|
ФPAГMEHT УЧЕБНИКА (...) ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВ
1.1. Основные понятия об автоматизации и направления ее развития
Автоматизация производственных процессов представляет собой комплекс мероприятий по разработке новых прогрессивных технологических процессов и проектированию на их основе высокопроизводительного технологического оборудования и оснастки, выполняющих рабочие и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека.
Автоматизация — это комплексная конструкторско-технологическая задача создания новой техники на базе прогрессивных технологических методов обработки, контроля н сборки. Ни одна отрасль науки и техники не развивается сейчас столь динамично, как автоматизация. Она проникает во все сферы экономики, опережая развитие остальных отраслей. С этой точки зрения автоматизацию можно рассматривать как средство повышения производительности общественного труда и снижения себестоимости изготовления продукции, улучшения ее качества, высвобождения большого количества рабочих» сокращения производственных площадей и коренного улучшения условий и безопасности труда.
До недавнего времени основным направлением автоматизации в машиностроении была автоматизация технологических процессов механической обработки и создание соответствующего полуавтоматического и автоматического оборудования. В последние годы широко развернуты работы по автоматизации процессов сборки и контроля, внедрению ее в звготовительные и вспомогательные цехи. Очень высокая эффективность автоматизации на погрузочно-разгрузочных, складских и транспортных операциях.
Важнейшей задачей сегодняшнего дня является автоматизация управления предприятием и, прежде всего, сбор и обработка текущей информации о состоянии всех звеньев производственного процесса, системы учета и оперативного планирования. Решением этой задачи с помощью ЭВМ завершается автоматизация всего производственного процесса как конечной ее цели.
В зависимости от количества охваченных автоматизацией операций и работ производственного процесса она подразделяется на частичную и комплексную. Частичная автоматизация заключается в том, что наряду с обычным оборудованием в цехах установлены и используются автоматы и полуавтоматы. Частичную автоматизацию необходимо осуществлять в первую очередь для весьма трудоемких, тяжелых, профессионально вредных, монотонных и однообразных операции с целью освобождения рабочих от их выполнения.
Комплексная автоматизация производственного процесса является высшей формой автоматизации, при которой из технологического и вспомогательного оборудования создаются автоматические линии, участки, цехи и заводы с широким использованием ЭВМ, автоматических систем управления производством, систем управления качеством и т. д. При комплексной автоматизации появляется возможность осуществлять в едином потоке процессы получения заготовок и их механической обработки, контроля, термической или химико-термической обработки, сборки, окраски и упаковки. Непрерывная работа в едином потоке позволяет частично или полностью ликвидировать промежуточные склады, сократить производственные заделы и длительность цикла производства, упростить планирование производства и учет производимой продукции.
Широкое использование ЭВМ в промышленности позволило от комплексной автоматизации производственных процессов перейти на использование автоматизированных и автоматических систем управления сложными технологическими процессами и производствами, т. е. к созданию АСУТП (автоматизированной системы управления технологическими процессами).
Вопрос об автоматизации возник в связи с необходимостью массового выпуска деталей на специализированных участках, цехах и заводах. Исходя из этого и считалось до недавнего времени, что автоматизация выгодна и возможна только в условиях массового производства. Не умаляя ее значение и эффективность, а, наоборот, расширяя ее границы и возможности за счет унификации, нормализации и стандартизации в массовом производстве, можно утвердительно сказать, что автоматизация также выгодна и эффективна в условиях серийного и единичного производства.
Так как в обшем объеме машиностроения серийное, мелкосерийное н единичное производства занимают еще значительную долю, то проблема их автоматизации в настоящее время является задачей первостепенной важности. От успешного решения этой задачи зависит уровень автоматизации отрасли и всей промышленности.
Наибольший результат достигается при решении вопросов автоматизации сложных и трудоемких операций механической обработки, сборки и других видов работ. В качестве средств автоматизации серийного и единичного производств используют станки и установки с программным управлением. Станки с программным управлением в серийном производстве применяют с индивидуальной управляющей программой. Для группы станков н переналаживаемых автоматических линий используют управляющие программы, фиксируемые в памяти ЭВМ.
Опыт эксплуатации станков с программным управлением показывает. что эффективность их использования резко возрастает при обработке на них деталей со сложно профилированными поверхностями, большим количеством технологических переходов и точно коордиии-
ровашых отверстий. Это обусловлено тем, что отгадает необходимость в изготовлении сложных копиров, приспособлений, кондукторов к др\гой технологической оснастки. Автоматизация серийного, мелкосерийного и единичного производства в несколько раз повышает производительность труда к способствует улучшению качества механической обработки деталей
Наиболее сложной задачей автоматизации производства оказалась автоматизация тех процессов, при осуществлении которых требуется обязательная ориентация заготовки относительно режущего инструмента, а характер относительного их движения подчиняется строгой кинематической зависимости, т. е. процессов механической обработки н сборки.
Гораздо легче поддаются автоматизации процессы, при выполнении которых не требуется ориентации заготовок, а рабочий инструмент представляет собой активную обрабатывающую среду. Примером таких процессов может быть термическая обработка, мойка, сушка, окраска, очистка заготовок в галтовочных барабанах, вибрационная обработка к др.
Все технологические процессы современного машиностроительного производства в зависимости от их непрерывности можно осуществить на машинах с периодическими остановками (перерывами) для выполнения определенных вспомогательных даижений по установке и снятию обработанных заготовок, выполнению холостых ходов и др.; на машинах непрерывного действия (бесцентровое шлифование на проход гладких валиков, прокатка сортового металла и др.) и на машинах, обеспечивающих непрерывность движений инструмента и обрабатываемых заготовок в одном транспортном потоке. К числу машин с периодическими остановками (машины дискретного действия) относятся автоматы и полуавтоматы, на которых в период обработки происходит чередование в выполнении основных (технологических) движений с движениями вспомогательного характера. К числу машин непрерывного действия относятся прокатные и волочильные станы, установки для поперечно-винтовой прокатки н другие, обеспечивающие высокую производительность и безотходность технологического процесса. К числу машин, обеспечивающих непрерывность движений инструмента и обрабатываемой заготовки, относятся машины роторного типа.
С точки зрения легкости в осуществлении автоматизации машины непрерывного действия находятся в лучшем положении.
Вопрос автоматизации машин дискретного действия, выполняющих, главным образом, операции механической обработки деталей и сборки из них изделий, является наиболее актуальным, несмотря на определенные трудности в его решении. |
