Концепции и перспективы развития автоматизированных производств

Участок и линия, состоящие из многооперационных станков, являются наиболее гибкими элементами производства, стоимость которого, однако, увеличивается примерно на 20%. Детали типа планок, плит, корпусов партиями более 10 шт. в основном обрабатываются на автоматизированных участках, состоящих из одношпиндельного и многошпиндельного оборудования. Анализ ГПС показал, что участки из 4—7 станков с комбинированным набором оборудования составляют 65 %, участки из дополняющих друг друга станков с ЧПУ для отдельных технологических операций — 25 %, участки из многооперационных станков с ЧПУ — 10 %.

Спрос на станки с ЧПУ до 1990 г. будет расти примерно на 40 % в год, что объясняется неуклонным снижением стоимости станков и повышением их технологических возможностей. Внедрение в промышленность прогрессивного оборудования (ЭВМ, оборудования с ЧПУ, плазменных, лазерных установок и т. п.) в ближайшее десятилетие будет проходить более интенсивно. Предполагается, что к 1990 г. 25 % существующих станков с ЧПУ будут присоединены к диспетчерской или центральной ЭВМ (15% новых станков с ЧПУ будут встраиваться в автоматизированные комплексы, управляемые от ЭВМ); примерно 20 % стоимости новых производственных систем будет приходиться на устройства автоматического манипулирования; 60 % новых станков с ЧПУ будут получать команды по внешним каналам связи, что позволит отказаться от использования бумажной перфоленты в качестве программоносителя; около 50 % программ для изготовления деталей будет контролироваться на моделирующих устройствах; подготовка и корректировка управляющих программ для устройств ЧПУ будет на 30 % вестись с помощью дистанционно-расположенных речевых устройств, на 40 % — с помощью ЭВМ и на 20 % — с помощью входных устройств или на основе материалов, присылаемых по почте. Использование на станках с ЧПУ устройств автоматического закрепления и смены деталей и инструментов составит 30 %; около 40 % отказов оборудования будет обнаруживаться с помощью входящих в их состав систем технического диагностирования; выпуск оборудования с адаптивным управлением возрастет на 24 %; расширится область использования управления с помощью ЭВМ, в частности, передача параметров обрабатываемых деталей будет осуществляться по линиям связи, что, в свою очередь, сократит количество копий чертежей на 25 %; повысится точность управления оборудованием; производство станков, управляемых устройствами ЧПУ и ЭВМ, достигнет 50 % от производства всех станков, и широкое распространение получат системы типа DNC.

В настоящее время развитие технологического оборудования характеризуется совершенствованием конструкции станков путем оснащения их комбинированными системами ЧПУ (типа CNC и DNC), использования в приводах главного движения и механизмах подач двигателей постоянного тока, обладающих широкими диапазонами регулирования и высокими динамическими качествами характеристик, и двигателей переменного тока с регулированием по частоте, повышения скоростей перемещений до 10—12 м/мин, сокращения времени автоматической смены инструментов до 3—5 с, применения устройств механизированного зажима инструмента, механизации разгрузки заготовок и т. д. В основе создания многооперационных станков используют принцип агрегатирования, так как существующие станки не способны решить всех проблем мелкосерийного производства.