Комплексная автоматизация производственных процессов

Комплексная автоматизация производственных процессов

Вопрос 1

Основные определения и задачи автоматизации производственных процессов

Производственный процесс – это совокупность трудовых и технологических действий, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в продукцию, соответствующую своему назначению. Производственный процесс содержит подготовку технических средств, приобретение и хранение материалов, операции изготовления продукта, транспортные операции, контроль параметров, упаковку готовой продукции и другие действия.

Изделие – продукт труда, прошедший конечную стадию производства.

Деталь – такой элемент изделия, характерным признаком которого является отсутствие в нем разъемных и неразъемных соединений.

Процесс – совокупность взаимосвязанных ресурсов и деятельности, которая преобразует входные элементы в выходные.

К ресурсам относятся: персонал, средства обслуживания, оборудование, изделие, технология.

Выполнение различных этапов производственного процесса на машино-строительном предприятии обычно организуется в отдельных цехах или одном цехе. В первом случае производственный процесс делят на части и говорят о производственном процессе, например, механического, сборочного цеха; во втором случае – о комплексном производственном процессе.

Части производственного процесса, представляющие собой последова-тельность целенаправленных действий по получению из исходных материалов конечного изделия с требуемыми свойствами, называют технологическим процессом.

Технологический процесс (ТП) – основная часть производственного процесса, непосредственно связанная с последовательным изменением состояния предмета производства. Например, в машиностроении различают такие важнейшие технологические процессы как изготовление заготовок, термическую и механическую обработку, сборку и т. д. При термической обработке деталей в них происходят структурные изменения, которые предопределяют требуемый уровень потребительских свойств материала детали и изделия в целом.

Технологический процесс подразделяется на технологические и вспомогательные операции.

Технологическая операция – это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте для преобразования предмета труда.

Совокупность операций любого производственного процесса условно можно разбить на две группы: рабочие операции и операции управления.

Рабочие операции – это действия, необходимые непосредственно для выполнения процесса в соответствии с природой и законами, определяющими ход процесса. Например, процесс обработки детали на станке состоит из рабочих операций: закрепления заготовки, подачи резца, снятия стружки и др.

Операции управления – действия по организации рабочих операций, например, включение и отключение станка, поддержание заданного числа оборотов заготовки, изменение параметров режима обработки и т.п.

Производственный процесс как объект управления представляет собой:

технически – комплекс станков, машин, оборудования, аппаратов;

технологически – набор определенных правил, определяющих последова-тельность операций и их режимов, в ходе которых создается требуемая продукция.

Основными целями автоматизации технологических процессов являются:

– повышение эффективности производственного процесса;

Достижение целей осуществляется посредством решения следующих задач:

– улучшение качества регулирования;

– повышение коэффициента готовности оборудования;

– улучшение эргономики труда операторов процесса;

– обеспечение достоверности информации о материалах;

– хранение информации о ходе технологического процесса и аварийных ситуациях.

Автоматизация технологических процессов в рамках одного производст-венного процесса позволяет организовать основу для внедрения систем управления производством и систем управления предприятием.

Различают частичную, комплексную и полную автоматизацию производства

Частичная автоматизация производства, точнее – автоматизация отдельных производственных операций, осуществляется в тех случаях, когда управление процессами вследствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку и когда простые автоматические устройства эффективно заменяют его. Частично автоматизируется, как правило, действующее производственное оборудование. Частичная автоматизация наиболее эффективна тогда, когда производственное оборудование разрабатывается сразу как автоматизированное. К частичной относится также автоматизация управленческих работ.

При комплексной автоматизации производства участок, цех, завод функционируют как единый взаимосвязанный автоматизированный комплекс. Комплексная автоматизация производства охватывает все основные производственные функции предприятия, хозяйства, службы.

Полная автоматизация производства – высшая ступень автоматизации, которая предусматривает передачу всех функций управления и контроля комплексно-автоматизированным производством автоматическим системам управления. Она проводится тогда, когда автоматизируемое производство рентабельно, устойчиво, его режимы практически не изменяются, а также в условиях, опасных для жизни и здоровья человека.

При определении степени автоматизации учитывают, прежде всего, её экономическую эффективность и целесообразность в условиях конкретного производства.

Как правило, в результате автоматизации технологического процесса создаётся автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП).

Повышение производительности труда при автоматизации производства достигается следующими путями:

1) более полным использованием календарного времени при автоматической круглосуточной работе оборудования;

2) вследствие повышения интенсивности процессов;

3) вследствие высвобождения обслуживающего персонала.

Уровни автоматизации

Автоматизация производственных процессов на практике осуществляется на разных уровнях.

Автоматизация нулевого уровня имеет место быть, когда участие человека исключается только при выполнении рабочих ходов. Примером может служить включение и выключение вращения шпинделя или движения подачи инструментов. Автоматизация нулевого уровня называется также механизацией. Поэтому для проведения автоматизации необходимо прежде провести механизацию производственных процессов.

Автоматизация первого уровня выполняется, когда управление рабочим циклом в серийном и поточном производствах ограничено созданием устройств, исключающих участие человека в выполнении холостых ходов на отдельных агрегатах технологического оборудования.

Автоматизация первого уровня не подразумевает связь рабочих машин между собой автоматической связью. Транспортировка и контроль обрабатываемых изделий осуществляется в этом случае с участием человека.

Автоматизация второго уровня сводится к автоматизации технологического процесса в целом. При втором уровне автоматизации обеспечивается решение задач автоматизации транспортировки, контроля изделия (детали), удаления отходов и управления системами машин. Этому уровню автоматизации соответствуют различного типа автоматические линии и гибкие производственные системы (ГПС).

Поя автоматической линией принято понимать автоматически действующую систему машин, установленных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, загрузки-разгрузки, контроля, управления и удаления отходов. Примером могут служить различного рода автоматические линии, широко применяющиеся в автомобильном производстве.

Автоматическая линия состоит из отдельных единиц технологического оборудования, которые компонуются под определенный вид транспорта и связываются с ним с помощью тех или иных устройств загрузки-выгрузки (манипуляторов, лотков, подъемников). В такой линии помимо рабочих позиций moivi иметься и холостые позиции, которые необходимы для осмотра и обслуживания данной линии.

Если на некоторых позициях линии предусматривается участие человека, то такая линия называется автоматизированной.

На гибких производственных системах в отличие от автоматических линий не может быть заранее предусмотрена обработка деталей одного какого-либо наименования или обработка конструктивно и технологически подобных изделий. Поэтому на таких ГПС технологическое оборудование должно быть переналаживаемым (чаще всего это станки с ЧПУ); оно не располагается в технологической последовательности, поскольку эта технологическая последовательность не может быть известна заранее. Документом, регламентирующим последовательность выполнения технологических операций, здесь является не маршрутная технология, как в случае автоматической линии, а расписание загрузки оборудования, составляемое в результате планирования работы данной гибкой производственной системы.

Третьему уровню автоматизации соответствует комплексная автоматизация. Комплексная автоматизация подразумевает реализацию всех предшествующих уровней автоматизации. Она требует высокой технической оснащенности производства и больших капитальных затрат. Такая автоматизация оказывается особенно эффективной при достаточно больших программах выпуска изделий стабильной конструкции. В качестве примера здесь может быть названо производство подшипников качения, отдельных агрегатов машин, аппаратов электрооборудования и др. Однако несмотря на указанные ограничения именно комплексная автоматизация способна обеспечить развитие производства в целом и эффективное использование производимых капитальных затрат. Это подтверждается мировой практикой развития машиностроения.

Часто используется также понятие интегрированной производственной системы. Для интегрированной производственной системы характерно слияние (интеграция) сферы информационной технологии с производственной сферой. Это подразумевает также создание и ведение автоматизированных конструкторских и технологических архивов и автоматизацию организационной и конструкторско-тсхнологической подготовки производства. Организация, ведение и использование в производстве различного рода баз данных требует перестройки всего производства и, как следствие, больших приведенных капитальных затрат. Однако именно в таком случае резко сокращаются сроки освоения новых изделий и продолжительности рабочих циклов их производства.

Читайте также:  Чем приклеить стразы на одежду

Уровни автоматизации представлены на рис. 1. 1.

Вопрос 2

Длительность производственного цикла – это период времени, необходимый для того, чтобы сырье и материалы в ходе производственного процесса преобразовать в необходимое количество готовой продукции.
Обратите внимание, что в данном случае речь идет не о времени изготовления одного изделия (детали), а о времени изготовления партии, поскольку указанная длительность включает в себя также время выполнения вспомогательных операций, межоперационных и междусменных перерывов.
Дело заключается в том, что обработка деталей осуществляется партиями, то есть наладка оборудования, подготовка рабочего места, установка приспособлений и т.д. осуществляется не для каждой детали отдельно, а для всей партии.
Таким образом, нормированию подлежит:
подготовительно-заключительное время; оперативное время; время обслуживания; время перерывов.

T = Тпз + Топ + Тоб + Тпр
Тпз — подготовительно-заключительное время
Топ — оперативное время
Тоб — время обслуживания
Тпр — время перерывов

ПРОИЗВОДСТВО КАК ОБЪЕКТ АВТОМАТИЗАЦИИ

Средства производства – совокупность средств труда и предметов труда,

участвующих в процессе производства.

К основным направлениям развития современной производственной технологии

— переход от дискретных процессов к непрерывным поточным процессам, обеспечивающим увеличение масштабов производства и эффективное использование оборудования;

— внедрение замкнутой безотходной технологии с целью более полного использования сырья, материалов, энергии, ликвидации отходов производства;

— повышение эффективности извлечения полезных ископаемых, их обогащения, переработки, комплексности использования.

— механизация и автоматизация технологических процессов.

Типы производств, виды технологических процессов

Во всех сферах материального и нематериального производства имеются свои ТП, которые могут быт автоматизированы.

Целесообразность создания АСУ Технологических Процессов определяется следующими характеристиками:

— характер ТП (непрерывный, дискретный);

— уровень механизации и автоматизации ТП.

Использование автоматизированных систем определяется сложностью производства, которая зависит от числа производственных элементов, числа связей между ними и внешней средой. Сложность производства определяется численностью персонала, числом наименований сырья, материалов, готовой продукции, оборудования, числом

технологических операций. Производство можно подразделять по временным характеристикам (длительное, среднее, короткое) и по последовательности выполнения операций (последовательное, параллельное, последовательно-параллельное). Наиболее изучены и отработаны ТП в промышленности. При крупном разделении этих процессов можно выделить ТП механического и химического типов. Результатом ТП механического типа является изменение формы, внешнего вида или физических свойств материалов. Результатом ТП химического типа является изменение состава, свойств и внутреннего строения вещества.

Автоматизация современного производства заключается в автоматизации материальных и информационных потоков.

Материальные и информационные потоки. Рис.1

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10624 — | 7811 — или читать все.

Автоматизация производственных процессов – основное направление, по которому в настоящее время продвигается производство во всем мире. Все, что раньше выполнялось самим человеком, его функции, не только физические, но и интеллектуальные, постепенно переходят к технике, которая сама выполняет технологические циклы и осуществляет контроль за ними. Вот такое теперь генеральное русло современных технологий. Роль человека во многих отраслях уже сводится лишь к контролеру за автоматическим контролером.

В общем случае под понятием «управление технологическим процессом» понимают совокупность операций, необходимых для пуска, остановки процесса, а также поддержания или изменения в требуемом направлении физических величин (показателей процесса). Осуществляющие технологические процессы отдельные машины, агрегаты, аппараты, устройства, комплексы машин и аппаратов, которыми необходимо управлять, в автоматике называют объектами управления или управляемыми объектами. Управляемые объекты весьма разнообразны по своему назначению.

Автоматизация технологических процессов – замена физического труда человека, затрачиваемого на управление механизмами и машинами, работой специальных устройств, обеспечивающих это управление (регулирование различных параметров, получение заданной производительности и качества продукта без вмешательства человека).

Автоматизация производственных процессов позволяет во много раз увеличивать производительность труда, повышать его безопасность, экологичность, улучшать качество продукции и более рационально использовать производственные ресурсы, в том числе, и человеческий потенциал.

Любой технологический процесс создается и осуществляется для получения конкретной цели. Изготовления конечной продукции, или же для получения промежуточного результата. Так целью автоматизированного производства может быть сортировка, транспортировка, упаковка изделия. Автоматизация производства может быть полной, комплексной и частичной.

Частичная автоматизация имеет место, когда в автоматическом режиме осуществляется одна операция или отдельный цикл производства. При этом допускается ограниченное участие в нем человека. Чаще всего частичная автоматизация имеет место, когда процесс протекает слишком быстро для того, чтобы сам человек мог в нем полноценно участвовать, при этом достаточно примитивные механические устройства, приводящиеся в движение при помощи электрического оборудования, отлично с ним справляются.

Частичная автоматизация, как правило, применяется на уже действующем оборудовании, является дополнением к нему. Однако, наибольшую эффективность оно показывает, когда включено в общую систему автоматизации изначально — сразу же разрабатывается, изготовляется и устанавливается как ее составная часть.

Комплексная автоматизация должна охватывать отдельный крупный участок производства, это может быть отдельный цех, электростанция. В этом случае все производство действует в режиме единого взаимосвязанного автоматизированного комплекса. Комплексная автоматизация производственных процессов целесообразна не всегда. Ее область применения – современное высокоразвитое производство, на котором используется чрезвычайно надежное оборудование.

Поломка одного из станков или агрегата тут же останавливает весь производственный цикл. Такое производство должно обладать саморегуляцией и самоорганизацией, которая осуществляется по предварительно созданной программе. При этом человек принимает участие в производственном процессе лишь в качестве постоянного контролера, отслеживающего состояние всей системы и отдельных ее частей, вмешивается в производство для пуска-запуска и при возникновении внештатных ситуаций, или при угрозе такого возникновения.

Наивысшая ступень автоматизации производственных процессов – полная автоматизация . При ней сама система осуществляет не только процесс производства, но и полный контроль над ним, который проводят автоматические системы управления. Полная автоматизация целесообразна на рентабельном, устойчивом производстве с устоявшимися технологическими процессами с неизменным режимом работы.

Все возможные отклонения от нормы должны быть предварительно предусмотрены, и разработаны системы защиты от них. Также полная автоматизация необходима для работ, которые могут угрожать жизни человека, его здоровью или же проводятся в недоступных для него местах – под водой, в агрессивной среде, в космосе.

Каждая система состоит из компонентов, которые выполняют определенные функции. В автоматизированной системе датчики снимают показания и передают для принятия решения по управлению системой, команду выполняет уже привод. Чаще всего это электрическое оборудование, так как именно при помощи электрического тока целесообразнее выполнять команды.

Следует разделять автоматизированные систему управления и автоматические. При автоматизированной системе управления датчики передают показания на пульт оператору, а он уже, приняв решение, передает команду исполнительному оборудованию. При автоматической системе – сигнал анализируется уже электронными устройствами, они же, приняв решение, дают команду устройствам-исполнителям.

Участие человека в автоматических системах все же необходимо, пусть и в качестве контролера. Он имеет возможность вмешаться в технологический процесс в любой момент, откорректировать его или же остановить.

Так, может выйти из строя датчик температуры и подавать неправильные показания. Электроника в таком случае, будет воспринимать его данные, как достоверные, не подвергая их сомнению.

Читайте также:  Покраска пола в квартире

Человеческий разум во много раз превосходит возможности электронных устройств, хотя по быстроте реагирования уступает им. Оператор, может понять, что датчик неисправен, оценить риски, и просто отключить его, не прерывая процесс. При этом он должен быть полностью уверен в том, что это не приведет к аварии. Принять решение ему помогает опыт и интуиция, недоступные машинам.

Такое точечное вмешательство в автоматические системы не несет с собой серьезных рисков, если решение принимает профессионал. Однако, отключение всей автоматики и перевод системы в режим ручного управления чреват серьезными последствиями из-за того, что человек не может быстро реагировать на изменение обстановки.

Классический пример – авария на Чернобыльской атомной электростанции, ставшая самой масштабной техногенной катастрофой прошлого века. Она произошла именно из-за отключения автоматического режима, когда уже разработанные программы по предотвращению аварийных ситуаций не могли влиять на развитие обстановки в реакторе станции.

Автоматизация отдельных процессов началась в промышленности еще в девятнадцатом веке. Достаточно вспомнить автоматический центробежный регулятор для паровых машин конструкции Уатта. Но лишь с началом промышленного использования электричества стала возможной более широкая автоматизация уже не отдельных процессов, а целых технологических циклов. Связано это с тем, что до этого механическое усилие на станки передавалось с помощью трансмиссий и приводов.

Централизованное производство электроэнергии и использование ее в промышленности по большому счету, началось лишь с двадцатого века — перед Первой мировой войной, когда каждый станок был оснащен собственным электродвигателем. Именно это обстоятельство дало возможность механизировать не только сам производственный процесс на станке, но механизировать и его управление. Это был первый шаг к созданию станков-автоматов . Первые образцы которых появились уже в начале 1930-х годов. Тогда и возник сам термин «автоматизированное производство».

В России – тогда еще в СССР, первые шаги в этом направлении были сделаны в 30-40-е годы прошлого века. Впервые автоматические станки были использованы в производстве деталей для подшипников. Затем появилось первое в мире полностью автоматизированное производство поршней для тракторных двигателей.

Технологические циклы соединились в единый автоматизированный процесс, начинавшийся с загрузки сырья и заканчивающийся упаковкой готовых деталей. Это стало возможно, благодаря широкому применению современного на то время электрооборудования, различных реле, дистанционных выключателей, и конечно же, приводов.

И только появление первых электронно-вычислительных машин позволило выйти на новый уровень автоматизации. Теперь уже технологический процесс перестал рассматриваться, как просто совокупность отдельных операций, которые нужно совершать в определенной последовательности для получения результата. Теперь весь процесс стал единым целым.

В настоящее время автоматические системы управления не только ведут производственный процесс, но также контролируют его, отслеживают возникновение внештатных и аварийных ситуаций. Они запускают и останавливают технологическое оборудование, отслеживают перегрузки, отрабатывают действия в случае аварий.

В последнее время автоматические системы управления позволяют достаточно легко перестраивать оборудование на производство новой продукции. Это уже целая система, состоящая из отдельных автоматических многорежимных систем, соединенных с центральным компьютером, который увязывает их в единую сеть, и выдает задания для исполнения.

Каждая подсистема является отдельным компьютером со своим программным обеспечением, предназначенным для выполнения собственных задач. Это уже гибкие производственные модули. Гибкими их называют потому, что их можно перенастроить на другие технологические процессы и тем самым расширять производство, версифицировать его.

Вершиной автоматизированного производства являются промышленные роботы. Автоматизация пронизало производство сверху донизу. Автоматически работают транспортная линия по доставке сырья для производства. Автоматизировано управление и проектирование. Человеческий опыт и интеллект используется лишь там, где его не может заменить электроника.

1.1. Основы, терминология и направления АПП.

Одним из основных направлений деятельности человека является совершенствование процессов производства с целью облегчения тяжёлого физического труда и повышение эффективности процесса в целом – это направление может реализоваться через автоматизацию производственных процессов.

Итак, целью АПП является:

— улучшений условий труда.

Цель рождает вопросы, что и как автоматизировать, целесообразность и необходимость автоматизации и др. задачи.

Как известно технологический процесс состоит из трёх основных частей:

— рабочего цикла, — основной тех. процесс;

— холостых ходов, — вспомогательных операций;

— транспортно – накопительных операций.

Основной тех. процесс тесно связан с СПИД. Рассмотрим СПИД:

С – это автоматизация рабочих и холостых ходов всех механизмов станка (авт.гл. движ., подач и вспом. операций).

П – автоматизация установки, фиксации деталей на станке. И – требования АПП к инструменту.

Д – технологические требования АПП к детали. Кроме того,

Вспомогательных операций – это автоматизация загрузки, разгрузки, установки, ориентации, фиксации, транспортировки, накоплению и контролю детали. Из всего выше сказанного видно, что АПП имеет комплексный подход и, не

решив одну задачу, можем не достигнуть необходимого эффекта. Автоматизация – направление развития производства, характеризуемое ос-

вобождением человека не только от мускульных усилий, для выполнения тех или иных движений, но и от оперативного управления механизмами выполняющими эти движения.

Автоматизация может быть частичной или полной.

Частичная автоматизация – автоматизация части операции по управлению производственным процессом при условии, что остальная часть всех операций выполняется автоматически (управление и контроль человеком).

Примером может служить – автом. линия (АЛ), состоящая из нескольких станков автоматов и имеющих автоматическую межоперационную транспортную систему. Управление линии осуществляется одним процессором.

Полная автоматизация – характеризуется автоматическим выполнением всех функций для осуществления производственного процесса без непосредственного вмешательства человека в работу оборудования. В обязанности человека входят настройка машины или группы машин, включение и контроль.

Пример: автоматический участок или цех.

1.2. Организационно – технические особенности автоматизации.

Анализируя тенденцию и историю развития автоматизации произв. процессов, можно отметить четыре основных этапа, на которых решались различные по своей сложности задачи.

Это: 1. Автоматизация рабочего цикла создание машин автоматов и полуавтоматов.

2. Автоматизация систем машин, создание АЛ, комплексов и модулей.

3. Комплексы автоматизации производ. процессов с созданием автоматических цехов и заводов.

4. Создание гибкого автоматизированного производства с автоматизацией серийного и мелкосерийного производства, инженерного и управленческого труда.

1 На первом этапе – модернизировалось универсальное оборудование. Как известно время обработки одного изделия опр-ся по формуле:

Таким образом, для повышения производительности работы оборудования сокращалось время t Р и t Х и совмещалось t Р и t Х значит, если машина кроме рабочих ходов (t Р ) могут самостоятельно выполнять холостые хода (t Х ), то она представляет собой автомат.

Необходимо учитывать, что под холостыми ходами следует понимать не только перемещение отдельных узлов станка без обработки, но и загрузку, ориентацию детали, их фиксацию. Однако, как показала практика, автоматизация универсальных станков, с точки зрения производительности имеет свои пределы, т.е. рост производительности труда составил не выше 60%. Поэтому в дальнейшем стали создавать специальные станки автоматы с применением новых принципов:

— многоинструментальные и многопозиционные автоматы применялись в поточных линиях, что явилось высшей формой первого этапа автоматизации (структурная схема см. табл.1).

Структурная схема автомата №1

Продольныйсуппорт Поперечныйсуппорт1 Поперечныйсуппорт2 Поперечныйсуппорт3 Поперечныйсуппорт4 Поперечныйсуппорт5 Резьбонарезноеприспособ.

Механизмподачипрутка Механизмзажима Механизмповорота шпиндельногоблока Механизмфиксации

Распред. вал Механизмобгона Тормоза Механизмвыключения при отсутствиипрутка

Читайте также:  Схема поворотников на мотоцикл

2 На втором этапе – создаётся АЛ (структурная схема см. табл.2).

АЛ называется – автоматическая система машин расположенных в техноло-

гической последовательности, объединённых средствами транспортировки, управления, автоматически выполняющих комплекс операций кроме контроля и наладки.

Создание АЛ потребовало решения более сложных задач. Так одна из них – — Создание автоматической системы межстаночной транспортировки обрабатываемых деталей, с учётом неодинакового ритма работы станков (время на операции разное); а также не совпадение по времени их простоев из-за возникающих неполадок. Система межстаночной транспортировки должна включать не только транспортёры, но и автоматические магазины накопители для создания расходования межоперационных заделов, устройств управления и блокировки системы машин. При этом необходимы не только согласование между собой рабочих циклов отдельных машин, а так же транспортирующих механизмов, но и блокировок на случай всевозможных неполадок (поломки, выход размеров за пределы поля

На втором этапе автоматизации решается и задача: создание средств автоматизированного контроля , в том числе активного контроля с корректировкой работы станка.

Экономический эффект достигается не только повышением производительности и значительным сокращением затрат ручного труда благодаря автоматизации межстаночной транспортировки, контроля, уборки стружки.

Структурная схема АЛ табл. №2

Автомат 1 Автомат 2 Автомат 3 Автомат 4 Автомат i

Поворотные устройства Ориентирующие устрва Устрва зажима и фиксации Устрва возврата спутников Контователи ТС удаления стружки

Командоаппарат Гидропанель упр. Искатель неполадок Контрольноблокировочное устройство

3 Третьим этапом автоматизации явл-ся комплексная автоматизация производственных процессов – создание автоматических цехов и заводов.

Автоматич. цехом или заводом называется цех или завод, в котором основные производственные процессы осуществляются на АЛ.

Здесь решаются задачи автоматизации межлинейной и межцеховой транспортировки, складирования, уборки и переработки стружки, диспетчерского контроля и управления производством (структура автом. цеха см. схему, рис.3).

Структура автоматического цеха табл. №3

А. линия 1 А. линия 2

А. линия i- 1 А. линия i

СУ запасн. деталями

СУ аварийной блокировки

СУ подсчёта продукции диспетчеров

Здесь элементами выполняющие рабочие ходы, являются уже АЛ со своими технологическими роторными машинами, механизмами транспортировки, управления и т.д.

В автом. цехах и заводах межлинейное транспортирование и накопление заделов являются холостыми ходами.

Система управления цеха также выполняет новые более сложные задачи. Важнейшей особенностью комплексной автоматизации производственных процессов как нового этапа технического прогресса явл-ся широкое применение вычислительной техники, которая позволяет решать не только задачу управления

производством, но и гибкого управления тех. процессами.

4 Гибкие автоматизированные системы – как четвёртый этап автоматизации представляют собой наивысшую четвёртую ступень развития автоматизации тех. процессов. Предназначены для автоматизации тех. процессов со сменным объектом производства, в том числе для единичного и мелкосерийного производства.

Гибкое производство – сложное понятие, включающее в себя целый комплекс компонентов + машинная гибкость – лёгкость перестройки технологических элементов ГАП для производства заданного множества типов деталей.

Гибкость процесса – способность производить заданное множество типов деталей, в том числе из различных деталей, разными способами.

Гибкость по продукту – способность быстрого и экономичного переключения на производство нового продукта.

+ Маршрутная гибкость – способность продолжать обработку заданного множества типов деталей при отказах отдельных технологических элементов ГАП.

Гибкость по объёму – способность ГАП экономически выгодно работать при различных объёмах производства.

Гибкость по расширению – возможность расширения ГАП за счёт введения новых технологических элементов.

Гибкость работы – возможность изменения порядка операции для каждого из типов в детали.

Гибкость по продукции – всё разнообразие изделий, которое способно производить ГАП.

Определяющими явл-ся машинная и маршрутная гибкость. Использование ГАП даёт непосредственный экономический эффект за счёт

высвобождения персонала и увеличения сменности работы и управляющего оборудования.

Обычно в первую смену производится загрузка заготовок, материалов, инструмента, тех заданий, СУ и т.д., это выполняется с участием людей. Вторую и третью смену ГАП работает самостоятельно под наблюдением диспетчера.

1.3. Технико-экономические особенности автоматизации.

При анализе производства бывает не достаточно знать, на какой стадии механизации или автоматизации находится тот или иной технологический процесс. И тогда степень автоматиз. или механизации (С) определяется уровнем мех.(М) и автом.(А). Оценка уровня М и А осуществляется тремя основными показателями:

— степенью охвата рабочих мех. трудом (С);

— уровнем мех. труда в общих трудозатратах (У Т );

— уровнем мех. и авт. производств. Процессов (У П ). Для мех. обработки и сборки эти показатели:

Процент возрастания производительности труда за счёт его мех. или автоматизации:

(100 − У Т 2 ) (100 − У П 1 ) 100

(100 − У Т 1 ) (100 − У П 2 )

где — индекс 1 соответствует показателям, полученным до проведения мех. и автом.;

— индекс 2 после их проведения; Р А – число рабочих, выполняющих работу с использованием средств автом.;

Р О – общее число рабочих на рассматриваемом участке, цехе;

к – коэффициент механизации, выражающий отношение времени мех. труда

к общим затратам времени на данном рабочем времени.

П – коэф. производительности оборудования, характеризующий отношение трудоёмкости изготовления дет. на универсальном оборуд. с наименьшей производительностью, принятым за базу трудоёмкости изготовления этой детали на действующем оборудовании;

М – коэф. Обслуживания, зависящий от количества единиц оборудования, обслуживаемого одним рабочим (при обслуживании оборудования несколькими рабочими М 1).

Система трёх основных показателей уровня мех. и автом. производственных процессов позволяет:

— оценивать состояние автом. производства, вскрывать резервы для повышения производительности труда;

— сравнивать уровни М. и А. родственных производств и отраслей;

— сравнивать уровни М. и А. соответствующих объектов по периодам внедрения и тем самым определять направления дальнейшего совершенствования производственных процессов;

— планировать уровень автоматизации.

Наряду с выше приведенными показателями может применяться критерий уровня автоматизации производства, количественно характеризующий, в какой мере на данной стадии М. и А. используются возможности экономии затрат труда, т.е. роста произв. труда:

где t ПМ – трудоёмкость изготовления изделия при полной (комплексной) механизации;

t ЧА и t ПА – трудоёмкость изготовления при частичной и полной автом.

1.4. Технологичность деталей для автоматизированного производства.

1.4.1. Особенности конструирования изделий в условиях автоматизации про-

Конструкция изделия должна обеспечивать его технологичность в изготовлении и сборке. Применение средств автоматизации предусматривает повышенное внимание конструкции изделий с точки зрения облегчения ориентации, позиционирования, сопрягаемости при сборке.

Большинство средств автом. для транспортировки и ориентации деталей действуют на ощупь, т.е. они используют геометрические характеристики деталей для осуществления ориентации и позиционирования.

Учитывая это, можно сказать, что выбор того или иного средства автом. будет основано на анализе классификации объектов производства по геометрическим параметрам (по их назначению и их относительной величине).

Одной из геометрических характеристик явл-ся симметрия.

В некоторых случаях симметрия деталей способствует автоматизации, а в других – делает её невозможной. Пример рис. А1, все детали расположенные справа – симметричны, что делает ориентирование ненужным; рис. А2 – иллюстрирует другую проблему. Если конструктивные особенности каждой детали трудно обнаружить мех. способом, то решение проблемы состоит в нарушении симметрии.

Детали типа цилиндров и дисков явл-ся наиболее вероятными кандидатами на внесение черт ассимметрии, потому что без ориентирующих признаков они могут принимать неопределённое число положений.

Детали прямоугольгой формы обычно выигрывают от симметрии поскольку они могут иметь небольшое число положений.

Ссылка на основную публикацию
Комната с высоким окном
Панорамные окна, фото которых представлены в этой статье, привычно считаются показателем достатка и хорошего вкуса у хозяев. Использование панорамных окон...
Коды ошибок посудомоечных машин сименс
При возникновении неисправности посудомоечная машина Siemens отобразит на своем дисплее код ошибки, который представляет собой сочетание букв и цифр. Воспользовавшись...
Коды ошибок посудомоечных машин электролюкс
Диагностика посудомоечной машины в случае поломки будет более быстрой, если знать расшифровку кодов неисправностей. В посудомоечных машинах марки Электролюкс производитель...
Комната с сиреневыми стенами
Недавно мы писали об элегантном и мистическом фиолетовом цвете: в спальне он палочка-выручалочка, с ним можно уснуть за секунду. Сегодня...
Adblock detector