По структурному составу ГПС подразделяются на простые и сложные.

Простая ГПС – это производственная система, предназначенная для выполнения законченной, в организационном отношении, части технологического процесса состоящая из нескольких ГПМ (или станков) и РТК объединенных автоматизированной транспортной или транспортно-складской системой. Простая система, как правило, входит составным звеном в сложную, реже – в состав цеха.

Сложная ГПС – это гибкая производственная система, в состав которой входит станочное оборудование (ГПМ, РТК, станки с ЧПУ), вспомогательное оборудование, система обеспечения функционирования производства (СОП) и управляющий вычислительный комплекс (УВК).

Сложная ГПС может иметь в своем составе: простые ГПС, станки для подготовки баз и финишных операций, систему обеспечения функционирования производства с участками хранения и настройки инструмента, сборки приспособлений, мойки деталей, контроля деталей, отделения переустановки заготовок, системы транспортирования и хранения деталей, уборки отходов производства, системы подачи масла, эмульсии, ремонтные службы.

Основными составляющими элементами простой и сложной ГПС являются РТК и ГПМ.

Известно, что роботизированный технологический комплекс (РТК) – это совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующая, и осуществляющая многократные циклы.

РТК предназначенные для работы в ГПС, должны иметь автоматизированную переналадку и возможность встраивания в систему. Средствами оснащения РТК являются устройства накопления, ориентации, поштучной выдачи объектов производства и другие устройства, которые обеспечивают функционирование РТК.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) – это единица технологического оборудования с программным управлением и средствами автоматизации технологического процесса, автономно функционирующая, осуществляющая многократные автоматические циклы, обладающая свойствами автоматической переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик, имеющая возможность встраивания в ГПС.

Средства автоматизации систем включают в себя накопители, спутники, устройства загрузки и выгрузки, устройства замены технологической оснастки, устройства автоматизированного контроля, в том числе техническое диагностирование, устройства переналадки и другое подобное оборудование.

ГПМ и станки с ЧПУ наиболее широко применяются в условиях мелкосерийного и серийного производства, когда имеет место большая номенклатура обрабатываемых деталей различной формы и размеров, широкая номенклатура марок сталей, из которых изготавливаются эти детали.

Все действующие механообрабатывающие цехи машиностроительных заводов включают производственные отделения, участки, линии, автоматизированные технологические комплексы (АТК), вспомогательные участки и помещения, конторские и бытовые помещения (рис. 1 а).

Рис. 1 – Состав механического цеха

ГПС организуется как составная часть организационно-технологической структуры механообрабатывающего цеха на базе группового производства. В составе цеха с применением ГПС могут быть гибкие автоматизированные участки и линии, АТК, предметно-замкнутые линии и участки на базе универсального и специального оборудования (рис. 1 б), ГАУ, ГАЛ и АТК (рис. 1 в). Во всех вариантах в состав цеха входят также вспомогательные участки и службы.

Гибкие автоматизированные цехи (рис. 2) организуются в составе ГПС (ГАУ, ГАЛ), участков из универсальных и специальных станков для подготовки баз, выполнения окончательных и специальных операций (рис. 2 а). В составе ГПС (ГАУ, ГАЛ) — для механической обработки деталей (рис. 2 б). В составе ГПС — для механической обработки и для сборки (рис. 2 в).

Вариант " в" ориентирован на выпуск готовых узлов или изделий. Благодаря наличию в составе ГАЦ гибких участков и линий запуск в производство деталей осуществляется комплектами на изделие. Это обеспечивает сборку узлов и изделий и сокращает до минимума продолжительность производства. В зависимости от уровня организации производства состав вспомогательных служб ГАЦ может меняться. ГПС должна быть ориентирована на замкнутый цикл обработки деталей, потому что только в этом случае возможны комплексная автоматизация производственного процесса и резкое сокращение длительности производственного цикла в целом. Если по каким-либо причинам в ГПС не представляется возможным выполнение отдельных технологических операций на ГПМ или РТК, то в состав ГПС включают оборудование, имеющее менее высокий уровень автоматизации, чтобы обеспечить замкнутый цикл производства.

Производственная структура ГПС включает два комплекса: производственный (ПК) и управляющий вычислительный (УВК), а производственный комплекс — производственную систему (ПС) и систему обеспечения функционирования производства (СОП).

Рис. 2 – Состав гибкого автоматизированного цеха