Kabanata 1. Mga prinsipyo ng pagbuo ng awtomatikong produksyon

Bahagi 1. Mga Batayan ng teorya awtomatikong kontrol

Automation- isang sangay ng agham at teknolohiya, na sumasaklaw sa teorya at kagamitan ng mga paraan at sistema para sa awtomatikong kontrol ng mga makina at teknolohikal na proseso. Ito ay lumitaw noong ika-19 na siglo sa pagdating ng mekanisadong produksyon batay sa mga makinang umiikot at paghabi, mga makina ng singaw, atbp., na pinalitan ang manu-manong paggawa at naging posible upang mapataas ang produktibidad nito.

Ang automation ay palaging nauuna sa proseso ng kumpletong mekanisasyon - tulad ng isang proseso ng produksyon kung saan ang isang tao ay hindi gumugugol ng pisikal na lakas sa pagsasagawa ng mga operasyon.

Sa pag-unlad ng teknolohiya, ang mga function ng pagkontrol sa mga proseso at makina ay lumawak at naging mas kumplikado. Ang tao ay sa maraming mga kaso ay hindi nagawang pamahalaan ang mekanisadong produksyon nang walang espesyal na karagdagang mga aparato. Ito ay humantong sa paglitaw ng awtomatikong produksyon, kung saan ang mga manggagawa ay inilabas hindi lamang mula sa pisikal na paggawa, kundi pati na rin mula sa mga pag-andar ng pagkontrol sa mga makina, kagamitan, proseso ng produksyon at operasyon, pati na rin ang pamamahala sa kanila.

Ang automation ng mga proseso ng produksyon ay nauunawaan bilang isang hanay ng mga teknikal na hakbang para sa pagbuo ng mga bagong teknolohikal na proseso at ang paglikha ng produksyon batay sa mataas na pagganap na kagamitan na nagsasagawa ng lahat ng mga pangunahing operasyon nang walang direktang pakikilahok ng tao.

Ang automation ay nag-aambag sa isang makabuluhang pagtaas sa produktibidad ng paggawa, pagpapabuti ng kalidad ng produkto at mga kondisyon sa pagtatrabaho para sa mga tao.

SA agrikultura, mga industriya ng pagkain at pagpoproseso, ang kontrol at pamamahala ng temperatura, halumigmig, presyon, kontrol sa bilis at paggalaw, pag-uuri ng kalidad, packaging at marami pang ibang mga proseso at operasyon ay awtomatiko, tinitiyak ang kanilang mas mataas na kahusayan, makatipid sa paggawa at pera.

Ang awtomatikong produksyon, kumpara sa hindi awtomatikong produksyon, ay may ilang partikular na detalye:

Upang maging mas mahusay, dapat nilang saklawin ang mas magkakaibang mga operasyon;

Kinakailangang maingat na pag-aralan ang teknolohiya, pag-aralan ang mga pasilidad ng produksyon, mga ruta ng trapiko at mga operasyon, tiyakin ang pagiging maaasahan ng proseso na may isang naibigay na kalidad;

Sa malawak na hanay ng mga produkto at seasonality ng trabaho, ang mga teknolohikal na solusyon ay maaaring multivariate;

Ang mga kinakailangan para sa isang malinaw at maayos na pagkakaugnay na gawain ng iba't ibang mga serbisyo sa produksyon ay tumataas.

Kapag nagdidisenyo ng awtomatikong produksyon, ang mga sumusunod na prinsipyo ay dapat sundin:

1. Ang prinsipyo ng pagkakumpleto. Dapat mong sikaping gawin ang lahat ng mga operasyon sa loob ng parehong automated na sistema ng produksyon nang walang intermediate na paglipat ng mga semi-tapos na produkto sa ibang mga departamento. Upang maipatupad ang prinsipyong ito, kinakailangan upang matiyak:

Paggawa ng produkto, i.e. ang pinakamababang halaga ng mga materyales, oras at pera ay dapat na gastusin sa paggawa nito;

Pag-iisa ng mga pamamaraan ng pagproseso at kontrol ng produkto;

Pagpapalawak ng uri ng kagamitan na may mas mataas na kakayahan sa teknolohiya para sa pagproseso ng ilang uri ng mga hilaw na materyales o semi-tapos na mga produkto.

2. Ang prinsipyo ng low-operational na teknolohiya. Ang bilang ng mga intermediate processing operations para sa mga hilaw na materyales at semi-tapos na mga produkto ay dapat mabawasan, at ang kanilang mga ruta ng supply ay dapat na ma-optimize.

3. Ang prinsipyo ng less people technology. Tinitiyak ang awtomatikong operasyon sa buong ikot ng pagmamanupaktura ng produkto. Upang gawin ito, kinakailangan upang patatagin ang kalidad ng mga hilaw na materyales sa pag-input, pagbutihin ang pagiging maaasahan ng kagamitan at suporta sa impormasyon ng proseso.

4. Ang prinsipyo ng teknolohiyang walang problema. Ang control object ay hindi dapat mangailangan ng karagdagang adjustment work pagkatapos itong gumana.

5. Ang prinsipyo ng pinakamainam. Ang lahat ng mga kontrol na bagay at mga serbisyo ng produksyon ay napapailalim sa isang solong pamantayan ng pinakamainam, halimbawa, upang makagawa lamang ng pinakamataas na kalidad ng mga produkto.

6. Ang prinsipyo ng teknolohiya ng grupo. Nagbibigay ng kakayahang umangkop sa produksyon, i.e. ang kakayahang lumipat mula sa pagpapalabas ng isang produkto patungo sa pagpapalabas ng isa pa. Ang prinsipyo ay batay sa pagkakapareho ng mga operasyon, ang kanilang mga kumbinasyon at mga recipe.

Ang serial at small-scale production ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglikha ng mga automated system mula sa unibersal at pinagsama-samang kagamitan na may interoperational tank. Ang kagamitang ito, depende sa produktong pinoproseso, ay maaaring muling ayusin.

Para sa malakihan at mass production ng mga produkto, ang automated na produksyon ay nilikha mula sa mga espesyal na kagamitan, na pinagsama ng isang mahigpit na koneksyon. Sa ganitong mga industriya, ang mga kagamitan na may mataas na pagganap ay ginagamit, halimbawa, mga rotary na kagamitan para sa pagbuhos ng mga likido sa mga bote o bag.

Para sa paggana ng kagamitan, ang intermediate na transportasyon ay kinakailangan para sa mga hilaw na materyales, semi-tapos na mga produkto, mga bahagi, at iba't ibang media.

Depende sa intermediate na transportasyon, ang awtomatikong produksyon ay maaaring:

Sa end-to-end na transportasyon nang walang muling pagsasaayos ng mga hilaw na materyales, semi-tapos na mga produkto o media;

Sa pamamagitan ng muling pagsasaayos ng mga hilaw na materyales, semi-tapos na mga produkto o media;

na may intermediate na lalagyan.

Ayon sa mga uri ng layout ng kagamitan (pagsasama-sama), ang awtomatikong produksyon ay nakikilala:

Single-threaded;

Parallel na pagsasama-sama;

Multithreaded.

Sa single-flow na kagamitan ay matatagpuan nang sunud-sunod sa kurso ng mga operasyon. Upang mapataas ang pagiging produktibo ng single-threaded na produksyon, ang operasyon ay maaaring isagawa sa parehong uri ng kagamitan nang magkatulad.

Sa isang multi-threaded na produksyon, ang bawat thread ay gumaganap ng mga katulad na function, ngunit gumagana nang hiwalay sa isa't isa.

Ang isang tampok ng produksyon ng agrikultura at pagproseso ng mga produkto ay ang mabilis na pagbaba ng kalidad nito, halimbawa, pagkatapos ng pagkatay ng mga hayop o pag-alis ng mga prutas sa mga puno. Nangangailangan ito ng naturang kagamitan na magkakaroon ng mataas na kadaliang kumilos (ang kakayahang gumawa ng malawak na hanay ng mga produkto mula sa parehong uri ng hilaw na materyales at magproseso ng iba't ibang uri ng hilaw na materyales sa parehong uri ng kagamitan).

Upang gawin ito, ang mga reconfigurable na sistema ng produksyon ay nilikha na may pag-aari ng awtomatikong muling pagsasaayos. Ang module ng organisasyon ng naturang mga system ay isang production module, isang automated na linya, isang automated na seksyon o isang workshop.

modyul ng produksyon tumawag sa isang sistema na binubuo ng isang yunit ng teknolohikal na kagamitan na nilagyan ng isang automated na program control device at automation ng teknolohikal na proseso, autonomously functioning at pagkakaroon ng kakayahang magsama sa system ng higit sa mataas na lebel(fig.1.1).

Figure 1.1 - Ang istraktura ng module ng produksyon: 1- kagamitan para sa pagsasagawa ng isa o higit pang mga operasyon; 2- control device; 3- loading at unloading device; 4 - transport at storage device (intermediate capacity); 5- sistema ng kontrol at pagsukat.

Maaaring kabilang sa module ng produksyon, halimbawa, isang drying chamber, isang sistema ng pagsukat, isang lokal na kontroladong sistema ng paghawak at transportasyon, o isang planta ng paghahalo na may katulad na karagdagang kagamitan.

Ang isang espesyal na kaso ng module ng produksyon ay cell ng produksyon- isang kumbinasyon ng mga module na may pinag-isang sistema para sa pagsukat ng mga mode ng operasyon ng kagamitan, transport-accumulation at loading-unloading system (Fig. 1.2). Ang production cell ay maaaring isama sa mas mataas na antas ng mga sistema.

Figure 1.2 - Ang istraktura ng production cell: 1- kagamitan para sa pagsasagawa ng isa o higit pang mga operasyon; 2- pagtanggap ng tipaklong; 3-loading at unloading device; 4- conveyor; 5- intermediate na kapasidad; 6 - kontrolin ang computer; 7- sistema ng kontrol at pagsukat.

Awtomatikong linya- isang reconfigurable system na binubuo ng ilang production modules o cells, na pinagsama ng iisang transport and storage system at isang automatic process control system (APCS). Ang kagamitan ng awtomatikong linya ay matatagpuan sa tinatanggap na pagkakasunud-sunod ng mga teknolohikal na operasyon. Ang istraktura ng automated na linya ay ipinapakita sa Figure 1.3.

Hindi tulad ng isang automated na linya, ang isang reconfigurable na automated na seksyon ay nagbibigay ng posibilidad na baguhin ang pagkakasunud-sunod ng paggamit ng teknolohikal na kagamitan. Ang linya at seksyon ay maaaring may magkahiwalay na gumaganang mga yunit ng teknolohikal na kagamitan. Ang istraktura ng automated na seksyon ay ipinapakita sa Figure 1.4.

Figure 1.3 - Ang istraktura ng awtomatikong linya: 1, 2, 3, 4 - mga cell ng produksyon at mga module; 5- sistema ng transportasyon; 6 bodega; 7- kontrolin ang computer.

Figure 1.4 - Ang istraktura ng awtomatikong seksyon: 1,2,3 - mga awtomatikong linya;

4 - mga cell ng produksyon;

5- mga module ng produksyon;

7- kontrolin ang computer.

Automation ng produksyon

mga proseso

1.1. Mga pangunahing kaalaman, terminolohiya at direksyon ng AMS.

Ang isa sa mga pangunahing direksyon ng aktibidad ng tao ay ang pagpapabuti ng mga proseso ng produksyon upang mapadali ang mahirap na pisikal na paggawa at dagdagan ang kahusayan ng proseso sa kabuuan - ang direksyon na ito ay maaaring maisakatuparan sa pamamagitan ng automation ng mga proseso ng produksyon.

Kaya, ang layunin ng APP ay:

- pagtaas ng produktibo;

- pagpapabuti ng kalidad;

- pagpapabuti ng mga kondisyon sa pagtatrabaho.

Ang layunin ay nagtataas ng mga tanong tungkol sa kung ano at paano mag-automate, ang pagiging posible at pangangailangan ng automation, at iba pang mga gawain.

Tulad ng alam mo, ang teknolohikal na proseso ay binubuo ng tatlong pangunahing bahagi:

- working cycle, - ang pangunahing tech. proseso;

- kawalang-ginagawa, - mga pantulong na operasyon;

- mga operasyon sa transportasyon at imbakan.

Pangunahing teknolohiya. Ang proseso ay malapit na nauugnay sa AIDS. Isaalang-alang ang AIDS:

Ang C ay ang automation ng pagtatrabaho at idle na paggalaw ng lahat ng mekanismo ng makina (awtomatikong pangunahing paggalaw, feed at auxiliary na operasyon).

P - automation ng pag-install, pag-aayos ng mga bahagi sa makina. I - Mga kinakailangan sa AMS para sa tool.

D - mga teknolohikal na kinakailangan ng AMS para sa bahagi. Bukod sa,

Ang mga auxiliary na operasyon ay ang automation ng paglo-load, pagbabawas, pag-install, oryentasyon, pag-aayos, transportasyon, akumulasyon at kontrol ng bahagi. Mula sa itaas, makikita na ang APP ay mayroon Isang kumplikadong diskarte at hindi

paglutas ng isang problema, hindi natin makakamit ang ninanais na epekto. Ang automation ay isang direksyon sa pag-unlad ng produksyon, na nailalarawan sa pamamagitan ng

pagpapalaya ng isang tao hindi lamang mula sa maskuladong pagsisikap na magsagawa ng ilang mga paggalaw, kundi pati na rin mula sa kontrol sa pagpapatakbo ng mga mekanismo na nagsasagawa ng mga paggalaw na ito.

Maaaring bahagyang o kumpleto ang automation.

Bahagyang automation- automation ng isang bahagi ng operasyon para sa pamamahala ng proseso ng produksyon, sa kondisyon na ang natitirang bahagi ng lahat ng mga operasyon ay awtomatikong isinasagawa (kontrol at pamamahala ng tao).

Ang isang halimbawa ay ang auto. linya (AL), na binubuo ng ilang awtomatikong makina at pagkakaroon ng awtomatikong interoperational transport system. Ang linya ay kinokontrol ng isang processor.

Buong automation- nailalarawan sa pamamagitan ng awtomatikong pagganap ng lahat ng mga function para sa pagpapatupad ng proseso ng produksyon nang walang direktang interbensyon ng tao sa pagpapatakbo ng kagamitan. Kasama sa mga tungkulin ng isang tao ang pag-set up ng isang makina o grupo ng mga makina, pag-on at pagkontrol dito.

Halimbawa: awtomatikong seksyon o workshop.

1.2. Pang-organisasyon at teknikal na mga tampok ng automation.

Pagsusuri sa kalakaran at kasaysayan ng pag-unlad ng automation prod. mga proseso, apat na pangunahing yugto ang maaaring mapansin, kung saan nalutas ang mga gawain ng iba't ibang kumplikado.

Ito ay: 1. Automation ng working cycle, paglikha ng awtomatiko at semi-awtomatikong mga makina.

2. Automation ng mga sistema ng makina, paglikha ng AL, mga complex at module.

3. Mga kumplikadong automation ng produksyon mga proseso sa paglikha ng mga awtomatikong pagawaan at pabrika.

4. Paglikha ng flexible automated production na may automation ng serial at small-scale production, engineering at managerial na trabaho.

1 Sa unang yugto - na-moderno unibersal na kagamitan. Tulad ng alam mo, ang oras ng pagproseso ng isang produkto ay tinutukoy ng formula:

T \u003d t P + tX

Kaya, upang madagdagan ang pagiging produktibo ng kagamitan, ang oras ng tP at tX ay nabawasan at ang tP at tX ay pinagsama, na nangangahulugang kung ang makina, bilang karagdagan sa mga gumaganang paggalaw (tP), ay maaaring nakapag-iisa na magsagawa ng mga idle moves (tX), kung gayon ito ay isang awtomatikong makina.

Dapat tandaan na ang mga idle na paggalaw ay dapat na maunawaan hindi lamang bilang ang paggalaw ng mga indibidwal na bahagi ng makina nang walang pagproseso, kundi pati na rin ang paglo-load, oryentasyon ng bahagi, at ang kanilang pag-aayos. Gayunpaman, tulad ng ipinakita ng kasanayan, ang automation ng mga unibersal na makina ay may mga limitasyon sa mga tuntunin ng pagiging produktibo, i.e. ang paglago ng produktibidad ng paggawa ay hindi lalampas sa 60%. Samakatuwid, sa hinaharap, ang mga espesyal na awtomatikong makina ay nagsimulang malikha gamit ang mga bagong prinsipyo:

Ang multi-tool at multi-position automata ay ginamit sa mga linya ng produksyon, na siyang pinakamataas na anyo ng unang yugto ng automation (tingnan ang Talahanayan 1 para sa isang block diagram).

Structural diagram ng machine No. 1

Awtomatiko (bar)

2 Sa ikalawang yugto, isang AL ay nilikha (structural diagram tingnan ang Talahanayan 2).

Ang AL ay tinatawag na - isang awtomatikong sistema ng mga makina na matatagpuan sa teknolohikal

lohikal na pagkakasunud-sunod, pinagsama sa pamamagitan ng transportasyon, kontrol, awtomatikong gumaganap ng isang hanay ng mga operasyon maliban sa kontrol at pagsasaayos.

Ang paglikha ng AL ay nangangailangan ng solusyon sa mas kumplikadong mga problema. Kaya isa sa mga ito ay - Paglikha awtomatikong sistema inter-machine na transportasyon ng mga workpiece, isinasaalang-alang ang hindi pantay na ritmo ng mga makina (iba ang oras para sa operasyon); pati na rin ang hindi nagkataon sa oras ng kanilang downtime dahil sa mga umuusbong na problema. Ang inter-machine na sistema ng transportasyon ay dapat isama hindi lamang ang mga conveyor, kundi pati na rin ang mga awtomatikong storage magazine upang lumikha ng paggasta ng mga inter-operational reserves, control device at pagharang ng machine system. Kasabay nito, kinakailangan hindi lamang upang pagtugmain ang mga siklo ng pagtatrabaho ng mga indibidwal na makina, pati na rin ang mga mekanismo ng transportasyon, kundi pati na rin ang mga kandado sa kaso ng iba't ibang mga pagkakamali (mga pagkasira, mga sukat sa labas ng larangan).

pagpaparaya, atbp.).

Sa ikalawang yugto ng automation, nalutas din ang problema: paglikha ng mga awtomatikong tool sa pagkontrol, kabilang ang aktibong kontrol sa pagsasaayos ng makina.

Ang pang-ekonomiyang epekto ay nakakamit hindi lamang sa pamamagitan ng pagtaas ng produktibidad at makabuluhang pagbawas sa gastos manu-manong paggawa salamat sa automation ng machine-to-machine transport, control, at chip removal.

Structural diagram ng AL tab. #2

3 Ang ikatlong yugto ng automation ay ang kumplikadong automation ng mga proseso ng produksyon - ang paglikha ng mga awtomatikong workshop at pabrika.

Awtomatiko tindahan o pabrika tinatawag na workshop o planta kung saan ang mga pangunahing proseso ng produksyon ay isinasagawa sa AL.

Dito, nalutas ang mga gawain ng automation ng inter-line at inter-shop na transportasyon, imbakan, paglilinis at pagproseso ng mga chips, kontrol sa pagpapadala at pamamahala ng produksyon (ang istraktura ng auto shop, tingnan ang diagram, Fig. 3).

Ang istraktura ng awtomatikong talahanayan ng pagawaan. No. 3

Awtomatiko

Dito, ang mga elemento na nagsasagawa ng mga gumaganang paggalaw ay AL na kasama ang kanilang mga teknolohikal na rotary machine, transportasyon, mga mekanismo ng kontrol, atbp.

Sa auto. mga tindahan at pabrika, interline na transportasyon at akumulasyon ng mga backlog ay walang ginagawa.

Ang sistema ng kontrol sa sahig ng tindahan ay gumaganap din ng bago mapaghamong mga gawain. Ang pinakamahalagang tampok ng pinagsamang automation ng mga proseso ng produksyon bilang isang bagong yugto teknikal na pag-unlad ay ang malawakang paggamit ng teknolohiya ng computer, na nagbibigay-daan sa paglutas hindi lamang sa problema ng kontrol

produksyon, ngunit din nababaluktot pamamahala ng mga iyon. mga proseso.

4 Flexible automated system - bilang ikaapat na yugto ng automation, kinakatawan nila ang pinakamataas na ikaapat na yugto sa pagbuo ng automation ng mga iyon. mga proseso. Idinisenyo para sa pag-automate mga proseso na may mapapalitang bagay sa produksyon, kabilang ang para sa solong at maliit na produksyon.

Flexible na produksyon- isang kumplikadong konsepto na kinabibilangan ng isang buong hanay ng mga bahagi + kakayahang umangkop ng makina– kadalian ng muling pagsasaayos ng mga teknolohikal na elemento ng HAP para sa paggawa ng isang naibigay na hanay ng mga uri ng mga bahagi.

Flexibility ng Proseso- ang kakayahang gumawa ng isang naibigay na hanay ng mga uri ng mga bahagi, kabilang ang mula sa iba't ibang bahagi, sa iba't ibang paraan.

Flexibility ayon sa produkto- ang kakayahang mabilis at matipid na lumipat sa paggawa ng isang bagong produkto.

+ Kakayahang umangkop ng ruta– ang kakayahang magpatuloy sa pagproseso ng isang naibigay na hanay ng mga uri ng mga bahagi sa kaso ng mga pagkabigo ng mga indibidwal na HAP teknolohikal na elemento.

Flexibility sa volume– ang kakayahan ng HAP na magtrabaho nang matipid sa iba't ibang dami ng produksyon.

Kakayahang umangkop upang mapalawak- ang posibilidad ng pagpapalawak ng GAP dahil sa pagpapakilala ng mga bagong teknolohikal na elemento.

Flexibility ng trabaho - ang kakayahang baguhin ang pagkakasunud-sunod ng operasyon para sa bawat isa sa mga uri sa bahagi.

Flexibility ng Produkto- lahat ng iba't ibang produkto na kayang gawin ng GAP.

Pagtukoy sa yavl-Xia machine at routing flexibility. Ang paggamit ng HAP ay nagbibigay ng direktang pang-ekonomiyang epekto dahil sa

pagpapalaya sa mga tauhan at pagpaparami ng trabaho sa shift at mga kagamitan sa pagkontrol.

Karaniwan, sa unang paglilipat, ang mga blangko, materyales, kasangkapan, mga gawaing iyon, mga sistema ng kontrol, atbp. ay na-load, ginagawa ito sa pakikilahok ng mga tao. Ang pangalawa at pangatlong shift ng GAP ay gumagana nang nakapag-iisa sa ilalim ng pangangasiwa ng isang dispatcher.

Lektura #2

1.3. Pag-aaral sa pagiging posible mga tampok ng automation.

Kapag sinusuri ang produksyon, hindi sapat na malaman kung anong yugto ng mekanisasyon o automation ang isang partikular na teknolohikal na proseso. At pagkatapos ay ang antas ng automation. o ang mekanisasyon (C) ay tinutukoy ng antas ng mech. (M) at autom. (A). Ang pagtatasa ng antas ng M at A ay isinasagawa ng tatlong pangunahing tagapagpahiwatig:

- lawak ng saklaw ng mga balahibo ng manggagawa. paggawa (C);

- antas ng balahibo. paggawa sa kabuuang gastos sa paggawa (U T );

- antas ng balahibo. at ed. mga produksyon. Mga proseso (U P ). Para sa balahibo. pagproseso at pagpupulong ng mga tagapagpahiwatig na ito:

Ang porsyento ng pagtaas sa produktibidad ng paggawa dahil sa balahibo nito. o automation:

kung saan - ang index 1 ay tumutugma sa mga tagapagpahiwatig na nakuha bago ang balahibo. at auto.;

Index 2 matapos silang gaganapin; RA - ang bilang ng mga manggagawa na gumaganap ng trabaho gamit ang mga awtomatikong paraan;

RO - ang kabuuang bilang ng mga manggagawa sa lugar na isinasaalang-alang, tindahan;

Upang - koepisyent ng mekanisasyon, na nagpapahayag ng ratio ng time mech. paggawa

Upang ang kabuuang halaga ng oras para sa isang naibigay na oras ng pagtatrabaho.

P - koepisyent. pagganap ng kagamitan, na nagpapakilala sa ratio ng lakas ng paggawa ng mga bata sa pagmamanupaktura. sa unibersal na kagamitan. na may pinakamababang produktibidad, na kinuha bilang batayan ng lakas ng paggawa ng paggawa ng bahaging ito sa mga umiiral na kagamitan;

M - koepisyent. Serbisyo, depende sa bilang ng mga kagamitan na sineserbisyuhan ng isang manggagawa (kapag nagseserbisyo ng kagamitan ng ilang manggagawa M< 1).

Ang sistema ng tatlong pangunahing tagapagpahiwatig ng antas ng mech. at auto. Ang mga proseso ng produksyon ay nagbibigay-daan sa:

- suriin ang kondisyon ng kotse produksyon, magbukas ng mga reserba para sa pagtaas ng produktibidad ng paggawa;

- ihambing ang mga antas ng M. at A. kaugnay na mga industriya at industriya;

- upang ihambing ang mga antas ng M. at A. ng mga kaukulang bagay ayon sa mga panahon ng pagpapatupad at sa gayon ay matukoy ang mga direksyon para sa karagdagang pagpapabuti ng mga proseso ng produksyon;

- planuhin ang antas ng automation.

Kasama ang mga tagapagpahiwatig sa itaas, ang criterion ng antas ng automation ng produksyon ay maaaring gamitin, na quantitatively characterizes ang lawak kung saan sa yugtong ito ng M. at A. ang mga posibilidad ng pag-save ng mga gastos sa paggawa ay ginagamit, i.e. paglago ng produksyon. paggawa:

kung saan ang tPM ay ang pagiging kumplikado ng paggawa ng isang produkto na may ganap (kumplikadong) mekanisasyon;

tNA at tPA - ang pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura na may bahagyang at buong auto.

1.4. Paggawa ng mga bahagi para sa awtomatikong produksyon.

1.4.1. Mga tampok ng disenyo ng produkto sa mga tuntunin ng automation

produksyon.

Ang disenyo ng produkto ay dapat tiyakin ang kakayahang makagawa nito sa pagmamanupaktura at pagpupulong. Ang paggamit ng mga tool sa automation ay nagbibigay ng mas mataas na atensyon sa disenyo ng mga produkto sa mga tuntunin ng pagpapadali sa oryentasyon, pagpoposisyon, at pagsasama sa panahon ng pagpupulong.

Karamihan sa mga paraan ng auto. para sa transportasyon at oryentasyon ng mga bahagi kumilos sa pamamagitan ng pagpindot, i.e. ginagamit nila ang geometry ng mga bahagi upang maisagawa ang oryentasyon at pagpoposisyon.

Isinasaalang-alang ito, maaari naming sabihin na ang pagpili ng isa o ibang paraan ng auto. ay ibabatay sa pagsusuri ng pag-uuri ng mga bagay sa produksyon sa pamamagitan ng mga geometric na parameter (ayon sa kanilang layunin at kanilang kamag-anak na laki).

Ang isa sa mga geometric na katangian ay simetrya.

Sa ilang mga kaso, ang simetrya ng mga bahagi ay nagpapadali sa automation, habang sa iba ay ginagawang imposible. Halimbawa fig. A1, lahat ng bahagi sa kanan ay simetriko, na ginagawang hindi kailangan ang oryentasyon; kanin. A2 - naglalarawan ng isa pang problema. Kung mga tampok ng disenyo ang bawat detalye ay mahirap makita ang balahibo. paraan, ang solusyon sa problema ay masira ang simetrya.

Ang mga detalye tulad ng mga cylinder at disc ay ang pinaka-malamang na mga kandidato para sa pagpapakilala ng mga tampok na walang simetriko, dahil nang walang orienting na mga palatandaan maaari silang kumuha ng hindi tiyak na bilang ng mga posisyon.

Ang mga hugis-parihaba na bahagi ay kadalasang nakikinabang sa simetriya dahil maaari silang magkaroon ng maliit na bilang ng mga posisyon.

Fig A1 Oryentasyon ng mga bahagi dahil sa simetrya.

Fig. A2 Oryentasyon ng mga bahagi dahil sa kawalaan ng simetrya. a) mahirap b) napabuti

Sa kasong ito, ang batas ng pamamahagi ng kabuuan ng mga random na variable na ito ay magkakaroon ng Gaussian o normal na distribusyon - fig. A5.

Mutual adhesion ng mga bahagi (Fig. 3)

Kapag naglo-load ng mga bahagi sa isang drive o iba pang aparato nang maramihan, madalas na nangyayari ang hindi pangkaraniwang bagay ng pagdirikit ng mga bahagi. Karaniwan halimbawa - bukal. Maraming mga bahagi ay may mga butas at protrusions na hindi gumagana na nauugnay sa isa't isa at hindi nilayon para sa pagsasama. Ang ratio ng mga sukat ng mga elementong ito ng mga bahagi ay dapat na ibukod ang posibilidad ng protrusion na pumasok sa butas at ang pagdirikit ng mga bahagi. (Larawan A3).

Ang mga uri ng mga sistema ng automation ay kinabibilangan ng:

• hindi nababagong mga sistema. Ito ay mga sistema kung saan ang pagkakasunud-sunod ng mga aksyon ay tinutukoy ng configuration ng kagamitan o mga kondisyon ng proseso at hindi mababago sa panahon ng proseso.
• programmable system. Ito ang mga system kung saan maaaring mag-iba ang pagkakasunod-sunod ng mga aksyon depende sa ibinigay na programa at configuration ng proseso. Ang pagpili ng kinakailangang pagkakasunud-sunod ng mga aksyon ay isinasagawa dahil sa isang hanay ng mga tagubilin na maaaring basahin at bigyang-kahulugan ng system.
• nababaluktot (self-tuning) na mga sistema. Ito ang mga system na maaaring pumili ng mga kinakailangang aksyon sa proseso ng trabaho. Ang pagbabago ng pagsasaayos ng proseso (pagkakasunod-sunod at mga kondisyon para sa pagsasagawa ng mga operasyon) ay isinasagawa batay sa impormasyon tungkol sa pag-unlad ng proseso.

Ang mga uri ng system na ito ay maaaring gamitin sa lahat ng antas ng pag-automate ng proseso nang paisa-isa o bilang bahagi ng pinagsamang sistema.

Sa bawat sektor ng ekonomiya, may mga negosyo at organisasyon na gumagawa ng mga produkto o nagbibigay ng mga serbisyo. Ang lahat ng mga negosyong ito ay maaaring hatiin sa tatlong grupo, depende sa kanilang "malayuan" sa chain ng pagproseso ng likas na yaman.

Ang unang pangkat ng mga negosyo ay mga negosyong kumukuha o gumagawa Mga likas na yaman. Kabilang sa mga naturang negosyo, halimbawa, ang mga producer ng agrikultura, mga kumpanya ng langis at gas.

Ang pangalawang pangkat ng mga negosyo ay mga negosyo na nagpoproseso ng mga natural na hilaw na materyales. Gumagawa sila ng mga produkto mula sa mga hilaw na materyales na mina o ginawa ng mga negosyo ng unang grupo. Kabilang sa mga naturang negosyo, halimbawa, ang mga negosyo sa industriya ng sasakyan, mga negosyong bakal, mga negosyo sa industriya ng electronics, mga planta ng kuryente, at mga katulad nito.

Ang ikatlong pangkat ay ang mga negosyo sa sektor ng serbisyo. Kabilang sa mga nasabing organisasyon, halimbawa, mga bangko, institusyong pang-edukasyon, mga institusyong medikal, mga restawran, atbp.

Para sa lahat ng mga negosyo, posibleng mag-isa ng mga pangkalahatang grupo ng mga proseso na nauugnay sa paggawa ng mga produkto o pagbibigay ng mga serbisyo.

Kasama sa mga prosesong ito ang:

• mga proseso sa negosyo;
• mga proseso ng disenyo at pag-unlad;
• proseso ng produksyon;
• mga proseso ng kontrol at pagsusuri.

• Ang mga proseso ng negosyo ay mga prosesong nagsisiguro ng pakikipag-ugnayan sa loob ng organisasyon at sa mga panlabas na stakeholder (mga customer, supplier, awtoridad sa regulasyon, atbp.). Kasama sa kategoryang ito ng mga proseso ang mga proseso ng marketing at benta, pakikipag-ugnayan sa mga mamimili, mga proseso ng pananalapi, tauhan, pagpaplano ng materyal at accounting, atbp.
• Mga proseso ng disenyo at pag-unlad Lahat ng prosesong kasangkot sa pagbuo ng isang produkto o serbisyo. Kasama sa mga prosesong ito ang mga proseso ng pagpaplano ng pag-unlad, pagkolekta at paghahanda ng paunang data, pagpapatupad ng proyekto, kontrol at pagsusuri ng mga resulta ng disenyo, atbp.
• Mga proseso ng paggawa ay ang mga prosesong kailangan para makagawa ng produkto o makapagbigay ng serbisyo. Kasama sa pangkat na ito ang lahat ng proseso ng produksyon at teknolohiya. Kasama rin sa mga ito ang pagpaplano ng mga kinakailangan at mga proseso sa pagpaplano ng kapasidad, mga proseso ng logistik, at mga proseso ng serbisyo.
• Mga proseso ng kontrol at pagsusuri- ang pangkat na ito ng mga proseso ay nauugnay sa pagkolekta at pagproseso ng impormasyon tungkol sa pagsasagawa ng mga proseso. Kasama sa mga naturang proseso ang mga proseso ng kontrol sa kalidad, pamamahala sa pagpapatakbo, mga proseso ng kontrol sa imbentaryo, atbp.

Karamihan sa mga prosesong kabilang sa mga pangkat na ito ay maaaring awtomatiko. Sa ngayon, may mga klase ng system na nagbibigay ng automation ng mga prosesong ito.

Diskarte sa Automation ng Proseso

Ang pag-aautomat ng proseso ay isang kumplikado at matagal na gawain. Upang matagumpay na malutas ang problemang ito, kinakailangan na sumunod sa isang tiyak na diskarte sa automation. Binibigyang-daan ka nitong pagbutihin ang mga proseso at makakuha ng ilang makabuluhang benepisyo mula sa automation.

Sa madaling sabi, ang diskarte ay maaaring mabalangkas tulad ng sumusunod:

• pag-unawa sa proseso. Upang i-automate ang proseso, kailangan mong maunawaan umiiral na proseso kasama ang lahat ng detalye nito. Ang proseso ay dapat na ganap na masuri. Ang mga input at output ng proseso, ang pagkakasunod-sunod ng mga aksyon, ang kaugnayan sa iba pang mga proseso, ang komposisyon ng mga mapagkukunan ng proseso, atbp., ay dapat matukoy.
• pagpapasimple ng proseso. Kapag naisagawa na ang pagsusuri ng proseso, kinakailangan na gawing simple ang proseso. Ang mga karagdagang operasyon na hindi nagdudulot ng halaga ay dapat bawasan. Ang mga indibidwal na operasyon ay maaaring pagsamahin o tumakbo nang magkatulad. Ang iba pang mga teknolohiya para sa pagpapatupad nito ay maaaring imungkahi upang mapabuti ang proseso.
• automation ng proseso. Magagawa lamang ang pag-automate ng proseso pagkatapos na gawing simple ang proseso hangga't maaari. Kung mas simple ang daloy ng proseso, mas madali itong i-automate at magiging mas mahusay ang automated na proseso.

Mga yugto at paraan ng automation ng produksyon

Ang nangunguna sa automation ay ang kumplikadong mekanisasyon ng produksyon, kung saan ang mga pisikal na pag-andar ng isang tao sa proseso ng produksyon ay ginanap gamit ang mga manu-manong mekanismo. Kasabay nito, ang paggawa ng tao ay pinadali ng pisikal, at ang kontrol ng mga mekanismo ay naging pangunahing aktibidad nito. Ang mekanisasyon ay naglalayong pagaanin ang mga kondisyon paggawa ng tao at pagpapabuti ng pagganap nito.

Habang umuunlad ang mekanisasyon, ang gawain ng ganap o bahagyang pag-automate ng kontrol ng mga mekanismo ay lumitaw. Bilang resulta ng paglutas ng problemang ito, ang teknolohikal na automata ay nilikha na may kakayahang higit pa o mas kaunti mababang antas gumanap ng mga function ng produksyon nang walang interbensyon ng tao. Ang paglitaw at pagkalat ng mga teknolohikal na makina ay naglatag ng pundasyon para sa automation ng produksyon.

Sa pagbuo ng automation, ang isang bilang ng mga sunud-sunod na yugto ay maaaring makilala, ang bawat isa ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglitaw ng mga bagong tool sa automation at ang pagpapalawak ng komposisyon ng mga bagay na automation ng produksyon. Sa buod, kaugnay ng industriyal na produksyon, maaari nating makilala ang mga sumusunod na pangunahing yugto ng automation.

1. Mass production automation. Sa malawakang produksyon ng mga produktong pang-industriya, ang gawain ng pagtaas ng produktibidad ng paggawa ay partikular na talamak. Dito, ang mga makabuluhang gastos para sa mga tool sa automation ay posible, dahil nauugnay sa isang yunit ng produksyon (na may malaking bilang ng mga yunit ng produksyon), humantong sila sa isang katanggap-tanggap na pagtaas sa presyo nito.

Bilang resulta, nagiging kapaki-pakinabang ang paglikha at paggamit sa paggawa ng mga dalubhasa at espesyal na teknolohikal na makina. Ang bawat naturang makina ay idinisenyo para sa isang solong teknolohikal na operasyon o isang limitadong hanay ng mga teknolohikal na operasyon sa paggawa ng isang partikular na produkto. Ang gawain ng muling pagsasaayos ng makina para sa paggawa ng iba pang mga produkto ay maaaring nakatakda sa isang limitadong lawak, o hindi nakatakda sa lahat.

Ang pangunahing layunin ng automation ay upang makakuha ng maximum na produktibo. Ang teknolohikal na proseso ng pagmamanupaktura ng isang produkto ay nahahati sa mga simpleng operasyon ng maikling tagal, na maaaring isagawa nang magkatulad sa iba't ibang teknolohikal na makina.

Ang mga linya ng produksyon ay nilikha mula sa mga teknolohikal na makina alinsunod sa pagkakasunud-sunod ng mga teknolohikal na operasyon ng proseso ng pagmamanupaktura ng produkto. Ang isang karagdagang pagtaas sa antas ng automation ay nakamit sa pamamagitan ng pag-automate ng inter-operational na transportasyon at intermediate na imbakan (mga inter-operational na tindahan ng mga semi-tapos na produkto). Ang resulta ng naturang kumplikadong automation ng teknolohikal na proseso ay ang paglikha ng mga awtomatikong linya.

Ang awtomatikong linya ay nagpapatupad sa awtomatikong mode ng teknolohikal na proseso ng pagmamanupaktura ng isang tiyak na produkto. Ang awtomatikong linya upang makamit ang pinakamataas na produktibidad ay binuo mula sa espesyal at espesyal na kagamitan. Ang paglikha at pagpapatupad ng isang awtomatikong linya ay nangangailangan ng maraming oras at mga gastos sa materyal Samakatuwid, ang mga naturang linya ay matipid lamang sa mass production ng mga produkto, kapag ang parehong produkto ay patuloy na ginawa sa malalaking dami sa hindi nagbabagong anyo sa loob ng ilang taon. Ang mga awtomatikong linya ay may limitadong mga pagkakataon para sa pagbabago sa paggawa ng iba pang mga produkto, o ang gayong mga pagkakataon ay hindi ibinibigay.

Dahil ang paggamit ng mga awtomatikong linya at paikot na teknolohikal na makina ay limitado sa mass at malakihang produksyon, ang mga volume ng automated na produksyon batay sa mga ito ay katumbas na limitado. Ayon sa iba't ibang mga pagtatantya, ang dami ng masa at malakihang produksyon ay mula 15 hanggang 20% ​​ng kabuuang produksyon, at ang bahaging ito ay may posibilidad na bumaba. Dahil dito, ang antas ng automation ng produksyon sa tulong ng mga awtomatikong linya at cycle machine ay maaaring hindi hihigit sa 15-20%. Sa katotohanan, ang antas na ito ay mas mababa pa.

Ang mga cyclic technological machine at awtomatikong linya ay kabilang sa mga paraan ng "hard" automation. Sa kanilang tulong, posible na makamit ang napakataas na produktibidad sa paggawa, ngunit ang saklaw ng naturang mga tool ay limitado, at sa kanilang batayan lamang, imposible ang buong automation ng produksyon.

2. Automation ng mga pangunahing operasyon sa pagpoproseso ng produksyon ng maraming produkto. Kabilang sa produksyon ng maraming produkto ang paggawa ng iba't ibang produkto sa mga batch ng limitadong dami sa limitadong panahon. Ang hanay ng mga produkto at dami ng mga batch ay maaaring mag-iba-iba: mula sa mga solong item hanggang sa mga batch ng medium-scale na produksyon.

Sa produksyon ng maraming produkto, ang mga kagamitang teknolohikal ay dapat na higit sa lahat ay unibersal at nagbibigay ng muling pagsasaayos at muling pagsasaayos para sa paggawa ng iba't ibang mga produkto (sa loob ng mga teknolohikal na kakayahan ng kagamitan). Sa kaso ng automated production, ang naturang readjustment at restructuring ay dapat na awtomatikong isagawa na may pinakamababang halaga ng manual operations o sa kanilang kumpletong pag-aalis.

Ang katuparan ng mga nakalistang kundisyon ay tumutukoy sa "flexible" na automation. Ang pangunahing prinsipyo ng flexible automation ay ang prinsipyo ng programmatic control ng teknolohikal na kagamitan. Ang operating cycle ng teknolohikal na makina ay itinakda ng isang control program na naglalaman ng isang naka-code na paglalarawan ng pagkakasunud-sunod ng mga elemento ng cycle gamit ang ilang mga simbolo. Ang control program ay binuo nang hiwalay mula sa kinokontrol na kagamitan at iginuhit sa ilang machine medium, na ginagawang posible na basahin ito. awtomatikong aparato kontrol ng teknolohikal na makina.

Sa kauna-unahang pagkakataon, ang prinsipyong ito (na bumangon at napabuti sa panahon ng kontrol ng computer) ay ipinatupad para sa automation ng mga metal-cutting machine tool. Ang mga machine tool na may numerical control (CNC) ay lumitaw at nagsimulang malawak na ibinahagi. Ang mga unang modelo ng CNC machine, dahil sa hindi sapat na pagiging perpekto, ay kinakailangan, kapag binabago ang siklo ng pagtatrabaho, hindi lamang ang pagpapalit ng control program, kundi pati na rin ang ilang mga manu-manong operasyon para sa muling pagsasaayos. Ang mga naturang makina ay naging epektibo kapag nagpoproseso ng mga batch ng parehong uri ng mga bahagi na may dami ng hindi bababa sa 50-100 piraso. Habang ang mga prinsipyo ng CNC ay napabuti at mga teknikal na solusyon ang limitasyong ito ay patuloy na ibinababa, at sa kasalukuyan ang mga makinang CNC ay epektibo kahit sa indibidwal na produksyon.

Sa una, ang mga CNC machine ay nilikha para sa ibang mga klase mekanikal na pagproseso. Kasunod nito, naging laganap ang mga multi-operational CNC machine na may awtomatikong pagbabago ng processing tool (machining centers).

Binibigyang-daan ka ng mga CNC machine na i-automate ang proseso ng pagproseso ng mga bahagi at nababaluktot, dahil maaari silang i-reconfigure upang iproseso ang mga bahagi ng ibang hugis sa pamamagitan ng pagpapalit ng control program. Ang sitwasyong ito ay ginagawang posible, halimbawa, upang i-automate ang proseso ng pagbabago ng makina at, dahil dito, pinapataas ang antas ng automation ng produksyon.

Ang prinsipyo ng CNC, dahil sa kahusayan nito, ay naging laganap para sa iba pang mga teknolohikal na kagamitan, na naging posible upang magbigay ng nababaluktot na automation ng iba't ibang mga teknolohikal na operasyon. Pangunahing ginagamit ang CNC equipment sa mechanical engineering, paggawa ng instrumento at metalworking. Gayunpaman, ang paggamit nito ay hindi limitado sa mga nakalistang industriya.

Ang pangunahing kawalan ng CNC equipment ay ang kakulangan ng automation ng auxiliary operations at ang pangangailangan para sa manu-manong pagpapanatili ng kagamitan. Ang sitwasyong ito ay humahantong sa pagbaba sa kadahilanan ng paggamit ng kagamitan sa antas na 40-60%.

3. Industrial robotics. Ang pag-automate ng mga pangunahing operasyon ng mga teknolohikal na proseso ay humantong sa isang pagtaas sa kontradiksyon sa pagitan ng antas ng kanilang automation at ang antas ng automation ng mga auxiliary na operasyon (pangunahin ang paglo-load at pag-alis ng mga awtomatikong kagamitan). Bilang isang paraan ng pag-aalis ng kontradiksyon na ito, ang konsepto ng isang program-controlled tunable automat ay iminungkahi para sa pagsasagawa ng mga auxiliary operation para sa pagseserbisyo ng mga automated na kagamitan.

Ang ganitong mga makina ay lumitaw noong ikaanimnapung taon ng huling siglo at tinawag na mga robot na pang-industriya (IR). Ang mga unang pag-unlad ng mga robot na pang-industriya ay nakatuon sa pagpapalit ng isang tao kapag naglo-load ng mga workpiece sa mga teknolohikal na makina at naglalabas ng mga naprosesong produkto. Sa batayan ng teknolohikal na makina at ang robot na naghahatid dito, ang mga robotic technological complex (RTC) ay nilikha, na kumplikadong automated na mga teknolohikal na selula.

Sa tulong ng RTK, nagiging posible na komprehensibong i-automate ang mga indibidwal na teknolohikal na operasyon o isang limitadong hanay ng mga teknolohikal na operasyon sa isang produksyon ng maraming produkto. Ang mga unang RTK na gumagamit ng simpleng CR na may cycle control ay epektibo sa medium-scale na produksyon. Sa pagpapabuti ng PR (CNC robots, adaptive robots, intelligent robots), ang kanilang flexibility at ang posibilidad ng epektibong paggamit sa small-scale at indibidwal na produksyon ay tumataas.

Ang mga robot na pang-industriya ay patuloy na nagpapabuti. Sa proseso ng pagpapabuti, ang mga teknikal na katangian ng mga robot ay napabuti, ang kanilang pag-andar ay lumalawak, at ang saklaw ng aplikasyon ay lumalawak. Sa kasalukuyan, ang karamihan ng ginawang PR ay nakatuon sa pagganap ng mga teknolohikal na operasyon: hinang, pagpipinta, pagpupulong at ilang iba pang mga pangunahing teknolohikal na operasyon. Kasabay ng mga naturang robot, patuloy na ginagamit ang mga robot sa paglo-load at pagbabawas, mga transport robot, atbp.

4. Automation ng pamamahala. Ang pamamahala sa anumang produksyon ay nangangailangan ng paglutas ng malaking halaga ng mga gawain para sa pagkolekta at pagproseso ng impormasyon, paggawa ng mga desisyon at pagsubaybay sa kanilang pagpapatupad. Ang mga makabuluhang mapagkukunan ng tao ay naaakit upang malutas ang mga problema sa pamamahala. Kalidad ng solusyon mga gawain sa pamamahala higit na tinutukoy ang resulta ng produksyon.

Ang posibilidad ng automation ng pamamahala ay lumitaw sa pag-unlad at malawakang paggamit ng mga computer, kapag ang mga computer ay naging magagamit para sa paggamit ng mga indibidwal na negosyo. Nagkaroon ng posibilidad ng automation (sa tulong ng isang computer at ang kaukulang software) mga proseso para sa pagkolekta at pagproseso ng impormasyon na kinakailangan para sa paggawa ng mga desisyon sa pamamahala at pagsubaybay sa pag-unlad ng produksyon. Sa paggamit ng mga computer, mga problema sa pagpaplano ng produksyon, mga problema sa materyal na suporta, mga problema sa accounting para sa paggawa at sahod, pati na rin ang maraming iba pang mga problema sa pamamahala ng produksyon, ay nagsimulang malutas.

Ang solusyon sa naturang mga problema ay hindi mahigpit na nakatali sa oras sa mga proseso ng produksyon at maaaring isagawa sa oras ng "machine" ng computer, i.e. sa isang yugto ng panahon na kinakailangan para sa pagpapatupad ng nauugnay na programa sa computer. Ang katangian para sa yugtong ito ng automation ay ang paglikha ng mga sentralisadong sentro ng computing sa produksyon para sa paglutas ng mga problema sa kontrol. Ang komunikasyon sa pagitan ng mga computer at produksyon ay pangunahing isinagawa gamit ang mga tauhan ng pagpapatakbo.

Katulad sentralisadong sistema tinatawag na automated production control systems (APCS). Ang automated control system ay nagbibigay ng solusyon sa mga problema ng organisasyonal at dispatching production management. Ang pangunahing epekto ng pagpapakilala ng mga awtomatikong sistema ng kontrol ay upang mabawasan ang oras na kinakailangan para sa paggawa ng mga desisyon sa pamamahala, dagdagan ang kahusayan ng pamamahala at kalidad nito, pati na rin bawasan ang mga tauhan ng pamamahala na kasangkot sa nakagawiang pagproseso ng impormasyon.

Ang isang makabuluhang halaga ng pamamahala sa produksyon ay nahuhulog sa mga gawain ng pagpapatakbo at teknikal na pamamahala ng mga kagamitan sa produksyon at mga teknolohikal na proseso. Upang i-automate ang solusyon ng mga problemang ito, kinakailangan na magbigay ng direktang koneksyon sa pagitan ng control computer at mga control object. Bilang karagdagan, ang mga gawain ng pagpapatakbo at teknikal na pamamahala ay dapat malutas sa totoong oras ng kinokontrol na proseso.

Samakatuwid, kasama ang mga awtomatikong sistema ng kontrol, lumitaw ang mga awtomatikong sistema ng kontrol sa proseso (APCS), na nagbibigay ng mga awtomatikong solusyon para sa mga gawain ng pagpapatakbo, teknikal, pagpapadala at pamamahala ng organisasyon ng mga indibidwal na proseso ng teknolohikal ng produksyon. Ang pagsasama-sama ng mga automated na proseso ng control system sa isang automated technological complex ay nagsisiguro sa pagpapatupad ng konsepto ng unmanned technology sa produksyon.

5. Automation ng engineering work. Ang produksyon ay nangangailangan ng halaga ng mataas na kasanayang paggawa ng mga espesyalista - mga inhinyero. Ang mga inhinyero ay bumuo ng mga bagong produkto, nagsasagawa ng pananaliksik at pagsubok, bumuo ng mga bagong proseso at nag-upgrade ng mga luma. Kung walang paggawa sa engineering, imposible ang pag-unlad ng produksyon. Ang halaga ng pagbabayad ng engineering labor sa mga gastos sa produksyon ay isang makabuluhang bahagi (ayon sa mga pamantayan ng mga industriyalisadong bansa).

Ang pagnanais na dagdagan ang kahusayan ng gawaing inhinyero, bawasan ang mga gastos sa materyal at oras para sa pagdidisenyo ng mga bago o modernisadong produkto, para sa pananaliksik, para sa paghahanda ng produksyon ay humantong sa paglitaw ng naaangkop na mga awtomatikong sistema. Ang batayan ng naturang mga sistema ay ang paggamit ng mga kompyuter, dahil ang gawaing inhinyero ay gawaing intelektwal. Ang mga karaniwang problema sa engineering ay mga heuristic na problema batay sa isang malaking halaga ng karaniwang gawain.

Karaniwang gawain (pagkuha background na impormasyon, disenyo ng mga resulta, disenyo ng mga guhit at mga dokumento ng teksto, atbp.) sa karamihan ng mga kaso ay nagpapahiram sa kanilang sarili sa algorithmization (paglalarawan sa anyo ng isang deterministikong pagkakasunud-sunod ng mga simpleng operasyon) at, samakatuwid, maaari silang maging awtomatiko gamit ang isang computer. Sa prinsipyo, ang anumang proseso na maaaring i-algorithm ay maaaring awtomatiko.

Ang mga paraan ng pag-aautomat ng gawaing inhinyero ay mga software na nakabatay sa computer at mga hardware complex: mga sistema ng pag-aautomat ng disenyo (CAD), mga awtomatikong sistema siyentipikong pananaliksik(ASNI), mga awtomatikong sistema para sa teknolohikal na paghahanda ng produksyon (ASTPP). Ang unang dalawang sistema ay ginagamit ng mga taga-disenyo at mananaliksik upang bumuo ng bago o mag-upgrade ng mga umiiral nang produkto. Ang resulta ng kanilang trabaho ay mga teknikal at gumaganang proyekto ng mga bagong produkto.

Upang maipatupad ang mga proyektong ito, kinakailangan upang ihanda ang produksyon ng mga dinisenyong produkto. Ang gawaing ito ay itinalaga sa mga espesyalista-teknologist na nagdidisenyo ng mga bagong teknolohikal na proseso o nag-modernize ng mga umiiral na. Upang i-automate ang gawain ng mga technologist (yaong mga gawa na nagpapahiram sa kanilang sarili sa algorithmization), ang ASTPP ay inilaan. Ang paggamit ng ASTPP ay nagbibigay-daan sa iyo upang madagdagan ang kahusayan ng paghahanda ng produksyon, bawasan ang mga gastos sa materyal at oras para sa prosesong ito, pagbutihin ang kalidad ng mga resulta at bawasan ang mga gastos sa paggawa ng tao.

6. Pagsasama-sama ng mga automated production system sa iisang flexible automated production (FAP). Ang integrasyon ay ang pagbabahagi at pakikipag-ugnayan ng mga sistema ng automation sa itaas upang makamit ang sukdulang layunin ng produksyon. Kasabay nito, ang mga sistema ng automation para sa mga intelektwal na pag-andar ng tao (disenyo, pamamahala, pananaliksik, pag-unlad ng teknolohiya) ay gumagamit ng mga karaniwang database, na nagsisiguro ng direktang pagpapalitan ng impormasyon sa pagitan nila.

Sa GAP, ang pangunahing prinsipyo ng kagamitan at kontrol sa proseso ay ang kontrol ng software ng computer, na nagsisiguro sa muling pagsasaayos ng produksyon para sa produksyon ng mga bago o na-upgrade na produkto sa pamamagitan ng software (pagpapalit ng mga control program) sa isang automated na mode. Bilang resulta, ang produksyon ay nakakakuha ng pag-aari ng kakayahang umangkop at nagpapatupad ng konsepto ng nababaluktot na teknolohiya. Ginagawang posible ng pinagsamang automation ng paggawa ng tao na bawasan ang bahagi ng paggawa ng tao sa GAP ng 20 beses kumpara sa tradisyonal na produksyon. Ang ganitong produksyon ay nagpapatupad ng konsepto ng unmanned technology.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng HAP, ang parehong pisikal at intelektwal na paggana ng isang tao ay awtomatiko. Ang mga computer ay ang pangunahing paraan para sa pag-automate ng mga intelektwal na function. Samakatuwid, ang HAP ay madalas na tinutukoy bilang integrated at computerized na produksyon.

1. Mga tampok ng disenyo ng mga teknolohikal na proseso sa mga kondisyon ng awtomatikong produksyon

Ang batayan ng automation ng produksyon ay mga teknolohikal na proseso (TP), na dapat tiyakin ang mataas na produktibo, pagiging maaasahan, kalidad at kahusayan ng mga produkto ng pagmamanupaktura.

Ang isang tampok na katangian ng pagproseso at pagpupulong ng TP ay ang mahigpit na oryentasyon ng mga bahagi at tool na nauugnay sa bawat isa sa daloy ng trabaho (ang unang klase ng mga proseso). Ang paggamot sa init, pagpapatayo, pagpipinta, atbp., Hindi tulad ng pagproseso at pagpupulong, ay hindi nangangailangan ng isang mahigpit na oryentasyon ng bahagi (ang pangalawang klase ng mga proseso).

Ang TP ay inuri ayon sa pagpapatuloy sa discrete at tuluy-tuloy.

Ang pagbuo ng TP AP kumpara sa teknolohiya ng hindi awtomatikong produksyon ay may sariling mga detalye:

1. Kasama sa Automated TP hindi lamang ang magkakaibang mga operasyon sa machining, kundi pati na rin ang pressure treatment, heat treatment, assembly, inspeksyon, packaging, pati na rin ang transport, storage at iba pang mga operasyon.

2. Ang mga kinakailangan para sa flexibility at automation ng mga proseso ng produksyon ay nagdidikta ng pangangailangan para sa isang komprehensibo at detalyadong pag-aaral ng teknolohiya, isang masusing pagsusuri ng mga pasilidad ng produksyon, pag-aaral ng ruta at teknolohiya ng pagpapatakbo, tinitiyak ang pagiging maaasahan at kakayahang umangkop ng proseso ng pagmamanupaktura ng mga produkto na may isang binigay na kalidad.

3. Sa malawak na hanay ng mga produkto, ang mga teknolohikal na solusyon ay multivariate.

4. Ang antas ng pagsasama-sama ng trabaho na isinagawa ng iba't ibang mga teknolohikal na departamento ay tumataas.

Mga pangunahing prinsipyo ng pagtatayo ng teknolohiya ng machining sa APS

1.Ang prinsipyo ng pagkakumpleto . Dapat itong magsikap na gawin ang lahat ng mga operasyon sa loob ng parehong APS nang walang intermediate na paglipat ng mga semi-tapos na produkto sa iba pang mga yunit o auxiliary na opisina.

2.Ang prinsipyo ng mababang-operasyon na teknolohiya. Pagbubuo ng TP na may pinakamataas na posibleng pagsasama-sama ng mga operasyon, na may pinakamababang bilang ng mga operasyon at pag-install sa mga operasyon.

3.Ang prinsipyo ng teknolohiyang "maliit na tao". Tinitiyak ang awtomatikong operasyon ng APS sa loob ng buong ikot ng produksyon.

4.Ang prinsipyo ng "no-debug" na teknolohiya . Pagbuo ng mga teknikal na solusyon na hindi nangangailangan ng pag-debug sa mga posisyon sa trabaho.

5.Ang prinsipyo ng aktibong kinokontrol na teknolohiya. Organisasyon ng pamamahala ng TP at pagwawasto ng mga desisyon sa disenyo batay sa gumaganang impormasyon tungkol sa pag-unlad ng TP. Parehong ang mga teknolohikal na parameter na nabuo sa yugto ng kontrol at ang mga paunang parameter ng teknolohikal na paghahanda ng produksyon (TPP) ay maaaring itama.

6.Prinsipyo ng pinakamainam . Paggawa ng desisyon sa bawat yugto ng pamamahala ng TPP at TP batay sa iisang pamantayan ng optimality.

Bilang karagdagan sa mga isinasaalang-alang para sa teknolohiya ng APS, ang iba pang mga prinsipyo ay katangian din: teknolohiya ng computer, seguridad ng impormasyon, pagsasama, walang papel na dokumentasyon, teknolohiya ng grupo.

2. Tipikal at pangkat na TP

Ang pag-type ng mga teknolohikal na proseso para sa mga pangkat ng mga bahagi na katulad sa pagsasaayos at mga teknolohikal na tampok ay nagbibigay para sa kanilang paggawa ayon sa parehong teknolohikal na proseso, batay sa paggamit ng mga pinaka-advanced na pamamaraan ng pagproseso at tinitiyak ang pagkamit ng pinakamataas na produktibidad, ekonomiya at kalidad. Nakabatay ang typification sa mga panuntunan para sa pagproseso ng mga indibidwal na elementary surface at sa mga panuntunan para sa pagtatalaga ng pagkakasunud-sunod kung saan pinoproseso ang mga surface na ito. Karaniwang ginagamit ang mga TC sa malakihan at mass production.

Ang prinsipyo ng teknolohiya ng grupo ay sumasailalim sa teknolohiya ng muling pagsasaayos ng produksyon - maliit at katamtamang sukat. Sa kaibahan sa TP typification na may teknolohiya ng grupo karaniwang tampok ay ang pagkakapareho ng mga naprosesong ibabaw at ang kanilang mga kumbinasyon. Samakatuwid, ang mga pamamaraan ng pagpoproseso ng grupo ay tipikal para sa pagproseso ng mga bahagi na may malawak na hanay.

Parehong ang typification ng TP at ang pamamaraan ng teknolohiya ng grupo ay ang mga pangunahing direksyon para sa pag-iisa ng mga teknolohikal na solusyon na nagpapataas ng kahusayan sa produksyon.

Pag-uuri ng mga bahagi

Ang pag-uuri ay isinasagawa upang matukoy ang mga grupo ng mga teknolohikal na homogenous na bahagi para sa kanilang magkasanib na pagproseso sa isang kapaligiran ng produksyon ng grupo. Isinasagawa ito sa dalawang yugto: pangunahing pag-uuri, i.e. coding ng mga detalye ng produksiyon na pinag-aaralan ayon sa disenyo at mga teknolohikal na tampok; pangalawang pag-uuri, ibig sabihin, pagpapangkat ng mga bahagi na may pareho o bahagyang magkaibang mga katangian ng pag-uuri.

Kapag nag-uuri ng mga bahagi, dapat isaalang-alang ang mga sumusunod na tampok: istruktura - pangkalahatang sukat, timbang, materyal, uri ng pagproseso at workpiece; bilang ng mga operasyon sa pagproseso; katumpakan at iba pang mga tagapagpahiwatig.

Ang pagpapangkat ng mga bahagi ay isinasagawa sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: pagpili ng isang hanay ng mga bahagi sa antas ng klase, halimbawa, mga katawan ng rebolusyon para sa produksyon ng machining; pagpili ng isang hanay ng mga bahagi sa antas ng subclass, halimbawa, mga bahagi ng uri ng baras; pag-uuri ng mga bahagi sa pamamagitan ng kumbinasyon ng mga ibabaw, halimbawa, mga shaft na may kumbinasyon ng makinis na cylindrical na ibabaw; pagpapangkat ayon sa pangkalahatang mga sukat na may pagpili ng mga lugar na may pinakamataas na density ng pamamahagi ng laki; pagpapasiya ayon sa diagram ng mga lugar na may pinakamalaking bilang ng mga pangalan ng bahagi.

Paggawa ng mga disenyo ng produkto para sa mga kondisyon ng aksidente

Ang disenyo ng isang produkto ay itinuturing na manufacturable kung ang paggawa at pagpapatakbo nito ay nangangailangan ng kaunting paggasta ng mga materyales, oras at pera. Ang pagtatasa ng kakayahang gumawa ay isinasagawa ayon sa kwalitatibo at dami ng pamantayan nang hiwalay para sa mga blangko, mga bahagi ng makina, mga yunit ng pagpupulong.

Ang mga bahaging ipoproseso sa AM ay dapat na advanced sa teknolohiya, ibig sabihin, simple sa hugis, mga sukat, binubuo ng mga karaniwang ibabaw at may pinakamataas na rate ng paggamit ng materyal.

Ang mga bahagi na tipunin ay dapat magkaroon ng maraming karaniwang mga ibabaw ng koneksyon hangga't maaari, ang pinakasimpleng elemento ng oryentasyon ng mga yunit ng pagpupulong at mga bahagi.

3. Mga tampok ng disenyo ng mga teknolohikal na proseso para sa paggawa ng mga bahagi sa mga awtomatikong linya at CNC machine

Ang awtomatikong linya ay isang tuluy-tuloy na operating complex ng magkakaugnay na kagamitan at mga control system, kung saan kailangan ang buong oras na pag-synchronize ng mga operasyon at mga transition. Ang pinaka-epektibong paraan ng pag-synchronize ay ang konsentrasyon at pagkita ng kaibahan ng TP.

Pagkita ng kaibhan ng teknolohikal na proseso, pagpapagaan at pag-synchronize ng mga transition - mga kinakailangang kondisyon pagiging maaasahan at pagganap. Ang labis na pagkakaiba-iba ay humahantong sa komplikasyon ng mga kagamitan sa serbisyo, isang pagtaas sa mga lugar at dami ng serbisyo. Ang isang kapaki-pakinabang na konsentrasyon ng mga operasyon at paglipat, nang hindi halos binabawasan ang pagiging produktibo, ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng pagsasama-sama, gamit ang mga multi-tool na pagsasaayos.

Upang i-synchronize ang trabaho sa isang awtomatikong linya (AL), tinutukoy ang isang tool sa paglilimita, isang makina sa paglilimita at isang seksyon ng paglilimita, ayon sa kung saan ang totoong siklo ng paglabas ng AL (min) ay itinakda ayon sa formula

saan F - ang aktwal na pondo ng kagamitan, h; N- release program, mga PC.

Upang matiyak ang mataas na pagiging maaasahan, ang AL ay nahahati sa mga seksyon na konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng mga storage device na nagbibigay ng tinatawag na flexible na koneksyon sa pagitan ng mga seksyon, na tinitiyak ang independiyenteng operasyon ng mga katabing seksyon sa kaganapan ng isang pagkabigo sa isa sa mga ito. Ang isang matibay na koneksyon ay pinananatili sa loob ng site. Para sa mga hard-coupled na kagamitan, mahalagang planuhin ang timing at tagal ng mga nakaplanong shutdown.

Ang mga CNC machine ay nagbibigay ng mataas na katumpakan at kalidad ng mga produkto at maaaring gamitin sa pagproseso ng mga kumplikadong bahagi na may tumpak na stepped o curved contours. Binabawasan nito ang gastos sa pagproseso, kwalipikasyon at bilang ng mga tauhan. Ang mga tampok ng pagproseso ng mga bahagi sa mga CNC machine ay tinutukoy ng mga tampok ng mga makina mismo at, una sa lahat, ang kanilang mga CNC system, na nagbibigay ng:

1) pagbabawas ng oras ng pagsasaayos at muling pagsasaayos ng kagamitan; 2) pagtaas ng pagiging kumplikado ng mga ikot ng pagproseso; 3) ang posibilidad ng pagpapatupad ng cycle moves na may kumplikadong curvilinear trajectory; 4) ang posibilidad ng pag-iisa ng mga control system (CS) ng mga machine tool sa CS ng iba pang kagamitan; 5) ang posibilidad ng paggamit ng computer upang kontrolin ang mga CNC machine na bahagi ng APS.

Mga pangunahing kinakailangan para sa teknolohiya at organisasyon ng machining sa reconfigurable APS sa halimbawa ng paggawa ng mga pangunahing standard na bahagi

Ang pag-unlad ng teknolohiya sa APS ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pinagsamang diskarte - isang detalyadong pag-aaral ng hindi lamang ang pangunahing, kundi pati na rin ang mga pandiwang pantulong na operasyon at paglipat, kabilang ang transportasyon ng mga produkto, ang kanilang kontrol, imbakan, pagsubok, at packaging.

Upang patatagin at pagbutihin ang pagiging maaasahan ng pagproseso, dalawang pangunahing pamamaraan para sa pagbuo ng TP ay ginagamit:

1) ang paggamit ng kagamitan na nagbibigay ng maaasahang pagproseso na halos walang interbensyon ng operator;

2) regulasyon ng mga parameter ng TP batay sa kontrol ng mga produkto sa panahon mismo ng proseso.

Upang mapataas ang flexibility at kahusayan, ginagamit ng APS ang prinsipyo ng teknolohiya ng grupo.

4. Mga tampok ng pag-unlad ng teknolohikal na proseso para sa awtomatiko at robotic na pagpupulong

Ang awtomatikong pagpupulong ng mga produkto ay isinasagawa sa mga makina ng pagpupulong at AL. Ang isang mahalagang kondisyon para sa pagbuo ng isang nakapangangatwiran na TP para sa awtomatikong pagpupulong ay ang pag-iisa at normalisasyon ng mga koneksyon, i.e., nagdadala sa kanila sa isang tiyak na hanay ng mga uri at katumpakan.

Ang pangunahing pagkakaiba sa paggawa ng robot ay ang pagpapalit ng mga assembler sa pamamagitan ng mga robot ng pagpupulong at ang pagpapatupad ng kontrol sa pamamagitan ng mga control robot o mga awtomatikong control device.

Dapat isagawa ang robotic assembly sa prinsipyo ng kumpletong pagpapalitan o (mas madalas) sa prinsipyo ng pagpapalit ng grupo. Ang posibilidad ng angkop, pagsasaayos ay hindi kasama.

Ang pagpapatupad ng mga operasyon ng pagpupulong ay dapat magpatuloy mula sa simple hanggang sa kumplikado. Depende sa pagiging kumplikado at mga sukat ng mga produkto, ang anyo ng organisasyon ng pagpupulong ay pinili: nakatigil o conveyor. Ang komposisyon ng RTK ay assembly equipment at fixtures, isang transport system, operational assembly robots, control robots, at isang control system.