Аркадий Воловник - Знакомьтесь, информационные технологии

Развитие автоматических производственных систем началось в 60-е годы XX века, после того как в Европе была восстановлена промышленность (после военных разрушений), начался подъем экономики, сократилась безработица и встал вопрос о квалифицированных рабочих кадрах. Их не хватало: резко увеличилась численность конторских рабочих, а привлеченные иностранные рабочие (из Турции и севера Африки) не обладали нужной квалификацией.

Следует учесть, что уровень развития современной технологии требует высокой точности обработки материалов [53] . Одновременно увеличилась и скорость обработки. Человек, в силу ограниченности своих способностей, уже не мог обеспечить изготовления деталей с требуемыми параметрами. Необходимо было применять различные автоматические системы, способные обеспечить требуемое качество обработки с нужной точностью. Автоматические производственные системы (САМ – computer-aided manufacturing – управление предприятием с помощью компьютера) создавались в двух модификациях: специализированные и с программным управлением. Первые из них были рассчитаны на массовое производство однотипных элементов, например деталей двигателя автомобиля или платы управления телевизором. Такие системы должны производить однотипные узлы или детали в течение длительного времени, вплоть до физического износа оборудования. В станках комплекса жестко задано управление, т. е. оно не может быть изменено. И рабочие органы станков специализированные (а не универсальные), настроенные на выполнение конкретных операций. Такой автоматический комплекс, включающий обрабатывающие станки и манипуляторы, выполняет конкретную работу с максимальной эффективностью. И, конечно, не может перенастраиваться на новые детали и узлы.

Станки с программным управлением (фактически – со встроенным компьютером) при крупносерийном производстве менее эффективны, чем специализированные комплексы. Это связано с тем, что они имеют универсальные рабочие органы, на которых можно изготавливать различные детали и узлы. Использование интеллектуальной программной системы управления позволило поднять производство на качественно новый уровень: теперь можно ввести в память компьютера конструкторскую документацию и получить на таком станке необходимую деталь. Если же изменять документацию (то есть исправлять в компьютере данные о конструкции изделия), то можно автоматически получать индивидуальные детали. Если же установить несколько станков и связать их манипуляторами (тоже с программным управлением), получится производственная линия с программным управлением. Компьютеры, встроенные в станки и манипуляторы этой линии, связываются с центральным компьютером всей системы по локальной вычислительной сети. Таким образом, формируется заводская вычислительная система. Теперь по этой сети можно передавать данные по деталям и узлам, которые должны быть обработаны на данном станке. Естественно, на линии с программным управлением могут изготавливаться различные узлы и детали. А время перехода на новое изделие определяется только периодом смены оснастки.

Можно назвать основные причины, приводящие к увеличению использования программного управления в промышленности:

• сокращение сроков внедрения новых изделий;

• возможность выпуска изделий с индивидуальными характеристиками;

• обеспечение более высокого качества выпускаемых изделий;

• обеспечение контроля состояния оборудования;

• сокращение трудозатрат.

Сегодня уровень насыщенности рынка столь высок, что для того чтобы иметь свою устойчивую долю, необходимо выпускать продукцию, ориентированную на конкретного потребителя. И при этом сохранить невысокую стоимость изделия, что возможно только при массовом производстве. Реализовать массовый выпуск продукции с индивидуальными свойствами можно только с применением информационных технологий, когда все станки имеют собственное программное управление. Естественно, они должны получать исходные данные от единого центра.

С конца XX века в развитых странах автомобили выпускаются только по индивидуальному заказу: покупатель сам выбирает тип корпуса, двигатель, коробку переключения передач, отделку салона, оснащение автомобиля, цвет корпуса и салона и многое другое. В соответствии с этими конкретными требованиями завод изготавливает индивидуальный автомобиль, а производится он на конвейере вместе с множеством других автомобилей. На заводе компании BMW экскурсантам даже предлагается найти на конвейере два одинаковых автомобиля. Нашедшему – значительный денежный приз. Естественно – все ищут. И не находят: на конвейере – только разные автомобили. Конвейер, на котором организовано массовое производство индивидуальных автомобилей, может быть построен только с использованием программного управления.