Flexibilní výrobní systém

Flexibilní výrobní systém ( FMS ) je výrobní  systém, ve kterém existuje určitá flexibilita, která umožňuje systému reagovat na změny v sortimentu nebo technologii bez ohledu na to, zda byly předvídatelné nebo nepředvídatelné.

Složení FMS

Obecně tato flexibilita spadá do dvou kategorií, které obsahují mnoho podkategorií:

• První kategorie, flexibilita směrování, zahrnuje schopnost modifikace systému pro výrobu nových typů produktů a schopnost měnit pořadí operací prováděných na součásti.
• Druhá kategorie se nazývá flexibilita stroje, která se skládá ze schopnosti používat více strojů k provádění stejné operace na součásti a schopnosti systému absorbovat rozsáhlé změny, jako je objem, kapacita nebo schopnosti.

Většina FMS se skládá ze tří hlavních systémů. Pracovní stroje, kterými jsou často automatické CNC stroje , jsou propojeny systémem manipulace s materiálem pro optimalizaci toku dílů a centrálním řídicím počítačem, který řídí pohyby materiálu a tok stroje.

Hlavními výhodami FMS je vysoká flexibilita při řízení výrobních zdrojů, jako je čas a úsilí na výrobu nového produktu. Nejlepší uplatnění FMS lze nalézt při výrobě malého rozsahu produktových sestav v jejich hromadné výrobě .

Výhody

• Snížení výrobních nákladů
• Nižší náklady na vyrobenou jednotku,
• Zvýšení produktivity ,
• Vyšší efektivita stroje, lepší kvalita,
• Zvýšená spolehlivost systému
• Snížené zásoby dílů
• Schopnost přizpůsobit se operacím CAD/CAM.
• Zkraťte dobu běhu
• Zvyšování efektivity Zvyšování produktivity

Nevýhody

• Počáteční náklady na instalaci jsou vysoké,
• Komplexní plánování předem
• Poptávka po kvalifikované pracovní síle
• Složitý systém

Flexibilita

Flexibilita ve výrobě znamená schopnost manipulovat s nepatrně nebo velmi odlišnými díly, což umožňuje variace v sestavování dílů a změny sekvence procesu, změny objemu výroby a přepracování konkrétního produktu, který se vyrábí.

Průmyslová komunikace FMS

Školení FMS s výukovým robotem SCORBOT-ER 4u, pracovním stolem CNC frézy a CNC soustruhu Průmyslový flexibilní výrobní systém (FMS) se skládá z robotů, počítačem řízených počítačů, počítačů numerického řízení (CNC), měřicích přístrojů, počítačů, senzorů a dalších autonomních systémů, jako je např. kontrolní stroje.

Využití robotů ve výrobním segmentu zpracovatelského průmyslu slibuje mnoho výhod, od vysokého využití až po vysokou produktivitu. Každá robotická buňka nebo sestava bude umístěna podél systému manipulace s materiálem, jako je dopravník nebo dopravník. Každý díl nebo obrobek bude k výrobě vyžadovat jinou kombinaci výrobních jednotek. Pohyb dílů z jednoho uzlu do druhého se provádí pomocí systému manipulace s materiálem. Jakmile je díl zpracován, budou hotové díly odeslány do stanice automatické kontroly kvality a následně vyloženy z flexibilního výrobního systému.

CNC stroj

Datový tok FMS se skládá z velkých souborů a krátkých zpráv a jedná se především o uzly, zařízení a nástroje. Velikost zprávy se pohybuje od několika bajtů do několika set bajtů. Například výkonný software a další data jsou velké soubory, zatímco zprávy pro zpracování dat, komunikaci přístroje, monitorování stavu a prezentaci dat jsou malé.

Existuje také několik možností doby odezvy. Načtení velkých programových souborů z hlavního počítače do každého nástroje nebo uzlu na začátku FMS obvykle trvá asi 60 sekund. Zprávy pro data přístroje musí být zasílány periodicky s deterministickým časovým zpožděním. Jiné typy zpráv používané pro nouzové hlášení jsou poměrně krátké a měly by být přenášeny a přijímány s téměř okamžitou odezvou. Požadavek na spolehlivý protokol FMS, který podporuje všechny charakteristiky dat FMS, je nyní aktuální. Stávající standardní protokoly IEEE plně nesplňují požadavky na komunikaci v reálném čase v tomto prostředí. CSMA/CD latence je neomezená, protože počet uzlů se zvyšuje kvůli kolizím zpráv. Token Bus má deterministickou latenci zpráv, ale nepodporuje schéma prioritního přístupu, které je vyžadováno pro FMS komunikaci. Token Ring poskytuje prioritní přístup a nízkou latenci zpráv, ale jeho přenos dat je nespolehlivý. Selhání jednoho uzlu, ke kterému může ve FMS často docházet, způsobuje chyby přenosu zpráv v tomto uzlu. Kromě toho má topologie Token Ring za následek vysokou instalaci kabeláže a náklady.

Potřebný je návrh komunikace FMS, který podporuje komunikaci v reálném čase s omezeným zpožděním zpráv a reaguje na jakýkoli alarm. Vzhledem k poruše stroje a nesprávné funkci v důsledku tepla, prachu a elektromagnetického rušení je typický mechanismus priority a okamžitý přenos poplachových zpráv, aby bylo možné použít vhodný postup obnovy. Byla navržena modifikace standardní tokenové sběrnice pro implementaci schématu prioritního přístupu, umožňujícího přenos krátkých a periodických zpráv s malým zpožděním ve srovnání s jednou pro dlouhé zprávy. [jeden]

Literatura

• Flexibilita výroby: přehled literatury . Autor: A. de Toni a S. Tonchia. International Journal of Production Research, 1998, roč. 36, č. 6, 1587-617.
• Počítačové řízení výrobních systémů . Autor Y. Koren. Společnost McGraw Hill Inc. 1983, 287 s., ISBN 0-07-035341-7
• Výrobní systémy – teorie a praxe . Autor G. Chryssolouris. New York, NY: Springer Verlag, 2005. 2. vydání.
• Návrh flexibilních výrobních systémů – metodiky a nástroje . Autor T. Tolio. Berlin: Springer, 2009. ISBN 978-3-540-85413-5

Poznámky

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online)