Гибкая производственная система ( англ. Flexible Manufacturing System, FMS ) — производственная система , в которой существует определенная гибкость, которая позволяет системе реагировать в случае изменений номенклатуры продукции или технологии, независимо от того, были ли они предсказаны или непредсказуемы.

Состав FMS

Как правило, эта гибкость подразделяется на две категории, которые содержат множество подкатегорий:

• Первая категория, гибкость маршрутизации, включает в себя способность системы быть измененной для производства новых типов продуктов и возможность изменять порядок операций, выполняемых на части.
• Вторая категория называется гибкостью машины, которая состоит из возможности использовать несколько машин для выполнения одной и той же операции на части, а также способность системы поглощать широкомасштабные изменения, такие как объем, емкость или возможности.

Большинство FMS состоят из трех основных систем. Рабочие машины, которые часто являются автоматическими станками с ЧПУ , соединены системой обработки материалов для оптимизации потока деталей и центрального компьютера управления, который контролирует перемещения материала и поток машины.

Основными преимуществами FMS является его высокая гибкость в управлении производственными ресурсами, такими как время и усилия для производства нового продукта. Лучшее применение FMS можно найти в производстве небольшой номенклатуры наборов продуктов при их массовом производстве .

Преимущества

• Снижение стоимости производства
• Более низкая стоимость произведенной единицы,
• Повышение производительности труда ,
• Большая эффективность машины, Улучшенное качество,
• Повышенная надёжность системы,
• Уменьшенных складских запасов деталей,
• Возможность адаптации к операциям CAD / CAM.
• Сокращение времени выполнения
• Повышение эффективности Увеличение производительности

Недостатки

• Первоначальная стоимость установки высока,
• Сложное предварительное планирование
• Требование квалифицированной рабочей силы
• Сложная система

Гибкость

Гибкость в производстве означает способность обрабатывать слегка или сильно различающиеся детали, позволяя варьировать сборку деталей и изменения последовательности процессов, изменять объем производства и изменять дизайн определенного продукта, который производится.

Промышленная связь FMS

Обучение FMS с обучающим роботом SCORBOT-ER 4u, workbench CNC Mill и CNC Lathe Промышленная гибкая производственная система (FMS) состоит из роботов, компьютеров с компьютерным управлением, компьютеров с числовым программным управлением (ЧПУ), измерительных приборов, компьютеров, датчиков и других автономных систем, таких как инспекционные машины.

Использование роботов в производственном сегменте обрабатывающей промышленности обещает множество преимуществ, начиная от высокой загрузки и заканчивая высокой производительностью. Каждая роботизированная ячейка или узел будет располагаться вдоль системы обработки материалов, такой как конвейер или транспортер. Для изготовления каждой детали или рабочей детали потребуется другое сочетание производственных узлов. Движение деталей с одного узла на другое осуществляется через систему обработки материалов. По окончании обработки детали готовые детали будут направляться в узел автоматического контроля качества и впоследствии выгружаться из гибкой производственной системы.

CNC-машина

Поток данных FMS состоит из больших файлов и коротких сообщений, и в основном это узлы, устройства и инструменты. Размер сообщения варьируется от нескольких байтов до нескольких сотен байтов. Например, исполнительное программное обеспечение и другие данные представляют собой файлы большого размера, в то время как сообщения для обработки данных, обмена данными с прибором, мониторинга состояния и представления данных передаются небольшими размерами.

Существует также несколько вариантов времени отклика. Большие программные файлы с основного компьютера обычно занимают около 60 секунд, чтобы загрузить их в каждый инструмент или узел в начале работы FMS. Сообщения для данных прибора необходимо отправлять в периодическом режиме с детерминированной задержкой времени. Другие типы сообщений, используемые для экстренной отчетности, довольно короткие по размеру и должны передаваться и приниматься с почти мгновенным ответом. Требования к надежному протоколу FMS, которые поддерживают все характеристики данных FMS, теперь актуальны. Существующие стандартные протоколы IEEE не полностью удовлетворяют требованиям связи в реальном времени в этой среде. Задержка CSMA / CD неограничена по мере увеличения количества узлов из-за столкновений сообщений. Token Bus имеет детерминированную задержку сообщения, но не поддерживает приоритетную схему доступа, которая необходима для связи FMS . Token Ring обеспечивает приоритетный доступ и имеет низкую задержку сообщения, однако его передача данных ненадежна. Сбой одного узла, который может часто возникать в FMS, вызывает ошибки передачи проходящего сообщения в этом узле. Кроме того, топология Token Ring приводит к высокой установке проводки и стоимости.

Необходима конструкция связи FMS, которая поддерживает связь в реальном времени с задержкой ограниченного сообщения и реагирует на любой аварийный сигнал. Из-за сбоя машины и неисправности из-за тепла, пыли и электромагнитных помех характерен приоритетный механизм и немедленная передача аварийных сообщений, чтобы можно было применять подходящую процедуру восстановления. Была предложена модификация стандартной Token Bus для реализации приоритетной схемы доступа, позволяющая передавать короткие и периодические сообщения с низкой задержкой по сравнению с одной для длинных сообщений. [1]

Литература

• Manufacturing Flexibility: a literature review . By A. de Toni and S. Tonchia. International Journal of Production Research, 1998, vol. 36, no. 6, 1587—617.
• Computer Control of Manufacturing Systems . By Y. Koren. McGraw Hill, Inc. 1983, 287 pp, ISBN 0-07-035341-7
• Manufacturing Systems — Theory and Practice . By G. Chryssolouris. New York, NY: Springer Verlag, 2005. 2nd edition.
• Design of Flexible Production Systems — Methodologies and Tools . By T. Tolio. Berlin: Springer, 2009. ISBN 978-3-540-85413-5

Примечания