Поточное производство автоматизированным не является, поскольку на рабочих местах поточных линий, пусть даже синхронизированных (см. по-драздел 3.2.2), все же сохраняются основные рабочие. Как известно, механи-зация – это замена ручного труда машинным, в силу чего за основным ра-бочим на механизированном рабочем месте поточного производства сохраня-ются только функции управления машиной-полуавтоматом. Именно так называется технологическое оборудование, которое автоматически реализу-ет рабочий ход (см. рис. 1.3), но управляется вручную в части своих холос-тых ходов (там же).

Автоматизация же, как следующая за механизацией стадия развития производства, представляет собой замену машинным уже ручного управлен-ческого труда, т.е. всех выполняемых на рабочем месте холостых ходов (см. выше). Такое технологическое оборудование, которое само управляет свои-ми и рабочими, и холостыми ходами, называется машиной-автоматом и в исполнителе работы (основном рабочем) не нуждается. Согласно рис. 3.2, автоматизация, заключающаяся в замене полуавтоматического технологи-ческого оборудования на всех рабочих местах машинами-автоматами, осу-ществляется в три этапа. Сначала происходит трансформация поточной линии в собственно автоматическую линию, затем последняя превращается в роботизированный технологический комплекс, который, в результате завер-шения процесса автоматизации производства, становится гибкой производ-ственной системой. В чем же состоит суть каждого из этих этапов?

Поточная линия становится автоматической в результате её оснащения автоматическими средствами транспортировки предметов труда от одного рабочего места к другому, т.е. автоматизации времени транспортных опе-раций t _тр в структуре производственного цикла Т_П (см. рис. 2.1). В результате «исчезает» такая категория вспомогательных (точнее, обслуживающих, см. раздел 1.1) рабочих, как транспортные, но не основные, поскольку техно-логическое оборудование такой уже автоматической линии остается полу-автоматическим. В рамках штучного времени t_шт (снова см. рис. 2.1) осно-вной рабочий пока вручную осуществляет холостые хода внутри техноло-гической операции (см. рис. 1.3) – загружает и выгружает предмет труда в ра-бочее пространство орудия труда, а также производит зажим и разжим пер-вого.

Если работа поточной линии требует синхронизации продолжительно-сти только технологических операций (см. подраздел 3.2.2), то условием по-точности работы автоматической линии является синхронизация сумма-рного времени работы технологического оборудования и времени работы смежного с ним автоматического транспортного устройства. Отсюда такт r_АПЛ автоматической поточной линии:

r_АПЛ = ( t_{шт j} + t_{тр j} ) / РМ_j

Согласно классификации поточных линий (там же) автоматическая ли-ния может быть только однопредметной, непрерывно-поточной, с регламен-тированным тактом. В зависимости от характера совокупности технологи-ческих операций, реализуемых на автоматических поточных линиях, послед-ние могут быть заготовительными, механообрабатывающими, механосбо-рочными, сборочными, контрольно-измерительными и т д. Например, такт автоматической поточной линии технического контроля r_{АПЛ К}:

r_{АПЛ К} = ( t_{конт j} + t_{тр к j} ) / РМ_{к j}

, где t_{конт j} – штучное время j-ой контрольной операции;

t_{тр к j} – время автоматической транспортировки объекта технического контро-ля с j-ой на (j + 1)-ую контрольную операцию;

РМ_{к j} – число рабочих мест на j-ой контрольной операции.

Совокупность автоматических поточных линий может образовывать автоматизированные производственные подразделения от участка до пред-приятия (см. рис. 3.3).

Наиболее совершенной конструктивной разновидностью автоматичес-ких поточных линий являются роторные линии (рис. 3.4), представляющие

собой комплекс синхронно и дискретно вращающихся рабочих (Р₁ и Р₂, см. рис. 3.4) и транспортных (Т₁, Т₂ и Т₃, там же) роторов, когда при каждом повороте всех роторов с одной и той же скоростью на определенный угол од-

Рис. 3.4. Принципиальная схема работы

роторной автоматической линии

новременно происходит передача очередной заготовки из транспортного ро-тора Т₁ на первую (загрузочную) позицию рабочего ротора Р₁, подача пре-дыдущей заготовки в рабочее пространство этого ротора, обработка предше-ствующих ей заготовок в процессе их перемещения по окружности рабочего ротора Р₁, выгрузка предшествующей уже им (обработанной на роторе Р₁) заготовки с его последней позиции и передача предшествующей снимаемой заготовки в следующий транспортный ротор Т₂.

По сравнению с автоматическими поточными линиями нероторного ти-па роторные линии компактны и очень производительны (позволяют сокра-тить производственный цикл в 10–15 раз!), поскольку их такт r_РАПЛ равен:

r_РАПЛ = t_шт^Р = t_тр^Т

, где t_шт^Р и t_тр^Т – время поворота соответственно рабочего Р и транспортного Т роторов на один и тот же угол.

Преимуществом роторных линий является ещё и то, что они могут ис-пользоваться как многопредметные.

Очевидно, что полная автоматизация производства, означающая, как говорилось ранее, выполнение всех технологических операций машинами-ав-томатами, достигается роботизацией последних выполняемых вручную ра-бот по загрузке-выгрузке и зажиму-разжиму предмета труда в рабочей зоне оборудования. Это означает ликвидацию рабочего места основного рабочего, поскольку выполняемые им в ходе технологической операции холостые хода перепоручаются еще одному автоматическому устройству – промышлен-ному роботу. Компоновка им технологического оборудования (машины-по-луавтомата) превращает это оборудование в машину-автомат, а произ-водственное подразделение, оснащенное таким оборудованием – в так назы-ваемое «безлюдное производство». Кавычки в названии данного термина оз-начают, что люди на таком производстве есть (наладчики, специалисты, ру-ководители), но нет самой главной (и самой дорогой) категории персонала – основных рабочих.

Роботизация холостых ходов технологических операций и составляет суть второго (см. выше) этапа автоматизации производства – создание робо-тизированных технологических комплексов (РТК). В зависимости от того, ка-кого размера производственная система подвергается роботизации, выделяют следующие виды РТК (слева направо по оси абсцисс рисунка 3.3):

– роботизированная технологическая ячейка (РТЯ), представляющая собой единицу технологического оборудования со встроенным индивидуальным промышленным роботом (машину-автомат, см. выше);

– роботизированная технологическая линия (РТЛ), т.е. состоящая из РТЯ ав-томатическая линия;

– роботизированный технологический участок (РТУ), как совокупность нес-кольких РТЛ;

– роботизированный цех, состоящий как из отдельных РТЛ, так и из неско-льких РТУ;

– роботизированное предприятие, как конечный итог развития данной разно-видности поточных методов производства.

Обязательным атрибутом РТК любых из перечисленных выше видов являются автоматизированные склады, задача которых – роботизирован-ное материально-техническое снабжение производственных подразделений и такое же роботизированное складирование готовой продукции.

Добавим, что такт роботизированного технологического комплекса r_РТК рассчитывается точно так же, как такт автоматической линии r_АЛ (см. выше).

Наконец третьим этапом автоматизации производства и последней (см. рис. 3.2) ступенью эволюции поточных методов является автоматизация пе-реналадки оборудования, позволяющая существенно сократить длитель-ность производственного цикла продукции серийного, мелкосерийного и единичного производств, как наиболее типичных для современной рыноч-ной экономики. Данную актуальную задачу решают гибкие производствен-ные системы (ГПС см. рис. 3.3), позволяющие в условиях таких производств быстро переходить на выпуск новой продукции – изделий, узлов, сборочных единиц и деталей. Необходимое условие решения этой задачи – поточность работы ГПС, обеспечиваемая синхронизацией суммарного времени работы автоматического технологического оборудования, времени работы смеж-ного с ним автоматического транспортного устройства и подготовите-льно-заключительного времени t _пз (см. рис. 2.1). Отсюда такт r_ГПС гибкой производственной системы:

r_ГПС = ( t_{шт j} + t_{тр j} + t_{пз j} ) / РМ_j

, где t_{пз j} – подготовительно-заключительное время, или время переналадки оборудования j-ого рабочего места гибкой производственной системы.

Иерархия существующих ГПС аналогична структуре РТК – выделяют гибкие рабочие места, называемые гибкими производственными модулями (ГПМ), гибкие автоматизированные линии (ГАЛ), как совокупность таких модулей, гибкие автоматизированные участки (ГАУ), как совокупность ГПМ и (или) ГАЛ, гибкие автоматизированные цехи (ГАЦ) и даже гибкие ав-томатизированные заводы (ГАЗ).

Итог – эволюция поточных методов организации производства заклю-чается в последовательном сокращении времени перерывов ожидания t _ож (см. раздел 2.1) между различными действиями, входящими в состав произ-водственного цикла за счет синхронизации времени все бóльшего числа этих действий (табл. 3.2). Но это итог дня сегодняшнего. Производство третьего

Таблица 3.2