Gamybos ir gamybos procesų automatizavimas. Technologinių procesų ir gamybos automatizavimas

1. Technologinių procesų projektavimo ypatumai automatizuotos gamybos sąlygomis

Gamybos automatizavimo pagrindas yra technologiniai procesai (TP), kurie turi užtikrinti aukštą gamybos produktyvumą, patikimumą, kokybę ir efektyvumą.

Būdingas TP apdorojimo ir surinkimo bruožas yra griežta dalių ir įrankių orientacija vienas kito atžvilgiu darbo eigoje (pirmoji procesų klasė). Terminis apdorojimas, džiovinimas, dažymas ir kt., skirtingai nei apdorojimas ir surinkimas, nereikalauja griežtos detalės orientacijos (antroji procesų klasė).

TP pagal tęstinumą skirstoma į diskrečiuosius ir tęstinius.

TP AP plėtra, palyginti su neautomatizuotos gamybos technologija, turi savo specifiką:

1. Automatizuotas TP apima ne tik heterogenines apdirbimo operacijas, bet ir apdorojimą slėgiu, terminį apdorojimą, surinkimą, tikrinimą, pakavimą, taip pat transportavimą, sandėliavimą ir kitas operacijas.

2. Gamybos procesų lankstumo ir automatizavimo reikalavimai sąlygoja visapusiško ir detalaus technologijos tyrimo, nuodugnios gamybos įrenginių analizės, maršruto ir eksploatavimo technologijos tyrimo, užtikrinančių gaminių su gamybos proceso patikimumą ir lankstumą. suteikta kokybė.

3. Esant dideliam gaminių asortimentui, technologiniai sprendimai yra daugiamačiai.

4. Didėja įvairių technologinių padalinių atliekamų darbų integracijos laipsnis.

Pagrindiniai apdirbimo technologijos konstravimo principai APS

1.Išbaigtumo principas . Turėtumėte stengtis, kad visos operacijos būtų atliekamos toje pačioje APS, neperduodant pusgaminių į kitus padalinius ar pagalbinius biurus.

2.Žemo veikimo technologijos principas. TP formavimas su maksimaliu galimu operacijų konsolidavimu, minimaliu operacijų ir įrenginių skaičiumi.

3.„Mažųjų žmonių“ technologijos principas. Automatinio APS veikimo užtikrinimas viso gamybos ciklo metu.

4.„No-debug“ technologijos principas . Techninių sprendimų, nereikalaujančių derinimo darbo vietose, kūrimas.

5.Aktyviai valdomos technologijos principas. TP valdymo organizavimas ir projektinių sprendimų taisymas remiantis darbo informacija apie TP eigą. Gali būti koreguojami tiek valdymo etape susiformavę technologiniai parametrai, tiek pradiniai technologinio produkcijos paruošimo (TPP) parametrai.

6.Optimalumo principas . Sprendimo priėmimas kiekviename TPP ir TP valdymo etape remiantis vienu optimalumo kriterijumi.

Be APS technologijos, būdingi ir kiti principai: kompiuterinės technologijos, informacijos saugumas, integracija, popierinė dokumentacija, grupinė technologija.

2. Tipinis ir grupinis TP

Technologinių procesų tipizavimas panašios konfigūracijos ir technologinėmis savybėmis dalių grupėms numato jų gamybą pagal tą patį technologinį procesą, remiantis pažangiausių apdirbimo metodų taikymu ir užtikrinant aukščiausio našumo, ekonomiškumo ir kokybės pasiekimą. Tipizavimas grindžiamas atskirų elementarių paviršių apdirbimo taisyklėmis ir šių paviršių apdirbimo tvarkos priskyrimo taisyklėmis. Tipiški TC dažniausiai naudojami didelio masto ir masinėje gamyboje.

Grupinės technologijos principu grindžiama perkonfigūruojamos gamybos – mažos ir vidutinės apimties – technologija. Skirtingai nuo TP tipizavimo su grupine technologija, bendras bruožas yra apdirbamų paviršių ir jų derinių bendrumas. Todėl grupiniai apdorojimo metodai būdingi plataus spektro dalių apdorojimui.

Tiek TP tipizavimas, tiek grupinės technologijos metodas yra pagrindinės gamybos efektyvumą didinančių technologinių sprendimų unifikavimo kryptys.

Dalių klasifikacija

Klasifikavimas atliekamas siekiant nustatyti technologiškai vienarūšių dalių grupes jų bendram apdorojimui grupinės gamybos aplinkoje. Ji atliekama dviem etapais: pirminė klasifikacija, t.y., tiriamos produkcijos detalių kodavimas pagal konstrukciją ir technologines ypatybes; antrinė klasifikacija, tai yra dalių, turinčių vienodus arba šiek tiek skirtingus klasifikavimo požymius, grupavimas.

Klasifikuojant dalis reikia atsižvelgti į šiuos požymius: konstrukciją – gabaritus matmenis, svorį, medžiagą, apdirbimo būdą ir ruošinį; apdorojimo operacijų skaičius; tikslumo ir kitus rodiklius.

Detalių grupavimas atliekamas tokia seka: dalių rinkinio parinkimas klasės lygiu, pavyzdžiui, sukimosi kūnai, skirti apdirbti gamybai; dalių rinkinio parinkimas poklasio lygiu, pavyzdžiui, veleno tipo dalys; dalių klasifikavimas pagal paviršių derinį, pavyzdžiui, velenai su lygių cilindrinių paviršių deriniu; grupavimas pagal bendruosius matmenis, pasirenkant plotus su didžiausiu dydžių pasiskirstymo tankiu; nustatymas pagal plotų, turinčių daugiausiai dalių pavadinimų, schemą.

Gaminių dizaino tinkamumas nelaimingų atsitikimų sąlygoms

Gaminio dizainas laikomas pagaminamu, jei jo gamybai ir eksploatacijai reikia minimalių medžiagų, laiko ir pinigų sąnaudų. Gaminamumo vertinimas atliekamas pagal kokybinius ir kiekybinius kriterijus atskirai ruošiniams, apdirbamoms detalėms, surinkimo mazgams.

AM apdirbamos detalės turi būti technologiškai pažangios, t.y. paprastos formos, matmenų, sudarytos iš standartinių paviršių ir turėti maksimalų medžiagų panaudojimo koeficientą.

Montuojamos dalys turi turėti kuo daugiau standartinių jungiamųjų paviršių, paprasčiausių surinkimo mazgų ir detalių orientacijos elementų.

3. Automatinių linijų ir CNC staklių dalių gamybos technologinių procesų projektavimo ypatumai

Automatinė linija – tai nepertraukiamai veikiantis tarpusavyje sujungtų įrenginių ir valdymo sistemų kompleksas, kuriame būtinas visą laiką operacijų ir perėjimų sinchronizavimas. Veiksmingiausi sinchronizacijos metodai yra TP koncentracija ir diferenciacija.

Technologinio proceso diferencijavimas, perėjimų supaprastinimas ir sinchronizavimas yra būtinos patikimumo ir produktyvumo sąlygos. Dėl per didelio diferencijavimo komplikuojasi serviso įranga, didėja paslaugų plotai ir apimtis. Tikslinga operacijų ir perėjimų koncentracija, praktiškai nesumažinant našumo, gali būti atliekama agreguojant, naudojant kelių įrankių koregavimus.

Norint sinchronizuoti darbą automatinėje linijoje (AL), nustatomas ribojantis įrankis, ribojimo mašina ir ribojimo sekcija, pagal kurią pagal formulę nustatomas tikrasis AL išėjimo ciklas (min).

kur F - faktinis įrangos fondas, h; N- išleidimo programa, vnt.

Siekiant užtikrinti aukštą patikimumą, AL yra suskirstyta į sekcijas, kurios yra tarpusavyje sujungtos per saugojimo įrenginius, kurie užtikrina vadinamąjį lankstų ryšį tarp sekcijų, užtikrinančių savarankišką gretimų sekcijų veikimą sugedus vienai iš jų. Svetainėje palaikomas standus ryšys. Tvirtai sujungtai įrangai svarbu suplanuoti planuojamų išjungimų laiką ir trukmę.

CNC staklės užtikrina aukštą gaminių tikslumą ir kokybę ir gali būti naudojamos sudėtingų detalių, turinčių tikslius laiptuotus arba lenktus kontūrus, apdirbimui. Tai sumažina apdorojimo išlaidas, kvalifikaciją ir darbuotojų skaičių. Dalių apdorojimo CNC staklėse ypatybes lemia pačių mašinų savybės ir, visų pirma, jų CNC sistemos, kurios suteikia:

1) sutrumpinti įrangos reguliavimo ir perreguliavimo laiką; 2) apdorojimo ciklų sudėtingumo didinimas; 3) galimybė įgyvendinti ciklo judesius su sudėtinga kreivine trajektorija; 4) galimybė suvienodinti staklių valdymo sistemas (CS) su kitos įrangos CS; 5) galimybė naudoti kompiuterį CNC staklėms, kurios yra APS dalis, valdyti.

Pagrindiniai reikalavimai apdirbimo technologijai ir organizavimui perkonfigūruojamoje APS, remiantis pagrindinių standartinių dalių gamybos pavyzdžiu

Technologijų plėtrai APS būdingas integruotas požiūris – detalus ne tik pagrindinių, bet ir pagalbinių operacijų bei perėjimų tyrimas, įskaitant gaminių transportavimą, jų kontrolę, saugojimą, testavimą, pakavimą.

Siekiant stabilizuoti ir pagerinti apdorojimo patikimumą, naudojami du pagrindiniai TP kūrimo būdai:

1) įrangos, kuri užtikrina patikimą apdorojimą beveik be operatoriaus įsikišimo, naudojimas;

2) TP parametrų reguliavimas, pagrįstas produktų valdymu paties proceso metu.

Siekiant padidinti lankstumą ir efektyvumą, APS naudoja grupinės technologijos principą.

4. Automatizuoto ir robotinio surinkimo technologinio proceso kūrimo ypatumai

Automatizuotas gaminių surinkimas atliekamas surinkimo staklėmis ir AL. Svarbi sąlyga kuriant racionalų automatizuoto surinkimo TP yra jungčių suvienodinimas ir normalizavimas, t.y., jų pritaikymas tam tikram tipų ir tikslumo diapazonui.

Pagrindinis skirtumas tarp robotizuotos gamybos yra surinkėjų pakeitimas surinkimo robotais ir valdymo vykdymas valdymo robotais arba automatiniais valdymo įrenginiais.

Robotų surinkimas turėtų būti atliekamas visiško pakeičiamumo arba (rečiau) grupės pakeičiamumo principu. Montavimo, reguliavimo galimybė neįtraukta.

Surinkimo operacijos turėtų vykti nuo paprastų iki sudėtingų. Atsižvelgiant į gaminių sudėtingumą ir matmenis, pasirenkama surinkimo organizavimo forma: stacionari arba konvejerinė. RTK sudėtis yra surinkimo įranga ir armatūra, transporto sistema, operatyviniai surinkimo robotai, valdymo robotai ir valdymo sistema.

1. Automatizavimo lygiai ir jų skiriamieji bruožai

Gamybos procesų automatizavimas gali būti atliekamas įvairiais lygiais.

Automatika turi vadinamąjį nulinį lygį – jei žmogaus dalyvavimas gamyboje neįtraukiamas tik atliekant darbo judesius (suklio sukimą, įrankio padavimo judėjimą ir pan.). Tokia automatizacija vadinama mechanizacija. Galima sakyti, kad mechanizavimas – tai darbo judesių automatizavimas. Iš to seka, kad automatizavimas apima mechanizavimą.

Pirmojo lygio automatizavimas apsiriboja įrenginių kūrimu, kurių tikslas yra neįtraukti žmogaus dalyvavimo atliekant tuščiosios eigos judesius vienoje įrangos dalyje. Toks automatizavimas vadinamas darbo ciklo automatizavimu partinėje ir masinėje gamyboje.

Į tuščiosios eigos įkaitus gabalo laiko normoje, kuri lemia operacijos sudėtingumą, atsižvelgiama į pagalbinį laiką t in ir techninės priežiūros trukmę t taip:

kur t o yra pagrindinis laikas, atsižvelgiant į darbo judesių laiką, t o \u003d t p.x; t pagalbiniu laiku, apima įrankių išėmimą ir tiekimą, įrangos pakrovimą ir valdymą; t.y. priežiūros laikas, praleistas keičiant įrankius, nustatant įrangą, šalinant ir tvarkant atliekas; t org įrangos priežiūros laikas; t otd – darbuotojo poilsio laikas.

Pirmajame automatizavimo lygyje darbo mašinos dar nėra tarpusavyje sujungtos automatiniu ryšiu. Todėl gamybinio objekto transportavimas ir kontrolė vykdoma dalyvaujant asmeniui. Šiame lygyje kuriamos ir naudojamos automatinės ir pusiau automatinės mašinos. Automatinėse mašinose darbo ciklas atliekamas ir kartojamas be žmogaus įsikišimo. Pusiau automatinėse mašinose, norint užbaigti ir pakartoti darbo ciklą, reikalingas žmogaus įsikišimas.

Pavyzdžiui, šiuolaikinė tekinimo staklės daugiaspindelis staklės atlieka tekinimą, gręžimą, įdubimą. sriegimas ir sriegimas ant strypo atsargų. Tokia automatinė mašina gali pakeisti iki 10 universalių mašinų dėl automatizavimo ir tuščiosios eigos bei darbinių judesių derinimo, didelės operacijų koncentracijos.

Antrojo lygio automatizavimas – tai technologinių procesų automatizavimas. Šiame lygmenyje sprendžiami transportavimo automatizavimo, gamybos įrenginio valdymo, atliekų šalinimo ir mašinų sistemų tvarkymo uždaviniai. Kaip technologinė įranga sukuriamos ir naudojamos automatinės linijos, lanksčios gamybos sistemos (FPS).

Automatinė linija – tai automatiškai veikianti mašinų sistema, sumontuota technologine seka ir sujungta atliekų transportavimo, pakrovimo, valdymo, tvarkymo ir šalinimo priemonėmis. Pavyzdžiui, automobilių pavarų dėžės kūginės pavaros apdirbimo linija atleidžia iki 20 darbuotojų ir su atitinkama gamybos programa atsiperka per trejus metus.

Automatinė linija susideda iš technologinės įrangos, kuri surenkama tam tikrai transporto rūšiai ir yra su ja sujungta krovimo įrenginiais (manipuliatoriais, padėklais, keltuvais). Be darbo padėčių, linija apima tuščiosios eigos padėtis, kurios būtinos linijos apžiūrai ir priežiūrai.

Jei eilutėje yra pozicijos, kuriose dalyvauja asmuo, tada akis vadinama automatizuota.

Trečiasis automatizavimo lygis – kompleksinis automatizavimas, apimantis visus gamybos proceso etapus ir grandis – nuo pirkimo procesų iki gatavų gaminių testavimo ir išsiuntimo.

Sudėtingam automatizavimui reikia įvaldyti visus ankstesnius automatizavimo lygius. Tai siejama su aukšta technine gamybos įranga ir didelėmis kapitalo sąnaudomis. Toks automatizavimas efektyvus pakankamai didelėms programoms, skirtoms stabilios konstrukcijos ir siauro asortimento gaminių gamybai (guolių, atskirų mašinų mazgų, elektros įrangos elementų gamyba ir kt.).

Tuo pačiu metu sudėtinga automatizacija leidžia užtikrinti visos gamybos plėtrą, nes ji turi didžiausią kapitalo išlaidų efektyvumą. Norėdami parodyti tokio automatizavimo galimybes, kaip pavyzdį apsvarstykite 13m: stebuklingą automobilių rėmų gamybos gamyklą JAV. Per dieną išleidžiant iki 10 000 kadrų, gamykloje dirba 160 žmonių, kuriuos daugiausia sudaro inžinieriai ir derintojai. Darbe, nenaudojant kompleksinės automatikos, tokiai pačiai gamybos programai atlikti reikėtų mažiausiai 12 000 žmonių.

Trečiame automatizavimo lygmenyje sprendžiami gaminių sandėliavimo ir gabenimo tarp parduotuvių automatizavimo su automatiniu adresavimu, atliekų apdorojimo ir gamybos valdymo užduotys, remiantis plačiai paplitusiu kompiuterių naudojimu. Šiame lygmenyje žmogaus įsikišimas sumažinamas iki įrangos priežiūros ir jos darbinės būklės palaikymo.

2. Automatikos plėtra technologinio lankstumo ir plataus kompiuterių naudojimo kryptimi

Lanksčios gamybos sistemos – tai technologinės įrangos ir sistemų visuma, užtikrinanti jos veikimą automatiniu režimu gaminant produktus, kurie keičiasi nomenklatūroje. GPS plėtra juda link nepilotuojamos technologijos, kuri užtikrina įrangos veikimą tam tikrą laiką be operatoriaus dalyvavimo.

Kiekvienam gaminiui, laikantis pateiktų produktų kiekio ir kokybės reikalavimų, gali būti sukurti įvairūs FMS variantai, kurie skiriasi apdorojimo, valdymo ir surinkimo būdais ir būdais, technologinio proceso operacijų diferenciacijos ir koncentracijos laipsniu, rūšimis. transporto-pakrovimo sistemos, aptarnaujančių transporto priemonių (OTS) skaičius, agregatų ir tarpsekcinių jungčių pobūdis, konstruktyvūs pagrindinių ir pagalbinių mechanizmų bei įrenginių sprendimai, valdymo sistemos konstravimo principai.

HPS techninį lygį ir efektyvumą lemia tokie rodikliai kaip gaminių kokybė, HPS veikimas ir patikimumas, komponentų, patenkančių į jos įėjimą, srauto struktūra. Atsižvelgiant į šiuos kriterijus, kyla tokios problemos kaip technologinių įrenginių tipo ir kiekio pasirinkimas, sąveikios saugyklos, jų talpa ir vieta, paslaugų operatorių skaičius, transportavimo ir saugojimo sistemos struktūra ir parametrai ir kt. ., turėtų būti išspręsta.

Lanksčios gamybos sistemos gali būti sukurtos iš keičiamų, papildomų arba mišrių elementų.

Paveikslėlyje parodyta dviejų to paties tipo keičiamų apdirbimo centrų (MC) lanksčios sistemos schema. Apdirbimo centrus aptarnauja du transportiniai vežimėliai (robokarai), kurie palaiko medžiagų srautų (detalių, ruošinių, įrankių) judėjimą. Automatinis valdymas yra įprastas. Jei leidžiamos rankinės operacijos, operatoriui turi būti suteikta tam tikra veiksmų laisvė. Bendras OC ir transporto sistemos darbas valdomas iš centrinio kompiuterio.

Bendru atveju robokarų valdymas vykdomas iš centrinio kompiuterio per tarpinį įrenginį arba iš vietinės valdymo sistemos (LCS). Komandų perdavimas roboautomobiliams gali būti atliekamas tik stotelėse, kurios padalija eismo maršrutus į zonas. Kompiuteris leidžia tam tikroje zonoje likti tik vienam robocarui. Maksimalus judėjimo greitis gali siekti 1 m/s.

Viršutinė robocar dalis gali būti hidrauliškai pakelta ir nuleidžiama atliekant perkrovimo, iškrovimo ir pakrovimo operacijas. Gedimo ar valdymo atjungimo nuo kompiuterio atveju robocar gali būti valdomas LSU.

Valstybės sienos tarnyboje kaip transporto priemonės naudojamos įvairios robokarinės mašinos. Labiausiai paplitęs variantas, kai robokaras juda takeliu (maršrutu, takeliu) ar kita grindyse ar jos paviršiuje paklota konstrukcija. Vienas iš sekimo variantų – ant grindų paviršiaus juostos pavidalu uždedamas takelis (fluorescencinis, atspindintis, baltas su juodu apvadu), o sekimas atliekamas optoelektroniniais metodais. Trūkumas yra būtinybė stebėti juostelės švarą. Todėl dažniau atsekti robokarus su indukciniu laidininku, įdėtu į griovelį nedideliame gylyje (apie 20 mm). Žinomi ir kiti įdomūs sprendimai – naudojant, pavyzdžiui, televizijos navigacijos įrangą laisvam judėjimui erdvėje valdant kompiuterį.

Robocars tiekimo su medžiagų srautais šaltinis yra automatizuotas sandėlis su krautuvais, kurie suteikia adresuojamą prieigą prie bet kurios sandėlio kameros. Pats sandėlis yra gana sudėtingas valdymo objektas.

Kaip jo valdymo sistema naudojami programuojami valdikliai, kompiuteris arba specializuotas įrenginys.

Labiausiai paplitę robotai su indukciniu maršruto sekimu pasižymi šiomis charakteristikomis: keliamoji galia - 500 kg; važiavimo greitis - 70 m/min; pagreitis pagreičio ir lėtėjimo metu atitinkamai - 0,5 ir 0,7 m / s 2; pagreitis avarinio stabdymo metu 2,5 m / s 2; padėklo kėlimo vertė - 130 mm; robocar stabdymo tikslumas - 30 mm; perkrovos ciklo laikas - 3 s; posūkio spindulys maksimaliu greičiu - 0,9 m; veikimo laikas be baterijų įkrovimo - 6 valandos; akumuliatoriaus įtampa - 24V; kiekvieno iš dviejų varomųjų variklių galia yra 600 W; nuosavas robocar svoris - 425 kg.

Svarbus robocars, kaip transporto priemonių, privalumas yra tai, kad nėra jokių rimtų įrangos išdėstymo apribojimų, kurie gali būti atliekami siekiant maksimalaus efektyvumo pagal bet kokius kriterijus. Robokarų maršrutas dažnai būna gana sudėtingas, su lygiagrečiomis šakomis ir kilpomis.

Gamybos procesų automatizavimas slypi tame, kad dalį technologinių kompleksų valdymo, reguliavimo ir valdymo funkcijų atlieka ne žmonės, o robotizuoti mechanizmai ir informacinės sistemos. Tiesą sakant, tai gali būti vadinama pagrindine XXI amžiaus gamybos idėja.

Principai

Visuose įmonės lygiuose gamybos procesų automatizavimo principai yra vienodi ir vienodi, nors skiriasi požiūrio į technologinių ir vadybinių problemų sprendimo mastą. Šie principai užtikrina efektyvų reikalingų darbų atlikimą automatiniu režimu.

Nuoseklumo ir lankstumo principas

Visi veiksmai vienoje kompiuterizuotoje sistemoje turi būti derinami tarpusavyje ir su panašiomis pozicijomis susijusiose srityse. Visiškas veiklos, gamybos ir technologinių procesų automatizavimas pasiekiamas dėl operacijų bendrumo, receptūrų, grafiko ir optimalaus technikų derinio. Nesilaikant šio principo, bus pažeistas gamybos lankstumas ir integruotas viso proceso įgyvendinimas.

Lanksčių automatizuotų technologijų ypatybės

Lanksčių gamybos sistemų naudojimas yra pagrindinė šiuolaikinės automatikos tendencija. Kaip jų veiksmų dalis, technologinis optimizavimas atliekamas dėl visų sistemos elementų darbo darnos ir galimybės greitai pakeisti įrankius. Naudojami metodai leidžia efektyviai atstatyti esamus kompleksus pagal naujus principus be didelių išlaidų.

Kūrimas ir struktūra

Priklausomai nuo gamybos išsivystymo lygio, automatizavimo lankstumas pasiekiamas koordinuotai ir kompleksiškai sąveikaujant visiems sistemos elementams: manipuliatoriams, mikroprocesoriams, robotams ir kt. Be to, be mechanizuotos gamybos, šie procesai apima transportavimą, sandėliavimą ir kt. įmonės padaliniai.

Išbaigtumo principas

Ideali automatizuota gamybos sistema turėtų būti pilnas cikliškas procesas be tarpinio produktų perkėlimo į kitus skyrius. Kokybišką šio principo įgyvendinimą užtikrina:

įrangos daugiafunkciškumas, leidžiantis vienu laiko vienetu apdoroti kelių rūšių žaliavas;
pagamintų prekių pagaminamumą sumažinant reikiamus išteklius;
gamybos metodų suvienodinimas;
minimalūs papildomi reguliavimo darbai po įrangos eksploatacijos pradžios.

Kompleksinės integracijos principas

Automatizavimo laipsnis priklauso nuo gamybos procesų sąveikos tarpusavyje ir su išoriniu pasauliu, taip pat nuo konkrečios technologijos integravimo į bendrą organizacinę aplinką greičio.

Nepriklausomo vykdymo principas

Šiuolaikinės automatizuotos sistemos veikia pagal principą: „Netrukdykite mašinai dirbti“. Tiesą sakant, visi procesai gamybos ciklo metu turi būti atliekami be žmogaus įsikišimo, jam leidžiama tik minimali kontrolė.

Objektai

Automatizuoti gamybą galima bet kurioje veiklos srityje, tačiau kompiuterizacija efektyviausiai veikia sudėtingų monotoniškų procesų atžvilgiu. Tokios operacijos randamos:

lengvoji ir sunkioji pramonė;
kuro ir energijos kompleksas;
Žemdirbystė;
prekyba;
vaistai ir kt.

Mechanizacija padeda atlikti techninę diagnostiką, mokslinę ir tiriamąją veiklą atskiroje įmonėje.

Tikslai

Automatizuotų įrankių, galinčių pagerinti technologinius procesus, įdiegimas gamyboje yra pagrindinė progresyvaus ir efektyvaus darbo garantija. Pagrindiniai gamybos procesų automatizavimo tikslai yra šie:

sumažinimas;
darbo našumo padidėjimas dėl maksimalaus automatizavimo;
produktų linijos išplėtimas;
gamybos apimčių augimas;
gerinti prekių kokybę;
išlaidų komponento mažinimas;
aplinkai nekenksmingos produkcijos kūrimas mažinant kenksmingų teršalų išmetimą į atmosferą;
aukštųjų technologijų įdiegimas į įprastą gamybos ciklą minimaliomis sąnaudomis;
technologinių procesų saugumo gerinimas.

Pasiekusi šiuos tikslus, įmonė gauna daug naudos įdiegusi mechanizuotas sistemas ir apmoka automatizavimo išlaidas (esant stabiliai gaminių paklausai).

Kokybišką mechanizacijos uždavinių įvykdymą lemia įdiegus:

modernios automatizuotos priemonės;
individualiai sukurti kompiuterizavimo metodai.

Automatizavimo laipsnis priklauso nuo naujoviškos įrangos integravimo į esamą proceso grandinę. Įgyvendinimo lygis vertinamas individualiai, atsižvelgiant į konkrečios produkcijos ypatybes.

Komponentai

Kaip vienos automatizuotos gamybos aplinkos įmonėje dalis, atsižvelgiama į šiuos elementus:

projektavimo sistemos, naudojamos kuriant naujus produktus ir techninę dokumentaciją;
Staklės su programos valdymu mikroprocesorių pagrindu;
pramoniniai robotų kompleksai ir technologiniai robotai;
kompiuterizuota kokybės kontrolės sistema įmonėje;
technologiniai sandėliai su specialia krovos įranga;
bendroji automatizuota gamybos valdymo sistema (APCS).

Strategija

Automatizavimo strategijos laikymasis padeda tobulinti visą eilę reikalingų procesų ir gauti maksimalią naudą iš kompiuterinių sistemų diegimo įmonėje. Automatizuoti galima tik tuos procesus, kurie yra iki galo ištirti ir išanalizuoti, nes sistemai sukurta programa turi apimti skirtingus vieno veiksmo variantus priklausomai nuo aplinkos veiksnių, išteklių kiekio ir visų gamybos etapų atlikimo kokybės.

Apibrėžus sąvoką, ištyrus ir išanalizavus technologinius procesus, ateina optimizavimo eilė. Būtina kokybiškai supaprastinti struktūrą, pašalinant iš sistemos procesus, kurie neduoda jokios vertės. Jei įmanoma, reikia sumažinti atliekamų veiksmų skaičių, kai kurias operacijas sujungiant į vieną. Kuo paprastesnė struktūrinė tvarka, tuo lengviau ją kompiuterizuoti. Supaprastinus sistemas galima pradėti automatizuoti gamybos procesus.

Dizainas

Projektavimas yra pagrindinis gamybos procesų automatizavimo etapas, be kurio neįmanoma įdiegti sudėtingos mechanizacijos ir kompiuterizavimo gamyboje. Jo rėmuose sukuriama speciali schema, kurioje rodoma naudojamų prietaisų struktūra, parametrai ir pagrindinės charakteristikos. Paprastai schemą sudaro šie elementai:

automatizavimo mastas (aprašytas atskirai visai įmonei ir atskiriems gamybos padaliniams);
prietaisų veikimo valdymo parametrų, kurie vėliau veiks kaip patikros žymenys, nustatymas;
valdymo sistemų aprašymas;
automatizuotų įrenginių vietos konfigūracija;
informacija apie įrangos blokavimą (kokiais atvejais tai taikoma, kaip ir kas jį paleis avarijos atveju).

klasifikacija

Yra keletas įmonių kompiuterizavimo procesų klasifikacijų, tačiau efektyviausia šias sistemas atskirti priklausomai nuo jų įgyvendinimo laipsnio bendrame gamybos cikle. Tuo remiantis automatizavimas vyksta:

dalinis;
kompleksas;
užbaigti.

Šios veislės yra tik pramonės automatizavimo lygiai, kurie priklauso nuo įmonės dydžio ir technologinio darbo apimties.

Dalinis automatizavimas- yra gamybos tobulinimo operacijų kompleksas, kurio metu vyksta vieno veiksmo mechanizavimas. Tam nereikia suformuoti kompleksinio valdymo komplekso ir visiškai integruoti susijusias sistemas. Šiame kompiuterizavimo lygyje leidžiamas žmogaus dalyvavimas (ne visada ribotai).

Integruota automatika leidžia optimizuoti didelio gamybos padalinio darbą vieno komplekso režimu. Jo naudojimas pateisinamas tik didelės novatoriškos įmonės rėmuose, kur naudojama patikimiausia įranga, nes sugedus net vienai mašinai gali sustoti visa darbo linija.

Pilna automatika yra procesų visuma, užtikrinanti nepriklausomą visos sistemos veikimą, įskaitant. gamybos kontrolė. Jos įgyvendinimas yra pats brangiausias, todėl ši sistema naudojama didelėse įmonėse ekonomiškos ir stabilios gamybos sąlygomis. Šiame etape žmogaus dalyvavimas yra minimalus. Dažniausiai tai yra sistemos stebėjimas (pavyzdžiui, jutiklio rodmenų tikrinimas, nedidelių problemų taisymas ir kt.).

Privalumai

Automatizuoti procesai padidina atliekamų ciklinių operacijų greitį, užtikrina jų tikslumą ir operatyvumą, nepaisant aplinkos veiksnių. Pašalinus žmogiškąjį faktorių, mažinamas galimų klaidų skaičius, gerinama darbų kokybė. Esant tipinėms situacijoms, programa įsimena veiksmų algoritmą ir taiko maksimaliai efektyviai.

Automatizavimas leidžia padidinti verslo procesų valdymo tikslumą gamyboje, apimant didelį informacijos kiekį, o tai tiesiog neįmanoma, jei nėra mechanizacijos. Kompiuterizuota įranga vienu metu gali atlikti kelias technologines operacijas, nepakenkiant proceso kokybei ir skaičiavimų tikslumui.

Procesų automatizavimo samprata yra neatsiejamai susijusi su pasauliniu technologiniu procesu. Neįdiegus kompiuterizavimo sistemų, šiuolaikinė atskirų padalinių ir visos įmonės plėtra neįmanoma. Gamybos mechanizavimas leidžia efektyviausiai pagerinti gatavos produkcijos kokybę, išplėsti siūlomų prekių rūšių asortimentą ir padidinti produkciją.

Konferencija apie gamybos automatizavimą 2017 m. lapkričio 28 d. Maskvoje

Yra pagrindo manyti, kad ateinantis dešimtmetis taps lūžio tašku kuriant naujus požiūrius į gamybą, ribą tarp neautomatizuotos ir automatizuotos gamybos epochų.

Visiškai akivaizdu, kad šiuo metu tam subrendo mokslinės ir techninės prielaidos, susijusios su naujausių automatizavimo įrankių atsiradimu ir plėtra. Tai visų pirma automatinės valdymo sistemos, paremtos pramoniniais valdikliais ir, žinoma, pramoniniai robotai, kurie pakėlė gamybą į kokybiškai aukštesnį lygį.

Atrodytų, besąlygiškas progresyvumas kartu su padidintu dėmesiu pramoniniams robotams turėjo suteikti triumfo žygį, leisti jiems svariai prisidėti prie gamybos procesų intensyvinimo, mažinant rankų darbo dalį. Tačiau tai dar nevyksta reikiamu mastu. Bent jau kalbant apie situaciją mūsų šalyje.

Akivaizdu, kad pagrindinė lėto automatizavimo ir ypač robotizuotos gamybos plėtros problema yra akivaizdus neatitikimas tarp darbo jėgos ir išteklių sąnaudų, viena vertus, ir realios grąžos, kita vertus. Ir tai lėmė ne staiga atrasti pramoninių robotų trūkumai, o klaidingi skaičiavimai, atlikti ruošiant tokią produkciją. Gamyba, kuriai būdingi griežti įstatymai, neišvengiamai atmeta brangius, mažu greičiu ir nepatikimus dizainus.

Rusija gali ir turi atgauti savo, kaip pasaulinės pramonės galios, statusą. Tam reikia turėti keletą esminių privalumų – perspektyvių sričių ir technologijų, išvystyto staklių gamybos, o svarbiausia – žmogiškųjų išteklių, galinčių įgyvendinti savo planus. Bet kurio naujo produkto, nesvarbu, ar tai būtų naujausi ginklų, jūrų ir orlaivių modeliai, ar kiti aukštųjų technologijų gaminiai, kūrimo specifika yra ta, kad kuriama tik tai, ką iš esmės galima pagaminti. Nėra prasmės kalbėti apie, pavyzdžiui, naujos kartos naikintuvo kūrimą neturint atitinkamo lygio įrangos. Taigi naujausia įranga yra naujausių technologijų kūrimo pagrindas. Sistemingo pramonės reguliavimo atmetimas, tiesioginis inovatyvių projektų „auginimas“ veda prie šiuolaikinės pramoninės gamybos: laivų ir lėktuvų statybos, kosmoso sektoriaus, greitųjų geležinkelių transporto, modernių ginklų sistemų.

Kadangi automatizavimas ir robotizuota gamyba iš prigimties yra glaudžiai susiję su naujų produktų rūšių kūrimu, jie gali nulemti šalies konkurencingumo lygį. Todėl būtina ištirti ir ištirti įvairių pramonės šakų įmonių, vykdančių stambią, serijinę ir smulkią gamybą, gamybos ciklus, siekiant nustatyti racionalaus robotų naudojimo sritis ir nustatyti jiems funkcinius bei techninius reikalavimus.

Pasaulyje vyksta dinamiška robotikos plėtra. Sukurtos ir kuriamos visos naujos itin efektyvios robotų konstrukcijos ir pramoniniai valdikliai, skirti masiniam naudojimui. Jų skaičius sparčiai auga, nes fizinio darbo dalies mažinimas, našumo didinimas ir gamybos tempų didinimas yra neatidėliotinas uždavinys efektyviai pramoninei gamybai išsivysčiusiose postindustrinėse šalyse. Tuo pačiu metu daugeliu atvejų būtent technologijų atsiradimas skatina naujų produktų rūšių kūrimą. Tobulinamos technologijos lemia gamybos sąnaudas, o galiausiai ir visos šalies ekonomikos efektyvumą bei konkurencingumą. Taigi šios krypties formavimas suteiks impulsą klestinčiajai pramonei ir padės jos dinamiškos plėtros pagrindus.

Pramonės gamybos plėtrą lemia darbo našumo augimas. Technologinės operacijos produktyvumas bet kurioje pramonės šakoje priklauso nuo pagrindinių funkcinių veiksmų (pagrindinio laiko), pagalbinių veiksmų (pagalbinio laiko) ir laiko nuostolių dėl nepakankamo darbo organizavimo (organizacinių nuostolių) ir ilgalaikių veiklos rezultatų. kai kurių papildomų veiksmų (savo nuostolių). Pagrindinį laiką galima sumažinti tobulinant apdorojimo technologiją, taip pat keičiant įrangos konstrukciją. Organizacinių laiko nuostolių sumažinimas apima išsamų gamybos organizavimo sąlygų, medžiagų ir komponentų pristatymo, užmegztų bendradarbiavimo ryšių ir daug daugiau ištyrimą, o pagalbinio laiko ir nuosavų nuostolių mažinimas yra susijęs su gamybos mechanizavimu ir automatizavimu. Gamybos automatizavimas įmanomas tik remiantis naujausiais mokslo ir technikos pasiekimais, naudojant pažangias technologijas ir naudojant pažangią gamybos patirtį. Na, o lanksti automatizacija, savo ruožtu, leidžia greitai perkonfigūruoti gamybą, kad ji atliktų technologines funkcijas su tam tikru apdorojimo pajėgumu, remiantis maksimaliu kompiuterinių technologijų ir elektronikos panaudojimu.

Atsižvelgiant į tai, kad kompiuterinės technologijos vystosi sparčiai ir niekas netrukdo jas naudoti kartu su technologine įranga, galime daryti išvadą, kad artimiausiu metu žmonių dalyvavimas gamybos procesuose bus minimalus. Artimiausios ateities įmonės yra visiškai automatizuotos dirbtuvės su lanksčiu gamybos organizavimu, aptarnaujamos robotų grupių su vienu valdymo centru.

NAUJI IŠŠŪKIAI – NAUJI SPRENDIMAI

Gamybos automatizavimas žymiai padidina jos efektyvumą. Tai lemia, viena vertus, gamybos organizavimo tobulinimas, lėšų apyvartos spartėjimas ir ilgalaikio turto geresnis panaudojimas, kita vertus – perdirbimo, darbo užmokesčio ir energijos sąnaudų mažinimas. išlaidas. Trečias svarbus veiksnys – gamybos kultūros lygio kilimas, gaminių kokybė ir kt.

CNC staklės tapo judėjimo link novatoriško gamybos organizavimo simboliu. Tačiau, nepaisant jų taikymo apimties ir visapusiškumo, šiandien jie nėra pats reikšmingiausias pasiekimas automatizavimo srityje. Užkulisiuose – programuojami valdikliai, mikroprocesoriai, procesų kompiuteriai, loginės valdymo sistemos, kurios šioje srityje yra dar sėkmingesnės ir plačiau naudojamos. Tuo pačiu visi išvardinti įrenginiai gali būti laikomi tos pačios lanksčios automatizavimo įrangos šeimos nariais, o tai iš esmės keičia esamą pramoninės gamybos sistemą.

Jau įrodyta, kad pramoninių robotų naudojimas ne tik padidina gamybos eilėje automatizavimo lygį, bet ir leidžia efektyviau naudoti technologinę įrangą ir tuo ženkliai padidinti darbo našumą. Robotų naudojimas taip pat išsprendžia personalo aprūpinimo sudėtingoms ir pavojingoms operacijoms problemą.

Pramoninių robotų kūrimo ir pritaikymo srityje mūsų šalis dar yra ankstyvoje stadijoje, todėl tenka atlikti daug tyrimų ir plėtros, kurti savo standartinių sprendimų bazę. Kartu su universalių robotų kūrimu būtina organizuoti standartinių specialios paskirties įrangos modelių (pneumatinių griebtuvų, stacionarių įrenginių ir panašių įrenginių) gamybą, kuri dar labiau išplės automatizavimo galimybes. Be to, norint atlikti nesudėtingas operacijas, reikėtų sukurti supaprastintus robotų ir mechaninių griebtuvų modelius.

Paprastas darbo vietų automatizavimas jau nebetinka gamybos vadovams. Kodėl? Juk praleistas laikas yra svarbiausias veiksnys, turintis įtakos pramonės įmonės efektyvumui. Tačiau ekonominis vietinės, „gabalinės“ automatizavimo efektas yra minimalus, nes projektavimo procesas išlieka klasikiniu nuoseklumu: projektuotojai sukuria dokumentaciją, perduoda technologams, grąžina taisyti, pataisytą dokumentaciją grąžina technologams, jie rengia technologinę dokumentaciją, derinti su tiekėjais ir ekonomistais ir pan.. Toliau. Dėl to nei visos ekonominės grąžos, nei tikrai ženkliai sutrumpėjęs pasiruošimo gamybai laikas, automatizavimas neatneša, nors teigiamas efektas bet kokiu atveju pasiekiamas.

Nereikia pamiršti, kad sudėtingų, aukštųjų technologijų produktų kūrimas ir paruošimas gamybai yra kolektyvinis ir tarpusavyje susijęs procesas, kuriame dalyvauja dešimtys ir šimtai įmonės ar net įmonių grupės specialistų. Kuriant produktą iškyla nemažai sunkumų, kurie turi įtakos bendrai sėkmei. Visų pirma, tai yra nesugebėjimas pamatyti pagrindinių kūrimo procese dalyvaujančių išteklių jų realios būklės tam tikru momentu. Tai yra ir bendro specialistų komandos darbo organizavimas, įtraukiant įmones, tiekiančias bet kokius komponentus kuriamam produktui. Yra tik vienas būdas žymiai sutrumpinti pasiruošimo tokiai gamybai laiką – lygiagretus darbų vykdymas ir glaudus visų proceso dalyvių bendravimas. Panašią problemą galima išspręsti sukuriant vieną įmonės informacinę erdvę, savotišką skaitmeninių duomenų apie gaminius masyvą.

KUR PRADĖTI AUTOMATIZAVIMĄ

Žemiau pateikiamas trumpas algoritmas, leidžiantis suprasti, ką reikia išsiaiškinti norint pradėti įgyvendinti gamyklos automatizavimo projektą.

1. Pirmiausia reikia įvertinti automatikos objektą – ką reikia keisti, kokią įrangą įsigyti ir kas gali padidinti įmonės produktyvumą.

2. Remiantis parengta užduotimi, reikia parinkti optimaliausius elementus uždaviniams spręsti. Tai gali būti specialūs jutikliai ir įrankiai, skirti stebėti, pavyzdžiui, įrangos veikimą, taip pat įvairūs rinkiniai, skirti toliau rinkti ir apdoroti visą gautą informaciją, specialūs įrenginiai sąsajai suteikti - valdymo pultas normaliai gamybos dispečerių veiklai. ir kt.

3. Sudaryti projektinę dokumentaciją – automatizavimo schemą, pageidautina ciklogramų pavidalu, elektros schemą, sistemų valdymo valdymo aprašymą.

4. Kitas žingsnis – programų kūrimas, kurios padės įgyvendinti kiekvienos konkrečios įrangos valdymo algoritmus (apatinė valdymo pakopa). Po to sudaromas bendras gautų duomenų rinkimo ir apdorojimo algoritmas (viršutinė gamybos valdymo pakopa).

5. Atlikus visa tai, kas išdėstyta aukščiau, patartina pradėti užtikrinti reikalingos įrangos atsargas. Be to, jo paleidimas turėtų būti atliekamas pagal iš anksto nustatytus ir griežtai apibrėžtus prioritetus.

6. Būtina automatizuoti visus gamybos proceso etapus, programiškai derinant valdymo sistemas kiekvienam atskiram lygiui, suteikiant jiems lanksčių transformacijų galimybę.

TIPINĖS PROBLEMOS IR REKOMENDACIJOS JOMS ĮVEIKTI

Įmonė Solver jau 20 metų automatizuoja mašinų gamybos įmonių gamybą. Patirtis rodo, kad objektyvūs veiksniai, trukdantys sėkmingai įgyvendinti automatizavimo projektus, yra šie:

Įmonės komandos nenoras priimti automatizavimą kaip būtiną ir pakankamą gamybos ciklo įrankį šiame įmonės plėtros etape;

Trūksta pakankamai kompetentingų specialistų automatikos srityje;

Dažnai įmonė neturi aiškaus supratimo apie galutinius automatizavimo veiklos tikslus.

Įmonė Solver suformulavo keletą pagrindinių principų, leidžiančių racionaliai pažvelgti į robotikos problemas, bei postulatus, kurių reikėtų vadovautis dirbant gamybos automatizavimo etapais.

1. Robotiniai įrankiai turi ne tik pakeisti žmogų ar imituoti jo veiksmus, bet ir greičiau bei geriau atlikti šias gamybos funkcijas. Tik tada jie bus tikrai veiksmingi. Taip pasiekiamas galutinio rezultato principas.

2. Požiūrio sudėtingumas. Visi svarbiausi gamybos proceso komponentai – technologijos, gamybinės patalpos, pagalbinė įranga, valdymo ir priežiūros sistemos – turi būti apgalvotos ir galiausiai išspręstos naujame, aukštesniame lygyje. Vienas gamybos proceso komponentas, kuris nebuvo parengtas tinkamu lygiu, gali padaryti visą automatizavimo priemonių kompleksą neveiksmingą. Tiek pramoniniai robotai, tiek automatizuotos valdymo sistemos turi būti diegiamos atsižvelgiant į technologijų ir projektavimo pažangą ir visumoje prisitaikyti prie gamybos reikalavimų – tik tada jos bus efektyvios.

3. O svarbiausia – būtinumo principas. Robotizacijos įrankiai, įskaitant perspektyviausius ir pažangiausius, turėtų būti naudojami ne ten, kur juos galima pritaikyti, o ten, kur jų negalima apsieiti.

Straipsnį norėčiau baigti tokia išvada. Niekas negali išsamiai ir tiksliai apibūdinti šiandien besiformuojančios superindustrinės visuomenės. Tačiau jau dabar turime suprasti, kad artimiausiu metu visuomenė nuo masinės gamyklos sistemos pereis prie unikalios vienetinės gamybos, intelektualinio darbo, kuris bus paremtas informacija, super technologijomis, taip pat aukštu gamybos automatizavimo laipsniu. Kito kelio nenumatoma.

1 skyrius. Automatizuotos gamybos kūrimo principai

1 dalis. Automatinio valdymo teorijos pagrindai

Automatika- mokslo ir technikos šaka, apimanti mašinų ir technologinių procesų automatinio valdymo priemonių ir sistemų teoriją ir įrenginius. Ji atsirado XIX amžiuje, kai atsirado mechanizuota gamyba, pagrįsta verpimo ir audimo mašinomis, garo varikliais ir kt., Pakeitusia rankų darbą ir leido padidinti jos našumą.

Prieš automatizavimą visada vyksta visiškos mechanizacijos procesas – toks gamybos procesas, kurio metu žmogus neeikvoja fizinių jėgų operacijų atlikimui.

Tobulėjant technologijoms, procesų ir mašinų valdymo funkcijos išsiplėtė ir tapo sudėtingesnės. Žmogus daugeliu atvejų nesugebėjo valdyti mechanizuotos gamybos be specialių papildomų įrenginių. Tai lėmė automatizuotos gamybos atsiradimą, kai darbuotojai atleidžiami ne tik nuo fizinio darbo, bet ir nuo mašinų, įrenginių, gamybos procesų ir operacijų valdymo bei jų valdymo funkcijų.

Pagal gamybos procesų automatizavimą suprantamas techninių priemonių rinkinys, skirtas naujų technologinių procesų kūrimui ir gamybos, pagrįstos didelio našumo įranga, kuri atlieka visas pagrindines operacijas be tiesioginio žmogaus dalyvavimo, sukūrimui.

Automatizavimas prisideda prie reikšmingo darbo našumo padidėjimo, gerinant gaminių kokybę ir darbo sąlygas žmonėms.

Žemės ūkyje, maisto ir perdirbimo pramonėje temperatūros, drėgmės, slėgio, greičio kontrolės ir judėjimo, kokybiško rūšiavimo, pakavimo ir daugelio kitų procesų bei operacijų kontrolė ir valdymas yra automatizuojami, užtikrinantys didesnį jų efektyvumą, darbo ir sąnaudų taupymą.

Automatizuota gamyba, palyginti su neautomatizuota gamyba, turi tam tikrą specifiką:

Kad jos būtų veiksmingesnės, jos turėtų apimti įvairesnes operacijas;

Būtina atidžiai išstudijuoti technologiją, analizuoti gamybos įrenginius, eismo maršrutus ir operacijas, užtikrinti proceso patikimumą tam tikra kokybe;

Esant dideliam gaminių asortimentui ir darbų sezoniškumui, technologiniai sprendimai gali būti įvairialypiai;

Aiškiam ir gerai koordinuotam įvairių gamybinių tarnybų darbui keliami reikalavimai didėja.

Projektuojant automatizuotą gamybą reikia laikytis šių principų:

1. Išbaigtumo principas. Turėtumėte stengtis, kad visos operacijos būtų atliekamos toje pačioje automatizuotoje gamybos sistemoje, neperduodant pusgaminių į kitus skyrius. Norint įgyvendinti šį principą, būtina užtikrinti:

Gaminio pagaminamumas, t.y. jo gamybai turėtų būti išleistas minimalus medžiagų kiekis, laikas ir pinigai;

Produkto apdorojimo ir kontrolės metodų suvienodinimas;

Įrangos tipo išplėtimas su padidintomis technologinėmis galimybėmis kelių rūšių žaliavoms ar pusgaminiams apdoroti.

2. Mažai veikiančios technologijos principas. Reikėtų kuo labiau sumažinti žaliavų ir pusgaminių tarpinio perdirbimo operacijų skaičių, optimizuoti jų tiekimo maršrutus.

3. Mažiau žmonių technologijos principas. Automatinio veikimo užtikrinimas per visą gaminio gamybos ciklą. Norėdami tai padaryti, būtina stabilizuoti įvestų žaliavų kokybę, pagerinti įrangos patikimumą ir informacinį proceso palaikymą.

4. Technologijos be problemų principas. Pradėjus eksploatuoti valdymo objektą, papildomų reguliavimo darbų neturėtų reikėti.

5. Optimalumo principas. Visiems valdymo objektams ir gamybos paslaugoms taikomas vienas optimalumo kriterijus, pavyzdžiui, gaminti tik aukščiausios kokybės produkciją.

6. Grupinės technologijos principas. Suteikia gamybos lankstumo, t.y. galimybė pereiti nuo vieno produkto išleidimo prie kito. Principas pagrįstas operacijų, jų derinių ir receptų bendrumu.

Serijinė ir nedidelės apimties gamyba pasižymi automatizuotų sistemų kūrimu iš universalios ir modulinės įrangos su sąveikaujančiomis talpyklomis. Šią įrangą, atsižvelgiant į apdorojamą gaminį, galima iš naujo sureguliuoti.

Didelės apimties ir masinei gaminių gamybai iš specialios įrangos sukuriama automatizuota gamyba, kurią vienija standi jungtis. Tokiose pramonės šakose naudojama didelio našumo įranga, pavyzdžiui, rotacinė įranga skysčiams pilti į butelius ar maišelius.

Įrenginiams funkcionuoti būtinas tarpinis žaliavų, pusgaminių, komponentų, įvairių terpių transportavimas.

Priklausomai nuo tarpinio transportavimo, automatizuota gamyba gali būti:

Su transportavimu nuo galo iki galo be žaliavų, pusgaminių ar terpių pertvarkymo;

Su žaliavų, pusgaminių ar laikmenų pertvarkymu;

su tarpiniu konteineriu.

Pagal įrangos išdėstymo (agregavimo) tipus išskiriama automatizuota gamyba:

Vieno sriegio;

Lygiagretus agregavimas;

Daugiagija.

Vieno srauto įranga yra išdėstyta nuosekliai operacijos metu. Norint padidinti vienos sriegio gamybos našumą, operacija gali būti atliekama lygiagrečiai su to paties tipo įranga.

Kelių sriegių gamyboje kiekvienas siūlas atlieka panašias funkcijas, tačiau veikia nepriklausomai vienas nuo kito.

Žemės ūkio gamybos ir produkcijos perdirbimo ypatybė – spartus jų kokybės prastėjimas, pavyzdžiui, paskerdus gyvulius ar nuėmus vaisius nuo medžių. Tam reikia tokios įrangos, kuri turėtų didelį mobilumą (galimybė gaminti platų asortimentą gaminių iš tos pačios rūšies žaliavų ir apdoroti įvairių rūšių žaliavas to paties tipo įranga).

Tam sukuriamos perkonfigūruojamos gamybos sistemos, turinčios automatizuoto perkonfigūravimo savybę. Tokių sistemų organizacinis modulis yra gamybos modulis, automatizuota linija, automatizuota sekcija arba cechas.

gamybos modulis jie vadina sistemą, susidedančią iš technologinės įrangos bloko, aprūpinto automatizuotu programos valdymo įrenginiu ir technologinio proceso automatizavimu, autonomiškai veikiančiu ir turinčiu galimybę integruotis į aukštesnio lygio sistemą (1.1 pav.).

1.1 pav. - Gamybos modulio struktūra: 1- įranga vienai ar kelioms operacijoms atlikti; 2- valdymo įtaisas; 3- pakrovimo ir iškrovimo įrenginys; 4 - transportavimo ir saugojimo įrenginys (tarpinis pajėgumas); 5- valdymo ir matavimo sistema.

Gamybos modulyje gali būti, pavyzdžiui, džiovinimo kamera, matavimo sistema, lokaliai valdoma tvarkymo ir transportavimo sistema arba maišymo įrenginys su panašia papildoma įranga.

Ypatingas gamybos modulio atvejis yra gamybos ląstelė- modulių derinys su vieninga įrenginių darbo režimų matavimo sistema, transportavimo-akumuliavimo ir pakrovimo-iškrovimo sistemomis (1.2 pav.). Gamybos ląstelė gali būti integruota į aukštesnio lygio sistemas.

1.2 pav. Gamybos kameros struktūra: 1- įranga vienai ar kelioms operacijoms atlikti; 2- priėmimo bunkeris; 3-pakrovimo ir iškrovimo įrenginys; 4- konvejeris; 5- tarpinis pajėgumas; 6 - valdymo kompiuteris; 7- valdymo ir matavimo sistema.

Automatizuota linija- perkonfigūruojama sistema, susidedanti iš kelių gamybos modulių arba elementų, sujungtų viena transportavimo ir saugojimo sistema bei automatine procesų valdymo sistema (APCS). Automatizuotos linijos įranga išdėstyta priimtoje technologinių operacijų sekoje. Automatizuotos linijos struktūra parodyta 1.3 pav.

Skirtingai nuo automatizuotos linijos, perkonfigūruojama automatizuota sekcija suteikia galimybę keisti technologinės įrangos naudojimo seką. Linija ir ruožas gali turėti atskirai veikiančius technologinės įrangos mazgus. Automatizuotos sekcijos struktūra parodyta 1.4 pav.