Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Автоматизоване виробництво

Автоматизація виробничого процесу досягається шляхом використання систем машин-автоматів, що являють собою комбінацію різнорідного устаткування та інших технічних пристроїв, розташованих у технологічній послідовності й об'єднаних засобами транспортування, контролю та управління для виконання часткових процесів виготовлення виробів. Особливо важливу роль при цьому відіграє комплексна автоматизація виробництва, коли без безпосереднього втручання людини, але під її контролем машинами-авто-матами здійснюються всі процеси виробництва — від надходження сировини до виходу готового продукту.

Під автоматизацією виробництва розуміють процес, під час якого всі або переважна частина операцій, що потребують фізичних зусиль робітника, передаються машинам і здійснюються без його особистої участі, крім функції налагодження, нагляду і контролю.

Етапи розвитку автоматизації в промисловості визначаються розвитком засобів виробництва, електронно-обчислювальної техніки, наукових методів, технології та організації виробництва.

На першому етапі автоматизувалися окремі операції або їх групи з повним або частковим вивільненням робітника від виконання трудомістких, шкідливих, монотонних операцій. Для цього створювалися напівавтомати й автомати.

Напівавтомат— машина, цикл роботи якої переривається автоматично після завершення виконання операції і для його поновлення необхідно втручання робітника.

Автомат являє собою саморегулюючу робочу машину, що здійснює всі елементи обробки, крім контролю і налагодження.

При застосуванні автоматів і напівавтоматів для виконання окремих операцій створюється частковий автоматизований виробничий процес з використанням принципів непотокових методів організації виробництва, організується багатоверстатне обслуговування.

Другий етап розвитку автоматизації характеризується впровадженням автоматичної лінії — автоматичної системи машин, що розташовані за ходом технологічного процесу, яка здійснює без безпосередньої участі людини у визначеній послідовності і в заданому ритмі технологічні операції з виготовлення продукції. За робітником залишається виконання функцій налагодження та управління.

При жорсткому кінематичному зв'язку все устаткування лінії пов'язане в жорстку систему єдиним транспортером, що одночасно переміщає предмети, які обробляються, з операції на операцію відповідно до заданого ритму. Основний недолік ліній із жорстким зв'язком полягає в тому, що зупинка одного з верстатів потребує зупинення всієї лінії. Якщо в лінію включається досить велика кількість верстатів з невисоким ступенем надійності їх роботи, то така лінія може бути неефективною.

Для третього етапу розвитку автоматизації характерна поява електронно-програмного управління: були створені верстати з ЧПУ, обробні центри і автоматичні лінії, оснащені обладнанням з програмним управлінням.

Четвертий етап розвитку автоматизації пов'язаний з новими можливостями ЧПУ, які базуються на застосуванні мікропроцесорної техніки, що дало змогу створити принципово нову систему машин, яка поєднує в собі високу продуктивність автоматичних ліній з вимогами гнучкості виробничого процесу.

П'ятий етап автоматизації характеризується створенням комплексно-автоматизованих дільниць, цехів і заводів у цілому з використанням електронно-обчислювальної техніки та комп'ютерних систем.

Типовим прикладом комплексних систем машин є автоматична лінія. Автоматична лінія — це система керуючих пристроїв та машин-автоматів, які розміщені за ходом технологічного процесу й об'єднані автоматичними механізмами та пристроями для транспортування, накопичення заділів, усування відходів, зміни орієнтації.

Залежно від складу устаткування, що використовується, АЛ класифікуються за типами:

- автоматичні лінії з агрегатних верстатів - вирізняються високою ефективністю, скороченими термінами проектно-монтажних робіт, високим рівнем надійності роботи агрегатів, оскільки їх збирають з уніфікованих агрегатних вузлів, що налагоджені у системах, які раніше діяли;

- автоматичні лінії з універсальних верстатів-автоматів і напівавтоматів - проектуються на базі потокових ліній з оснащенням механізмами автоматичного завантаження-розвантаження деталей;

- автоматичні лінії зі спеціального устаткування високоефективні при використанні в умовах масового виробництва. Зазвичай для процесу їх створення характерні тривалі терміни проектування й освоєння, значні витрати. Автоматичні лінії з програмуючими пристроями оснащені числовим програмним управлінням, що робить їх економічно ефективними не тільки в масовому і великосерійному, а й у дрібносерійному виробництвах.

- автоматичні лінії з багатоцільових верстатів являють собою високоефективні автоматизовані гнучкі технологічні комплекси з управлінням від ЕОМ. Вони свідчать про високий рівень гнучкості, електронізації та інтеграції виробництва.

Основним параметром АЛ є продуктивність, яка розраховується за продуктивністю останнього верстата, який випускає з неї продукт. Визначають: технологічну, циклову, фактичну, потенційну продуктивність лінії.

Технологічна продуктивність лінії:

де t_м — час безпосередньої обробки деталі (робочий хід верстата, автомата, лінії), тобто основний час (t_о).

Циклова продуктивність розраховується за формулою

де T_ц — тривалість робочого циклу (Т_ц = t_м + t_х = t_о + t_доп = t_оп), хв;

t_х — час холостих ходів робочої машини, що пов’язані з завантаженням та розвантаженням, міжверстатним транспортуванням, затисненням та розтисненням деталей, тобто допоміжним часом (t_доп).

У реальних умовах у роботі АЛ виникають простої з організаційних причин, тому її фактична продуктивність визначається за формулою

де К_вик.ч — коефіцієнт використання робочої машини (верстата, автомата, лінії) у часі;

Р_ц — циклова продуктивність робочої машини.

де Ф_кор — час роботи робочої машини за плановий період (корисний фонд часу);

Т_пр — час простою робочої машини за той самий період;

t_ом — час позациклових простоїв, що приходяться на одиницю продукції (t_ом = t_т.о + t_о.о);

t_т.о, t_о.о — відповідно простої власні та організаційно-технічні.

Календарно-плановим нормативом АЛ є такт, який розраховується за формулою

АЛ з гнучким зв’язком, як правило, обслуговуються незалежним транспортом, що дає змогу передавати деталі з операції на операцію незалежно одна від одної. Після кожної операції на лінії створюється бункерний пристрій (магазин) для накопичування міжопераційного заділу, за рахунок якого здійснюється безперервна робота верстатів.

Роторні лінії є різновидом АЛ із спеціального устаткування, створюються на основі роторних машин і роторних транспортуючих пристроїв, при цьому обробка виробів поєднується в часі з безперервним транспортуванням заготовок по операціях технологічного процесу.

Залежно від засобу забезпечення ритмічності розрізняють синхронні (жорсткі) АЛ, для яких характерні жорсткі міжагрегатні зв’язки і єдиний цикл роботи верстатів, та несинхронні (гнучкі) АЛ із гнучким міжагрегатним зв’язком. Кожний верстат у цьому випадку забезпечений індивідуальним магазином — накопичувачем міжопераційних заділів.

Залежно від використання пристроїв-супутників розрізняють супутникові і безсупутникові автоматичні лінії, а від кількості технологічних потоків — однопоточні та багатопоточні.

Сучасне промислове виробництво характеризується, як уже відзначалося, прискореним оновленням продукції внаслідок посилення конкуренції, технологічного прогресу та орієнтації на виготовлення продукції для конкретного споживача, що зумовлює зниження серійності випуску продукції. Як правило, виробничий апарат промислових підприємств обновляється повільніше, ніж вироби, що випускаються. Звідси виникає гостра проблема адаптації виробництва до параметрів продукції, що швидко змінюється.

Виробнича система, що відповідає сучасним вимогам конкуренції, ураховує тенденції і перспективи розвитку промислового виробництва, має бути:

- високоефективною — характеризуватися високою продуктивністю за мінімальних витрат виробництва;

- високоадаптивною, що передбачає високий рівень гнучкості техніки і технології та забезпечує мінімум трудових і матеріальних витрат під час зміни (відновленні) об’єктів виробництва;

- стабільною, що характеризується постійним складом і структурою технічних засобів, технологічного процесу й організації виробництва протягом визначеного часу.

Сучасна виробнича система має поєднати гнучкість нижчих (одиничного, дрібносерійного) і високу продуктивність вищих (великосерійного, масового) типів виробництва. При цьому під гнучкістю виробництва розуміється його спроможність без яких-небудь істотних змін техніки, технології й організації виробництва забезпечувати перехід на нові вироби в найкоротші терміни і з мінімальними витратами трудових та матеріальних ресурсів незалежно від зміни конструктивних і технологічних характеристик виробів.

Гнучке автоматизоване виробництво (ГАВ) являє собою організаційно-технічну виробничу систему, що функціонує на основі комплексної автоматизації і здатна (у діапазоні технічних можливостей) з мінімальними витратами й у короткі терміни, не припиняючи виробничого процесу і не зупиняючи устаткування, переходити на випуск нової продукції довільної номенклатури шляхом перебудови технологічного процесу (у межах наявного станочного парку й обслуговуючого комплексу) за рахунок заміни програм управління.

Основний показник — ступінь гнучкості — визначається витратами часу на розширення номенклатури продукції, що випускається, та необхідними додатковими витратами при переході на випуск нової продукції.

Поняття гнучкості виробничої системи багатокритеріальне. Залежно від конкретно розв’язуваних завдань системою висуваються різноманітні аспекти гнучкості:

- машинна гнучкість — простота перебудови технологічного устаткування для виробництва заданої множини деталей;

- технологічна гнучкість — спроможність устаткування виробляти задану множину деталей різними способами;

- структурна гнучкість — можливість розширення гнучкої виробничої системи (ГВС) за рахунок уведення нових технологічних модулів;

- виробнича гнучкість — спроможність системи продовжувати обробку деталей у разі відмови окремих технологічних елементів;

- маршрутна гнучкість — можливість зміни порядку виконання операцій без перепланування устаткування;

- гнучкість за обсягом — спроможність системи ефективно функціонувати при різних обсягах виробництва;

- гнучкість за номенклатурою — спроможність системи виготовляти різноманітні деталі.

У гнучкому автоматизованому виробництві робота всіх компонентів (технологічного устаткування, транспортних і складських систем, дільниць комплектування програмами, інструментами, пристроями і т. д.) синхронізується як єдине ціле системою управління, що забезпечує перебудову технології виробництва (обробки) під час зміни виробів.

Складовими автоматизованого виробництва є:

1) гнучкі виробничі модулі (ГВМ);

2) гнучкі виробничі комплекси (ГВК);

3) автоматизована система технологічної підготовки виробництва (АСТПВ) і автоматизована система управління виробництвом (АСУВ).

Залежно від структурного рівня виробничої одиниці гнучкого автоматизованого виробництва (завод, цех, дільниця) під АСУВ розуміється АСУ тією виробничою одиницею, що автоматизована (з урахуванням зв’язків із системою вищого ієрархічного рівня).

Гнучкий виробничий модуль (ГВМ) — елементарний компонент ГВК (ГАЛ, ГАД), здатна автоматично переналагоджуватися й автономно функціонувати одиниця автоматичного технологічного устаткування (із ЧПУ), оснащена автоматизованими пристроями (роботами) завантаження заготовок, зняття обробленої деталі (вузла), вилучення відходів (наприклад, стружки), подавання і заміни інструменту, вимірів і контролю в процесі обробки деталей довільної номенклатури, а також пристроями діагностики негараздів і відмов у роботі.

Складнішою виробничою одиницею є гнучка виробнича дільниця (ГВД). Вона охоплює кілька ГВК, об’єднаних АСУ та автоматизованою транспортно-складською системою, що автономно функціонують протягом заданого часу.

Питання для самоконтролю:

1.Розкрийте сутність і ознаки потокового методу організації виробництва.

2.Дайте стислу класифікаційну характеристику видів потокових ліній, обґрунтуйте доцільність їх застосування.

3.Проаналізуйте можливості застосування потокових методів у різних організаційних типах виробництва.

4.Охарактеризуйте чинники, що покладаються в основу вибору і компонування потокових ліній.

5. Чим відрізняються однономенклатурні та багатономенклатурні потокові лінії і які їх показники параметрів?

6.Що розуміється під організаційно-технічними особливостями потокових ліній?

7.Що сприяє розвитку автоматизованого виробництва?

8.Назвіть основні етапи автоматизації.

9.Охарактеризуйте сутність, структуру та класифікацію автоматичних ліній.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
За рівнем механізації процесів розрізняють автоматичні і напівавтоматичні потокові лінії.	\|	ТЕМА 13

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.009 сек.