Автоматизація виробничих процесів

Основним напрямом підвищення соціально-економічної ефективності потокового виробництва є впровадження напівавтоматичних та автоматичних потокових ліній, застосування роботів і автоматичних маніпуляторів для виконання монотонних операції.

Автоматизація виробничого процесу являє собою комбінацію різнорідного автоматичного устаткування та інших технічних устроїв, розташованих у технологічній послідовності та об’єднаних засобами транспортування, контролю та керування для виконання часткових процесів виготовлення виробів.

Комплексна автоматизація виробництва передбачає застосування системи автоматичних машин, за якої процес перетворення вхідного матеріалу в готовий продукт здійснюється від початку до кінця без фізичного втручання людини.

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

На першому етапі створювалися напівавтомати й автомати для виконання окремих операцій. Другий етап характеризується появою автоматичних ліній із жорстким кінематичним зв’язком, які стали подальшим розвитком одно- та багатопредметних потокових ліній. Для третього етапу характерна поява електронно-програмного управління: верстати з ЧПУ, обробні центри й автоматичні лінії, що створювалися, містили обладнання з програмним управлінням. Четвертий етап розвитку автоматизації пов’язано із застосуванням мікропроцесорної техніки, що забезпечило поряд із високою продуктивністю певну гнучкість автоматичних ліній. П’ятий етап автоматизації характеризується створенням комплексно-автоматизованих дільниць, цехів і заводів-автоматів зі штучним інтелектом.

Прикладом комплексної автоматизації є автоматична лінія, яка складається з узгоджено працюючих верстатів (агрегатів) з автоматичним управлінням, транспортних засобів, контрольних механізмів, розташованих за ходом технологічного процесу, за допомогою яких обробляються чи складаються вироби за технологічним процесом у визначений час.

Автоматичні лінії (АЛ) класифікуються за типами: автоматичні лінії з агрегатних верстатів; автоматичні лінії з універсальних верстатів — автоматів і напівавтоматів; автоматичні лінії зі спеціального устаткування; автоматичні лінії з багатоцільових верстатів (гнучкі автоматичні лінії).

АЛ поділяються на синхронні (жорсткі), для яких характерні жорсткий міжагрегатний зв’язок і єдиний цикл роботи верстатів, і несинхронні (гнучкі) АЛ із гнучким міжагрегатним зв’язком. У цьому разі кожний верстат забезпечено індивідуальним магазином — накопичувачем міжопераційних заділів.

Залежно від використання пристосувань-супутників вирізняються супутникові та безсупутникові автоматичні лінії, а від кількості технологічних потоків — однопотокові та багатопотокові.

Відповідно до функціонального призначення автоматичні лінії можуть бути механообробними, механоскладальними, складальними, заготівельними, термічними, контрольно-вимірювальними, пакувальними, консерваційними та комплексними.

Різновидом АЛ є роторні лінії, які створюються на основі комплексу роторних машин і роторних транспортувальних пристроїв, об’єднаних єдиною системою автоматичного управління. При цьому водночас із заготовкою переміщуються на дугах кола робочих роторів інструменти, що обробляють її. Робочі та транспортні ротори перебувають у жорсткому кінематичному зв’язку й мають синхронне обертання.

Принципова особливість такої системи полягає в тому, що в циліндрі, який обертається, створено стільки гнізд, скільки за технологією потрібно операцій для повного виготовлення деталей. Установлена деталь на особливому пристосуванні спрямовується назустріч знаряддям оброблення. Поворот по колу гнізда з деталлю означає завершення однієї операції та перехід до наступної.

Роторні машини й лінії — високопродуктивні, на кожній із них одночасно можна обробляти кілька різних деталей. Безперервний транспортний рух інструментальних блоків, їх взаємозамінність і швидке зняття (без зупинки роторів), відсутність міжопераційних накопичувачів, можливість проводити 100 %-й контроль якості всього потоку продукції, наявність пристроїв зворотного зв’язку, які надійно функціонують — усе це робить ефективним застосування даного типу машин.

Комплексна автоматизація отримала поштовх свого розвитку завдяки впровадженню у виробництво автоматизованих маніпуляторів із програмним управлінням — промислових роботів, які здатні відтворювати деякі рухові й розумові функції людини під час виконання ними основних і допоміжних виробничих операцій без особистої участі людини. Їхня універсальність, можливість швидкого переналагодження в разі заміни умов або об’єктів виробництва, висока надійність, тривалий термін служби дозволяють здійснювати глибоку автоматизацію серійного та дрібносерійного виробництва.

Промислові роботи замінюють монотонну ручну працю, людей біля верстатів із ЧПК, а також там, де вони працюють із радіоактивними, токсичними, вибухонебезпечними речовинами, у складних температурних умовах, в умовах підвищених вібрації, шуму, забруднення повітря тощо.

Для здійснення різноманітних виробничих процесів в особливих умовах виробництва використовуються відповідні типи роботів, що об’єднуються в робототехнічні комплекси (РТК), які можуть призначатися для одержання заготовок, оброблення деталей, виконання процесів складання або для реалізації контрольно-сортувальних і транспортно-перевантажувальних завдань, у тому числі для внутрішньоцехового транспортування і складських операцій.

Робототехніка радикально змінює організацію технологічного процесу, усуває численні чинники, що є наслідком надмірної втоми людини, погіршення уваги, порушення координації руху.

Тенденціями розвитку сучасного промислового виробництва є прискорене оновленням продукції під впливом посилення конкуренції, технологічний прогрес та орієнтація на задоволення вимог конкретного споживача, що зумовлює відмову від масовості та зниження серійності випуску продукції. Обмежується сфера застосування потокових форм організації виробництва й відповідних видів потокових ліній. Як правило, виробничий апарат промислових підприємств оновлюється повільніше, ніж вироби, що випускаються. Звідси виникає гостра проблема адаптації виробництва до параметрів продукції, що швидко змінюється.

Сучасна виробнича система повинна бути високоефективною, високоадаптивною, стабільною, сполучати гнучкість нижчих (одиничного, дрібносерійного) і високу продуктивність вищих (великосерийного, масового) типів виробництва.

Розвиток радіоелектроніки, обчислювальної техніки та програмування, випуск верстатів із ЧПУ, застосування робототехніки й використання групової технології обумовили створення бази для переходу до гнучкого автоматизованого виробництва й масового впровадження гнучких виробничих систем (ГВС).

Створення ГВС дозволило забезпечити випуск серійних і дрібносерійних виробів дискретними партіями, номенклатура й розміри яких змінювалися в часі.

Основний показник ГВС — ступінь гнучкості — може визначатися витратами часу та необхідними додатковими витратами під час переходу на випуск виробів певного найменування, а також широтою номенклатури продукції, що випускається.

Разом із тим гнучкість виробничої системи — багатокритеріальна. У процесі розв’язання конкретних завдань враховуються різноманітні аспекти гнучкості: машинна, технологічна, структурна, виробнича, маршрутна, за обсягом, за номенклатурою.

ГВС складається з двох груп функціональних елементів: виробничо-технологічної та електронно-обчислювальної (інформаційно-обчислювальної та управлінської).

Основними елементами виробничо-технологічної частини ГВС є: гнучкий виробничий модуль (ГВМ); роботизований технологічний комплекс (РТК); система забезпечення.

Інформаційно-обчислювальна та управлінська частина ГВС об’єднує: систему автоматизованого проектування (САПР), автоматизовану система технологічної підготовки виробництва (АСТПВ), автоматизовану систему управління технологічними процесами (АСУТП), автоматизовану систему наукових досліджень (АСНД), локальні системи управління (ЛСУ); автоматизовану систему управління підприємством (АСУП).

Система забезпечення функціонування ГВС складається з: автоматизованої транспортно-складської системи (АТСС), автоматизованої системи інструментального забезпечення (АСІЗ), автоматизованої системи спостереження за спрацюванням та поломками інструменту (АССІ), автоматизованої системи забезпечення надійності обладнання (АСЗН), автоматизованої системи управління якістю продукції (АСУЯП), автоматизованої системи забирання відходів виробництва (АСЗВВ).

Часткова або повна інтеграція виробничо-технологічної, інформаційно-обчислювальної та управлінської частин ГПС створює гнучке автоматизоване виробництво.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Проектування потокового виробництва і його ефективність	\|

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.022 сек.