Ознаки і властивості систем машин і технологій

 

1. Як це випливає з визначення, основною ознакою системи є цілісність – залежність кожного елемента системи від його місця, функції у цілому; керованість, тобто упорядкованість, приведення системи у відповідність з метою та завданням. Тому технічна система – це не просто механічне об’єднання машин, сума певних елементів, а структура, що характеризується організаційною і функціональною єдністю для досягнення поставленої мети. У цілісній системі вилучення хоча б одного елементу унеможливлює функціонування усієї системи.

2. Ієрархічна будова.

Як вказано вище, структура системи – це сукупність її елементів і зв'язків між ними, склад та розташування елементів в просторі і часі,що характеризує внутрішню організацію, порядок і будову. З наючи структуру технологічних систем, можна створити і оптимальну систему управління ними.

Ієрархічна структура – це таке співвідношення між елементами системи, в якому її компоненти перебувають у взаємозв’язку підпорядкування між різними рівнями: машини нижчого рівня підпорядковуються вищому рівню, отримують завдання, звітують про хід та результати його виконання і передають інформацію про свій стан.В ієрархічній структурікожен компонент можна розглядати як систему, поведінка якої визначається поведінкою її окремих елементів і її властивостями. Приклад, наведений на рис.2.1 характеризує структуру робочої машини виробничого процесу – верстата -автомата:

3. Автоматизація основних і допоміжних операцій і процесів.

Перехід від окремих машин і комплексів до систем машин відбувається на основі комплексної автоматизації виробничих процесів, що передбачає не лише заміну одних засобів виробництва іншими, продуктивнішими, але й автоматизацію логічних функцій людини. Завдяки автоматизації всіх функцій, насамперед функції управління і керування, яка реалізується в системі та інтегрує машини в єдине ціле, планує, координує, регулює та узгоджує роботу всіх елементів системи, досягається здатність системи до саморегулювання.

4. Гнучкість – здатність системи до її зміни без додаткових засобів, капітальних вкладень, за найменших витратах та у найкоротший термін.

Рис.2.1. Ієрархія технічної системи

 

Розрізняють такі види гнучкості:

- технологічна – здатність змінювати технологічні процеси, що реалізуються в системі;

- організаційна (структурна) – здатність змінювати конфігурацію системи в залежності від завдання;

- програмна – здатність змінювати обсяги випуску (програму) виробів;

- номенклатурна – властивість змінювати найменування (типорозміри) виробів.

5. Замкненість – функціонування системи в межах технічних можливостей її робочих і допоміжних машин (наприклад, т. зв. предметно-замкнені системи створюють для випуску подібної продукції).

6. Неперервність процесів, які реалізуються в системі – як наслідок гнучкої автоматизації виробничих процесів: при мінімальних втратах часу на переналагодження досягається максимальне використання робочого часу, неперервність технологічних і обслуговуючих процесів.

7. Ритмічність – властивість випускати рівну кількість продукції за рівні проміжки часу.

8. Керованість, тобто упорядкованість системи, приведення її у відповідність з метою і завданням.

Найвищого рівня сучасні системи досягли в гнучких автоматизованих виробничих системах (ГАВС), які діють у різних галузях машинобудування – верстатобудуванні, автомобілебудуванні, енергетичному, транспортному машинобудуванні, в інструментальних виробництвах. У цих системах інтегровано низку підсистем, що охоплюють весь виробничий комплекс, та які включають наступні системи нижчого рівня:

§ наукових досліджень,

§ конструювання і проектування виробів,

§ виконання основних операцій – формоутворення, механообробки, складання,

§ інструментального забезпечення,

§ транспортування і складування виробів,

§ контролю якості (вхідних потоків, міжопераційного контролю та активного контролю на верстатах);

§ технічної підготовки виробництва – проектування засобів технологічного спорядження і оснащення, технологічних процесів, програм керування автоматизованим обладнанням,

§ керування виробництвом,

§ усунення і утилізації стружки і відходів.

ГАВС працюють в режимі малолюдної або безлюдної технології. В таких системах широко використовують обладнання з числовим програмник керуванням (ЧПК), зокрема, багатопераційні верстати  і оброблювальні центри, мікропроцесорні та комп’ютерні засоби і системи, промислові роботи.