Производственным процессом в машиностроении называют совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий. В основу производственного процесса положен технологический процесс изготовления изделий, во время которого происходит изменение качественного состояния объекта производства. Для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса изготовления изделия необходимы еще и вспомогательные процессы  

Основные этапы производственного процесса:  

получение и складирование заготовок;  

доставка заготовок к рабочим позициям;  

различные виды механической обработки;  

перемещение полуфабрикатов между рабочими позициями;  

контроль качества;  

хранение на складах;  

сборка изделий;  

испытание, регулировка;  

окраска, отделка, упаковка и отправка.  

Различные этапы производственного процесса на машиностроительном заводе могут выполняться в отделочных цехах или в одном цехе.  

В соответствии с ГОСТ 26229 гибкая производственная система (ГПС) (гибкое автоматизированное производство — ГАП) — совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени, обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.  

Периоды развития ГАП:  

1 период — 60-70 годы — разработка и проверка базисных принципов создания;  

2 период — 80 годы — разработка и создание элементной техники и технологии;  

3 период — 90 годы — разработка и создание системы комплексов ГП.  

Наибольшее распространение получили ГАП в механообработке. Здесь сформировались типичные структуры — модули, объединяемые в линии или участки с помощью транспортно-складских систем. Состав модуля включает:  

· обрабатывающий центр;  

· накопитель палет или кассет и средства ЧПУ.  

Сравнительные данные по использованию ГАП в различных технологиях:  

- металлообработка резанием — 50 %;  

- металлообработка формовкой — 21 %;  

- сварка - 12 %;  

- сборка - 5 %;  

- остальные технологии - 12 %.  

Сложнее всего происходит внедрение ГАП в сборочные производство, это связано:  

- со сложностью и разнообразием объектов сборки и необходимой для этой сборки оснастки;  

- коротким циклом операций сборки;  

- нежесткостью или упругостью деталей;  

- необходимостью в настройке, подгонке и учете малых допусков в сочленении деталей.  

В сборочных ГАП центральным компонентом являются роботы с развитой сенсорикой и высоким уровнем машинного интеллекта, что влияет на увеличение уровня затрат при создании ГАП сборки. Поскольку роботы с интеллектуальными средствами управления еще не получили широкого распространения, то приходится резко повышать затраты на периферийное оборудование и оснастку, создавая условия для применения более простых роботов. При этом стоимость оснастки и периферии составляет до 70 % от общей стоимости сборочного модуля. Далее будут более подробно рассмотрены экономические и социальные аспекты использования роботов. Однако, ГАП не является эффективным для любых типов производств.  

В настоящее время роботы в основном применяются при операциях транспортирования, сборки, обслуживания обрабатывающего оборудования, сварки и контроля. С точки зрения вычислительной нагрузки на управляющую ЭВМ производственные операции можно подразделить на два вида:  

· информационно простые операции, к ним относятся операции переноса большого числа предметов или тяжелых предметов;  

· информационно сложные операции (сборки и контроля).  

Основным направлением совершенствования роботов является развитие применения микро-ЭВМ с 8, 16 и 32-разрядными микропроцессорами, развитыми операционными системами и задачеориентированными языками программирования высокого уровня. Перспективным направлением является использование аналоговых микропроцессоров, т.е. больших интегральных схем, где в одном кристалле реализованы как цифровые элементы — микропроцессор, так и цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи, схемы управления периферийными устройствами.  

Для реализации высоконадежных систем управления роботами все больше находят применение адаптивные микропроцессоры с БИС, т.к. в этих устройствах имеются резервные узлы, средства диагностики отказов и самовосстановления, реализующие адаптивные внутренние связи, способствующие увеличению надежности роботоориентированных вычислительных устройств до показателей, отвечающих производственным требованиям.