монтируемую деталь. Для быстрого перехода от монтажа одного изделия к другому используются гибкие зажимные элементы.
Монтируемый узел: двухступенчатая коробка передач станка (по Хэссу, Симону, Вольмеру и Вейзе).
Монтируемые детали, а также необходимые монтажные грейферы и инструменты, приспособления для соединения и т. д. находятся внутри производственного помещения монтажной ячейки в магазинах и накопителях, которые расположены на поддонах.
Поскольку накопители обслуживаются промышленным роботом автоматически, то промежуточное складирование и транспортировка выпадают. Смена поддонов производится роботом.
Монтажная ячейка с помощью своей системы управления, а также сенсорной и сигнальной систем должна контролировать протекание запрограммированных операций монтажного цикла, распознавать и учитывать возникающие погрешности.
В нескольких расположенных друг за другом монтажных ячейках могут таким образом из отдельных деталей монтироваться различные узлы изделия, которые затем соединяются в конечное изделие. Для обеспечения необходимой надежности и стабильности всего, зачастую сложного, процесса монтажа необходимы промежуточные накопители, которые при помехах выполняют роль компенсаторов, автоматическая транспортировка между монтажными ячейками и другие специальные меры.
Гибкая автоматическая монтажная секция (по Хэссу, Симону, Вольмеру и Вейзе).
Состоящие преимущественно из стандартизованных единиц производственные ячейки могут быть соединены в одну производственную систему. Примером может служить производственная система, состоящая из 25 производственных ячеек, каждая из которых оснащена одним станком с ЧПУ, монитором, промышленным роботом и устройством для смены поддонов. Ячейки могут быть состыкованы друг с другом. Лишь в дневное время они обслуживаются несколькими рабочими, которые занимаются наладкой станков и роботов, выполняют необходимую работу по техническому уходу и контролю. В ночное время этот производственный участок функционирует без обслуживания, так как производственные ячейки оснащены устройством для смены инструментов и поддонов с заготовками.
Центральная система управления с двумя автоматизированными системами накопления и отзыва заготовок, система управления деталями и узлами, а также центральная система контроля управляются одним компьютером, который в свою очередь связан с головным компьютером. Эта система может применяться и для автоматической системы транспортировки.
Для обеспечения станков используются роботы-тягачи без водителя, имеющие электрические приводы, которые управляются посредством индукции с помощью проложенных в полу цеха проводов. На погрузочной станции они загружаются поддонами с необходимыми материалами, находящимися в автоматизированной системе накопления и отзыва.
Пример промышленного предприятия с высокой степенью автоматизации.
1 — центральная система контроля, 2 — центральная система управления, 3 — автоматизированный склад для рабочих материалов, 4 — автоматизированный склад для деталей рабочих узлов, 5 — площадка для сварочных работ, 6 — производственная площадка, 7 — транспортная тележка без водителя, 8 — контроль качества, 9 — площадка для монтажа.
В нескольких странах уже имеется ряд предприятий с гибкой автоматизацией.
Реализованные проекты еще раз доказывают: техника промышленных роботов будет в будущем играть первоочередную роль в производственных цехах.
Следует, однако, особо подчеркнуть: гибкая автоматизация, так же как и жесткая автоматизация, с помощью микроэлектроники и техники промышленных роботов ведет к структурным изменениям в производстве. Автоматизация требует от человека, чтобы он овладел ею, прежде всего освоил поток материала и информации как интегрированных, основных составных частей автоматизированного производства. Поток материала, особенно в тех процессах, которые непосредственно связаны с автоматизированным изготовлением и дальнейшей обработкой деталей, должен помогать развивать и обеспечивать необходимую гибкость. Подпроцессы этого материального функционирования необходимо скоординировать по месту и времени с заданной программой посредством соответствующего производственному планированию информационного потока. Это означает, что автоматизированная фабрика предполагает не только соответствующие производственные, но и соответствующие информационные системы, а также автоматизированное обеспечение производственной технической информацией по заданным программам в рамках интегрированной обработки данных. Использование микроэлектроники (например, микроЭВМ), создание иерархических систем ЭВМ для управления производственным процессом и разработка необходимого для этого математического обеспечения, включая решение всех связанных с этим проблем вплоть до широкого автоматизированного сбора данных, — исключительно сложные задачи. Именно в этой комплексной постановке проблем заключаются еще многие нерешенные научные, технологические, технико-конструктивные, социальные и другие проблемы. В разделе «Тенденции развития» затрагиваются некоторые из этих проблем.
Наука и техника способствуют перманентной рационализации промышленного производства. Несмотря на это, в целях научного исследования, разработки, проектирования и апробирования те этапы пути, которые предстоит пройти до всеобщего внедрения автоматизированной фабрики, требуют определенного времени, поскольку одновременно с использованием новых научных знаний необходим практический опыт, для того чтобы определить, как могут быть полностью обеспечены необходимая технологическая стабильность и гибкость в автоматизированной фабрике.
Кому нужна робототехника?
Итак, промышленные роботы вместе с другими научно-техническими достижениями революционизируют производственные силы и дают им толчок для дальнейшего развития. Они помогают человеку в его труде и облегчают его.
Но всегда ли и везде применение роботов будет экономически выгодным и будут ли учитываться социальные интересы трудящихся? Как повлияет эта рационализация на экономическую и социальную политику, служащую каждому в отдельности и всему обществу?
Выгодно ли с экономической точки зрения концентрированное и комплексное применение промышленных роботов? Сколько времени потребуется для того, чтобы вернуть вложенные в эти роботы средства? Сколько высвободится рабочей силы и насколько возрастет производительность труда?
Комплексное применение промышленных роботов особенно экономически эффективно в автоматизированных производственных цехах. Это достигается, как правило, доработкой технологии, установкой станков, которые могут работать с роботами, соответствующей адаптацией роботов, т. е. необходимой научно-технической подготовкой производства. Во многих случаях при этом возникают относительно большие затраты. Однако, поскольку уровень всего технологического процесса повышается и комплексные решения нового вида приносят значительную пользу, эти затраты оправданны.
Использование промышленных роботов ведет в многочисленных сферах материального производства к более высокому темпу роста производительности труда, а также к абсолютному высвобождению рабочей силы, которая может использоваться в других сферах общественного производства. Предположим, что на одном из наших комбинатов в ходе пятилетки за счет использования роботов для выполнения других
