Technologické procesy v strojárstve. Automatizované systémy riadenia procesov

Technologický proces je základom každej výrobnej operácie. Zahŕňa súbor postupov vykonávaných v určitom poradí, ktorých pôsobenie je zamerané na zmenu tvaru, veľkosti a vlastností vyrobeného výrobku. Hlavnými príkladmi technologických procesov sú mechanické, tepelné, kompresné spracovanie. Rovnako ako montáž, konfigurácia, úprava tlaku a oveľa viac. V podmienkach továrenskej výroby je za vykonávanie týchto procesov a spracovanie technologickej dokumentácie zodpovedné oddelenie hlavného technológa. Špecialisti oddelenia kontrolujú správnosť prevádzkových momentov. Správne navrhnuté a kompetentne organizované technologické procesy v strojárstve a výrobe akejkoľvek inej úrovne umožňujú vykonávať potrebné postupy na výrobu vhodných výrobkov s minimálnymi nákladmi. Materiálne aj mocenské a dočasné.

Strojárstvo ako druh výroby

Strojárstvo ako priemyselný typ výroby sa vyznačuje použitím univerzálneho zariadenia, vďaka ktorému sa vykonáva spracovanie rôznych častí vo veľkosti a tvare, univerzálnych zariadení a meracích prístrojov. Toto odvetvie poskytuje nielen automatizovanú prevádzku zariadení, ale aj používanie fyzických ľudská práca – koniec koncov, značné množstvo strojárskych procesov sa vykonáva práve vďaka manuálnej práci a úsiliu vysokokvalifikovaného pracovného personálu. V takýchto závodoch sa náklady na rôzne časti často odhadujú oveľa vyššie, aj keď produktivita je oveľa nižšia. Medzi zastúpenia takýchto strojov patria turbíny, stavba lodí, chemické závody, ako aj podniky ťažkých strojov. Navyše dnes medzi modernými strojárskymi závodmi, ktoré pracujú pre hromadnú alebo sériovú výrobu, existujú experimentálne výskumné dielne, kde sa pracuje na vytváraní nových modelov strojov v jednej kópii - a to je výsadou individuálnej strojovej výroby.

Stále však stojí za to zdôrazniť, že domáce strojárstvo je zamerané na hromadnú výrobu strojov. Technologický proces navrhovania a výroby dielov je zároveň zameraný na výrobu veľkého množstva identických výrobkov počas dlhého časového obdobia. Zároveň je zameraná na úzku špecializáciu pracovísk, poloautomatických strojov, automatov, agregátnych inštalácií. A špeciálne vybavenie, dostupnosť univerzálnych nástrojov a široká zameniteľnosť dielov umožňujú koordinovať technologický proces s automatizovanými riadiacimi systémami.

Prvky strojovej výroby. Nuansy

Rovnako ako v každom technologickom procese, strojárstvo zabezpečuje povinné rozdelenie pracovných postupov na konkrétne oblasti činnosti s dosiahnutím konkrétneho výsledku v tejto oblasti reprodukcie. Tu je dôležité rozlišovať a oddeľovať od seba zásadne odlišné prevádzkové momenty.

Aké prvky technologického procesu predstavuje štandardný proces konštrukcie stroja? Zvážte ich:

1. Technologická operácia je neoddeliteľnou súčasťou celkového procesu, počas ktorého spracovanie obrobkov vykonáva jeden nástroj (pilník, rezačka) na jednom pracovisku(napríklad obrábací stroj). sa vykonáva, zatiaľ čo jeden aj niekoľko pracovníkov môže vykonávať prácu súčasne. Na základe objemu práce priradenej k realizácii môže byť technologická operácia jednoduchá alebo zložitá. Tieto môžu byť zase rozptýlené na jednotlivé komponenty, ktoré sa vo výrobe označujú ako zariadenia.
2. Technologická inštalácia je neoddeliteľnou súčasťou operácie vykonávanej na pracovisku v stave neustáleho pripevňovania obrobku.
3. Poloha je neoddeliteľnou súčasťou operácie, ktorá sa vykonáva v podmienkach nezmenenej polohy obrobku vzhľadom na nástroje (bez zohľadnenia tých pohybov, ktoré sú spôsobené pracovnými pohybmi samotného obrobku alebo samotného nástroja).
4. Prechod je neoddeliteľnou súčasťou prevádzky, ktorá je sprevádzaná neustálou rutinnou prevádzkou stroja alebo nástroja.
5. Priechod je súčasťou prechodu, ktorý spôsobuje odstránenie vrstiev kovu (alebo iného materiálu, ak to nie je kov).
6. Pracovný príjem je dokončená činnosť zamestnanca továrenskej strojárskej dielne, ktorá je sprevádzaná upevnením alebo odstránením rezného nástroja, samotného obrobku a ďalej.

Štruktúra technologických procesov. Bod

Štruktúra samotného strojárstva je reprezentovaná prechodom hotového výrobku cez niekoľko rôznych fáz spracovania. Tieto fázy sú často reprezentované fázou obstarávania, fázou spracovania a fázou montáže. Ale čo presne je každá z fáz v štruktúre strojárstva?

Prípravná fáza

Fáza obstarávania je charakterizovaná implementáciou postupov na získanie polotovarov nasledujúcimi metódami:

1. Odlievanie-zahŕňa naplnenie nádoby, formy alebo dutiny materiálom v kvapalnom agregátnom stave.
2. Lisovanie je postup plastickej deformácie materiálov s úpravou ich tvar a veľkosť.
3. Lisovanie-skúšanie predmetov na pevnosť (hustotu, tesnosť) hydraulického alebo pneumatického charakteru v procese tlaku.
4. Vylodenie je kovacia operácia, ktorá spočíva v deformácii obrobku s čiastočným ťahom, aby sa vytvorilo zhrubnutie predmetu znížením jeho dĺžky.
5. Rezanie a ohýbanie kovov je proces deformácie alebo rozdelenia kovovej rúry, plechu alebo odliatku na jednotlivé časti.
6. Rezanie valcovaného alebo listového materiálu-dierovanie, rezanie, rezanie a orezávanie kovového materiálu, vykonávané za účelom oddelenia zložitej kovovej konštrukcie na samostatné segmenty.

Na konci postupov fázy obstarávania sa uskutoční prechod do druhej etapy štruktúry strojárstva.

Fáza spracovania

Fáza spracovania umožňuje transformáciu rôznych výrobných polotovarov na hotové diely. Aké metódy spracovania určujú technologický proces strojárstva v druhej fáze výrobných prác? Zvážte ich:

1. Kovoobrábanie je súbor mechanických procesov zmeny tvarov, veľkostí a kvality zliatin a kovov.
2. Tepelné spracovanie je proces tepelného pôsobenia na kov, aby sa získali potrebné vlastnosti (najmä vhodná veľkosť a tvar).
3. Chemické spracovanie je proces chemického pôsobenia na kov účelnou deštrukciou zliatin leptaním v roztokoch zásad a kyselín.
4. Chemicko-tepelné spracovanie je kombinovaný účinok tepelného a acidobázického procesu na obrobok, počas ktorého je povrch oceľových častí nasýtený uhlíkom.
5. Plazmové ošetrenie je postup spracovania materiálu vykonávaný pomocou nízkoteplotnej plazmy generovanej vysokofrekvenčnými alebo oblúkovými plazmovými horákmi s cieľom zmeniť vlastnosti tohto materiálu.
6. Galvanizácia je technológia nanášania jedného kovu druhým pomocou elektrolytickej zlúčeniny.
7. Úprava farieb a lakov-brúsenie, leštenie a natieranie materiálu farbami alebo lakmi, aby získal esteticky úplný vzhľad.
8. Zváranie je proces upevňovania častí, aby sa spoľahlivo spojili do jednej jedinej konštrukcie.
9. Pasivácia je ošetrenie oblasti po zváraní špeciálnou látkou, ktorá sa nanáša rovnomerne na povrch materiálu.

Na konci deformácie materiálov, rezania a ohýbania kovu, ako aj po spracovaní výrobkov jednou z metód špeciálne navrhnutých na získanie špecifického výsledku sa uskutoční prechod do tretej fázy technologického procesu.

Fáza montáže

Posledná etapa technologického procesu strojárstva zabezpečuje kolektívne akcie a úpravy kovových obrobkov. Je možné prenášať dokovanie rôznych kovových profilov von niekoľkými spôsobmi:

1. Kompletná sada jednotlivých montážnych celkov do jedného celku finálneho produktu.
2. Nastavenie a montáž nad hlavou.
3. Skúšobné spojenie komponentov do jednej kovovej konštrukcie.

Problémy strojárstva v Rusku

Hlavnou úlohou stále zostáva potreba radikálnej rekonštrukcie. Problém domáca výroba zaostávanie za svetovou úrovňou ekonomiky priamo súvisí s nízkou ziskovosťou takých strojárskych odvetví, ako sú prístrojové vybavenie, konštrukcia obrábacích strojov, výpočtová technika, elektronický a elektrotechnický priemysel. Tento problém je potrebné vyriešiť čo najskôr.

V závislosti od povahy a orientácie základných problémov strojárstva v domácej výrobe možno zoskupiť do samostatných blokov. Tento:

1. Nevýhody vo vývoji strojárskeho komplexu - problém je spôsobený nízkou mierou rastu popredných priemyselných odvetví, výrazným poklesom výroby, prerušením technologických spojení, prestojmi jednotlivých podnikov, nízkou mierou obnovy zariadení vo vzťahu k úrovni produkcie.
2. Nedostatok zdrojov na štrukturálne úpravy – nedostatočne rozvinuté rozvetvenie z činností domáceho inžinierstva si vyžaduje opätovné profilovanie a na to nie je dostatok finančných prostriedkov. Okrem toho priemysel vyžaduje zníženie disproporcií v miere rastu jednotlivých segmentov reprodukcie: niekde je potrebné optimalizovať štruktúru prevádzkových technológií, niekde doplniť výrobný proces o chýbajúce kapacity.
3. Nevýhody v kvalita výrobkov - nesúlad vyrobených strojov (ich drvivá časť) so strojmi svetových štandardov, ako aj nízka spoľahlivosť vyrobenej dopravy vedú k zlyhaniu ich hotových modelov do jedného roka po aktívnej prevádzke. Percentuálny pomer takýchto výrobných zariadení je 20-30% z celkovej špecifickej hmotnosti vyrobených modelov.

Automatizácia technologických procesov

Automatizované riadiace systémy v oblasti strojárstva sú primárnym zdrojom zvyšovania výrobná kapacita v celom segmente strojárstva. Čo to znamená?

Automatizácia výroby dnes pôsobí ako hlavný smer, ktorým sa pohybuje výroba celého sveta. Všetko, čo sa predtým uskutočňovalo na úkor schopnosti človeka pracovať, jeho fyzickej sily a intelektuálnych schopností, sa teraz redukuje na techniku, ktorá nezávisle zvláda technologické cykly a monitoruje ich implementáciu. Zároveň je minimalizovaná úloha človeka – musí iba monitorovať správnosť implementácie automatizovaných systémov všetkých tých akcií, ktoré sú zamerané na optimalizáciu domácej výroby. Je to jednoduché.

Automatizácia technologických procesov v strojárstve sa vykonáva vďaka súboru operácií zahŕňajúcich spustenie, zastavenie, udržiavanie alebo zmenu procesu prevádzkových prác v zariadení ako celku. Skutočne hrá dôležitú úlohu v rozvoji priemyslu ako celku. Význam jednotlivých strojov, prístrojov, agregátov, zariadení, strojových komplexov spočíva vo významnom vplyve na formuláciu zásadne nového pracovného toku v strojárskom závode ako celku. Koniec koncov, riadené objekty v automatizácii sú pomerne rozmanité a neuveriteľne účinné v ich bezprostrednom účele.

Nahradenie ľudskej práce sa môže uskutočniť z hľadiska čiastočnej alebo absolútnej náhrady. Proces strojárstva sa vykonáva buď úplne vďaka najnovším automatizačným zariadeniam, alebo s čiastočnou výmenou ľudskej práce. Nie všetky továrne majú možnosť nahradiť ľudská práca úplne s automatizovaným. Niekto na to nemá dostatočnú kapacitu, niekto má vybavenie a niekto má schopnosti pracovať s takou neobvyklou, ale zároveň mimoriadne účinnou metódou riadenia procesu.

Objekty, ktoré sa majú automatizovať

Ale nielen ľudské ruky dnes môžu byť nahradené mechanizovanými zariadeniami s vysoko presným vybavením, ktoré je schopné reagovať na najmenšie poznámky manažéra automobilového zariadenia. Okrem toho, že pri stroji dochádza k priamej výmene osoby za špecializovanú inštaláciu, je možné paralelne automatizovať nasledujúce aspekty v procese strojárstva:

1. Výrobný proces – všetka práca, ktorú človek robí zo dňa na deň s reflexným opakovaním akcií vypracovaných na automat, stroj ho môže úplne nahradiť bez prerušenia.
2. Dizajn-ako už bolo uvedené vyššie, nielen výsledky ľudskej fyzickej práce môžu byť revidované a prispôsobené ich výrobným potrebám. Inteligentná práca je tiež predmetom automatizácie. Niektoré výpočty a kompilácia algoritmov podliehajúcich elektronickým výpočtom sú navyše základom správneho počítačom podporovaného návrhu.
3. Organizácia-niektoré aspekty distribučných funkcií pre konkrétne vykonávanie činností automatizovaného návrhu podliehajú iba kontrole. Zariadenie robí všetko ostatné samo.
4. Plánovanie-výpočty a identifikácia úloh, ktoré sa majú vykonať v budúcnosti, sú priradené aj "inteligentnej elektronike".
5. Riadenie-na riadenie procesu práce s automatizovanými zariadeniami, ktoré zostavujú stroje, stačí vykonať jednoduchú manipuláciu s tlačidlami, keď stojíte pri ovládacom paneli.
6. Vedecký výskum - všetky matematické aspekty a vlastnosti nesprávnych výpočtov rastu produktivity strojárskeho závodu v dynamike podliehajú aj automatizovaným výpočtovým systémom.
7. Obchodné procesy – v prípade potreby môžete vypočítať koeficient vášho zisku a marže z podnikania v strojárstve, pretože počítačové vybavenie môže urobiť všetko pre človeka.

Dôstojnosť

Účelom automatizácie technologických procesov je zvýšiť produktivita práce spolu s celkovým zlepšením kvality výrobkov a zavedením špičkových zariadení. S jeho pomocou je možné optimalizovať riadenie strojárskej výroby, presunúť osobu z nebezpečného pre zdravie priemyselných oblastí. A tiež zvýšiť spoľahlivosť a zdvojnásobiť ziskovosť presného inžinierstva. Pretože automatizácia zvyšuje konvertibilitu a skracuje čas spracovania údajov počas plánovania.

1. Aké sú pozitívne aspekty automatizácie pracovných momentov v strojárskom komplexe? Zvážte ich:
2. Po prvé, je možné zachrániť zamestnancov pracujúcich v obzvlášť ťažkých fyzických podmienkach pred monotónnou a ťažkou fyzickou prácou. Stroj môže urobiť všetko pre človeka.
3. Po druhé, je možné zachrániť zamestnancov pred pobytom na pracovisku v profesionálne nebezpečných podmienkach(pod sklopným rámom automobilu, za strojom na rezanie kovov a inými).
4. Po tretie, výsadné stavy, ktoré treba dať pred automatizovaný systém tie úlohy, ktoré by na základe fyzických schopností človeka nebol schopný vykonať. Hovoríme o ťažkých váhových blokoch, rýchlostných ukazovateľoch výkonu úlohy, vytrvalosti a podobných kritériách.
5. Po štvrté, hlavnou črtou automatizácie pracovných postupov je to, že má pozitívny vplyv na rast ekonomických ukazovateľov podniku aj priemyslu ako celku.

Nevýhoda

Existujú však aj negatívne aspekty nahradenia ľudskej práce automatizovanou. Dopravné inžinierstvo, strojárska výroba alebo akékoľvek iné priemyselný podnik čelí nasledujúcim negatívnym nuansám v procese automatizácie práce:

• pracovné pozície;
• technické obmedzenia;
• existujúce bezpečnostné hrozby;
• nepredvídateľnosť úrovne nákladov na implementáciu a vývoj;
• . Vysoká počiatočná cenová politika.

Technologická dokumentácia

Každá práca založená na obstarávaní, spracovaní a montáži dielov v strojárstve by mala byť sprevádzaná prípravou a vykonaním príslušných dokumentov. Forma kariet a ich zloženie vo všeobecnom súbore dokumentov závisí od typu technologického procesu( Skupinový, štandardný, jednotný), typu výroby a stupňa použitia automatizovaných riadiacich systémov v podniku. Na základe týchto kritérií a pri zohľadnení stupňa požadované podrobnosti údaje, Prezentácia a obsah operácií v dokumentoch, ako aj ich úplnosť sa môžu výrazne líšiť.

Súbor dokumentov technologického procesu v zásade často obsahuje mapu trasy, operačnú sálu, mapu náčrtu, zoznam zariadení, zoznam technologických dokumentov a zoznam materiálov.