САПР, чтобы обеспечить возможное при этом ускорение процесса проектирования, а также для загрузки соответствующей управляющей информации «сверху вниз» через средства АСУП непосредственно в технологическое оборудование. Таким образом, роботы, программируемые контроллеры или сети сами по себе еще не решают проблемы автоматизированного производственного предприятия будущего. Для достижения этой цели необходима интеграция всех этих аппаратных средств с соответствующим программным обеспечением, а также рациональная организация их работы под контролем человека.

Последующие пять статей дают представление о том, каким образом применяются средства промышленной электроники на производственных предприятиях США. Обзорная статья фирмы Motorola Inc. «Коренная реконструкция электронного предприятия на базе внедрения САПР, АСУП и СКАП» показывает, как отразилось внедрение средств САПР, АСУП и СКАП на работе ее предприятия в Форт-Лодердейле, шт.Флорида. Как поняли в фирме Motorola, интеграция этих трех видов средств и методов комплексной автоматизации производства — дело не простое и не быстрое; оно требует больших усилий по планированию и по переобучению персонала. Однако игра явно стоит свеч — стало возможным выпускать улучшенные изделия с меньшими затратами времени и значительно большей эффективностью труда работников.

Получение и передача информации — лишь один из аспектов автоматизации. Истинно автоматическая система должна уметь «думать» самостоятельно — и фактически именно таковы возможности Системы автоматизации принятия решений фирмы Draper Laboratory (см. статью «Автоматизация принятия решений способствует созданию гибкой системы управления производством»). Если возникает необходимость каких-либо изменений в управлении производством, эта система может сама принять соответствующее решение или по крайней мере представить руководителю список возможных вариантов для выбора.

Некоторые фирмы, например корпорация IBM, предлагают целые комплексы средств для автоматизации производственных предприятий, однако подобные комплексы обычно не устраивают изготовителей, которые уже установили у себя-ряд разумных устройств, имеющих различные протоколы, технические требования к аппаратуре и интерфейсы. В то же время Информационно-управляющая система предприятия, разработанная фирмой Advanced Control Technologies, позволяет связывать многие из наиболее распространенных контроллеров, компьютеров и терминалов в сеть, которая дает руководителям производства возможность оперативно получать и передавать информацию непосредственно на производственные участки (см. статью «Сеть, позволяющая различным устройствам эффективно взаимодействовать в условиях производства»).

Когда решения приняты, они реализуются на так называемых рабочих местах-станциях, в большинстве из которых применяются роботы. Пакет программного обеспечения рабочего места фирмы McAuto позволяет на средствах САПР моделировать практически любую установку с роботом, с тем чтобы получаемые при этом кинематические данные можно было загружать в такие устройства, как роботы и контроллеры числового программного управления (см. статью «Программные средства моделирования, упрощающие построение рабочих мест с роботами»). При помощи программ моделирования можно быстро экспериментально проверять различные алгоритмы функционирования рабочих мест, что исключает сложное и дорогое ручное программирование и необходимость использования реального оборудования производственного участка.

Фирме Fared Robot Systems удалось соединить многие элементы промышленной электроники в сборочной линии с роботами, которые собирают винчестерские дисковые накопители без участия человека (см. статью «Роботы самостоятельно собирают винчестерские дисковые накопители»). Подобная линия имеет одно громадное преимущество — она предусматривает четкое управление, что позволяет изготавливать изделия высокого качества с постоянной производительностью.

Дочерние статьи:

Коренная реконструкция электронного предприятия на базе внедрения САПР, АСУП и СКАП

Автоматизация принятия решений способствует созданию гибких систем управления производством

Сеть, позволяющая различным устройствам эффективно взаимодействовать в условиях производства

Программные средства моделирования, упрощающие построение рабочих мест с роботами

Роботы самостоятельно собирают винчестерские дисковые накопители

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 56, No.20 (676), 1983г - пер. с англ. М.: Мир, 1983, стр.35

Electronics Vol.56 No.21 October 20, 1983 A McGraw-Hill Publication

Erik L. Keller. Computerizing the factory floor, p.120

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Промышленная электроника





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:55 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1983/D19831020Elc025.shtml