особенности автоматизации
Анализируя тенденцию и историю развития автоматизации произв. процессов, можно отметить четыре основных этапа, на которых решались различные по своей сложности задачи.
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 определяется по формуле:
Таким образом, для повышения производительности работы оборудования сокращалось время tpи tx и совмещалось tp и tx значит, если машина кроме рабочих ходов (tP) могут самостоятельно выполнять холостые хода (tjc), 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
2 На втором этапе - создаётся АЛ
АЛ называется - автоматическая система машин расположенных в технологической 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 допуска и т. п.).
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.
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).
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.
|