В настоящее время гибкие производственные системы (ГПС) получили широкое распространение преимущественно в промышленно развитых странах, таких как США, Япония, Южная Корея и государства Западной Европы. Это обусловлено комплексом взаимосвязанных причин, которые можно условно разделить на три ключевые группы: технические, экономические и общественные (социальные).
Экономические и социальные драйверы изменений
Экономические и социальные факторы часто носят принудительный характер, так как напрямую зависят от хозяйственной и политической ситуации в стране, а также от происходящих в обществе изменений. Технические же факторы связаны с уровнем развития средств производства, технологий и организации производственных процессов.
Вызовы современного рынка и ответ производства
Для любого предприятия критически важно обеспечивать высокое качество и технический уровень выпускаемой продукции, сохраняя при этом конкурентоспособные цены. Современный рынок характеризуется высокой динамикой и постоянными изменениями спроса. Это вынуждает производителей диверсифицировать и детализировать ассортимент, сокращая размеры производственных партий. В результате наблюдается глобальный тренд на переход от массового и крупносерийного производства к мелкосерийному и даже единичному.
Яркий пример — эволюция в автомобилестроении. Сегодня легковые автомобили часто выпускаются небольшими сериями с множеством модификаций, а также с возможностью выполнения индивидуальных заказов. Такая модель требует внедрения гибких систем, способных обеспечить быструю переналадку и адаптацию действующих производственных линий.
Технологические решения для новых задач
Переориентация на выпуск широкой номенклатуры малыми партиями обнажила недостатки традиционных форм организации производства. Повышение производительности всегда достигается за счет сокращения либо основного, либо вспомогательного времени операций.
Сокращение основного времени возможно за счет внедрения более производительных методов обработки (например, переход от строгания к фрезерованию и шлифованию). Однако наибольший потенциал часто кроется в оптимизации вспомогательных процессов. Именно автоматизация и роботизация позволяют радикально снизить временные затраты на такие операции, как базирование, закрепление, снятие и перемещение деталей, оснастки и инструмента.
Интеграция и управление как ключевой фактор
Развитие ГПС также диктуется необходимостью выстроить эффективный цикл подготовки производства и тесно интегрировать его с оперативным управлением. Основные сложности здесь связаны с обеспечением необходимого уровня информационного обеспечения и поддержки принятия решений. Успешное решение этих задач открывает путь к полноценному и эффективному использованию автоматизированного оборудования.
Техническая основа для гибкости
Возникновение и прогресс ГПС стали возможны благодаря широкому внедрению современных технологических машин, обладающих свойством гибкости. Центральную роль здесь играет развитие систем числового программного управления (ЧПУ) и использование передовых информационных технологий на всех уровнях — от планирования до исполнения.
Развитию ГПС также способствуют:
- Совершенствование конструкций металлорежущих станков (например, применение линейных двигателей).
- Прогресс в области режущего инструмента (сменные пластины, износостойкие покрытия).
- Появление новых конструкционных материалов (например, искусственные граниты, стали с повышенной обрабатываемостью).
Социальный аспект эволюции производства
Нельзя недооценивать и роль социальных процессов. В постиндустриальном обществе снижается привлекательность тяжелого, монотонного или опасного для здоровья труда, даже если он высокооплачиваемый. В то же время растет запрос на творческую, интеллектуальную деятельность. ГПС, автоматизируя рутинные и физически сложные операции, отвечают и на этот социальный вызов.
Итог: стратегические преимущества ГПС
Подводя итог, можно сказать, что внедрение гибких автоматизированных производств (ГАП) позволяет достичь двух стратегических целей:
- В мелко- и среднесерийном производстве — повысить уровень автоматизации, не жертвуя гибкостью.
- В крупносерийном и массовом производстве — повысить гибкость, сохранив достигнутый уровень автоматизации.
Таким образом, ГПС становятся ключевым инструментом для адаптации промышленности к требованиям XXI века.