Technologické procesy v strojárstve. Automatizované systémy riadenia procesov

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Technologický proces je základom každej výrobnej operácie. Zahŕňa súbor postupov vykonávaných v určitom poradí, ktorých činnosť je zameraná na zmenu tvaru, veľkosti a vlastností vyrobeného produktu. Hlavnými príkladmi technologických procesov sú mechanické, tepelné, kompresné spracovanie. Rovnako ako montáž, vybavenie, tlaková úprava a mnoho iného. V podmienkach továrenskej výroby je za vykonávanie takýchto procesov a spracovanie technologickej dokumentácie zodpovedný útvar hlavného technológa. Špecialisti oddelenia kontrolujú správnosť prevádzkových momentov. Správne navrhnuté a dobre organizované technologické procesy v strojárstve a výrobe akejkoľvek inej úrovne umožňujú realizovať potrebné postupy na výrobu príslušných výrobkov s minimálnounáklady. Materiálne aj silné a dočasné.

Strojárstvo ako typ výroby

Strojárstvo ako odvetvový typ výroby je charakteristické používaním univerzálnych zariadení, vďaka ktorým sa vykonáva opracovanie dielcov rôznych veľkostí a tvarov, univerzálnych prípravkov a meracích nástrojov. Toto odvetvie poskytuje nielen automatizovanú prevádzku zariadení, ale aj využitie fyzickej ľudskej práce - koniec koncov, značné množstvo procesov výroby strojov sa vykonáva práve pomocou ručnej práce a úsilia vysokokvalifikovaných pracovníkov. V takýchto závodoch sa náklady na rôzne časti často odhadujú na oveľa vyššie, hoci produktivita je oveľa nižšia. Reprezentatívne kancelárie takéhoto strojárstva zahŕňajú turbíny, stavby lodí, chemické závody, ako aj podniky ťažkého strojárstva. Navyše dnes medzi modernými strojárskymi závodmi, ktoré pracujú pre sériovú alebo sériovú výrobu, existujú experimentálne výskumné dielne, kde sa pracuje na vytváraní nových modelov strojov v jedinej kópii - a to je výsadou individuálnej strojovej výroby.

Stále však stojí za to zdôrazniť, že domáce strojárstvo je zamerané na masovú výrobu automobilov. Technologický proces navrhovania a výroby dielov je zároveň zameraný na výrobu veľkého množstva identických produktov počas dlhého časového obdobia. Zároveň je zameraná na úzku špecializáciu.pracoviská, poloautomaty, obrábacie stroje, modulárne inštalácie. A špeciálne vybavenie, dostupnosť univerzálnych nástrojov a široká zameniteľnosť dielov umožňujú koordinovať technologický proces s automatizovanými riadiacimi systémami.

Prvky strojovej výroby. Nuansy

Ako v každom technologickom procese, aj v strojárstve je povinné rozdelenie pracovných postupov do konkrétnych oblastí činnosti s dosiahnutím konkrétneho výsledku aj v tejto oblasti reprodukcie. Tu je dôležité rozlíšiť a oddeliť od seba zásadne odlišné prevádzkové momenty.

Aké prvky technologického procesu predstavuje štandardný postup strojárskej výroby? Zvážte ich:

1. Technologická operácia - neoddeliteľná súčasť celkového procesu, pri ktorej sa vykonáva opracovanie obrobkov vykonávané jedným nástrojom (pilníkom, rezačkou) na jednom pracovisku (napríklad obrábacím strojom). Zároveň prácu môže vykonávať jeden alebo viacerí pracovníci naraz. Na základe množstva pridelenej práce, ktorá sa má vykonať, môže byť technologická operácia jednoduchá alebo zložitá. Tie môžu byť zas rozdelené do samostatných častí, ktoré sa nazývajú inštalácie vo výrobe.
2. Technologická inštalácia je neoddeliteľnou súčasťou operácie vykonávanej na pracovisku v stave nezmeneného upnutia obrobku.
3. Pozícia je neoddeliteľnou súčasťou operácie, ktorá sa vykonáva v podmienkach nezmenenej polohyobrobku vo vzťahu k nástroju (neberúc do úvahy pohyby, ktoré sú spôsobené pracovnými pohybmi samotného obrobku alebo nástroja samotného).
4. Prechod je neoddeliteľnou súčasťou prevádzky, ktorá je sprevádzaná stálou režimovou prevádzkou stroja alebo nástroja.
5. Priechod je časť prechodu, ktorá spôsobuje odstránenie vrstiev kovu (alebo iného materiálu, ak nie je kovový).
6. Pracovný príjem - ukončený úkon zamestnanca strojárskej dielne, ktorý je sprevádzaný upevnením alebo odstránením rezného nástroja, samotného obrobku a pod.

Štruktúra technologických procesov. Essence

Samotnú štruktúru strojárstva predstavuje prechod hotového výrobku niekoľkými rôznymi fázami spracovania. Často sú tieto fázy reprezentované fázou obstarávania, fázou spracovania a fázou montáže. Ale čo presne je každá z fáz v štruktúre strojárstva?

Fáza prípravy

Fáza obstarávania je charakterizovaná vykonaním postupov na získanie polotovarov prostredníctvom nasledujúcich metód:

1. Odlievanie – zahŕňa plnenie nádoby, formy alebo dutiny materiálom, ktorý je v tekutom stave agregácie.
2. Razanie je postup plastickej deformácie materiálov s úpravou ich tvaru a veľkosti.
3. Lisovanie - testovanie predmetov na pevnosť (hustotu, tesnosť) hydraulického alebo pneumatického charakteru v procese tlaku.
4. Pristátie je kováčska operácia,ktorá spočíva v deformácii obrobku čiastočným ťahom za účelom vytvorenia zhrubnutia predmetu zmenšením jeho dĺžky.
5. Rezanie a ohýbanie kovov je proces deformácie alebo rozdelenia kovovej rúry, plechu alebo odliatku na jednotlivé časti.
6. Rezanie kotúčového alebo plechového materiálu - dierovanie, dierovanie, rezanie a orezávanie kovového materiálu, vykonávané s cieľom rozdeliť komplexnú kovovú konštrukciu na samostatné segmenty.

Na konci postupov obstarávacej fázy sa uskutoční prechod do druhej etapy v štruktúre strojárstva.

Krok spracovania

Fáza spracovania zahŕňa proces premeny rôznych výrobných prírezov na hotové diely. Aké metódy spracovania určujú technologický postup strojárstva v druhej fáze výrobných prác? Zvážte ich:

1. Obrábanie kovov je súbor mechanických procesov zmeny tvarov, veľkostí a kvality zliatin a kovov.
2. Tepelné spracovanie je proces aplikácie tepla na kov, aby sa mu dodali potrebné vlastnosti (najmä vhodná veľkosť a tvar).
3. Chemické spracovanie - proces chemického pôsobenia na kov prostredníctvom cielenej deštrukcie 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 dielov nasýtený uhlíkom.
5. Plazmové spracovanie je proces spracovania materiálu, ktorý sa vykonáva pomocounízkoteplotná plazma generovaná vysokofrekvenčnými alebo oblúkovými plazmovými horákmi s cieľom zmeniť vlastnosti tohto materiálu.
6. Galvanizácia je technológia pokovovania jedného kovu druhým pomocou elektrolytickej zlúčeniny.
7. Natieranie - brúsenie, leštenie a natieranie materiálu farbami alebo lakmi s cieľom dodať mu estetický vzhľad.
8. Zváranie je proces pripevňovania dielov za účelom ich bezpečného spojenia do jednej konštrukcie.
9. Pasivácia - úprava miesta po zváraní špeciálnou látkou, ktorá sa nanáša v rovnomernej vrstve na povrch materiálu.

Na konci deformácie materiálov, rezaní a ohýbaní kovu, ako aj po spracovaní výrobkov jednou z metód špeciálne navrhnutých na získanie konkrétneho výsledku je prechod do tretej fázy technologického procesu. vykonaná.

Krok montáže

Posledná etapa technologického procesu strojárstva zabezpečuje hromadné akcie a rovnanie kovových polotovarov. Dokovanie rôznych kovových profilov je možné vykonať niekoľkými spôsobmi:

1. Balenie jednotlivých montážnych jednotiek do jedného celku konečného produktu.
2. Úprava-montáž dodávky.
3. Otestujte spojenie komponentov do jednej kovovej konštrukcie.

Problémy strojárstva v Rusku

Najdôležitejšou výzvou naďalej zostáva potreba rozsiahlej opravy. Problém zaostávania domácichprodukcia zo svetovej ekonomiky priamo súvisí s nízkou rentabilitou takých odvetví strojárskej výroby, akými sú výroba nástrojov, výroba obrábacích strojov, výpočtová technika, elektronický a elektrotechnický priemysel. Tento problém je potrebné čo najskôr vyriešiť.

Podľa povahy a smerovania možno základné problémy strojárstva v domácej výrobe zoskupiť do samostatných blokov. Toto je:

1. Nevýhody vo vývoji strojárskeho komplexu - problém je spôsobený nízkym tempom rastu popredných priemyselných odvetví, výrazným poklesom výroby, narušením technologických väzieb, prestojmi jednotlivých podnikov, nízkou mierou obnovy zariadení vo vzťahu k úrovni výstupu.
2. Nedostatok zdrojov na štrukturálne prispôsobenie - nedostatočne rozvinuté rozvetvenie smerov činnosti domáceho strojárskeho priemyslu si vyžaduje reprofiláciu, na ktorú nie je dostatok financií. Priemysel navyše vyžaduje znižovanie disproporcií v tempách rastu jednotlivých segmentov reprodukcie: niekde treba optimalizovať štruktúru prevádzkových technológií, niekde doplniť výrobný proces o chýbajúce kapacity.
3. Nevýhody v kvalite vyrábaných produktov - nesúlad vyrábaných strojov (ich drvivá väčšina) so strojmi svetových štandardov, ako aj nízka spoľahlivosť vyrábaných vozidiel vedie k poruchám ich hotových modely už rok po aktívnej prevádzke. Percento takýchto výrobných zariadení je 20-30% z celkovej špecifickej hmotnostivyrobené modely.

Automatizácia technologických procesov

Automatizované riadiace systémy v oblasti strojárstva sú primárnym zdrojom zvyšovania výrobnej kapacity v celom strojárskom segmente. Čo to znamená?

Automatizácia výroby je dnes hlavným smerom, ktorým sa uberá výroba celého sveta. Všetko, čo sa predtým vykonávalo na úkor schopnosti človeka pracovať, jeho fyzickej sily a intelektuálnych schopností, to všetko v súčasnosti spočíva v technológii, ktorá nezávisle prevádzkuje technologické cykly a monitoruje ich implementáciu. Zároveň je úloha človeka znížená na minimum - musí len sledovať správnosť implementácie všetkých akcií, ktoré sú zamerané na optimalizáciu domácej výroby, automatizovanými systémami. Je to jednoduché.

Automatizácia technologických procesov v strojárstve sa uskutočňuje prostredníctvom súboru operácií, ktoré zahŕňajú spustenie, zastavenie, udržiavanie alebo zmenu procesu prevádzkových prác na zariadení ako celku. Naozaj hrá dôležitú úlohu vo vývoji odvetvia ako celku. Hodnota jednotlivých strojov, prístrojov, celkov, prístrojov, strojových komplexov spočíva vo výraznom vplyve na formulovanie zásadne nového pracovného procesu na strojárskom závode ako celku. Koniec koncov, spravované objekty v automatizácii sú dosť rôznorodé a neuveriteľne efektívne vo svojom zamýšľanom účele.

Nahrádzanie ľudskej práce môžesa môže uskutočniť čiastočnou alebo absolútnou substitúciou. Proces strojárstva sa vykonáva buď úplne vďaka najnovším automatizačným zariadeniam, alebo s čiastočnou náhradou ľudskej práce. Nie všetky továrne majú schopnosť úplne nahradiť ľudskú prácu automatizovanými. Niekto na to nemá dostatočnú kapacitu, niekto nemá vybavenie a niekto nemá schopnosti pracovať s takouto nezvyčajnou, no zároveň mimoriadne efektívnou metódou riadenia procesov.

Objekty, ktoré sa majú automatizovať

No nielen ľudské ruky sa dnes dajú nahradiť mechanizovanými zariadeniami s vysoko presným vybavením, ktoré dokáže reagovať aj na tie najmenšie poznámky operátora auta. Okrem toho, že existuje priama výmena osoby pri stroji so špecializovanou inštaláciou, paralelne je možná automatizácia nasledujúcich aspektov v procese strojárstva:

1. Výrobný proces – všetku prácu, ktorú človek vykonáva každý deň s reflexným opakovaním úkonov vypracovaných na stroji, môže úplne bez prerušenia nahradiť stroj.
2. Dizajn – ako už bolo spomenuté vyššie, nielen výsledky ľudskej fyzickej práce je možné kontrolovať a prispôsobovať ich výrobným potrebám. Intelektuálna práca tiež podlieha automatizácii. Navyše niektoré výpočty a zostavovanie algoritmov podliehajúcich elektronickým výpočtom sú základom správneho počítačom podporovaného návrhu.
3. Organizácia – niektoré aspekty distribučných funkcií na špecifické vykonávanie akcií automatizovanej štruktúry podliehajú iba externej kontrole. Všetko ostatné robí technika sama.
4. Plánovanie – výpočty a identifikácia nadchádzajúcich úloh, ktoré majú byť dokončené v budúcnosti, sú tiež priradené k „inteligentnej elektronike“.
5. Ovládanie - na riadenie procesu práce s automatizovanými zariadeniami, ktoré montujú stroje, stačí vykonávať jednoduché manipulácie s tlačidlami v stoji pri ovládacom paneli.
6. Vedecký výskum – všetky matematické aspekty a znaky nesprávnych výpočtov rastu produktivity strojárskeho závodu v dynamike sú tiež predmetom automatizovaných výpočtových systémov.
7. Obchodné procesy – ak chcete, môžete si vypočítať pomer svojho zisku a marginálneho príjmu z podnikania v oblasti strojárstva, pretože počítačové vybavenie dokáže za človeka všetko.

Dignity

Cieľom automatizácie procesov je zvýšenie produktivity práce spolu s celkovým zlepšením kvality produktov a zavedením high-tech zariadení. S jeho pomocou je možné optimalizovať riadenie strojárskej výroby, presunúť osobu z priemyselných zón nebezpečných pre zdravie. A tiež zvýšiť spoľahlivosť a dvojnásobnú ziskovosť presného strojárstva. Pretože automatizácia zvyšuje konvertibilitu a znižuje čas spracovania pri plánovaní.

1. Aké sú pozitívne aspekty automatizácie pracovných momentov v komplexe strojárstva? Zvážte ich:
2. Po prvé, môžete ušetriť zamestnancov pracujúcich v obzvlášť ťažkých fyzických podmienkach od monotónnej a ťažkej fyzickej práce. Stroj dokáže za človeka urobiť všetko.
3. Po druhé, môžete ochrániť zamestnancov pred pobytom na pracovisku v profesionálne nebezpečných podmienkach (pod kĺbovým rámom auta, za kovoobrábacím strojom a pod.).
4. Po tretie, výsada nastaviť pred automatizovaný systém tie úlohy, ktoré by na základe fyzických možností človeka boli nad jeho sily. Hovoríme o blokoch vysokej hmotnosti, rýchlostnom výkone úlohy, vytrvalosti a podobných kritériách.
5. Po štvrté, hlavnou črtou automatizácie pracovného toku je to, že má pozitívny vplyv na rast ekonomických ukazovateľov podniku aj odvetvia ako celku.

Chyby

Nahrádzanie ľudskej práce automatizovanou však má aj negatívne aspekty. Dopravné inžinierstvo, výroba obrábacích strojov alebo akýkoľvek iný priemyselný podnik čelí týmto negatívnym nuansám v procese automatizácie práce:

• zrušenie práce;
• technické obmedzenia;
• existujúce bezpečnostné hrozby;
• nepredvídateľnosť nákladov na implementáciu a vývoj;
• vysoká počiatočná cena.

Technologická dokumentácia

Každá práca založená na obstarávaní, spracovaní a montáži dielov v strojárstve musí byť sprevádzaná prípravou a vyhotovením príslušných dokumentov. Forma kariet a ich zloženie vo všeobecnom súbore dokumentov závisí od typu technologického procesu (skupinový, štandardný, jednotlivý), typu výroby a stupňa využitia automatizovaných riadiacich systémov v podniku. Na základe týchto kritérií a pri zohľadnení miery požadovaných podrobností údajov sa môže zobrazenie a obsah transakcií v dokumentoch, ako aj ich úplnosť, výrazne líšiť.

Súbor podkladov pre technologický proces najčastejšie obsahuje mapu trasy, operačnú sálu, náčrt mapy, zoznam nástrojov, zoznam technologických podkladov a zoznam materiálov.