Класифікація АТСС. Ці системи відрізняються різноманітністю виконуваних функій, структурно-компонувальних рішень, елементного складу функціональних пристроїв та їх конструктивних реалізацій.

    На рис. 11.1 наведена класифікація АТСС за основними ознаками, що дає змогу системазувати вивчення типів АТСС та їх елементної бази із врахуванням найбільш поширених у ГВС технічних рішень. Нижче наводиться більш детальний виклад особливостей класифікації АТСС за основними ознаками [13, 19, 29, 34, 35].

    Необхідно відзначити, що не всі ГВС оснащені повним набором гнучких ТСС. Так, приблизно 29 % із них мають просту конвеєрну систему транспортування об'єктів виробництва, 70 % - автоматичні візки і тільки 2 % з останніх - гнучку комп'ютеризовану систему транспорту. До 76 % ГВС оснащено автоматизованою системою складування та доставки і тільки до 20 % з них - комп'ютеризованою системою контролю якості (включаючи системи активного контролю та видалення браку).

    Склад і призначення АТСС. Ці системи (див. також рис. 10.2) складаються з таких модулів та елементів:

• комплекту транспортно-складської тари, касет і супутників, які забезпечують збільшення транспортних вантажних одиниць;

• завантажувальної ділянки, через яку у ГВС надходять усі заготовки, інструмент, спеціальні пристрої, інші вантажі та матеріали, необхідні для ефективного автономного функціонування гнучкого виробництва;

• ділянки (модуля) комплектації (укладання) вантажів у тару, касети та супутники, які потрібні в тих випадках, коли заготовки та інструмент надходять у ГВС навалом в універсальній тарі та потребується їх орієнтоване укладання в касети та супутники, або коли в процесі обробки деталей після деяких операцій потрібна перестановка деталей в касетах і супутниках, а також за необхідності налагодження (комплектації) інструменту в блоки (інструментальні налагодження) для їх подавання на МО;

• ділянки зберігання (МСК), яка служать для тимчасового зберігання запасів заготовок, напівфабрикатів, інструменту, пристроїв, готових деталей та виробів, порожньої тари, касет, супутників;

• перевантажунальної ділянки, що призначена для передавання піддонів, касет, супутників із вантажами з МСК на внутрішньоси стемний транспорт ГВС і в зворотному напрямку;

• внутрішньосистемного транспорту - транспортної системи ГВС, яка служить для подавання (диспетчеризації) піддонів, касет, супутників із заготовками, напівфабрикатами, інструментом із МСК до МО (МС) і МКП, а також напівфабрикатів, готових виробів, контрольного та обробного інструменту в зворотньому напрямку з технологічної системи ГРВ на МСК;

• приймально-відправних ділянок, які розташовуються біля МО (С) та МКП і призначені для передавання заготовок та напіфабрикатів у тарі з внутрішньосистемного транспорту ГВС до МО (МС) і МКП, а готових деталей та виробів - у зворотньому напрямку. Ці ділянки служать також буферними міжопераційними нагромаджувачами, що забезпечують вирівнювання вантажних потоків і демпфірування динамічних навантажень при розподілі матеріальних потоків за обробними ресурсами ГВС;

• розвантажувальної ділянки, що служить для видачі готових деталей і виробів у тарі, а також інших вантажів із ГВС на зовнішній транспорт (внутрішньозаводський чи внутрішньоцеховий).

   Метою АТСС є прийманя, нагромадження, транспортування, видача всіх видів вантажів (заготовок, напівфабрикатів, готових виробів, інструменту, технологічного оснащення) в технологічну систему ГРВ для забезпечення її найбільш ефективного функціонування при виготовленні заданого обсягу виробів заданої номенклатури з найменшими простоями основного технологічного обладнання та мінімальними зведеними витратами.

Рис. 11.1. Класифікація АТСС.

    Типи ТНС. Матеріальний потік ГВС в основному включає транспортування та нагромадження заготовок, інструментів і технологічного оснащення. В найпростішому випадку для заготовки задається незмінна послідовність проходження нею ділянок обробки. Ця послідовність може бути різною для різних класів і партій заготовок.

  Гнучка організація процесу відрізняється змінною послідовністю проходження ділянок обробки виробами. В послідовності технологічних операцій нерідко задається змінний напрямок надходження заготовок, і під час створення виробничих систем бажано цей ступінь вільності використати, наприклад, у ситуаціях, коли виникають порушення в постачаннях або при нестачі виробничих потужностей на тій чи іншій ділянці, внаслідок чого відбувається перерозподіл замовлень. У таких випадках реалізуються стратегії пріоритетів обладнання чи виробів, що забезпечується відповідними модулями та організацією транспортно-нагромаджувальних операцій. Це дає змогу при експлуатації ГВС розв'язувати різні задачі (наприклад, забезпечувати максимальне календарне завантаження обладнання чи реалізовувати термінові завдання - мінімізувати час циклу обробки виробів).

    В існуючих ГВС використовуються три типи транспортних потоків. Роздільне транспортування об'єктів на піддонах-тримачах (до 75 %) застосовується, головним чином, для транспортування об'єктів призматичної форми чи корпусних деталей. Деталі типу тіл обертання найчастіше (до 20 %) транспортуються в нагромаджувачах, жорстко зв'язаних із магазином або складовим піддоном. У рідких випадках (до 5 %) використовується суміщене, тобто як роздільне транспортування об'єктів виробництв, так і їх транспортування в нагромаджувачах однієї транспортної системи.
  Можна виділити три схеми організації транспортних потоків у ГВС:
    а) двостороннього транспортування об'єктів (рис. 11.2, а) між робочими позиціями 1, коли на транспортних відрізках не допускаються роз'їзди, і робота без зіткнень можлива тільки у тому разі, якщо на кожному з відрізків передбачено один транспортний засіб 4 (візок);

    б) одностороннього кільцевого руху з роз'їздами, коли можливе одночасне переміщення великого числа транспортних засобів 4 (рис. 11.2, б), причому після кожного елементарного транспортування відбувається відокремлення носія об'єктів від транспортного засобу (при цьому кількість необхідних транспортних засобів може бути меншою від кількості носіїв об'єктів у виробничій системі);

    в) з довільним маршрутом руху для носіїв об'єктів (рис. 11.2, в), що забезпечує надання руху останніх практично в будь-який момент часу та в будь-якому місці виробничої системи.

   Для проміжного зберігання об'єктів у ГВС використовуються як децентралізовані буферні нагромаджувачі (позиції завантаження 3 та розвантаження 2 на рис. 11.2), так і центральні нагромаджувачі 5 (наприклад, автоматизовані склади) на загальній приймальній позиції, обслуговуваної штабелером 8. При наявності центрального нагромаджувача робота ГВС забезпечується меншою кількістю обслуговуючого персоналу в другу та третю зміни.

   В усіх трьох схемах на рис. 11.2 позиції 6 і 7 - відповідно виходи та входи системи. Буферні нагромаджувачі (позиції заванта ження 3) можуть грати роль резервних складів між видами обробки чи після закінчення її циклу, а також використовуватися для створення запасу збільшеної кількості заготовок з метою забезпечіення роботи в нічну зміну, причому всі МО (С) повинні мати доступ до центрального нагромаджувача.

   Резервні склади окремих ділянок ГВС служать для компенсації відхилень у часі при транспортуванні та обробці виробів, сприяючи рівномірному завантаженню обладнання. Приблизно в 45 % існуючих ГВС передбачені лише децентралізовані нагромаджувачі, до 40 % систем обладнано як централізова, так і децентралізованими нагромаджувачами. Виключно централізова нагромаджувачі використовуються в ГВС порівняно рідко (до 15 %).

   Відносно мала ємкість транспортних засобів, які працюють за схемою рис. 11.2, а, обмежує можливості їх використання галуззю обслуговування незначної кількості робочих позицій при значному середньому часові обробки об'єктів на кожній позиції. При цьому обслуговування може здійснюватись незначною кількістю носіїв об'єктів.

   Змінна кількість візків транспортних систем, які працюють за схемою рис. 11.2, б. забезпечує більшу гнучкість і допускає широкий діапазон їх використання. Найбільше застосування ці системи знаходять у просторово протяжних ГВС з великою кількістю робочих позицій та середнім часом обробки об'єктів на кож ній з них.

   Використання великої транспортної ємкості систем, які працюють за схемою рис. 11.2, в, доцільне при середньому чи великому числі робочих позицій та малому часу обробки об'єктів на кожній з них.

    Організація ТНС. Організація виконання транспортно-нагро маджувальних і завантажувальних операцій в ГВС відрізняється різноманітністю. Виділяють такі види ГВС: з автоматичним завантаженням верстатів за допомогою ПР; з оснащенням ТНС; з безпосереднім завантаженням верстатів від автоматизованого складу (МСК) за допомогою ПР-штабелера; з оснащенням ТНС і МСК; з оснащенням МСК, ТНС, ПР. Найбільше поширення дістали дві схеми організації завантаження МО (С) роботами:

   1) обслуговування кожним із стаціонарних ПР 1 однієї одиниці технологічного обладнання - верстата 2 (рис. 11.3, а) чи групи розташованого навколо ПР 1 технологічного обладнання - верстатів 2, нагромаджувача 4, а також підвідного 3 та відвідного 5 конвеєрів (рис. 11.3, б);

Рис. 11.3(а). Схеми організації завантаження технологічного обладнання

   2) використання рухомого ПР 1 (підвісного чи на рухомій основі) для обслуговування розставленого вздовж траєкторії переміщення робочих органів ПР та технологічного обладнання (рис. 11.3, в). При цьому утворюється роботизована комірка (РК) розімкненого типу, коли ПР провадить завантаження та розвантаження обладнання - верстатів 2 з ЧПК, використовуючи елементи ТНС - підвідні 3 та відвідний 5 конвейери, а також нагромаджувачі 4.

   Роботизовані комірки, що представляють собою своєрідні технологічні модулі, об'єднуються в (більш складні структурні підрозділи - роботизовані ділянки, які організовуються за принципом виконання однакових операцій (наприклад, тільки токарних або фрезерних) чи за принципом комплексної обробки (складання) об'єктів певного виду (вали, корпусні деталі тощо.). У таких випадках зв'язок між окремими МО (МС), що входять до складу технологічної системи ГРВ, для передавання об'єктів здійснюється трьома способами:

1) ПР;

2) самим технологічним обладнанням;

3) транспортними системами з проміжними нагромаджувачами.

   Перший спосіб характеризується естафетною передачею об'єктів. Його особливості розкриваються схемою, зображеною на рис. 11.3, г. ПР 1 після обслуговування верстата 2 РК 6 підходить до позиції передавання об'єкта другому роботу - ПР 1 РК 7. Останній своїм ЗП затискає об'єкт, який відпускається ПР 1 РК 6, після чого обидва роботи починають, черговий цикл обслуговування свого обладнання в РК 6 і 7 відповідно. При такому способі передачі об'єкт може захоплюватись роботами тільки за різні його поверхні (чи різні ділянки поверхні), що не завжди можливо за умовами доступу та базування.

   Другий спосіб пояснюється схемою, показаною на рис. 11.3, д. Тут ПР 1 після обслуговування верстата 2 РК 6 установлює об'ект на верстат 2 РК 7, а сам переходить на повторний цикл роботи. Після закінчення обробки об'єкта на верстаті 2 РК 7 до останнього підходить ПР 1, провадить його розвантаження й або встановлює об'єкт на проміжнній проміжній нагромаджувач, або завантажує об'єктом верстат 2 РК 3 і т. д.
<

   Оскільки час обслуговування роботами різного за розмірами, формами та призначенням обладнання також різний, роботи як при першому, так і при другому способах передачі об'єкта змушені будуть деякий час t чекати можливості передати об'єкт з одної РК до іншої. Цей час додаткового чекання визначається різницею між тактами Т1, Т2, ... випуску об'єктів РК 6, 7 і т. д. Необхідно прагнути до того, щоб цей час чекання t = Т1 - Т2 був мінімальним.

   Третій спосіб організації зв'язку між РК (рис. 11.3, е) передба чає наявність додаткових позицій 9, якими можуть бути комірки проміжнього зберігання (столи, призми, пасивні й активні елементи зберігання, а також нагромадження об'єктів), допоміжне передавальне та транспортуюче обладнання. При цьому ПР 1 РК 6 поміщає об'єкт на додаткову позицію 9, з якої останній потім забирається ПР 1 РК 7 і т. д. Цей спосіб передачі об'єктів аналогічний другому, якщо розглядати додаткову позицію 9 як додаткове обладнання з нульовим або дуже малим часом обробки об'ектів.