Реферат на тему:
Автоматизоване виробництво
Автоматизація виробничих процесів. 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-автоматами 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.
Автоматичні лінії стали етапом подальшого розвитку потокових. Вони, так
само як і потокові, можуть бути одно- і багатопредметними. Важливою
характеристикою автоматичних верстатних ліній є спосіб кінематичного
зв’язку устаткування, який може бути жорстким і гнучким.
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.
На лініях із гнучким кінематичним зв’язком між кожною парою суміжних
верстатів (або їх групою) є незалежний транспортний пристрій і
накопичувач деталей (бункер). У випадку відмови одного з верстатів інші
працюють за рахунок наявного заділу в міжопераційних накопичувачах. Така
лінія менше простоює з причин відмови, але вона складніша конструктивно,
дорожча і збільшує обсяг незавершеного виробництва.
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.
Автоматичні лінії (АЛ). 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 (гнучкі автоматичні лінії)
являють собою високоефективні автоматизовані гнучкі технологічні
комплекси з управлінням від ЕОМ. Вони свідчать про високий рівень
гнучкості, електронізації та інтеграції виробництва.
Основним параметром (нормативом) 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 tм — час безпосередньої обробки деталі (робочий хід верстата,
автомата, лінії), тобто основний час (tо).
Циклова продуктивність розраховується за формулою
де Tц — тривалість робочого циклу (Тц = tм + tх = tо + tдоп = tоп), хв;
tх — час холостих ходів робочої машини, що пов’язані з завантаженням та
розвантаженням, міжверстатним транспортуванням, затисненням та
розтисненням деталей, тобто допоміжним часом (tдоп).
У реальних умовах у роботі АЛ виникають простої з організаційних причин,
тому її фактична продуктивність визначається за формулою
де Квик.ч — коефіцієнт використання робочої машини (верстата, автомата,
лінії) у часі;
Рц — циклова продуктивність робочої машини.
,
де Фкор — час роботи робочої машини за плановий період (корисний фонд
часу);
Тпр — час простою робочої машини за той самий період;
tом — час позациклових простоїв, що приходяться на одиницю продукції
(tом = tт.о + tо.о);
tт.о, tо.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.
Відповідно до функціонального призначення автоматичні лінії можуть бути
механообробними, механоскладальними, складальними, заготівельними,
термічними, контрольно-вимірювальними, пакувальними, консерваційними та
комплексними.
Розширилися межі ефективності автоматичних ліній зі створенням і
впровадженням роторних машин та роторних автоматичних ліній,
застосування яких є особливо раціональним у таких технологічних
процесах, як обробка тиском, термічні, хімічні операції, операції
складання і контролю та деякі інші.
Кожний технологічний ротор разом з транспортно-передавальним пристроєм
являє собою окрему автоматичну машину. Роторна автоматична лінія
монтується з окремих роторних машин відповідно до вимог технологічного
процесу і може бути перегрупована на основі блоково-модульного принципу.
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 пристрої спрямовується на зустріч знаряддям обробки. Поворот
за колом гнізда з деталлю означає завершення однієї операції і перехід
до наступної. На рис. 11.8 зображена схема роботи роторної лінії з двома
робочими технологічними і трьома транспортними роторами.
Роторні машини і лінії високопродуктивні. Безперервність завантаження
привідних електродвигунів супроводжується малою кількістю відмов
привідних систем. Безперервний транспортний рух інструментальних блоків,
їх взаємозамінність і швидке зняття (без зупинення роторів), відсутність
міжопераційних накопичувачів, можливість здійснювати суцільний контроль
якості всього потоку продукції, наявність надійно функціонуючих
пристроїв зворотного зв’язку — усе це робить ефективним застосування
цього типу машин.
Перевагою роторних ліній є також те, що на кожній з них одночасно можна
опрацьовувати декілька різних деталей. Для цього в різних позиціях
ротора встановлюються різні інструменти. Ця особливість дає змогу
поєднувати випуск схожих за технологічним циклом виробів на одній лінії
й автоматизувати виготовлення невеличких серій деталей.
Розширення сфери застосування верстатів із ЧПУ, підвищення їх надійності
і продуктивності здійснюється на основі об’єднання верстатів із ЧПУ й
ЕОМ у єдину комплексну систему. Упровадження систем групового управління
верстатами з ЧПУ, у свою чергу, зумовлює зміни в організації
виробництва. Виникає необхідність взаємного ув’язування роботи
верстатів. Усе це ставить завдання одночасної автоматизації процесів
виробництва й оперативного планування та управління. Комплексна
автоматизація набула розвитку завдяки впровадженню у виробництво
автоматизованих маніпуляторів з програмним управлінням — промислових
роботів.
Рис. 11.8. Принципова схема роботи автоматичної лінії
Робототехнічні системи. Промисловий робот — універсальна автоматизована
машина, що запрограмована на виконання у виробничому процесі багатьох
послідовних команд для здійснення рухових функцій, аналогічних функціям
людини.
Їх універсальність, можливість швидкого переналагодження в разі заміни
умов або об’єктів виробництва, висока надійність, тривалий термін служби
вможливлюють глибоку автоматизацію серійного та дрібносерійного типів
виробництва.
Промисловий робот здатний відтворювати деякі рухові і розумові функції
людини під час виконання ним основних і допоміжних виробничих операцій
без особистої участі людини. Для цього його наділяють деякими
властивостями: зором, дотиком, пам’яттю й іншими, а також здатністю до
самоорганізації, самонавчання та адаптації до зовнішнього середовища.
Промислові роботи заміняють монотонну ручну працю, людей у верстатів із
ЧПУ, а також там, де вони працюють з радіоактивними, токсичними,
вибухонебезпечними речовинами, у складних температурних умовах, в умовах
підвищеної вібрації, шуму, забруднення повітря і т. д.
Для здійснення різноманітних виробничих процесів в особливих умовах
виробництва використовуються відповідні типи роботів, що об’єднуються в
робототехнічні комплекси (РТК).
Найпростішим типом РТК є роботизована технологічна ланка (одиниця
роботизованого устаткування), де виконується певна кількість допоміжних
технологічних операцій.
Більш складним РТК є роботизована технологічна дільниця (РТД), яка
об’єднує кілька роботизованих одиниць устаткування. На РТД промислові
роботи виконують низку допоміжних технологічних операцій. Якщо операції
здійснюються в єдиному технологічному процесі, то комплекс являє собою
роботизовану технологічну лінію (РТЛ).
Сукупність РТД може являти собою цех, що охоплює також кілька
автоматизованих складів і транспортних ПР, що зв’язує їх. Вищою формою
розвитку роботизованого виробництва є комплексно роботизований завод.
Промислові роботи в РТК можуть виконувати основні технологічні операції
(складання, зварювання, фарбування і т. д.) або допоміжні — з
обслуговування основного технологічного устаткування. Серійність і
номенклатура продукції визначаються розміром партії, що може випускатися
без переналагодження комплексу, і переліком видів продукції, що
випускаються. Кожний робототехнічний комплекс характеризується
граничними значеннями цих параметрів. Розрізняють РТК із
централізованим, децентралізованим і комбінованим управлінням. Людина в
РТК може безпосередньо брати участь у виконанні деяких технологічних
операцій або в управлінні комплексом.
Залежно від виду роботизованого виробничого процесу РТК можуть бути
призначені для одержання заготовок, обробки деталей, виконання процесів
складання або для реалізації контрольно-сортувальних і
транспортно-перевантажувальних завдань, у тому числі для
внутрішньоцехового транспортування і складських операцій.
При проектуванні різноманітних видів РТК, як правило, виділяють два
етапи.
На першому етапі розглядають проблеми виробництва, вибирають об’єкти
роботизації, склад основного технологічного устаткування, вид руху
деталей, систему раціонального автоматизованого управління технологічним
процесом і функціональними завданнями.
На другому етапі здійснюють безпосереднє проектування РТК, формують
структуру, визначають кількість і характеристики промислових роботів і
технологічного устаткування, розробляють раціональні планування
устаткування РТК у виробничому приміщенні, вибирають компоновочні схеми
РТК, складають і відпрацьовують алгоритми і програми системи управління
РТК, що необхідні в період функціонування.
Компоновочні схеми РТК залежать від розв’язуваних технологічних завдань,
рівня автоматизації, кількості і типу промислових роботів, їх технічних
і функціональних можливостей. Розрізняють індивідуальне і групове
обслуговування технологічного устаткування ПР.
В умовах індивідуального обслуговування устаткування: ПР умонтований в
одиницю технологічного устаткування; ПР розміщений поруч з одиницею
технологічного устаткування; кілька ПР обслуговують одиницю
технологічного устаткування.
\
d
\
ooooooooooooooooiaaaaaaaaa
¤E
&
gdrE
gNhIjooooooooooooooooocoooooooo
gdrE
&
F
gdrE
Література Нормування праці: Підручник / За ред. В. М. Данюка і В. М. Абрамова. — К.: 1995. — 208 с. Стивенсон В. Дж. Управление производством: Пер. с англ. — М.: Лаборатория базовых знаний: БИНОМ, 1998. — 928 с. Герасимчук В. Г. Розвиток підприємств: діагностика, стратегія, ефективність. — К.: Вища шк., 1995. — 265 с. Гупалов В. К. Управление рабочим временем. — М.: Финансы и статистика, 1998. — 240 с. Завіновська Г. Т. Економіка праці: Навч. посібник. — К.: КНЕУ, 2000. — 200 с. Економіка підприємства: Зб. практ. задач і конкретних ситуацій: Навч. посібник / За ред. С. Ф. Покропивного. — К.: КНЕУ, 1999. — 328 с. Економіка підприємства: Підручник / За заг. ред. С.Ф. Покропивного. — 2-ге вид., перероб. та доп. — К.: КНЕУ, 2000. — 528 с. Казанцев А. К., Подлесных В. И., Серова Л. С. Практический менеджмент: В деловых играх, хозяйственных ситуациях, задачах и тестах: Учеб. пособие. — М.: ИНФРА-М, 1998 — 367 с. Кожекин Г. Я., Синица А. М. Организация производства: Учеб. пособие. — Минск: Экоперспектива, 1998. — 334 с. Курочкин А. С. Организация производства: Учеб. пособие. — К.: МАУП, 2001 — 216 с. PAGE 16 В. Г. Васильков Робочий ротор № 2 Робочий ротор № 1 Транспортний ротор № 3 Транспортний ротор № 2 Транспортний ротор № 1 Гнучка виробнича система Гнучкий виробничий модуль Роботизований технологічний комплекс Система забезпечення функціонування Гнучкий автоматизований цех Гнучка автоматизована дільниця Гнучка автоматизована лінія
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
