ГПС — это новый этап в автоматизации производства, основанной на широком использовании принципов групповой технологии, станков с числовым программным управлением (в том числе типа «обрабатывающий центр») и гибких автоматизированных производственных модулей, промышленных роботов, роботизированных комплексов, автоматизированного транспортно-складского оборудования и других машин, объединенных автоматизированной системой управления производством. Непременными компонентами ГПС являются системы автоматизированного проектирования и автоматизированные системы управления технологическими процессами.

Создание ГПС — комплексная научно-техническая проблема. Ее решение связано с разработкой точного и надежного многооперационного оборудования и систем управления, введением автоматического контроля точности обработки и состояния инструмента, применением адаптивного управления процессом обработки, развитием диагностических методов и средств автоматического контроля за состоянием оборудования. Не менее важно совершенствовать транспортирование, хранение и учет заготовок, деталей, инструмента, оснастки и материалов. Требуется резко повысить надежность оборудования и систем управления, предназначенных для работы в условиях ГПС.

Речь идет о системе производства, при которой материалы и компоненты доставляются в цехи лишь по мере надобности и не накапливаются там. При такой организации производства все должно выполняться в соответствии с заранее установленным графиком при заранее рассчитанной себестоимости. Таким образом, метод «как раз вовремя» сводится прежде всего к системе обеспечения оптимальных запасов, т. е, системе рациональной организации производства и управления, когда ритму сборки изделия подчинены все звенья производственного процесса. При этом достигается существенная экономия за счет сокращения запасов комплектующих изделий и готовой продукции, экономятся производственные площади, оборудование используется на полную мощность. Товарные запасы сокращаются до минимального уровня, при котором еще можно обеспечить производственный процесс.

Внедрение новой системы обеспечивает:

· сокращение расходов на складские помещения и хранение деталей, комплектующих изделий и материалов; при этом автоматизированные склады перестают быть складами- накопителями и становятся складами-распределителями, составным звеном внутризаводского транспорта;

· ускорение процесса производства за счет сокращения сроков хранения и транспортирования материалов;

· повышение качества продукции и создание условий для детальной разработки всего производственного и технологического процесса еще на стадиях его проектирования.

При этом ГПС позволяет достичь состояния, когда каждый участок, цех и предприятие обходятся минимальными запасами сырья и заделов производства, тщательно рассчитанных исходя только из условий выравнивания времени различных технологических циклов. Конечно, это возможно лишь при сквозном внедрении гибких автоматизированных производств на заводе в целом и тщательном соблюдении дисциплины поставок предприятиями-кооператорами и потребителями продукции.

Внедрение системы организации производства по принципу «как раз вовремя» тесно связано с решением следующих основных задач:

· повышение уровня автоматизации в управлении народным хозяйством;

· обеспечение рационального управления запасами в целях извлечения большей прибыли, а это значит — доведение их до оптимального уровня;

· повышение эффективности и снижение себестоимости процессов транспортирования и перемещения материалов;

· обеспечение одновременного изготовления всего набора деталей, составляющих сборочный комплект, обеспечение одновременной доставки сборочных комплектов и единиц, а также других материалов, необходимых для выпуска готовой продукции;

· повышение качества обрабатываемых деталей.

Первая задача потребует полной электронизации управления народным хозяйством, особенно при решении вопросов, связанных с разработкой и взаимодействием планов производственной кооперации и углубления специализации производства. При этом важное значение приобретают планирование, организация различных видов информации, связи, транспорта, обеспечение гарантийного обслуживания, обеспечение взаимодействия поставщиков и потребителей.

Вторая задача — рациональное управление запасами с целью доведения их до оптимального уровня, который должен обеспечить устойчивый непрерывный ход производства, — прямо зависит от выполнения первой. Главный вопрос при решении этой задачи заключается в минимизации запасов на промежуточных складах, создании автоматизированных складов-распределителей и средств гибкого транспортирования различного технологического назначения (для сырья, покупных изделий и деталей, вспомогательных материалов, готовых изделий, компонентов незавершенного производства) с обеспечением учета их наличия, простоты восполнения, с выделением приоритетных материалов, определяющих нормальный ход производственного процесса.

Внедрение системы обеспечения оптимальных запасов наиболее актуально для условий мелкосерийного и среднесерийного производств, характеризующихся в настоящее время наличием значительных буферных запасов, что в свою очередь приводит к существенным потерям в виде незавершенного производства.

Интегрированные системы управления всеми сферами производства в условиях ГПС обеспечивают, наряду с групповым управлением оборудованием, управление ритмом производственного процесса с учетом сменных и суточных заданий для отдельных рабочих мест. В банке данных управляющих систем для ГПС содержатся, наряду с другими, данные о производственных запасах, что открывает возможность в случае производственной необходимости обеспечить оперативное пополнение запасов на производственных участках с помощью автоматизированных транспортно-складских систем. Поэтому применительно к серийному производству решение поставленных задач, возможно, прежде всего, при наличии таких технических средств, которые вместе с новой организацией производства характерны для ГПС, в том числе автоматизированных систем управления производством, автоматизированных систем технологической подготовки производства.

Третья задача — повышение эффективности транспортирования и перемещения материалов — по своему содержанию во многом зависит от методов решения второй. Снижение издержек на транспортирование, перемещение и хранение единицы продукции, как известно, прежде всего зависит от сокращения производственного цикла, что чаще всего достигается многоинструментальной обработкой на оборудовании с высокой степенью концентрации операций (типа «обрабатывающий центр») и от уменьшения транспортных потоков и потерь при хранении, что достигается созданием автоматизированных складов и организацией автоматизированных систем подготовки и управления производством.

Четвертая задача — обеспечение одновременного изготовления деталей, составляющих сборочный комплект,— решается путем широкого использования обрабатывающих центров и гибких переналаживаемых многооперационных модулей. Обеспечение единовременной доставки всех компонентов производства, необходимых для выпуска готового изделия, тесно связано с диспетчированием производства и оснащением предприятия автоматизированными гибкими транспортно-складскими средствами.