Pružné výrobní systémy

Pružný výrobní systém tvoří soustava pracovních prostředků a činností, zajišťující výrobu geometricky a technologicky podobných součástí. Pružné výrobní systémy tvoří technologická pracoviště pro určitou skupinu součástí se stejnou typovou technologií, což znamená, že obrobky mají podobné nároky na geometrii obrábění, přibližně stejnou velikost rozměrů, podobnou skladbu a náročnost operací obrábění. Použití pružné technologie přináší nejlepší ekonomické výsledky při opracování náročných, složitých a přesných součástí. Nejvhodnější technické uspořádání jsou celky - CNC obráběcí centra a soustavy z CNC obráběcích strojů.

V pružných výrobních systémech mohou být tyto druhy technologických pracovišť:

• CNC obráběcí stroje (stroje pro jeden druh operací, např. soustruhy, frézky, vrtačky apod.),

• Obráběcí centra (stroje pro více druhů operací, pro něž je charakteristické použití automatické výměny nástrojů a automatické výměny obrobků),

• Speciální pružná technologická pracoviště (speciální vícevřetenová centra, stroje s výměnnými vícevřetenovými hlavami, případně i jiná další zařízení včetně zásobníků nástrojů, manipulátorů nástrojů, zařízení pro vstup a výstup výrobních pomůcek, zařízení montáže, kontroly, hospodaření s odpady a pracoviště řídícího systému.

U pružných výrobních systémů se často setkáme s pojmy:

• pružná výrobní jednotka

• pružná výrobní buňka

• pružný výrobní systém.

Pružná výrobní jednotka - PVJ

Skládá se z jednoho výrobního systému, jedná se o obráběcí centrum, automatizované skladové hospodářství, automatizovaných přepravníků nebo robotů a zařízení pro automatizovanou výměnu nástrojů. Tato pružná výrobní jednotka je schopná částečně pracovat bez obsluhy.

Pružná výrobní buňka - PVB

Tvoří ji dva a více strojů, obvykle minimálně jedno obráběcí centrum, automatizované skladové hospodářství a přepravníky. Je zajištěna automatizovaná výměna nástrojů a obrobků pro každý stroj. Práce všech strojů je řízena počítačem.

Obr. 1: Pružná výrobní buňka pro soustružení

1 – robot, 2 – obráběcí stroj, 3 – dopravník obrobků

 

Pružný výrobní systém - PVS

Obsahuje minimálně dvě a více pružných výrobních buněk spojených plně automatizovaným dopravním systémem obrobků a nástrojů, dodávaných automaticky z centrálních skladů, ve kterém se automaticky pohybují zásobníky obrobků a zásobníky nářadí mezi jednotlivými operacemi, stroji a automatizovaným skladem nářadí. Celý systém je řízen hlavním počítačem, který je obvykle spojen s dalšími počítači pro dílčí úlohy.

Pružný výrobní systém má tyto hlavní vlastnosti:

• řízení výrobního procesu počítačem v reálném čase,

• omezení účasti člověka převážně na činnosti v oblasti přípravy a kontroly,

• automatická doprava všech hmotných elementů,

• automatická distribuce všech informací,

• plně automatizovaná technologická pracoviště, tvořená výrobním zařízením, manipulátorem obrobků a nástrojů, která zaručují možnost realizace operací obrábění bez ručních zásahů obsluhy.

Koncepce pružných výrobních systémů obsahuje:

• Výrobní zařízení (tvoří je obráběcí centra a CNC obráběcí stroje).

• Skladový a manipulační systém (slouží pro mezioperační dopravu a skladování polotovarů, obrobených součástí a veškerých výrobních pomůcek).

• Pomocná a obslužná pracoviště (zajišťují přípravu nářadí a dalších výrobních pomůcek např. nástrojů včetně držáků a upínačů, technologických palet, upínače obrobků apod., mezioperační a výstupní kontrolu součástí, manipulaci s třískovým odpadem, údržbu a diagnostiku všech výrobních i nevýrobních zařízení systému).

• Řídící pracoviště (provádí řízení materiálového toku, nástrojů, obrobků, sledování a řízení výroby).

Pružný výrobní systém s poloautomatickou dodávkou palet se seřízenými nástroji a automatickou výměnou palet s obrobky

Je vybaven řídící počítačovou jednotkou, která řídí posloupnost prací a použití příslušných nástrojů. Počítač řídí také nástrojový zásobník a kontroluje čas trvanlivosti břitu nástroje a řídí správné umístění nástrojů v zásobníku po jejich vyjmutí z vřetene stroje. Obrobky upnuté na technologických paletách jsou dopravovány dopravníkem pracujícím v automatickém režimu. Tento systém je vhodný pro menší množství součástí a nástrojů potřebných na obrobení součásti.

Pružný výrobní systém s automatickou dodávkou nástrojů pomocí robotického zakladače do řetězových zásobníků umístěných na strojích

Je vybaven řídící počítačovou jednotkou, která řídí posloupnost prací a osazení nástroji. Integrované hospodaření s nástroji zahrnuje řízení zásobníku, seřizování a výměnu nástrojů. Obrobky na paletách jsou dopravovány samostatným dopravním systémem. Tento systém je vhodný pro větší množství jak součástí, tak nástrojů potřebných na obrábění jedné součásti.

Výhody použití:

Pružné výrobní systémy představují účinný prostředek pro zvyšování produktivity a efektivnosti výroby. Jejich pružnost umožňuje vyrábět součásti tehdy, kdy je potřebuje trh a přitom konstrukční změna součásti není spojena s dalšími investičními náklady na výrobu. Trendem je budovat takové pružné výrobní systémy, které vyžadují minimální dozor a dovolují plynulý přechod ze stávající na novou technologii.

 

Zdroje

• ŘASA, Jaroslav, Přemysl POKORNÝ a Vladimír GABRIEL. Strojírenská technologie 3 – 2. díl. 2. vyd. Praha: Scientia, 2005, 221 s. ISBN 80-718-3336-3.

Obrázky:

• Obr. 1: ŘASA, Jaroslav, Přemysl POKORNÝ a Vladimír GABRIEL. Strojírenská technologie 3 – 2. díl. 2. vyd. Praha: Scientia, 2005, 221 s. ISBN 80-718-3336-3.