Гибкая производственная система ( ГПС ) — это производственная система, в которой имеется определенная степень гибкости , позволяющая системе реагировать на изменения, как прогнозируемые, так и непредвиденные.
Обычно считается, что эта гибкость делится на две категории, каждая из которых содержит множество подкатегорий.
Большинство гибких производственных систем состоят из трех основных систем:
Основным преимуществом гибкой производственной системы является ее высокая гибкость в управлении производственными ресурсами, такими как время и усилия, необходимые для производства нового продукта.
Лучшее применение гибкой производственной системы — это «производство небольших партий продукции, например, при массовом производстве».
чЬшМ
Гибкость в производстве означает возможность работать с деталями разного типа или с деталями разного типа, допускать вариации в сборке деталей и последовательности технологических процессов, изменять объемы производства и конструкцию определенного изготавливаемого продукта.
Промышленная гибкая производственная система состоит из роботов , машин с компьютерным управлением, станков с числовым программным управлением (ЧПУ), контрольно-измерительных приборов, компьютеров, датчиков и других автономных систем, таких как контрольно-измерительные машины. Использование роботов в производственном сегменте обрабатывающей промышленности обещает множество преимуществ, начиная от высокой загрузки и заканчивая высоким объемом производительности. Каждая роботизированная ячейка или узел будут располагаться вдоль системы обработки материалов, такой как конвейер или автоматически управляемое транспортное средство. Производство каждой детали или заготовки потребует различной комбинации производственных узлов. Перемещение деталей из одного узла в другой осуществляется через систему обработки материалов. По окончании обработки деталей готовые детали будут направляться в узел автоматической проверки и затем выгружаться из гибкой производственной системы.
Трафик данных FMS состоит из больших файлов и коротких сообщений и в основном поступает от узлов, устройств и инструментов. Размер сообщения варьируется от нескольких байт до нескольких сотен байт. Исполнительное программное обеспечение и другие данные, например, представляют собой файлы большого размера, в то время как сообщения для обработки данных, связи между инструментами, мониторинга состояния и отчетности данных передаются в небольшом размере.
Также есть некоторые различия во времени отклика. Большие программные файлы с главного компьютера обычно загружаются в каждый инструмент или узел в начале работы FMS примерно за 60 секунд. Сообщения для данных инструментов должны отправляться в периодическое время с детерминированной задержкой. Другие типы сообщений, используемых для аварийных отчетов, довольно короткие по размеру и должны передаваться и приниматься с почти мгновенным ответом.
В настоящее время остро стоит вопрос о необходимости надежного протокола FMS, поддерживающего все характеристики данных FMS. Существующие стандартные протоколы IEEE не полностью удовлетворяют требованиям к коммуникации в реальном времени в этой среде. Задержка CSMA/CD не ограничена по мере увеличения числа узлов из-за конфликтов сообщений. Шина Token имеет детерминированную задержку сообщений, но не поддерживает схему приоритетного доступа, которая необходима в коммуникациях FMS. Token Ring обеспечивает приоритетный доступ и имеет низкую задержку сообщений, однако его передача данных ненадежна. Отказ одного узла, который может происходить довольно часто в FMS, приводит к ошибкам передачи сообщений в этом узле. Кроме того, топология Token Ring приводит к высокой установке проводки и стоимости.
Необходима конструкция FMS-коммуникации, которая поддерживает связь в реальном времени с ограниченной задержкой сообщений и быстро реагирует на любой аварийный сигнал. Поскольку отказы и неисправности машин из-за жары, пыли и электромагнитных помех являются обычным явлением, необходимы приоритетный механизм и немедленная передача аварийных сообщений, чтобы можно было применить подходящую процедуру восстановления. Была предложена модификация стандартной Token Bus для реализации схемы приоритетного доступа, которая позволит передавать короткие и периодические сообщения с малой задержкой по сравнению с длинными сообщениями. [1]