Повна автоматизація виробництва передбачає передачу всіх функцій управління і контролю комплексно-автоматизованим виробництвом автоматичним системам управління. Вона проводиться тоді, коли автоматизоване виробництво рентабельне, стійке, його режими практично незмінні, можливі відхилення завчасно можуть бути враховані, а також в умовах складних та небезпечних для життя і здоров'я людей. На машинобудівних підприємствах є великі можливості для застосування різних засобів і методів автоматизації. Автоматизують окремі механізми машин і обладнання, створені нові автоматизовані верстати, які частково або повністю викопують технологічні операції в автоматичному режимі, автоматизують процеси виготовлення заготовок, їх обробки, складання машин і цілі виробничі комплекси.
Верстати напівавтомати.
Це машини, що виконують виробничий цикл в автоматичному режимі, але для його повторення потрібне втручання робітника. Робітник закріплює заготовку, включає і виключає верстат, знімає готову деталь, проводить контроль.
Верстати автомати.
Це самокеруюча машина, що автоматично проводить всі роботи, крім контролю і налагодження. На автоматах можна обробляти одну або декілька заготовок одночасно. Робітник може обслуговувати декілька таких машин.
Агрегатні верстати.
Спеціальні верстати, що компонуються із нормалізованих стандартних складових частин - агрегатів - уже готових і перевірених у роботі. На агрегатному верстаті за одну операцію обробляють багато поверхонь. Обробку ведуть при нерухомій заготовці одночасно декількома інструментами, які виконують свердління, розточування, зенкерування, розвертання, фрезерування, підрізування, різьбонарізання. Агрегатні верстати високопродуктивні, менш трудомісткі у виготовленні, універсальні. Вони можуть легко переналагоджуватися на виготовлення інших деталей. Застосування агрегатних верстатів дає змогу найбільш раціонально організувати випуск виробів, знизити їх собівартість, забезпечити ефективну їх експлуатацію та ремонт.
Автоматичні лінії.
Це групи верстатів і транспортних пристроїв, що автоматично виконують в технологічній послідовності цикл операцій по обробці заготовок. Заготовки потоком з єдиним темпом автоматично обробляються і переміщуються від одного верстату до іншого. Такі лінії найчастіше складають з агрегатних і спеціальних верстатів, автоматів, напівавтоматів, універсальних верстатів для обробки однотипних деталей.
Дуже часто в промисловості застосовують роторні автоматичні лінії. Вони включають завантажувальні, розвантажувальні і робочі ротори, які зв'язані єдиним технологічним процесом. На таких лініях інструмент і деталь одночасно переміщуються в процесі обробки і обертаються навколо центральної осі. Заготовки тут послідовно передаються від одного ротора на другий. При цьому вони рухаються по хвилястій кривій. Роторні лінії займають значно меншу виробничу площу, їх продуктивність не залежить від тривалості виконуваних операцій.
Існують комплексні автоматичні лінії, в які крім верстатів входить ливарне, термічне, зварювальне, складальне та інше устаткування.
Недоліком автоматичних ліній є те, що використання їх є ефективним лише в масовому виробництві.
Обробні центри.
Так називають верстати, де максимально сконцентровані в єдиному агрегаті операції для обробки заготовок. Це не верстат, це мініатюрний заводський цех. Верстат оснащений ЕОМ і програмами, які легко і швидко можна змінювати на обробку інших заготовок. Вони мають магазини, в яких зберігаються комплекти інструментів (до 60 шт.), потрібних для обробки та механізми для автоматичної зміни інструментів. На цих верстатах виконуються операції свердління, розточування, зенкерування, розвертання, фрезерування, різьбонарізання та ін. За одне встановлення повністю обробляється заготовка. В таких верстатах вирішені складні завдання - автоматизація обробки заготовок, заміна заготовок та інструментів, контроль за обробкою заготовки і роботою інструментів.
Застосування обробних центрів сприяє зменшенню числа верстатів, економії виробничих площ, зменшенню обслуговуючого персоналу. Забезпечується висока точність і надійність обробки.
Техніко-економічні показники.
Автоматизація забезпечує досягнення високої продуктивності виробництва "і якості виготовленої продукції, поліпшення умов праці. Підвищується ефективність виробництва, створюються умови для оптимального використання всіх ресурсів виробництва. При визначенні ступеня автоматизації враховується її економічна ефективність і доцільність в умовах конкретного виробництва. Праця людей отримує нові якості, стає більш складною і змістовною. Центр тяжіння в трудовій діяльності людини переміщується на технічне обслуговування машин-автоматів. їх діяльність стає більш аналітичною. Робота однієї людини стає такою ж важливою, як і робота цілого підрозділу.
Рівень автоматизації виробництва визначається відношенням часу автоматизованої роботи до загального часу, необхідного для виконання даної роботи. Це кількісна оцінка. Для оцінки якісних результатів використовують показники соціально-економічної ефективності - зниження собівартості, підвищення продуктивності тощо.
Досвід підприємств та галузей в області автоматизації показує, що застосування нових методів обробки значно підвищує її економічну ефективність. Якщо автоматизується виробництво і одночасно впроваджуються нові прогресивні технології, які замінюють традиційні, ефективність підвищується в 4-5 разів і більше. Нові прогресивні технології в умовах автоматизації ведуть до різкого підвищення продуктивності праці.
Найбільш розповсюдженим типом виробництва є серійний. Щоб в умовах серійного виробництва мати можливість швидкого переналагодження обладнання, автоматичні лінії замінюють гнучкими автоматичними системами. Вони організовуються на базі обладнання керованого ЕОМ за допомогою програм. Зміна програм проводиться досить просто і швидко, при цьому обладнання швидко переналагоджується на обробку іншої заготовки. Гнучкими можуть бути лінія, дільниця, цех, завод. Всі елементи виробництва керуються єдиною системою. Погоджено, в автоматичному режимі, працюють транспортні пристрої, склади заготовок і деталей, система зміни і встановлення інструментів та ін.
Гнучкі виробничі системи (ГВС) - це якісно новий рівень технічного оснащення і організації виробничих процесів, який визначається наявністю не тільки високоавтоматизованого основного технологічного обладнання, а й таких елементів, як автоматизоване транспортне обладнання, засоби обчислювальної техніки, контрольно-вимірювальне і діагностичне обладнання та ін. Створення сьогодні гнучких виробничих систем має статус самостійної технічної проблеми, що вирішується на основі використання найсучаснішого арсеналу обладнання, а також створення принципово нових технічних і програмних засобів. Проте очевидним є факт, що методологія створення ГВС має виходити за рамки розв'язання тільки технічних проблем. Потрібно розв'язувати проблеми технології, організації і управління, які не тільки пов'язані з технічними проблемами, але мають вагомий вплив на їх правильне вирішення.
Складність і багатогранність проблем створення ГВС призводить до того, що технічне переозброєння машинобудівних підприємств на основі ГВС вимагає значних трудових і капітальних затрат. Тому дуже важливе значення має підвищення якості й оптимальності прийнятих проектних рішень. Вони мають забезпечувати досягнення найвищих техніко-економічних і експлуатаційних показників функціонування ГВС.
Проблеми створення ГВС не повинні розглядатися самостійно з відривом від загальних концепцій сучасного розвитку і вдосконалення виробничих систем машинобудівних підприємств. Створення ГВС є важливим, але лише одним із напрямків в загальному обсязі робіт щодо вдосконалення і комплексної автоматизації в усіх сферах виробничої діяльності підприємства. Тому методологія технологічної підготовки і створення ГВС має бути невіддільною складовою частиною єдиної системи технологічної підготовки виробництва (ЄСТПВ). В світлі нових технічних і технологічних можливостей змінюються позиції технологічної підготовки виробництва і проектування гнучких виробничих систем.
Основними принципами побудови ГВС є:
гнучкість, тобто здатність системи до швидкої автоматичної перебудови з мінімальними витратами на випуск нової продукції;
автоматизація, що забезпечить досягнення максимального підвищення продуктивності праці, підвищення і стабілізацію якості продукції;
інтеграція виробничих процесів в ГВС;
модульність, що забезпечує компоновку ГВС і її елементів, а також формування окремих підсистем із уніфікованих і стандартних гнучких виробничих агрегатів і модулів. Це одиниця технологічного обладнання для виробництва виробів довільної номенклатури у встановлених границях значень їх характеристик з програмним керуванням, що функціонує автономно, автоматично виконує всі функції і має можливість вбудовуватись в гнучку виробничу систему.
Ідеальною (теоретично можливою) ГВС вважають таку, при побудові якої реалізовано всі чотири принципи. Проте часто на можливості їх реалізації впливають різні фактори. Це означає, що неможливо побудувати ідеальну систему.
Розрізняють наступні чотири групи гнучких виробництв.
1. Виробництва, принцип побудови і роботи яких ґрунтується на жорсткій технології виробництва. Технологічне обладнання тут призначене для виготовлення однієї деталі (виробу) і після закінчення її випуску не може використовуватися для виготовлення нового виробу. Ступінь гнучкості відсутня.
2. Виробництва, здатні до перебудови. При цьому обладнання при заміні окремих його компонентів або заміні компоновки може використовуватися для виготовлення нового виробу.