Основные тенденции развития машиностроения

Робочі процеси високих технологій

Курс лекций

в машинобудуванні»

доктор технических наук,

профессор Ступа В.И

Чернигов

Лекция 1(10)

Высокие технологии в машиностроении и их рабочие процессы необходимо рассматривать па общем фоне развития машиностроения и тех тенденций, которые возможно окажутся решающими для достижений XXI века.

Современное передовое производство следует характеризовать как глобальное гибкое рыночно ориентированное.

Своевременная поставка при сокращенной длительности производственного цикла и уменьшенных фондах или запасах полуфабрикатов или готовых изделий стала критерием эффективности производства.

Формируется иное понимание производства будущего: целостное рассмотрение и оптимизация потока материалов; исключение расточительных затрат ресурсов любого вида; непрерывная оптимизация производства; применение передовых технологий и ориентация на человека; минимизация расходов при эксплуатации готовой продукции.

Производство рассматривается как система, эффективность которой зависит не только от кооперации и производительности отдельных производственных процессов, но и от отсутствия сбоев во всей системе и эффективности производственных цепочек во всей сети экономики с замкнутым циклом.

Происходит перемещение производственного персонала из области непосредственного изготовления в область планирования и управления или в сферу обслуживания средств производства.

1.1 Концепция компьютеризированного интегрированного производства (СIМ).

Ее реализации способствовали:

Техника, оснащенная числовым программным управлением, которая позволила образовать гибкую производственную систему. Это прежде всего способность электронных систем управлять процессом, которая открыла возможность реализовать принцип гибкой автоматизации в индустриальном производстве.

Графическая обработка данных, которая открыла мир систем автоматизированного программирования и систем автоматизированной технологической подготовки производства и в конечном счете позволила использовать ЭВМ в разработке, конструировании и управлении.

Обработка административных данных, основанная на большом объеме информации, которая проникла в экономические расчеты производства, а затем в планирование и управление предприятиями. Была создана так называемая автоматизированная система технологической подготовки и контроля производства в области общего управления предприятием, экономного использования материалов и решения производственных заданий.

Основными компонентами СIМ являются;

• гибкие системы изготовления и сборки, управляемые ЭВМ;

• высокоэффективные рабочие процессы;

• поставка деталей строго по графику ("Just in Time");

• системы снабжения и обеспечения производственных процессов;

• компьютеризированные автоматизированные системы:

САD - проектирования; САР - планирования; САМ - производства; САQ - обеспечения качества; САА - сборки и др.

Только С1М в состоянии активизировать обширный потенциал рационализации во всех областях производства.

Высокая стоимость рабочей силы и непродолжительный рабочий день, а также постоянный контроль исполнения производственных заданий ускоряет процесс применения автоматизированного производства. Однако полная автоматизация и компьютеризация производства является еще только теорией.

Процесс внедрения такого производства протекает не настолько успешно, чтобы сегодня говорить о нем как о всеохватывающей реализации концепции.

1.2 Концепция «Тощего производства» - «Lean Production»

Концепция «Lean Production» - японская концепция автоматизированного компьютеризированного производства.

В среднем на японских предприятиях изготавливают легковые автомобили за половину времени, при этом допускается существенно меньше брака, чем на предприятиях США и Европы,

Отличительным признаком «Lean Production» является то, что в основе высокой производительности лежит согласованность и интеграция всех участвующих в прогрессе производства элементов. Последовательно оптимизируется (запараллеливается) ход процесса разработки, изготовления и связи с поставщиками. Короткое время разработки достигается благодаря сильному руководству проектом и согласованным коллективным действием исполнителей.

Имеет место отказ от принципов разделения труда. Автоматизируются прежде всего простые процессы. Вследствие упрощения автоматизация становится безопасной и надежной. Быстрая и непосредственная реакция на нарушение производственного прогресса является одним из принципов производства. Безопасность и надежность процесса является высшей целью и для достижения этого идут даже на снижение производительности. Децентрализация ответственности, согласованные коллективные действия и персональная мотивация. «Одновременное проектирование» позволяет запараллелить процесс разработки.

Для «Lean Production» можно сформулировать ряд основных принципов.

• На каждого сотрудника возлагается максимальное количество задач и ответственность за их выполнение.

• Недостатки и проблемы в производстве устраняется тотчас же.

• Обширная информационная система, которой может воспользоваться каждый сотрудник, обеспечивает высокую гибкость и быструю реакцию на нарушения или изменения производственного процесса.

• Рабочие группы обладают высоким уровнем независимости.

• Производственный климат подчинен единой стратегии предприятия и определяет взаимную ответственность за качество работы.

Анализ этих принципов показывает, что интеграция производства и устранение непроизводительных потерь стоят на первом месте. Здесь системная технология уже сместила классическое разделение труда. Системы автоматического регулирования и высокая надежность способствуют значительному повышению производительности. Эти положения являются предпосылками для высокой эффективности автоматизированного производства.

1.3 Концепция СIМ второго поколения

Концепция СIМ второго поколения базируется на сочетании достоинств концепции «тощего производства», концепции СIМ первого поколения, а также учета ведущей роли человеческого фактора, который не может быть заменен никаким уровнем развития ЭВМ.

Для реализации принципов «Lean Production» в поле концепции С1М необходимо:

• упростить системы и процессы;

• выполнять простые процессы с помощью вычислительной техники;

• децентрализовать системы;

• устранить разделение труда;

• усилить и ускорить прохождение информации по каналам связи;

• сделать системы более надежными;

• систематически устранять причины ошибок;

• устранять выявленные ошибки тот час же;

• сократить пути прохождения изделий.

Эта концепция предполагает прочную связь с надежностью технологических процессов, технологическими процессами на пределах возможного, управлением комплексным протеканием процесса, способными к обучению эволюционными системами производства, использованием новых архитектур вычислительных средств.

Современное промышленное производство характеризуется тем, что большинство технологических процессов реализуется в области, граничащей с предельными возможностями.

Чем шире мы раздвигаем границы производительности и качества в технологическом процессе, тем ненадежнееон становится.

С другой стороны, процессы в области высоких скоростей удается эксплуатировать и одновременно добиваться высокой экономии времени обработки и затрат. Противоречие может быть решено путем совершенствования управления технологическим процессом, технологической системой.