موضوع مقاله: سامانه تولید انعطاف‌پذیر | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # سامانه تولید انعطاف‌پذیر | مقدمه: این سامانه‌ها از اواخر دهه ۱۹۶۰ میلادی در صنایع پیشرفته توسعه یافتند و نخستین سامانه تولید انعطاف‌پذیر جهان به نام «پریسما ۲» در سال ۱۹۷۱ میلادی (۱۳۵۰ خورشیدی) در کارخانه VEB فریتز هکرت در شهر کارل مارکس اشتات (کمنیتس کنونی) آلمان به بهره‌برداری رسید. | ## بخش 1: سامانه تولید انعطاف‌پذیر | این سامانه از هشت مرکز ماشین‌کاری، یک پل اندازه‌گیری، دو دستگاه اندازه‌گیری مختصاتی و یک سامانه حمل‌ونقل تشکیل می‌شد. انعطاف‌پذیری در این سامانه‌ها به‌طور کلی در دو دسته جای می‌گیرد: انعطاف‌پذیری مسیریابی که توانایی تغییر سامانه برای تولید انواع محصول جدید و تغییر ترتیب عملیات را دربرمی‌گیرد، و انعطاف‌پذیری ماشینی که شامل توانایی بهره‌گیری از چند ماشین برای انجام یک عملیات یکسان روی قطعه‌ای خاص می‌شود. ساختار کلی بیشتر سامانه‌های تولید انعطاف‌پذیر از سه زیرسامانه اصلی تشکیل می‌شوند: ماشین‌های کاری که معمولاً ماشین‌های CNC خودکار هستند و بیشتر از نوع ماشین‌کاری ۴ یا ۵ محوره‌اند. مراکز ماشین‌کاری که از طریق سامانه جابه‌جایی مواد و ذخیره‌سازی موقت به یکدیگر متصل‌اند و شامل ایستگاه‌های راه‌اندازی نیز می‌شوند. رایانه کنترل مرکزی که تولید را برنامه‌ریزی کرده و جریان مواد و ماشین‌ها را مدیریت می‌کند. مزایا سامانه‌های تولید انعطاف‌پذیر مزایای گوناگونی دارند: کاهش کاهش هزینه به ازای هر واحد تولیدشده افزایش بهره‌وری نیروی کار بهبود بازده ماشین ارتقای کیفیت افزایش پایایی سامانه کاهش موجودی قطعات سازگاری با عملیات CAD/CAM کاهش زمان تحویل افزایش بهره‌وری کلی افزایش نرخ تولید معایب در کنار مزایا، این سامانه‌ها کاستی‌هایی نیز دارند: هزینه راه‌اندازی اولیه بالا نیاز به برنامه‌ریزی پیشین گسترده نیاز به نیروی کار متخصص پیچیدگی سامانه دشواری نگهداری و تعمیرات انعطاف‌پذیری انعطاف‌پذیری در تولید به معنای توانایی کار با قطعات متفاوت یا مشابه، پذیرش تغییرپذیری در مونتاژ قطعات و تغییرپذیری در توالی فرایند، تغییر حجم تولید و تغییر طراحی محصول در حال تولید است. این انعطاف در دو گونه اصلی دسته‌بندی می‌شود: انعطاف‌پذیری مسیریابی: توانایی سامانه برای تغییر در جهت تولید انواع جدید محصول و تغییر ترتیب عملیات روی قطعه. انعطاف‌پذیری ماشینی: توانایی بهره‌گیری از چند ماشین برای انجام یک عملیات یکسان روی یک قطعه، و همچنین توانایی سامانه برای جذب تغییرات گسترده مانند تغییر در حجم، ظرفیت یا توانمندی. | ## بخش 2: سامانه تولید انعطاف‌پذیر | بهره‌گیری از ربات‌ها در بخش تولید صنایع، مزایای گوناگونی از جمله بهره‌وری بالا تا حجم زیاد تولید را نوید می‌دهد. هر سلول یا گره رباتیک در امتداد سامانه جابه‌جایی مواد مانند نوار نقاله یا وسیله نقلیه هدایت‌شونده خودکار قرار می‌گیرد. جابه‌جایی قطعات از یک گره به گره دیگر از طریق سامانه جابه‌جایی مواد انجام می‌شود. پس از پایان پردازش قطعه، قطعات تکمیل‌شده به گره بازرسی خودکار هدایت می‌شوند و سپس از سامانه خارج می‌شوند. نرم‌افزارهای اجرایی و سایر داده‌ها فایل‌هایی با حجم بزرگ‌اند، در حالی که پیام‌های داده ماشین‌کاری، ارتباط ابزار به ابزار، پایش وضعیت و در اندازه کوچک منتقل می‌شوند. فایل‌های برنامه بزرگ از رایانه اصلی معمولاً حدود ۶۰ ثانیه طول می‌کشد تا در ابتدای عملیات FMS در هر ابزار یا گره بارگذاری شوند. پیام‌های داده ابزار باید با تأخیر زمانی قطعی و در بازه‌های زمانی معین فرستاده شوند. انواع دیگر پیام‌ها که برای گزارش اضطراری به کار می‌روند بسیار کوتاه‌اند و باید با پاسخ تقریباً آنی فرستاده و دریافت شوند. | ## بخش 3: سامانه تولید انعطاف‌پذیر | نیاز به یک پروتکل FMS پایا که تمام ویژگی‌های داده FMS را پشتیبانی کند اکنون فوری است. پروتکل‌های استاندارد IEEE موجود، الزامات ارتباط بلادرنگ در این محیط را به‌طور کامل برآورده نمی‌کنند. تأخیر پیام قطعی دارد اما از طرح دسترسی اولویت‌بندی‌شده که در ارتباطات FMS لازم است پشتیبانی نمی‌کند. حلقه رمز دسترسی اولویت‌بندی‌شده را فراهم می‌کند و تأخیر پیام کمی دارد، اما انتقال داده آن غیرقابل اطمینان است. خرابی یک گره منفرد که در FMS نسبتاً رایج است، موجب خطاهای انتقال پیام در آن گره می‌شود. تغییری در استاندارد توکن باس برای پیاده‌سازی طرح دسترسی اولویت‌بندی‌شده پیشنهاد شده‌است تا انتقال پیام‌های کوتاه و دوره‌ای با تأخیر کم در مقایسه با پیام‌های بلند ممکن شود. | ## جمع‌بندی | از آنجا که خرابی و اختلال ماشین به دلیل گرما، گرد و تداخل الکترومغناطیسی رایج است، به مکانیزم اولویت‌بندی و انتقال فوری پیام‌های اضطراری نیاز است تا رویه بازیابی مناسبی اعمال شود.