Արտադրության և արտադրական գործընթացների ավտոմատացում: Տեխնոլոգիական գործընթացների և արտադրության ավտոմատացում

1. Ավտոմատացված արտադրության պայմաններում տեխնոլոգիական գործընթացների նախագծման առանձնահատկությունները

Արտադրության ավտոմատացման հիմքը տեխնոլոգիական գործընթացներն են (TP), որոնք պետք է ապահովեն արտադրական արտադրանքի բարձր արտադրողականություն, հուսալիություն, որակ և արդյունավետություն:

TP-ի մշակման և հավաքման բնորոշ առանձնահատկությունն աշխատանքային գործընթացում մասերի և գործիքների խիստ կողմնորոշումն է (գործընթացների առաջին դաս): Ջերմային մշակումը, չորացումը, ներկումը և այլն, ի տարբերություն մշակման և հավաքման, չեն պահանջում մասի խիստ կողմնորոշում (գործընթացների երկրորդ դաս):

TP-ն ըստ շարունակականության դասակարգվում է դիսկրետ և շարունակական:

TP AP-ի զարգացումը ոչ ավտոմատացված արտադրության տեխնոլոգիայի համեմատ ունի իր առանձնահատկությունները.

1. Ավտոմատացված TP-ն ներառում է ոչ միայն տարասեռ հաստոցային գործողություններ, այլ նաև ճնշման մշակում, ջերմային մշակում, հավաքում, ստուգում, փաթեթավորում, ինչպես նաև փոխադրում, պահեստավորում և այլ գործողություններ:

2. Արտադրական գործընթացների ճկունության և ավտոմատացման պահանջները թելադրում են տեխնոլոգիայի համապարփակ և մանրամասն ուսումնասիրության, արտադրական օբյեկտների մանրակրկիտ վերլուծության, երթուղու և գործառնական տեխնոլոգիայի ուսումնասիրության, արտադրանքի արտադրության գործընթացի հուսալիության և ճկունության ապահովման անհրաժեշտությունը: տրված որակ.

3. Ապրանքների լայն տեսականիով տեխնոլոգիական լուծումները բազմաչափ են:

4. Աճում է տարբեր տեխնոլոգիական գերատեսչությունների կողմից կատարված աշխատանքների ինտեգրման աստիճանը։

APS-ում մշակման տեխնոլոգիայի կառուցման հիմնական սկզբունքները

1.Ամբողջականության սկզբունքը . Այն պետք է ձգտի կատարել բոլոր գործողությունները միևնույն APS-ի շրջանակներում՝ առանց կիսաֆաբրիկատների միջանկյալ փոխանցման այլ ստորաբաժանումներ կամ օժանդակ գրասենյակներ:

2.Ցածր շահագործման տեխնոլոգիայի սկզբունքը.ՏՊ-ի ձևավորում՝ գործառնությունների առավելագույն հնարավոր համախմբմամբ, գործառնություններում նվազագույն թվով գործառնություններով և տեղակայանքներով:

3.«Փոքր մարդկանց» տեխնոլոգիայի սկզբունքը.Ամբողջ արտադրական ցիկլի ընթացքում APS-ի ավտոմատ շահագործման ապահովում։

4.«No-debug» տեխնոլոգիայի սկզբունքը . Աշխատանքային դիրքերում վրիպազերծում չպահանջող տեխնիկական լուծումների մշակում:

5.Ակտիվորեն վերահսկվող տեխնոլոգիայի սկզբունքը.ՏՊ կառավարման կազմակերպում և նախագծային որոշումների ուղղում` հիմնվելով ՏՊ առաջընթացի մասին աշխատանքային տեղեկատվության վրա: Կարելի է շտկել ինչպես կառավարման փուլում ձևավորված տեխնոլոգիական պարամետրերը, այնպես էլ արտադրության տեխնոլոգիական պատրաստման (ԹԷԿ) սկզբնական պարամետրերը։

6.Օպտիմալության սկզբունքը . ՋԷԿ-ի և ՏՊ-ի կառավարման յուրաքանչյուր փուլում որոշում կայացնելը՝ հիմնված օպտիմալության մեկ չափանիշի վրա:

Բացի APS տեխնոլոգիայի համար դիտարկվածներից, բնորոշ են նաև այլ սկզբունքներ՝ համակարգչային տեխնոլոգիա, տեղեկատվական անվտանգություն, ինտեգրում, թղթային փաստաթղթեր, խմբային տեխնոլոգիա։

2. Տիպիկ և խմբային TP

Կազմաձևով և տեխնոլոգիական հատկանիշներով նման մասերի խմբերի տեխնոլոգիական գործընթացների տիպավորումը նախատեսում է դրանց արտադրությունը նույն տեխնոլոգիական գործընթացի համաձայն՝ հիմնվելով մշակման ամենաառաջադեմ մեթոդների կիրառման վրա և ապահովելով ամենաբարձր արտադրողականության, տնտեսության և որակի ձեռքբերումը: Տիպագրումը հիմնված է առանձին տարրական մակերեսների մշակման կանոնների և այդ մակերեսների մշակման կարգի նշանակման կանոնների վրա: Տիպիկ ՏՀ-ները հիմնականում օգտագործվում են լայնածավալ և զանգվածային արտադրության մեջ:

Խմբային տեխնոլոգիայի սկզբունքի հիմքում ընկած է վերակազմավորվող արտադրության տեխնոլոգիան՝ փոքր և միջին: Ի տարբերություն խմբային տեխնոլոգիայով ՏՊ-ի տիպավորման, ընդհանուր հատկանիշը մշակված մակերեսների և դրանց համակցությունների ընդհանրությունն է։ Ուստի խմբային մշակման մեթոդները բնորոշ են լայն տեսականիով մասերի մշակման համար։

Ե՛վ ՏՊ տիպավորումը, և՛ խմբային տեխնոլոգիական մեթոդը արտադրության արդյունավետությունը բարձրացնող տեխնոլոգիական լուծումների միավորման հիմնական ուղղություններն են։

Մասերի դասակարգում

Դասակարգումն իրականացվում է խմբային արտադրական միջավայրում դրանց համատեղ մշակման համար տեխնոլոգիապես միատարր մասերի խմբերը որոշելու համար։ Այն իրականացվում է երկու փուլով՝ առաջնային դասակարգում, այսինքն՝ ուսումնասիրվող արտադրության մանրամասների կոդավորում՝ ըստ դիզայնի և տեխնոլոգիական առանձնահատկությունների. երկրորդական դասակարգում, այսինքն՝ նույն կամ փոքր-ինչ տարբեր դասակարգման հատկանիշներով մասերի խմբավորում։

Մասերը դասակարգելիս պետք է հաշվի առնել հետևյալ հատկանիշները՝ կառուցվածքային - ընդհանուր չափսեր, քաշ, նյութ, մշակման տեսակ և մշակման կտոր. վերամշակման գործողությունների քանակը; ճշգրտություն և այլ ցուցանիշներ:

Մասերի խմբավորումը կատարվում է հետևյալ հաջորդականությամբ. դասի մակարդակով մասերի հավաքածուի ընտրություն, օրինակ՝ մեքենայական արտադրության համար հեղափոխության մարմիններ. ենթադասի մակարդակում մասերի հավաքածուի ընտրություն, օրինակ, լիսեռի տիպի մասեր. մասերի դասակարգումը մակերևույթների համակցությամբ, օրինակ՝ հարթ գլանաձև մակերևույթների համադրությամբ լիսեռներ. խմբավորում ըստ ընդհանուր չափերի՝ չափերի բաշխման առավելագույն խտությամբ տարածքների ընտրությամբ. որոշում՝ ըստ մեծ թվով մասերի անվանում ունեցող տարածքների դիագրամի:

Արտադրանքի նմուշների արտադրություն վթարի պայմաններում

Արտադրանքի դիզայնը համարվում է արտադրական, եթե դրա արտադրությունը և շահագործումը պահանջում են նյութերի, ժամանակի և փողի նվազագույն ծախսեր: Արտադրականության գնահատումն իրականացվում է ըստ որակական և քանակական չափանիշների՝ առանձին՝ բլանկների, մեքենայացված մասերի, հավաքման ագրեգատների համար։

ԱՀ-ում մշակման ենթակա մասերը պետք է լինեն տեխնոլոգիապես առաջադեմ, այսինքն՝ պարզ ձևով, չափսերով, կազմված լինեն ստանդարտ մակերեսներից և ունենան նյութերի օգտագործման առավելագույն արագություն:

Հավաքվող մասերը պետք է ունենան հնարավորինս շատ ստանդարտ միացման մակերեսներ, հավաքման միավորների և մասերի կողմնորոշման ամենապարզ տարրերը:

3. Ավտոմատ գծերի և CNC մեքենաների վրա մասերի արտադրության տեխնոլոգիական գործընթացների նախագծման առանձնահատկությունները.

Ավտոմատ գիծը փոխկապակցված սարքավորումների և կառավարման համակարգերի անընդհատ գործող համալիր է, որտեղ անհրաժեշտ է գործառնությունների և անցումների լրիվ դրույքով համաժամացում: Համաժամացման ամենաարդյունավետ մեթոդները TP-ի համակենտրոնացումն ու տարբերակումն են:

Հուսալիության և արտադրողականության համար անհրաժեշտ պայմաններն են տեխնոլոգիական գործընթացի տարբերակումը, անցումների պարզեցումն ու համաժամացումը։ Ավելորդ տարբերակումը հանգեցնում է սպասարկման սարքավորումների բարդացման, տարածքների և սպասարկման ծավալների ավելացման: Գործողությունների և անցումների նպատակահարմար համակենտրոնացումը, առանց արտադրողականության գործնականում նվազեցնելու, կարող է իրականացվել ագրեգացիայի միջոցով՝ օգտագործելով բազմագործիքների ճշգրտումներ:

Ավտոմատ տողում (AL) աշխատանքը համաժամեցնելու համար որոշվում է սահմանափակող գործիք, սահմանափակող մեքենա և սահմանափակող հատված, ըստ որի, իրական AL ելքային ցիկլը (min) սահմանվում է ըստ բանաձևի.

որտեղ Զ -սարքավորումների փաստացի ֆոնդը, ը. Ն- թողարկման ծրագիր, հատ:

Բարձր հուսալիություն ապահովելու համար AL-ը բաժանվում է հատվածների, որոնք միմյանց հետ կապված են պահեստավորման սարքերի միջոցով, որոնք ապահովում են այսպես կոչված ճկուն կապը հատվածների միջև՝ ապահովելով հարակից հատվածների անկախ շահագործումը դրանցից մեկի խափանման դեպքում: Կայքում պահպանվում է կոշտ կապ: Կոշտ զուգակցված սարքավորումների համար կարևոր է պլանավորել պլանավորված անջատումների ժամանակն ու տևողությունը:

CNC մեքենաները ապահովում են արտադրանքի բարձր ճշգրտություն և որակ և կարող են օգտագործվել ճշգրիտ աստիճանավոր կամ կոր եզրագծերով բարդ մասերի մշակման համար: Սա նվազեցնում է վերամշակման ծախսերը, որակավորումը և անձնակազմի քանակը: CNC մեքենաների վրա մասերի մշակման առանձնահատկությունները որոշվում են հենց մեքենաների առանձնահատկություններով և, առաջին հերթին, դրանց CNC համակարգերով, որոնք ապահովում են.

1) սարքավորումների ճշգրտման և կարգավորելու ժամանակի կրճատում. 2) մշակման ցիկլերի բարդության բարձրացում. 3) բարդ կորագիծ հետագծով ցիկլային շարժումներ իրականացնելու հնարավորությունը. 4) հաստոցների կառավարման համակարգերի (ՀՍ) միավորման հնարավորությունը այլ սարքավորումների ՀՍ-ին. 5) APS-ի մաս կազմող CNC մեքենաները կառավարելու համար համակարգչի օգտագործման հնարավորությունը.

Վերակազմավորվող APS-ում հաստոցների տեխնոլոգիայի և կազմակերպման հիմնական պահանջները հիմնական ստանդարտ մասերի արտադրության օրինակով

APS-ում տեխնոլոգիայի զարգացումը բնութագրվում է ինտեգրված մոտեցմամբ՝ մանրամասն ուսումնասիրելով ոչ միայն հիմնական, այլև օժանդակ գործառնությունները և անցումները, ներառյալ ապրանքների տեղափոխումը, դրանց վերահսկումը, պահեստավորումը, փորձարկումը և փաթեթավորումը:

Մշակման հուսալիությունը կայունացնելու և բարելավելու համար օգտագործվում են TP-ի կառուցման երկու հիմնական մեթոդ.

1) սարքավորումների օգտագործումը, որն ապահովում է հուսալի մշակում օպերատորի գրեթե առանց միջամտության.

2) TP պարամետրերի կարգավորում՝ բուն գործընթացի ընթացքում արտադրանքի վերահսկման հիման վրա.

Ճկունությունը և արդյունավետությունը բարձրացնելու համար APS-ն օգտագործում է խմբային տեխնոլոգիայի սկզբունքը:

4. Ավտոմատացված և ռոբոտային հավաքման տեխնոլոգիական գործընթացի զարգացման առանձնահատկությունները

Արտադրանքի ավտոմատ հավաքումն իրականացվում է հավաքման մեքենաների և ԱԼ. Ավտոմատ հավաքման համար ռացիոնալ TP-ի մշակման կարևոր պայմանը կապերի միավորումն ու նորմալացումն է, այսինքն՝ դրանք որոշակի տեսակների և ճշգրտության հասցնելը:

Ռոբոտային արտադրության հիմնական տարբերությունը հավաքողների փոխարինումն է մոնտաժող ռոբոտներով և հսկողության իրականացումը հսկիչ ռոբոտներով կամ ավտոմատ կառավարման սարքերով:

Ռոբոտային հավաքումը պետք է իրականացվի ամբողջական փոխանակելիության սկզբունքով կամ (ավելի հազվադեպ) խմբային փոխարինելիության սկզբունքով: Տեղադրման, ճշգրտման հնարավորությունը բացառվում է։

Հավաքման գործողությունների կատարումը պետք է ընթանա պարզից մինչև բարդ: Կախված արտադրանքի բարդությունից և չափսերից՝ ընտրվում է հավաքման կազմակերպման ձևը՝ ստացիոնար կամ փոխակրիչ։ RTK-ի կազմն է հավաքման սարքավորումներ և հարմարանքներ, տրանսպորտային համակարգ, օպերատիվ հավաքման ռոբոտներ, հսկիչ ռոբոտներ և կառավարման համակարգ:

1. Ավտոմատացման մակարդակները և դրանց տարբերակիչ առանձնահատկությունները

Արտադրական գործընթացների ավտոմատացումը կարող է իրականացվել տարբեր մակարդակներում:

Ավտոմատացումն ունի այսպես կոչված զրոյական մակարդակ. եթե արտադրության մեջ մարդու մասնակցությունը բացառվում է միայն աշխատանքային շարժումներ կատարելիս (սպինտի պտույտ, գործիքի սնուցման շարժում և այլն): Նման ավտոմատացումը կոչվում է մեքենայացում: Կարելի է ասել, որ մեքենայացումը աշխատանքային տեղաշարժերի ավտոմատացումն է։ Դրանից բխում է, որ ավտոմատացումը ենթադրում է մեքենայացում։

Առաջին մակարդակի ավտոմատացումը սահմանափակվում է սարքերի ստեղծմամբ, որոնց նպատակն է բացառել մարդու մասնակցությունը առանձին սարքավորումների վրա պարապ աշխատելիս: Նման ավտոմատացումը կոչվում է աշխատանքային ցիկլի ավտոմատացում խմբաքանակի և զանգվածային արտադրության մեջ:

Անգործուն տաքացումները կտոր ժամանակի նորմայում, որը որոշում է աշխատանքի աշխատասիրությունը, հաշվի են առնվում օժանդակ ժամանակի t in և պահպանման ժամանակի t և այլն:

որտեղ t o-ն հիմնական ժամանակն է, որը հաշվի է առնում աշխատանքային շարժումների ժամանակը, t o \u003d t p.x; t օժանդակ ժամանակում ներառում է գործիքների դուրսբերում և մատակարարում, սարքավորումների բեռնում և կառավարում. այսինքն՝ գործիքների փոփոխության, սարքավորումների տեղադրման, թափոնների հեռացման և կառավարման վրա ծախսված պահպանման ժամանակը. t org սարքավորումների պահպանման ժամանակը; t otd - աշխատողի հանգստի ժամանակը:

Ավտոմատացման առաջին մակարդակում աշխատող մեքենաները դեռ փոխկապակցված չեն ավտոմատ հաղորդակցությամբ։ Ուստի արտադրական օբյեկտի տեղափոխումն ու հսկողությունն իրականացվում են անձի մասնակցությամբ։ Այս մակարդակում ստեղծվում և օգտագործվում են ավտոմատ և կիսաավտոմատ մեքենաներ։ Ավտոմատ մեքենաների վրա աշխատանքային ցիկլը կատարվում և կրկնվում է առանց մարդու միջամտության: Կիսաավտոմատ մեքենաների վրա մարդու միջամտությունը պահանջվում է աշխատանքային ցիկլը ավարտելու և կրկնելու համար:

Օրինակ, ժամանակակից խառատահաստոց բազմաշերտ մեքենան կատարում է շրջադարձ, հորատում, հակասուզում: reaming եւ thading վրա ձուլակտորների. Նման ավտոմատ մեքենան կարող է փոխարինել մինչև 10 ունիվերսալ մեքենաների ավտոմատացման և պարապ և աշխատանքային շարժումների համակցման, գործառնությունների բարձր կենտրոնացման շնորհիվ:

Երկրորդ մակարդակի ավտոմատացումը տեխնոլոգիական գործընթացների ավտոմատացումն է։ Այս մակարդակում լուծվում են փոխադրումների ավտոմատացման, արտադրական օբյեկտի վերահսկման, թափոնների հեռացման և մեքենայական համակարգերի կառավարման խնդիրները: Որպես տեխնոլոգիական սարքավորումներ, ստեղծվում և օգտագործվում են ավտոմատ գծեր, ճկուն արտադրական համակարգեր (FPS):

Ավտոմատ գիծը մեքենաների ավտոմատ գործող համակարգ է, որը տեղադրված է տեխնոլոգիական հաջորդականությամբ և միավորված է թափոնների տեղափոխման, բեռնման, վերահսկման, կառավարման և հեռացման միջոցով: Օրինակ, ավտոմոբիլային փոխանցման տուփի թեք հանդերձանքի մշակման գիծը թողարկում է մինչև 20 աշխատող և վճարում է իր համար երեք տարվա ընթացքում համապատասխան արտադրական ծրագրով:

Ավտոմատ գիծը բաղկացած է տեխնոլոգիական սարքավորումներից, որոնք հավաքվում են տրանսպորտի որոշակի տեսակի համար և միացված են դրա հետ բեռնման սարքերով (մանիպուլյատորներ, սկուտեղներ, վերելակներ): Գիծը, բացի աշխատանքային դիրքերից, ներառում է պարապ դիրքեր, որոնք անհրաժեշտ են գծի ստուգման և պահպանման համար:

Եթե գիծը ներառում է մարդու մասնակցությամբ դիրքեր, ապա աչքը կոչվում է ավտոմատացված։

Ավտոմատացման երրորդ մակարդակը համալիր ավտոմատացումն է, որն ընդգրկում է արտադրական գործընթացի բոլոր փուլերն ու օղակները՝ սկսած գնումների գործընթացներից մինչև պատրաստի արտադրանքի փորձարկում և առաքում:

Համալիր ավտոմատացումը պահանջում է տիրապետել ավտոմատացման բոլոր նախորդ մակարդակներին: Դա կապված է արտադրության բարձր տեխնիկական հագեցվածության և բարձր կապիտալ ծախսերի հետ։ Նման ավտոմատացումը արդյունավետ է կայուն դիզայնի և նեղ շրջանակի արտադրանքի արտադրության բավականաչափ մեծ ծրագրերի համար (առանցքակալների արտադրություն, անհատական մեքենաների հավաքներ, էլեկտրական սարքավորումների տարրեր և այլն):

Միևնույն ժամանակ, դա բարդ ավտոմատացում է, որը հնարավորություն է տալիս ապահովել արտադրության զարգացումը որպես ամբողջություն, քանի որ այն ունի կապիտալ ծախսերի ամենաբարձր արդյունավետությունը: Նման ավտոմատացման հնարավորությունները ցույց տալու համար որպես օրինակ դիտարկենք 13մ՝ ԱՄՆ-ում ավտոմեքենաների շրջանակների արտադրության կախարդական գործարան: Օրական մինչև 10000 կադր թողարկվելով՝ գործարանն ունի 160 հոգանոց աշխատակազմ, որը հիմնականում բաղկացած է ինժեներներից և կարգավորողներից։ Աշխատանքի ժամանակ առանց համալիր ավտոմատացման կիրառման, նույն արտադրական ծրագիրն իրականացնելու համար կպահանջվեր առնվազն 12000 մարդ։

Ավտոմատացման երրորդ մակարդակում լուծվում են ավտոմատ հասցեագրմամբ ապրանքների պահեստավորման և միջխանութային փոխադրման, թափոնների վերամշակման և արտադրության կառավարման խնդիրները՝ համակարգիչների լայն կիրառման հիման վրա։ Այս մակարդակում մարդկային միջամտությունը կրճատվում է սարքավորումների պահպանման և աշխատանքային վիճակում պահելու վրա:

2. Ավտոմատացման զարգացում տեխնոլոգիական ճկունության և համակարգիչների լայն կիրառման ուղղությամբ

Ճկուն արտադրական համակարգերը տեխնոլոգիական սարքավորումների և համակարգերի մի շարք են, որոնք ապահովում են դրա շահագործումը ավտոմատ ռեժիմով նոմենկլատուրա մեջ փոփոխվող ապրանքների արտադրության մեջ: GPS-ի զարգացումը գնում է դեպի անօդաչու տեխնոլոգիա, որն ապահովում է սարքավորման աշխատանքը տվյալ ժամանակում՝ առանց օպերատորի մասնակցության։

Յուրաքանչյուր ապրանքի համար, արտադրանքի քանակի և որակի համար տրված պահանջներով, կարող են մշակվել FMS-ի տարբեր տարբերակներ, որոնք տարբերվում են մշակման, վերահսկման և հավաքման մեթոդներից և ուղիներից, տեխնոլոգիական գործընթացի գործառնությունների տարբերակման և կենտրոնացման աստիճանից, տեսակներից: տրանսպորտային-բեռնման համակարգեր, սպասարկող մեքենաների քանակը (OTS), միջագրեգատային և միջհատվածային կապերի բնույթը, հիմնական և օժանդակ մեխանիզմների և սարքերի կառուցողական լուծումները, կառավարման համակարգի կառուցման սկզբունքները:

HPS-ի տեխնիկական մակարդակը և արդյունավետությունը որոշվում են այնպիսի ցուցանիշներով, ինչպիսիք են արտադրանքի որակը, ՀԷԿ-ի աշխատանքը և հուսալիությունը, դրա մուտքագրվող բաղադրիչների հոսքի կառուցվածքը: Հենց այս չափանիշները հաշվի առնելով, այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսիք են տեխնոլոգիական սարքավորումների տեսակի և քանակի ընտրությունը, միջգործառնական պահեստավորումը, դրանց հզորությունը և գտնվելու վայրը, սպասարկման օպերատորների թիվը, տրանսպորտի և պահեստավորման համակարգի կառուցվածքն ու պարամետրերը և այլն: ., պետք է լուծվի։

Ճկուն արտադրական համակարգերը կարող են կառուցվել փոխարինելի, փոխլրացնող կամ խառը բջիջներից:

Նկարը ցույց է տալիս նույն տիպի երկու փոխանակելի մեքենաշինական կենտրոնների (MC) ճկուն համակարգի դիագրամ: Մեքենաների մշակման կենտրոնները սպասարկվում են երկու տրանսպորտային տրոլեյբուսներով (ռոբոտամեքենաներ), որոնք ապահովում են նյութական հոսքերի (մասերի, աշխատանքային մասերի, գործիքների) շարժը: Ավտոմատ կառավարումը տարածված է: Եթե ձեռքով գործառնությունները թույլատրվում են, ապա օպերատորին պետք է որոշակի հայեցողություն տրվի: ՕԿ-ի և տրանսպորտային համակարգի համատեղ աշխատանքի կառավարումն իրականացվում է կենտրոնական համակարգչից։

Ընդհանուր դեպքում ռոբոտամեքենաների կառավարումն իրականացվում է կենտրոնական համակարգչից՝ միջանկյալ սարքի միջոցով կամ տեղական կառավարման համակարգից (LCS): Հրամանների փոխանցում ռոբոտամեքենաներին կարող է իրականացվել միայն երթևեկության ուղիները գոտիների բաժանող կանգառներում։ Համակարգիչը թույլ է տալիս միայն մեկ ռոբոտամեքենա մնալ որոշակի գոտում: Շարժման առավելագույն արագությունը կարող է հասնել 1 մ/վ:

Ռոբոկարի վերին մասը կարող է հիդրավլիկ կերպով բարձրանալ և իջեցվել՝ վերաբեռնման, բեռնաթափման և բեռնման գործողություններ կատարելու համար: Համակարգչից կառավարումը խափանելու կամ անջատելու դեպքում ռոբոտամեքենան կարող է կառավարվել LSU-ի կողմից:

Պետական սահմանային ծառայությունում որպես տրանսպորտային միջոց օգտագործվում են ռոբոտամեքենաների տարբեր տարբերակներ։ Ամենատարածված տարբերակն այն է, երբ ռոբոտամեքենան շարժվում է հատակին կամ դրա մակերեսին դրված ուղու (երթուղու, ուղու) կամ այլ կառույցի երկայնքով: Հետագծման տարբերակներից մեկն այն է, որ հատակի մակերևույթի վրա գծապատկերը կիրառվում է շերտի տեսքով (լյումինեսցենտ, ռեֆլեկտիվ, սպիտակ՝ սև եզրերով), իսկ հետագծումն իրականացվում է օպտոէլեկտրոնային մեթոդներով։ Անբավարարությունը շերտի մաքրությունը վերահսկելու անհրաժեշտությունն է: Հետևաբար, ավելի տարածված է ռոբոտամեքենաների հետքերը փոքր խորության վրա (մոտ 20 մմ) ակոսում դրված ինդուկտիվ հաղորդիչով: Հայտնի են նաև այլ հետաքրքիր լուծումներ՝ օգտագործելով, օրինակ, հեռուստատեսային նավիգացիոն սարքավորում՝ համակարգչի հսկողության տակ գտնվող տիեզերքում ազատ տեղաշարժվելու համար։

Նյութական հոսքերով ռոբոտամեքենաների մատակարարման աղբյուրը ավտոմատացված պահեստն է՝ ստեյքերներով, որոնք հասցեական մուտք են ապահովում պահեստի ցանկացած բջիջ: Պահեստն ինքնին բավականին բարդ կառավարման օբյեկտ է։

Որպես դրա կառավարման համակարգ, օգտագործվում են ծրագրավորվող կարգավորիչներ, համակարգիչ կամ մասնագիտացված սարք:

Ամենատարածված ռոբոտամեքենաները ինդուկտիվ երթուղու հետագծմամբ ունեն հետևյալ բնութագրերը՝ բեռնատարողությունը՝ 500 կգ; ճանապարհորդության արագություն - 70 մ / րոպե; արագացում արագացման և դանդաղման ժամանակ, համապատասխանաբար, 0,5 և 0,7 մ / վ 2; արագացում վթարային արգելակման ժամանակ 2,5 մ / վ 2; ծղոտե ներքնակ բարձրացնելու արժեքը - 130 մմ; ռոբոտամեքենայի կանգառի ճշգրտությունը - 30 մմ; գերբեռնվածության ցիկլի ժամանակը - 3 վ; շրջադարձի շառավիղը առավելագույն արագությամբ - 0,9 մ; աշխատանքային ժամանակը առանց մարտկոցների լիցքավորման - 6 ժամ; մարտկոցի լարումը - 24 Վ; Երկու շարժիչ շարժիչներից յուրաքանչյուրի հզորությունը 600 Վտ է; ռոբոտամեքենայի սեփական քաշը՝ 425 կգ։

Ռոբոտամեքենաների՝ որպես տրանսպորտային միջոցների կարևոր առավելությունը սարքավորումների դասավորության վերաբերյալ որևէ լուրջ սահմանափակումների բացակայությունն է, որը կարող է իրականացվել առավելագույն արդյունավետության նկատառումներից ելնելով ցանկացած չափանիշի համաձայն: Ռոբոտամեքենաների երթուղին հաճախ բավականին բարդ է ստացվում՝ զուգահեռ ճյուղերով ու օղակներով։

Արտադրական գործընթացների ավտոմատացումը կայանում է նրանում, որ տեխնոլոգիական համալիրների կառավարման, կարգավորման և վերահսկման գործառույթների մի մասը իրականացվում է ոչ թե մարդկանց, այլ ռոբոտային մեխանիզմների և տեղեկատվական համակարգերի կողմից: Փաստորեն, այն կարելի է անվանել 21-րդ դարի հիմնական արտադրական գաղափարը։

Սկզբունքները

Ձեռնարկության բոլոր մակարդակներում արտադրական գործընթացների ավտոմատացման սկզբունքները նույնն են և միատեսակ, թեև դրանք տարբերվում են տեխնոլոգիական և կառավարչական խնդիրների լուծման մոտեցման մասշտաբով: Այս սկզբունքներն ապահովում են ավտոմատ ռեժիմում պահանջվող աշխատանքի արդյունավետ կատարումը:

Հետևողականության և ճկունության սկզբունքը

Բոլոր գործողությունները մեկ համակարգչային համակարգի շրջանակներում պետք է համակարգված լինեն միմյանց հետ և հարակից ոլորտներում համանման դիրքերի հետ: Գործառնական, արտադրական և տեխնոլոգիական գործընթացների ամբողջական ավտոմատացումն իրականացվում է գործողությունների, բաղադրատոմսերի, ժամանակացույցի ընդհանրության և տեխնիկայի օպտիմալ համակցության շնորհիվ: Եթե այս սկզբունքը չկատարվի, ապա կխախտվի արտադրության ճկունությունը և ամբողջ գործընթացի ինտեգրված իրականացումը։

Ճկուն ավտոմատացված տեխնոլոգիաների առանձնահատկությունները

Ճկուն արտադրական համակարգերի օգտագործումը ժամանակակից ավտոմատացման հիմնական միտումն է: Որպես դրանց գործողության մաս, տեխնոլոգիական օպտիմալացումն իրականացվում է համակարգի բոլոր տարրերի աշխատանքի համահունչության և գործիքների արագ փոխարինման հնարավորության շնորհիվ: Օգտագործված մեթոդները հնարավորություն են տալիս արդյունավետորեն վերակառուցել գոյություն ունեցող համալիրները նոր սկզբունքներով՝ առանց լուրջ ծախսերի։

Ստեղծում և կառուցվածք

Կախված արտադրության զարգացման մակարդակից, ավտոմատացման ճկունությունը ձեռք է բերվում համակարգի բոլոր տարրերի համակարգված և բարդ փոխազդեցության միջոցով՝ մանիպուլյատորներ, միկրոպրոցեսորներ, ռոբոտներ և այլն: Ավելին, մեքենայացված արտադրությունից բացի, այդ գործընթացները ներառում են տրանսպորտ, պահեստավորում և այլն: ձեռնարկության ստորաբաժանումները։

Ամբողջականության սկզբունքը

Իդեալական ավտոմատացված արտադրական համակարգը պետք է լինի ամբողջական ցիկլային գործընթաց՝ առանց ապրանքների միջանկյալ փոխանցման այլ բաժիններ: Այս սկզբունքի որակական իրականացումն ապահովվում է.

սարքավորումների բազմաֆունկցիոնալություն, որը թույլ է տալիս միանգամից մի քանի տեսակի հումք մշակել մեկ միավորի ընթացքում.
արտադրված ապրանքների արտադրություն՝ պահանջվող ռեսուրսների կրճատմամբ.
արտադրության մեթոդների միավորում;
սարքավորումների շահագործման հանձնելուց հետո նվազագույնը լրացուցիչ ճշգրտման աշխատանքներ:

Բարդ ինտեգրման սկզբունքը

Ավտոմատացման աստիճանը կախված է արտադրական գործընթացների փոխազդեցությունից միմյանց և արտաքին աշխարհի հետ, ինչպես նաև որոշակի տեխնոլոգիայի ինտեգրման արագությունից ընդհանուր կազմակերպչական միջավայրում:

Անկախ կատարման սկզբունքը

Ժամանակակից ավտոմատացված համակարգերը գործում են «Մի խանգարեք մեքենայի աշխատանքին» սկզբունքով։ Փաստորեն, արտադրական ցիկլի ընթացքում բոլոր գործընթացները պետք է իրականացվեն առանց մարդու միջամտության, նրա կողմից թույլատրվում է միայն նվազագույն վերահսկողություն։

Օբյեկտներ

Հնարավոր է ավտոմատացնել արտադրությունը գործունեության ցանկացած ոլորտում, բայց համակարգչայինացումն ամենաարդյունավետն է աշխատում բարդ միապաղաղ գործընթացների հետ կապված: Նման գործողությունները հանդիպում են.

թեթև և ծանր արդյունաբերություն;
վառելիքի և էներգիայի համալիր;
գյուղատնտեսություն;
առևտուր;
բժշկություն և այլն։

Մեխանիզացիան օգնում է առանձին ձեռնարկության շրջանակներում տեխնիկական ախտորոշման, գիտական և հետազոտական գործունեությանը:

Նպատակներ

Արտադրության մեջ ավտոմատացված գործիքների ներդրումը, որոնք կարող են բարելավել տեխնոլոգիական գործընթացները, առաջադեմ և արդյունավետ աշխատանքի հիմնական երաշխիքն է: Արտադրության գործընթացների ավտոմատացման հիմնական նպատակները ներառում են.

կրճատում;
առավելագույն ավտոմատացման շնորհիվ աշխատանքի արտադրողականության բարձրացում.
արտադրանքի գծի ընդլայնում;
արտադրության ծավալների աճ;
ապրանքների որակի բարելավում;
ծախսային բաղադրիչի կրճատում;
էկոլոգիապես մաքուր արտադրանքի ստեղծում՝ նվազեցնելով վնասակար արտանետումները մթնոլորտ.
բարձր տեխնոլոգիաների ներմուծում նորմալ արտադրական ցիկլ՝ նվազագույն ծախսերով.
տեխնոլոգիական գործընթացների անվտանգության բարելավում.

Երբ այդ նպատակները հասնում են, ձեռնարկությունը մեծ օգուտներ է ստանում մեխանիկացված համակարգերի ներդրումից և վճարում է ավտոմատացման ծախսերը (ենթակա ապրանքների կայուն պահանջարկի դեպքում):

Մեխանիզացիայի առաջադրանքների որակական կատարումը որոշվում է ներդրմամբ.

ժամանակակից ավտոմատացված միջոցներ;
անհատական մշակված համակարգչային մեթոդներ.

Ավտոմատացման աստիճանը կախված է նորարարական սարքավորումների ինտեգրումից գոյություն ունեցող գործընթացների շղթայում: Իրականացման մակարդակը գնահատվում է անհատապես՝ կախված կոնկրետ արտադրության բնութագրերից:

Բաղադրիչներ

Որպես ձեռնարկությունում միասնական ավտոմատացված արտադրական միջավայրի մաս, դիտարկվում են հետևյալ տարրերը.

նախագծման համակարգեր, որոնք օգտագործվում են նոր ապրանքներ և տեխնիկական փաստաթղթեր մշակելու համար.
միկրոպրոցեսորների վրա հիմնված ծրագրային հսկողությամբ հաստոցներ;
արդյունաբերական ռոբոտային համալիրներ և տեխնոլոգիական ռոբոտներ;
Ձեռնարկությունում որակի վերահսկման համակարգչային համակարգ;
տեխնոլոգիական պահեստներ հատուկ բեռնաթափման սարքավորումներով;
ընդհանուր ավտոմատացված արտադրության կառավարման համակարգ (APCS):

Ստրատեգիա

Ավտոմատացման ռազմավարությանը հետևելը օգնում է բարելավել պահանջվող գործընթացների ողջ շրջանակը և ստանալ առավելագույն օգուտներ ձեռնարկությունում համակարգչային համակարգերի ներդրումից: Միայն այն գործընթացները, որոնք ամբողջությամբ ուսումնասիրված և վերլուծված են, կարող են ավտոմատացվել, քանի որ համակարգի համար մշակված ծրագիրը պետք է ներառի մեկ գործողության տարբեր տատանումներ՝ կախված շրջակա միջավայրի գործոններից, ռեսուրսների քանակից և արտադրության բոլոր փուլերի կատարման որակից:

Հայեցակարգը սահմանելուց, տեխնոլոգիական գործընթացները ուսումնասիրելուց և վերլուծելուց հետո գալիս է օպտիմալացման հերթը։ Պետք է որակապես պարզեցնել կառուցվածքը՝ համակարգից հանելով ոչ մի արժեք չբերող գործընթացները։ Հնարավորության դեպքում դուք պետք է կրճատեք կատարվող գործողությունների քանակը՝ համատեղելով որոշ գործողություններ մեկի մեջ: Որքան պարզ է կառուցվածքային կարգը, այնքան ավելի հեշտ է համակարգչայինացումը: Համակարգերը պարզեցնելուց հետո կարող եք սկսել ավտոմատացնել արտադրական գործընթացները։

Դիզայն

Դիզայնը արտադրական գործընթացների ավտոմատացման առանցքային փուլն է, առանց որի անհնար է արտադրությունում ներդնել բարդ մեքենայացում և համակարգչայինացում։ Դրա շրջանակներում ստեղծվում է հատուկ սխեմա, որը ցուցադրում է օգտագործվող սարքերի կառուցվածքը, պարամետրերը և հիմնական բնութագրերը: Սխեման սովորաբար բաղկացած է հետևյալ կետերից.

ավտոմատացման սանդղակ (առանձին նկարագրված է ամբողջ ձեռնարկության և առանձին արտադրական միավորների համար);
սարքերի շահագործման հսկիչ պարամետրերի որոշում, որոնք հետագայում կգործեն որպես ստուգիչ նշիչներ.
կառավարման համակարգերի նկարագրություն;
ավտոմատացված օբյեկտների գտնվելու վայրի կոնֆիգուրացիա.
տեղեկատվություն սարքավորումների արգելափակման մասին (որ դեպքերում է այն կիրառելի, ինչպես և ում կողմից այն կսկսվի արտակարգ իրավիճակների դեպքում):

Դասակարգում

Գոյություն ունեն ձեռնարկությունների համակարգչայինացման գործընթացների մի քանի դասակարգումներ, սակայն առավել արդյունավետ է այս համակարգերի առանձնացումը՝ կախված արտադրության ընդհանուր ցիկլում դրանց ներդրման աստիճանից: Այս հիման վրա ավտոմատացումը տեղի է ունենում.

մասնակի;
համալիր;
ամբողջական.

Այս սորտերը պարզապես արդյունաբերական ավտոմատացման մակարդակներ են, որոնք կախված են ձեռնարկության չափից և տեխնոլոգիական աշխատանքի ծավալից։

Մասնակի ավտոմատացում- արտադրությունը բարելավելու գործողությունների համալիր է, որի շրջանակներում կա մեկ գործողության մեքենայացում: Այն չի պահանջում համալիր կառավարման համալիրի ձևավորում և հարակից համակարգերի ամբողջական ինտեգրում: Համակարգչայնացման այս մակարդակում մարդու մասնակցությունը թույլատրվում է (միշտ չէ, որ սահմանափակ չափով):

Ինտեգրված ավտոմատացումթույլ է տալիս օպտիմիզացնել մեծ արտադրական միավորի աշխատանքը մեկ համալիրի ռեժիմում: Դրա օգտագործումը արդարացված է միայն խոշոր նորարարական ձեռնարկության շրջանակներում, որտեղ օգտագործվում են ամենահուսալի սարքավորումները, քանի որ նույնիսկ մեկ մեքենայի խափանումը վտանգում է դադարեցնել ամբողջ աշխատանքային գիծը:

Ամբողջական ավտոմատացումգործընթացների ամբողջություն է, որն ապահովում է ամբողջ համակարգի անկախ գործունեությունը, ներառյալ. արտադրության հսկողություն. Դրա ներդրումն ամենաթանկն է, ուստի այս համակարգը օգտագործվում է խոշոր ձեռնարկություններում՝ ծախսարդյունավետ և կայուն արտադրության պայմաններում։ Այս փուլում մարդու ներգրավվածությունը նվազագույնի է հասցվում: Ամենից հաճախ այն բաղկացած է համակարգի մոնիտորինգից (օրինակ, սենսորների ընթերցումների ստուգում, աննշան խնդիրների շտկում և այլն):

Առավելությունները

Ավտոմատացված գործընթացները մեծացնում են կատարվող ցիկլային գործողությունների արագությունը, ապահովում դրանց ճշգրտությունն ու գործունակությունը՝ անկախ շրջակա միջավայրի գործոններից։ Մարդկային գործոնի վերացման հաշվին կրճատվում է հնարավոր սխալների թիվը, բարելավվում է աշխատանքի որակը։ Տիպիկ իրավիճակների դեպքում ծրագիրը հիշում է գործողությունների ալգորիթմը և առավելագույն արդյունավետությամբ կիրառում այն։

Ավտոմատացումը թույլ է տալիս բարձրացնել արտադրության մեջ բիզնես գործընթացների կառավարման ճշգրտությունը՝ ծածկելով մեծ քանակությամբ տեղեկատվություն, ինչը մեքենայացման բացակայության դեպքում պարզապես անհնար է։ Համակարգչային սարքավորումները կարող են միաժամանակ կատարել մի քանի տեխնոլոգիական գործողություններ՝ չվնասելով գործընթացի որակը և հաշվարկների ճշգրտությունը:

Գործընթացների ավտոմատացման հայեցակարգը անքակտելիորեն կապված է համաշխարհային տեխնոլոգիական գործընթացի հետ: Առանց համակարգչային համակարգերի ներդրման անհնար է առանձին գերատեսչությունների և ամբողջ ձեռնարկության ժամանակակից զարգացումը: Արտադրության մեքենայացումը հնարավորություն է տալիս առավելագույնս արդյունավետորեն բարելավել պատրաստի արտադրանքի որակը, ընդլայնել առաջարկվող ապրանքատեսակների տեսականին և ավելացնել արտադրանքը:

Արտադրության ավտոմատացման կոնֆերանս 2017 թվականի նոյեմբերի 28-ին Մոսկվայում

Բոլոր հիմքերը կան ենթադրելու, որ հաջորդ տասնամյակը շրջադարձային կլինի արտադրության նոր մոտեցումների մշակման մեջ՝ սահմանը ոչ ավտոմատացված և ավտոմատացված արտադրության դարաշրջանների միջև:

Ակնհայտ է, որ հենց հիմա դրա համար հասունացել են գիտատեխնիկական նախադրյալները, որոնք կապված են նորագույն ավտոմատացման գործիքների առաջացման և զարգացման հետ: Դրանց թվում են, առաջին հերթին, արդյունաբերական կարգավարների վրա հիմնված ավտոմատ կառավարման համակարգերը և, իհարկե, արդյունաբերական ռոբոտները, որոնք արտադրությունը բարձրացրել են որակապես ավելի բարձր մակարդակի։

Թվում է, որ անվերապահ առաջադեմությունը, զուգորդված մեծացված ուշադրության հետ, պետք է ապահովեր արդյունաբերական ռոբոտներին հաղթական երթով, ինչը թույլ կտա նրանց նշանակալի ներդրում ունենալ արտադրական գործընթացների ինտենսիվացման գործում, նվազեցնելով ձեռքի աշխատանքի բաժինը: Սակայն դա դեռ ճիշտ չափով տեղի չի ունենում։ Համենայն դեպս, ինչ վերաբերում է մեր երկրում տիրող իրավիճակին։

Ակնհայտ է, որ ավտոմատացման և, մասնավորապես, ռոբոտային արտադրության դանդաղ զարգացման հիմնական խնդիրը կայանում է մի կողմից աշխատուժի և ռեսուրսների ծախսերի ակնհայտ անհամապատասխանության մեջ, մյուս կողմից՝ իրական եկամտաբերության միջև: Եվ դա առաջացել է ոչ թե արդյունաբերական ռոբոտների հանկարծակի հայտնաբերված թերություններով, այլ նման արտադրության պատրաստման ժամանակ կատարված սխալ հաշվարկներով։ Արտադրությունը, իր դաժան օրենքներով, անխուսափելիորեն մերժում է թանկարժեք, ցածր արագությամբ և անվստահելի նմուշները:

Ռուսաստանը կարող է և պետք է վերականգնի համաշխարհային արդյունաբերական տերության իր կարգավիճակը։ Դա անելու համար անհրաժեշտ է ունենալ մի շարք հիմնական առավելություններ՝ հեռանկարային ոլորտներ և տեխնոլոգիաներ, զարգացած հաստոցաշինական արդյունաբերություն և ամենակարևորը՝ մարդկային ռեսուրսներ, որոնք ի վիճակի են կյանքի կոչել իրենց ծրագրերը: Ցանկացած նոր արտադրանքի ստեղծման առանձնահատկությունը, լինի դա զենքի, ծովային և օդանավերի վերջին մոդելները, թե այլ բարձր տեխնոլոգիական արտադրանք, այն է, որ նախագծված է միայն այն, ինչը, սկզբունքորեն, կարելի է արտադրել: Անիմաստ է խոսել, օրինակ, նոր սերնդի կործանիչ ստեղծելու մասին՝ չունենալով համապատասխան մակարդակի տեխնիկա։ Այսպիսով, նորագույն սարքավորումները հիմք են հանդիսանում նորագույն տեխնոլոգիաների ստեղծման համար։ Արդյունաբերական համակարգված կանոնակարգման մերժումը, նորարարական նախագծերի ուղղակի «մշակումը» հանգեցնում է ժամանակակից արդյունաբերական արտադրության մերժմանը.

Քանի որ ավտոմատացումը և ռոբոտաշինությունը սերտորեն կապված են նոր տեսակի ապրանքների մշակման հետ, դրանք ի վիճակի են որոշել երկրի մրցունակության մակարդակը: Հետևաբար, անհրաժեշտ է ուսումնասիրել և ուսումնասիրել ձեռնարկությունների արտադրական ցիկլերը լայնածավալ, սերիական և փոքրածավալ արտադրությամբ տարբեր ոլորտներում, որպեսզի որոշվեն ռոբոտների ռացիոնալ օգտագործման ոլորտները և սահմանվեն դրանց ֆունկցիոնալ և տեխնիկական պահանջներ:

Աշխարհում ռոբոտաշինության դինամիկ զարգացում կա. Ստեղծվել և ստեղծվում են բոլոր նոր, բարձր արդյունավետությամբ ռոբոտների նախագծերը և զանգվածային օգտագործման արդյունաբերական կարգավորիչները: Նրանց թիվը արագորեն աճում է, քանի որ ձեռքի աշխատանքի մասնաբաժնի կրճատումը, արտադրողականության բարձրացումը և արտադրության տեմպերի բարձրացումը հրատապ խնդիր են զարգացած հետինդուստրիալ երկրներում արդյունավետ արդյունաբերական արտադրության համար: Միևնույն ժամանակ, շատ դեպքերում հենց տեխնոլոգիայի ի հայտ գալն է խթանում նոր տեսակի ապրանքների զարգացումը։ Կատարելության հասցված տեխնոլոգիան որոշում է արտադրության ինքնարժեքը և, ի վերջո, ամբողջ երկրի տնտեսության արդյունավետությունն ու մրցունակությունը: Այսպիսով, այս ուղղության ձևավորումը խթան կհաղորդի զարգացող արդյունաբերությանը և հիմք կդնի նրա դինամիկ զարգացմանը։

Արդյունաբերական արտադրության զարգացումը պայմանավորված է աշխատանքի արտադրողականության աճով։ Ցանկացած արդյունաբերությունում տեխնոլոգիական գործողության արտադրողականությունը կախված է հիմնական ֆունկցիոնալ գործողությունների (հիմնական ժամանակ), օժանդակ գործողությունների (օժանդակ ժամանակ) կատարման վրա ծախսված ժամանակից և աշխատանքի անբավարար կազմակերպման (կազմակերպական կորուստների) պատճառով ժամանակի կորուստներից և երկարաժամկետ կատարումից: որոշ լրացուցիչ գործողությունների (սեփական կորուստների): Հիմնական ժամանակի կրճատմանը կարելի է հասնել մշակման տեխնոլոգիայի բարելավման, ինչպես նաև սարքավորումների նախագծային փոփոխությունների միջոցով: Կազմակերպչական ժամանակի կորուստների նվազեցումը ներառում է արտադրության կազմակերպման, նյութերի և բաղադրիչների առաքման պայմանների մանրակրկիտ ուսումնասիրություն, համագործակցության հաստատված կապեր և շատ ավելին, մինչդեռ օժանդակ ժամանակի և սեփական կորուստների կրճատումը կապված է արտադրության մեքենայացման և ավտոմատացման հետ: Արտադրության ավտոմատացումը հնարավոր է միայն գիտության և տեխնիկայի վերջին նվաճումների, առաջադեմ տեխնոլոգիաների և առաջադեմ արտադրական փորձի կիրառման հիման վրա: Դե, ճկուն ավտոմատացումը, իր հերթին, հնարավորություն է տալիս արագ վերակազմավորել արտադրությունը՝ որոշակի մշակման հզորությամբ տեխնոլոգիական գործառույթներ կատարելու համար՝ հիմնված համակարգչային տեխնոլոգիաների և էլեկտրոնիկայի առավելագույն օգտագործման վրա:

Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ համակարգչային տեխնոլոգիաները զարգանում են արագ տեմպերով, և ոչինչ չի խանգարում դրանց կիրառմանը տեխնոլոգիական սարքավորումների հետ համատեղ, կարելի է եզրակացնել, որ մոտ ապագայում մարդու մասնակցությունը արտադրական գործընթացներին նվազագույնի կհասցվի։ Մոտ ապագայի ձեռնարկությունները լիովին ավտոմատացված արտադրամասեր են՝ արտադրության ճկուն կազմակերպմամբ, որոնք սպասարկվում են ռոբոտների խմբերի կողմից՝ մեկ կառավարման կենտրոնով։

ՆՈՐ ՄԱՐՏԱՀՐԱՎԵՐՆԵՐ - ՆՈՐ ԼՈՒԾՈՒՄՆԵՐ

Արտադրության ավտոմատացումը հանգեցնում է դրա արդյունավետության զգալի բարձրացման: Դա պայմանավորված է մի կողմից արտադրության կազմակերպման բարելավմամբ, միջոցների շրջանառության արագացմամբ և հիմնական միջոցների ավելի լավ օգտագործմամբ, մյուս կողմից՝ վերամշակման, աշխատավարձի և էներգիայի ծախսերի նվազմամբ։ ծախսերը։ Երրորդ կարեւոր գործոնը արտադրական մշակույթի մակարդակի բարձրացումն է, արտադրանքի որակը եւ այլն։

CNC մեքենաները դարձել են դեպի արտադրության նորարարական կազմակերպման շարժման խորհրդանիշ։ Այնուամենայնիվ, չնայած դրանց կիրառման ծավալին և համապարփակությանը, այսօր դրանք ամենանշանակալից ձեռքբերումը չեն ավտոմատացման ոլորտում։ Կուլիսներում ծրագրավորվող կարգավորիչներն են, միկրոպրոցեսորները, պրոցեսորային համակարգիչները և տրամաբանական կառավարման համակարգերը, որոնք էլ ավելի հաջողակ են և ավելի լայնորեն կիրառվում այս ոլորտում: Միևնույն ժամանակ, թվարկված բոլոր սարքերը կարելի է համարել որպես ճկուն ավտոմատացման սարքավորումների միևնույն ընտանիքի անդամներ, որոնք հիմնովին փոխում են արդյունաբերական արտադրության գոյություն ունեցող համակարգը։

Արդեն ապացուցված է, որ արդյունաբերական ռոբոտների օգտագործումը ոչ միայն բարձրացնում է ներկառուցված արտադրության ավտոմատացման մակարդակը, այլև հնարավորություն է տալիս ավելի արդյունավետ օգտագործել տեխնոլոգիական սարքավորումները և այդ հիմքով զգալիորեն բարձրացնել աշխատանքի արտադրողականությունը: Ռոբոտների օգտագործումը լուծում է նաև դժվարին և վտանգավոր գործողությունների համար անձնակազմով ապահովելու խնդիրը։

Արդյունաբերական ռոբոտների ստեղծման և կիրառման ոլորտում մեր երկիրը դեռ վաղ փուլում է, ուստի մենք պետք է իրականացնենք մեծ քանակությամբ հետազոտություններ և մշակումներ, զարգացնենք ստանդարտ լուծումների սեփական բազան: Ունիվերսալ ռոբոտների մշակմանը զուգընթաց անհրաժեշտ է կազմակերպել հատուկ նշանակության սարքավորումների ստանդարտ մոդելների արտադրություն (օդաճնշական բռնիչներ, ստացիոնար սարքեր և նմանատիպ սարքեր), որոնք էլ ավելի կընդլայնեն ավտոմատացման հնարավորությունները։ Բացի այդ, պարզ գործողություններ կատարելու համար պետք է մշակվեն ռոբոտների և մեխանիկական բռնիչներ պարզեցված մոդելներ:

Աշխատատեղերի պարզ ավտոմատացումն արդեն դադարել է հարմարեցնել արտադրության ղեկավարներին: Ինչո՞ւ։ Ի վերջո, թողարկված ժամանակը արդյունաբերական ձեռնարկության արդյունավետության վրա ազդող ամենակարեւոր գործոնն է։ Այնուամենայնիվ, տեղական, «հատված» ավտոմատացման տնտեսական ազդեցությունը նվազագույն է, քանի որ նախագծման գործընթացը մնում է դասականորեն հետևողական. համակարգել մատակարարների և տնտեսագետների հետ և այլն: Արդյունքում, ոչ ամբողջական տնտեսական վերադարձը, ոչ էլ արտադրության նախապատրաստման ժամանակի իսկապես զգալի կրճատումը, ավտոմատացումը չի բերում, թեև ամեն դեպքում դրական էֆեկտ է ձեռք բերվում:

Չպետք է մոռանալ, որ բարդ, բարձր տեխնոլոգիական արտադրանքի մշակումն ու պատրաստումը կոլեկտիվ և փոխկապակցված գործընթաց է, որին ներգրավված են ձեռնարկության կամ նույնիսկ մի խումբ ձեռնարկությունների տասնյակ և հարյուրավոր մասնագետներ։ Ապրանքի մշակման ընթացքում առաջանում են մի շարք դժվարություններ, որոնք ազդում են ընդհանուր հաջողության վրա։ Առաջին հերթին սա զարգացման գործընթացում ներգրավված հիմնական ռեսուրսները ժամանակի տվյալ պահին իրենց փաստացի վիճակում տեսնելու անկարողությունն է: Դա նաև մասնագետների թիմի համատեղ աշխատանքի կազմակերպումն է՝ մշակվող արտադրանքի ցանկացած բաղադրիչ մատակարարող ընկերությունների ներգրավմամբ։ Նման արտադրության նախապատրաստման ժամանակը զգալիորեն կրճատելու միայն մեկ միջոց կա՝ աշխատանքի զուգահեռ կատարման և գործընթացի բոլոր մասնակիցների սերտ փոխգործակցության միջոցով: Նմանատիպ խնդիրը կարող է լուծվել ձեռնարկության միասնական տեղեկատվական տարածք ստեղծելով, արտադրանքի վերաբերյալ թվային տվյալների մի տեսակ զանգված:

ՈՐՏԵՂ ՍԿՍԵԼ ԱՎՏՈՄԱՑԻԱՆ

Ստորև բերված է համառոտ ալգորիթմ, որը թույլ է տալիս հասկանալ, թե ինչ պետք է պարզեք գործարանի ավտոմատացման նախագիծը սկսելու համար:

1. Նախ պետք է գնահատել ավտոմատացման օբյեկտը՝ ինչ է պետք փոխարինել, ինչ սարքավորում է պետք գնել և ինչը կարող է բարձրացնել ձեռնարկության արտադրողականությունը:

2. Մշակված տեխնիկական առաջադրանքների հիման վրա անհրաժեշտ է ընտրել առաջադրանքների լուծման ամենաօպտիմալ տարրերը։ Սրանք կարող են լինել հատուկ սենսորներ և գործիքներ մոնիտորինգի համար, օրինակ, սարքավորումների շահագործումը, ինչպես նաև ստացված ամբողջ տեղեկատվության հետագա հավաքագրման և մշակման համար տարբեր փաթեթներ, ինտերֆեյս տրամադրելու հատուկ սարքեր՝ արտադրական դիսպետչերների բնականոն գործունեության կառավարման վահանակ: և այլն։

3. Կազմել նախագծային փաստաթղթեր - ավտոմատացման սխեման, նախընտրելի է ցիկլոգրամների տեսքով, էլեկտրական սխեմայի դիագրամ, համակարգերի կառավարման վերահսկման նկարագրություն:

4. Հաջորդ քայլը ծրագրերի մշակումն է, որոնք կօգնեն իրականացնել վերահսկման ալգորիթմներ յուրաքանչյուր կոնկրետ սարքավորման համար (ստորին կառավարման փուլ): Դրանից հետո կազմվում է ստացված տվյալների հավաքագրման և մշակման ընդհանուր ալգորիթմ (արտադրության կառավարման վերին փուլ):

5. Երբ վերը նշված բոլորը կատարվեն, նպատակահարմար է սկսել ապահովել անհրաժեշտ սարքավորումների մատակարարումները: Ավելին, դրա գործարկումը պետք է իրականացվի ըստ կանխորոշված և խստորեն սահմանված առաջնահերթությունների։

6. Անհրաժեշտ է ավտոմատացնել արտադրական գործընթացի բոլոր փուլերը՝ յուրաքանչյուր առանձին մակարդակի համար ծրագրային կերպով համատեղելով կառավարման համակարգերը՝ նրանց համար ապահովելով ճկուն փոխակերպումների հնարավորություն։

ՏԻՊԻԿ ԽՆԴԻՐՆԵՐ ԵՎ ԱՌԱՋԱՐԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ ԴՐԱՆՔ ՀԱՂԹԱՑՆԵԼՈՒ ՀԱՄԱՐ

Solver ընկերությունը 20 տարի ավտոմատացնում է մեքենաշինական ձեռնարկությունների արտադրությունը։ Փորձը ցույց է տալիս, որ ավտոմատացման նախագծերի հաջող իրականացմանը խոչընդոտող օբյեկտիվ գործոններն են.

Ձեռնարկությունների թիմի պատրաստակամությունը չընդունել ավտոմատացումը որպես ձեռնարկության զարգացման այս փուլում արտադրության ցիկլի համար անհրաժեշտ և բավարար գործիք.

Ավտոմատացման ոլորտում բավարար թվով իրավասու մասնագետների բացակայություն;

Հաճախ ձեռնարկությունը հստակ պատկերացում չունի ավտոմատացման գործունեության վերջնական նպատակների մասին:

Solver ընկերությունը ձևակերպել է մի քանի հիմնական սկզբունքներ, որոնք թույլ են տալիս ռացիոնալ նայել ռոբոտաշինության խնդիրներին և պոստուլատներին, որոնց պետք է հետևել արտադրության ավտոմատացման փուլերում աշխատելիս:

1. Ռոբոտային գործիքները ոչ միայն պետք է փոխարինեն մարդուն կամ ընդօրինակեն նրա գործողությունները, այլև ավելի արագ և լավ կատարեն այդ արտադրական գործառույթները։ Միայն այդ դեպքում դրանք իսկապես արդյունավետ կլինեն: Սա հասնում է վերջնական արդյունքի սկզբունքին:

2. Մոտեցման բարդությունը. Արտադրական գործընթացի բոլոր կարևոր բաղադրիչները՝ տեխնոլոգիաները, արտադրական օբյեկտները, օժանդակ սարքավորումները, հսկման և սպասարկման համակարգերը, պետք է դիտարկվեն և ի վերջո լուծվեն նոր, ավելի բարձր մակարդակով: Արտադրության գործընթացի մի բաղադրիչը, որը չի մշակվել պատշաճ մակարդակով, կարող է անարդյունավետ դարձնել ավտոմատացման միջոցառումների ամբողջ համալիրը։ Ե՛վ արդյունաբերական ռոբոտները, և՛ ավտոմատացված կառավարման համակարգերը պետք է ներդրվեն՝ հաշվի առնելով տեխնոլոգիայի և դիզայնի առաջընթացը և, որպես ամբողջություն, հարմարվել արտադրության պահանջներին, միայն այդ դեպքում դրանք արդյունավետ կլինեն:

3. Իսկ ամենակարեւորը անհրաժեշտության սկզբունքն է։ Ռոբոտացման գործիքները, ներառյալ ամենահեռանկարային և առաջադեմները, պետք է օգտագործվեն ոչ թե այնտեղ, որտեղ դրանք հնարավոր է հարմարեցնել, այլ այնտեղ, որտեղ հնարավոր չէ հրաժարվել դրանցից:

Հոդվածն ուզում եմ ավարտել հետևյալ եզրակացությամբ. Ոչ ոք ի վիճակի չէ մանրամասն և ճշգրիտ նկարագրել այսօր ձևավորվող գերարդյունաբերական հասարակությունը։ Բայց արդեն հիմա մենք պետք է հասկանանք, որ տեսանելի ապագայում հասարակությունը զանգվածային գործարանային համակարգից կտեղափոխվի յուրահատուկ կտորների արտադրության, մտավոր աշխատանքի, որը հիմնված կլինի տեղեկատվության, գերտեխնոլոգիաների, ինչպես նաև արտադրության ավտոմատացման բարձր աստիճանի վրա։ Այլ ճանապարհ չի նախատեսվում։

Գլուխ 1. Շենքերի ավտոմատացված արտադրության սկզբունքները

Մաս 1. Ավտոմատ կառավարման տեսության հիմունքներ

Ավտոմատացում- գիտության և տեխնիկայի ճյուղ, որն ընդգրկում է մեքենաների և տեխնոլոգիական գործընթացների ավտոմատ կառավարման միջոցների և համակարգերի տեսությունը և սարքերը: Այն առաջացել է 19-րդ դարում մանող և ջուլհակ մեքենաների, շոգեմեքենաների և այլնի վրա հիմնված մեքենայացված արտադրության գալուստով, որը փոխարինել է ձեռքի աշխատանքին և հնարավորություն է տվել բարձրացնել դրա արտադրողականությունը։

Ավտոմատացմանը միշտ նախորդում է ամբողջական մեքենայացման գործընթացը՝ այնպիսի արտադրական գործընթաց, որում անձը ֆիզիկական ուժ չի ծախսում գործողություններ կատարելու վրա։

Տեխնոլոգիաների զարգացման հետ մեկտեղ ընդլայնվել և բարդացել են գործընթացների և մեքենաների վերահսկման գործառույթները։ Մարդը շատ դեպքերում չի կարողացել կառավարել մեքենայացված արտադրությունն առանց հատուկ լրացուցիչ սարքերի։ Սա հանգեցրեց ավտոմատացված արտադրության առաջացմանը, որտեղ աշխատողները ազատվում են ոչ միայն ֆիզիկական աշխատանքից, այլև մեքենաների, սարքավորումների, արտադրական գործընթացների և գործառնությունների վերահսկման, ինչպես նաև դրանք կառավարելու գործառույթներից:

Արտադրական գործընթացների ավտոմատացման ներքո հասկացվում է տեխնիկական միջոցների մի շարք նոր տեխնոլոգիական գործընթացների զարգացման և արտադրության ստեղծման համար, որը հիմնված է բարձր արտադրողականության սարքավորումների վրա, որոնք կատարում են բոլոր հիմնական գործողությունները առանց մարդու անմիջական մասնակցության:

Ավտոմատացումը նպաստում է աշխատուժի արտադրողականության զգալի բարձրացմանը, արտադրանքի որակի և մարդկանց աշխատանքային պայմանների բարելավմանը:

Գյուղատնտեսության, սննդի և վերամշակող արդյունաբերության մեջ ջերմաստիճանի, խոնավության, ճնշման, արագության վերահսկման և շարժման վերահսկումն ու կառավարումը, որակի տեսակավորումը, փաթեթավորումը և շատ այլ գործընթացներ ու գործառնություններ ավտոմատացված են՝ ապահովելով դրանց ավելի բարձր արդյունավետությունը, աշխատուժը և ծախսերը:

Ավտոմատացված արտադրությունը, համեմատած ոչ ավտոմատացված արտադրության հետ, ունի որոշակի առանձնահատկություններ.

Ավելի արդյունավետ լինելու համար դրանք պետք է ընդգրկեն ավելի տարասեռ գործողություններ.

Անհրաժեշտ է ուշադիր ուսումնասիրել տեխնոլոգիան, վերլուծել արտադրական օբյեկտները, երթևեկության երթուղիները և գործառնությունները, ապահովել գործընթացի հուսալիությունը տվյալ որակով.

Ապրանքների լայն տեսականիով և աշխատանքի սեզոնայնությամբ, տեխնոլոգիական լուծումները կարող են լինել բազմաբնույթ;

Աճում են տարբեր արտադրական ծառայությունների հստակ և լավ համակարգված աշխատանքի պահանջները։

Ավտոմատացված արտադրություն նախագծելիս պետք է պահպանվեն հետևյալ սկզբունքները.

1. Ամբողջականության սկզբունքը. Դուք պետք է ձգտեք կատարել բոլոր գործողությունները նույն ավտոմատացված արտադրական համակարգի շրջանակներում՝ առանց կիսաֆաբրիկատների միջանկյալ փոխանցման այլ բաժիններ: Այս սկզբունքը կյանքի կոչելու համար անհրաժեշտ է ապահովել.

Արտադրանքի արտադրելիությունը, այսինքն. դրա արտադրության վրա պետք է ծախսվի նյութերի, ժամանակի և գումարի նվազագույն քանակությունը.

Արտադրանքի վերամշակման և վերահսկման մեթոդների միավորում.

Մի քանի տեսակի հումքի կամ կիսաֆաբրիկատների վերամշակման համար բարձրացված տեխնոլոգիական հնարավորություններով սարքավորումների տեսակի ընդլայնում.

2. Ցածր գործառնական տեխնոլոգիայի սկզբունքը. Հումքի և կիսաֆաբրիկատների միջանկյալ վերամշակման գործառնությունների քանակը պետք է նվազագույնի հասցվի, իսկ դրանց մատակարարման ուղիները պետք է օպտիմալացվեն:

3. Ավելի քիչ մարդկանց տեխնոլոգիայի սկզբունքը. Ավտոմատ շահագործման ապահովում արտադրանքի արտադրության ողջ ցիկլի ընթացքում: Դա անելու համար անհրաժեշտ է կայունացնել մուտքային հումքի որակը, բարելավել սարքավորումների հուսալիությունը և գործընթացի տեղեկատվական աջակցությունը:

4. Անփորձանք տեխնոլոգիայի սկզբունքը. Կառավարման օբյեկտը շահագործման հանձնելուց հետո չպետք է պահանջի լրացուցիչ ճշգրտման աշխատանքներ:

5. Օպտիմալության սկզբունքը. Բոլոր հսկիչ օբյեկտները և արտադրական ծառայությունները ենթակա են օպտիմալության մեկ չափանիշի, օրինակ՝ արտադրել միայն ամենաբարձր որակի արտադրանք:

6. Խմբային տեխնոլոգիայի սկզբունքը. Ապահովում է արտադրության ճկունություն, այսինքն. մի արտադրանքի թողարկումից մյուսի թողարկում անցնելու ունակությունը: Սկզբունքը հիմնված է գործողությունների ընդհանրության, դրանց համակցությունների և բաղադրատոմսերի վրա:

Սերիական և փոքրածավալ արտադրությունը բնութագրվում է ունիվերսալ և ագրեգատային սարքավորումներից ավտոմատ համակարգերի ստեղծմամբ՝ միջգործառնական տանկերով։ Այս սարքավորումը, կախված մշակվող արտադրանքից, կարող է վերակարգավորվել:

Արտադրանքի լայնածավալ և զանգվածային արտադրության համար ավտոմատացված արտադրությունը ստեղծվում է հատուկ սարքավորումներից՝ միավորված կոշտ կապով։ Նման ճյուղերում օգտագործվում են բարձր արդյունավետության սարքավորումներ, օրինակ՝ պտտվող սարքավորում՝ հեղուկները շշերի կամ պարկերի մեջ լցնելու համար։

Սարքավորումների գործարկման համար անհրաժեշտ է միջանկյալ տրանսպորտ հումքի, կիսաֆաբրիկատների, բաղադրիչների և տարբեր կրիչների համար:

Կախված միջանկյալ տրանսպորտից, ավտոմատացված արտադրությունը կարող է լինել.

Ծայրից մինչև վերջ փոխադրմամբ՝ առանց հումքի, կիսաֆաբրիկատների կամ կրիչների վերադասավորման.

Հումքի, կիսաֆաբրիկատների կամ կրիչների վերադասավորմամբ.

միջանկյալ տարայով։

Ըստ սարքավորումների դասավորության տեսակների (ագրեգացման) ավտոմատացված արտադրությունը առանձնանում է.

Մեկ թելերով;

Զուգահեռ ագրեգացիա;

Բազմաթելային.

Միահոսքի սարքավորումներում հաջորդաբար տեղակայված են գործողությունների ընթացքում: Մեկ թելերով արտադրության արտադրողականությունը բարձրացնելու համար գործողությունը կարող է զուգահեռաբար իրականացվել նույն տեսակի սարքավորումների վրա:

Բազմաթելային արտադրության մեջ յուրաքանչյուր թել կատարում է նմանատիպ գործառույթներ, բայց գործում է միմյանցից անկախ:

Գյուղատնտեսական արտադրանքի և արտադրանքի վերամշակման առանձնահատկությունը դրանց որակի արագ անկումն է, օրինակ՝ անասուններին մորթելուց կամ պտուղները ծառերից հեռացնելուց հետո։ Սա պահանջում է այնպիսի սարքավորումներ, որոնք կունենան բարձր շարժունակություն (միևնույն տեսակի հումքից ապրանքների լայն տեսականի արտադրելու և նույն տեսակի սարքավորումների վրա տարբեր տեսակի հումք մշակելու ունակություն):

Դա անելու համար ստեղծվում են վերակազմավորվող արտադրական համակարգեր, որոնք ունեն ավտոմատացված վերակազմավորման հատկություն: Նման համակարգերի կազմակերպչական մոդուլը արտադրության մոդուլն է, ավտոմատացված գիծը, ավտոմատացված բաժինը կամ արտադրամասը։

արտադրության մոդուլնրանք անվանում են համակարգ, որը բաղկացած է տեխնոլոգիական սարքավորումների միավորից, որը հագեցած է ավտոմատացված ծրագրային կառավարման սարքով և տեխնոլոգիական գործընթացի ավտոմատացումով, որն ինքնավար է գործում և ունի ավելի բարձր մակարդակի համակարգում ինտեգրվելու ունակություն (նկ. 1.1):

Նկար 1.1 - Արտադրական մոդուլի կառուցվածքը. 1- սարքավորումներ մեկ կամ մի քանի գործողությունների կատարման համար; 2- կառավարման սարք; 3- բեռնման և բեռնաթափման սարք; 4 - տրանսպորտային և պահեստավորման սարք (միջանկյալ հզորություն); 5- հսկիչ և չափիչ համակարգ.

Արտադրական մոդուլը կարող է ներառել, օրինակ, չորացման խցիկ, չափիչ համակարգ, տեղայնորեն վերահսկվող բեռնաթափման և փոխադրման համակարգ կամ նմանատիպ լրացուցիչ սարքավորումներով խառնիչ կայան:

Արտադրական մոդուլի հատուկ դեպքն է արտադրական բջիջ- սարքավորումների շահագործման ռեժիմների, տրանսպորտային-կուտակման և բեռնում-բեռնաթափման համակարգերի չափման միասնական համակարգով մոդուլների համակցություն (նկ. 1.2): Արտադրական բջիջը կարող է ինտեգրվել ավելի բարձր մակարդակի համակարգերին:

Նկար 1.2 - Արտադրական բջիջի կառուցվածքը. 1- մեկ կամ մի քանի գործողությունների կատարման սարքավորում; 2- ընդունող վազվզող; 3-բեռնման և բեռնաթափման սարք; 4- փոխակրիչ; 5- միջանկյալ հզորություն; 6 - կառավարման համակարգիչ; 7- հսկիչ և չափիչ համակարգ.

Ավտոմատացված գիծ- վերակազմավորվող համակարգ, որը բաղկացած է մի քանի արտադրական մոդուլներից կամ բջիջներից, որոնք միավորված են մեկ տրանսպորտի և պահեստավորման համակարգով և գործընթացի ավտոմատ կառավարման համակարգով (APCS): Ավտոմատացված գծի սարքավորումները գտնվում են տեխնոլոգիական գործողությունների ընդունված հաջորդականությամբ։ Ավտոմատացված գծի կառուցվածքը ներկայացված է Նկար 1.3-ում:

Ի տարբերություն ավտոմատացված գծի, վերակազմավորվող ավտոմատացված հատվածը նախատեսում է տեխնոլոգիական սարքավորումների օգտագործման հաջորդականությունը փոխելու հնարավորություն: Գիծը և հատվածը կարող են ունենալ տեխնոլոգիական սարքավորումների առանձին գործող միավորներ: Ավտոմատացված հատվածի կառուցվածքը ներկայացված է Նկար 1.4-ում: