Fuskblad: Automatiserad produktion. Automatisering av tekniska processer och produktion

1. Nivåer av automatisering och deras utmärkande egenskaper

Automatisering av produktionsprocesser kan utföras på olika nivåer.

Automation har en sk noll nivå- om mänskligt deltagande i produktionen utesluts endast vid utförande av arbetsrörelser (spindelrotation, verktygsmatningsrörelse, etc.). Sådan automatisering kallas mekanisering. Vi kan säga att mekanisering är automatisering av arbetsrörelser. Av detta följer att automatisering innebär mekanisering.

Automatisering av den första nivån är begränsad till skapandet av enheter, vars syfte är att utesluta mänskligt deltagande när du utför tomgångsrörelser på en enda utrustning. Sådan automatisering kallas för automatisering av arbetscykeln i batch- och massproduktion.

Idle hots i normen för stycktid, som bestämmer komplexiteten i operationen, beaktas i form av hjälptid t in och tid Underhåll t vol.:

där t o är huvudtiden, som tar hänsyn till tiden för arbetsrörelser, t o \u003d t p.x; t i extratid, inkluderar uttag och leverans av verktyg, utrustningsladdning och kontroll; d.v.s. underhållstid som spenderas på verktygsbyte, utrustningsinställning, avfallshantering och hantering; t org utrustning underhåll tid; t otd - vilotid för arbetaren.

På den första automationsnivån är arbetsmaskinerna ännu inte sammankopplade med automatisk kommunikation. Därför utförs transporten och kontrollen av produktionsobjektet med deltagande av en person. På denna nivå skapas och används automatiska och halvautomatiska maskiner. På automatiska maskiner utförs och upprepas arbetscykeln utan mänsklig inblandning. På halvautomatiska maskiner krävs mänskligt ingripande för att slutföra och upprepa arbetscykeln.

Till exempel utför en modern svarv med flera spindlar svarvning, borrning, försänkning. brotschning och trädning på en stångstock. En sådan automatisk maskin kan ersätta upp till 10 universella maskiner på grund av automatisering och kombination av tomgångs- och arbetsrörelser, hög koncentration av operationer.

Andra nivån automation är automation tekniska processer. På denna nivå löses uppgifterna att automatisera transporter, styra produktionsanläggningen, ta bort avfall och hantera maskinsystem. Som teknisk utrustning skapas och används automatiska linjer, flexibelt produktionssystem(GPS).

Automatisk linje anropas automatiskt det nuvarande systemet maskiner installerade i en teknisk sekvens och förenade med hjälp av transport, lastning, kontroll, hantering och bortskaffande av avfall. Till exempel släpper en linje för bearbetning av en konisk växel i en bilväxellåda upp till 20 arbetare och betalar sig själv på tre år med ett lämpligt produktionsprogram.

Den automatiska linjen består av teknisk utrustning, som är monterad för en viss typ av transport och är ansluten till den med lastanordningar (manipulatorer, brickor, hissar). Ledningen omfattar, förutom arbetsställningar, tomgångslägen som är nödvändiga för inspektion och underhåll av ledningen.

Om linjen innehåller positioner med deltagande av en person, kallas ögat automatiserat.

Den tredje automationsnivån är komplex automation, som täcker alla led och led i produktionsprocessen, från upphandlingsprocesser till testning och leverans av färdiga produkter.

Komplex automation kräver att man behärskar alla tidigare automationsnivåer. Det är förknippat med hög teknisk produktionsutrustning och höga kapitalkostnader. Sådan automatisering är effektiv för tillräckligt stora program för produktion av produkter med en stabil design och ett smalt sortiment (produktion av lager, individuella maskinaggregat, elektriska utrustningselement, etc.).

Samtidigt är det komplex automatisering som gör det möjligt att säkerställa utvecklingen av produktionen som helhet, eftersom den har den högsta effektiviteten av kapitalutgifter. För att visa möjligheterna med sådan automatisering, betrakta som ett exempel Izm: en magisk fabrik för tillverkning av bilramar i USA. Med frisläppandet av upp till 10 000 bildrutor per dag har fabriken en personal på 160 personer, som huvudsakligen består av ingenjörer och justerare. När du arbetar utan användning av komplex automation för att utföra samma sak produktionsprogram det skulle ta minst 12 000 personer.

På den tredje nivån av automatisering löses uppgifterna att automatisera lagring och transport mellan butiker av produkter med automatisk adressering, avfallshantering och produktionshantering på grundval av den utbredda användningen av datorer. På denna nivå reduceras mänskligt ingripande till att underhålla utrustningen och hålla den i fungerande skick.

2. Utveckling av automatisering i riktning mot teknisk flexibilitet och utbredd användning av datorer

Flexibla produktionssystem är en uppsättning teknisk utrustning och system för att säkerställa dess drift i automatiskt läge vid tillverkning av produkter som ändras i nomenklaturen. Utvecklingen av GPS går mot obemannad teknik, som säkerställer driften av utrustningen under en given tid utan operatörens medverkan.

För varje produkt med givna krav på kvantitet och kvalitet på produkter kan utvecklas olika alternativ FMS, olika i metoder och vägar för bearbetning, kontroll och montering, graden av differentiering och koncentration av operationer i den tekniska processen, typer av transportlastningssystem, antalet serveringar Fordon(OTS), arten av interaggregerade och intersektionella relationer, konstruktiva lösningar huvud- och hjälpmekanismer och -anordningar, principerna för att bygga ett kontrollsystem.

Den tekniska nivån och effektiviteten hos HPS bestäms av sådana indikatorer som produkternas kvalitet, HPS:s prestanda och dess tillförlitlighet, strukturen på flödet av komponenter som kommer in i dess ingång. Det är med dessa kriterier i åtanke som sådana problem som valet av typ och kvantitet av processutrustning, interoperativ lagring, deras kapacitet och plats, antalet tjänsteoperatörer, strukturen och parametrarna för transport- och lagringssystemet, etc. ., bör lösas.

Flexibla tillverkningssystem kan byggas från utbytbara, komplementära eller blandade celler.

Figuren visar ett diagram över ett flexibelt system med två utbytbara bearbetningscentra (MC) av samma typ. Bearbetningscentra betjänas av två transportvagnar (robocars) som stödjer rörelsen av materialflöden (delar, arbetsstycken, verktyg). Automatisk styrning är vanligt. om tillåtet manuella operationer, då bör verksamhetsutövaren ges en viss handlingsfrihet. Hanteringen av OC:s och transportsystemets gemensamma arbete utförs från den centrala datorn.

I det allmänna fallet utförs kontrollen av robocars från den centrala datorn genom en mellanliggande enhet eller från ett lokalt kontrollsystem (LCS). Överföring av kommandon till robocars kan endast utföras vid hållplatser som delar upp trafikleder i zoner. Datorn tillåter endast en robocar att stanna i en viss zon. Den maximala rörelsehastigheten kan nå 1 m/s.

Den övre delen av robocaren kan höjas och sänkas hydrauliskt för att utföra omlastning, lossning och lastning. Vid fel eller bortkoppling av kontrollen från datorn kan robocaren styras av LSU.

Det finns olika varianter av robobilar som används som fordon inom Statens gränsförvaltning. Det vanligaste alternativet är när en robocar rör sig längs en bana (rutt, bana) eller annan struktur som ligger i golvet eller på dess yta. Ett av spårningsalternativen är att ett spår appliceras på golvytan i form av en remsa (fluorescerande, reflekterande, vit med svarta kanter), och spårningen utförs med optoelektroniska metoder. Nackdelen är behovet av att övervaka remsans renhet. Därför är det vanligare att spåra robocars med en induktiv ledare inlagd i ett spår på ett grunt djup (ca 20 mm). Kända och andra intressanta lösningar- användning av till exempel TV-navigeringsutrustning för fri rörlighet i rymden under kontroll av en dator.

Leveranskällan för robobilar med materialflöden är ett automatiserat lager med staplare som ger adresserbar åtkomst till valfri lagercell. Själva lagret är ett ganska komplext förvaltningsobjekt.

Som styrsystem används programmerbara kontroller, en dator eller en specialiserad enhet.

De vanligaste robobilarna med induktiv ruttspårning har följande egenskaper: lastkapacitet - 500 kg; färdhastighet - 70 m/min; acceleration under acceleration och retardation, respektive - 0,5 och 0,7 m / s 2; acceleration under nödbromsning 2,5 m/s 2; palllyftvärde - 130 mm; robocar stoppnoggrannhet - 30 mm; överbelastningscykeltid - 3 s; svängradie vid maximal hastighet - 0,9 m; drifttid utan att ladda batterier - 6 timmar; Spänning batteri- 24V; effekten för var och en av de två drivmotorerna är 600 W; egen vikt av robocar - 425 kg.

En viktig fördel med robocars som fordon är frånvaron av några allvarliga restriktioner för arrangemanget av utrustning, vilket kan utföras för maximal effektivitet enligt alla kriterier. Rutten för robocars visar sig ofta vara ganska komplicerad, med parallella grenar och slingor.

1. Funktioner i designen av tekniska processer under villkoren för automatiserad produktion

Grunden för produktionsautomatisering är tekniska processer (TP), som måste säkerställa hög produktivitet, tillförlitlighet, kvalitet och effektivitet hos tillverkningsprodukter.

Ett karakteristiskt drag för TP-bearbetning och montering är den strikta orienteringen av delar och verktyg i förhållande till varandra i arbetsflödet (den första klassen av processer). Värmebehandling, torkning, målning, etc., till skillnad från bearbetning och montering, kräver inte en strikt orientering av delen (den andra klassen av processer).

TP klassificeras genom kontinuitet i diskret och kontinuerlig.

Utvecklingen av TP AP i jämförelse med tekniken för icke-automatiserad produktion har sina egna detaljer:

1. Automatiserad TP omfattar inte bara heterogena bearbetningsoperationer, utan även tryckbehandling, värmebehandling, montering, inspektion, förpackning, samt transport, lagring och andra operationer.

2. Kraven på flexibilitet och automatisering av produktionsprocesser dikterar behovet av en omfattande och detaljerad studie av teknik, en grundlig analys av produktionsanläggningar, studie av väg- och driftsteknik, vilket säkerställer tillförlitligheten och flexibiliteten i tillverkningsprocessen av produkter med en given kvalitet.

3. Med ett brett utbud av produkter är tekniska lösningar multivariata.

4. Graden av integration av arbete som utförs av olika tekniska avdelningar ökar.

Grundläggande principer för konstruktion av bearbetningsteknik i APS

1.Principen om fullständighet . Den bör sträva efter att utföra alla operationer inom samma APS utan mellanliggande överföring av halvfabrikat till andra enheter eller hjälpkontor.

2.Principen för lågdriftsteknik. Bildande av TP med största möjliga konsolidering av verksamheten, med ett minsta antal operationer och installationer i verksamheten.

3.Principen om "små människor" teknik. säkerhet automatisk drift APS inom hela produktionscykeln.

4.Principen om "no-debug"-teknik . Utveckling av tekniska lösningar som inte kräver felsökning på arbetsplatser.

5.Principen för aktivt kontrollerad teknik. Organisation av TP-ledning och korrigering av designbeslut baserat på arbetsinformation om TP-förloppet. Både de tekniska parametrarna som bildas vid kontrollsteget och de initiala parametrarna kan korrigeras. teknisk förberedelse produktion (TPP).

6.Optimitetsprincipen . Att fatta ett beslut i varje steg av TPP- och TP-hanteringen baserat på ett enda optimalitetskriterium.

Utöver de som övervägs för APS-teknik är även andra principer karakteristiska: datateknik, informationssäkerhet, integration, papperslös dokumentation, gruppteknik.

2. Typisk och grupp TP

Typificering av tekniska processer för liknande konfigurationer och tekniska egenskaper grupper av delar tillhandahåller deras tillverkning enligt samma tekniska process, baserad på användningen av de mest avancerade bearbetningsmetoderna och säkerställer uppnåendet av högsta produktivitet, ekonomi och kvalitet. Typifiering baseras på reglerna för bearbetning av enskilda elementära ytor och reglerna för att tilldela i vilken ordning dessa ytor bearbetas. Typiska TCs används främst i storskalig och massproduktion.

Principen för gruppteknik ligger till grund för tekniken för omkonfigurerbar produktion - små och medelstora. I motsats till typifieringen av TP med gruppteknik är ett gemensamt drag de bearbetade ytornas gemensamma och deras kombinationer. Därför är gruppbearbetningsmetoder typiska för bearbetning av delar med ett brett utbud.

Både TP-typifieringen och gruppteknikmetoden är huvudinriktningarna för att förena tekniska lösningar som ökar produktionseffektiviteten.

Klassificering av delar

Klassificering utförs för att bestämma grupper av tekniskt homogena delar för deras gemensamma bearbetning i en gruppproduktionsmiljö. Det utförs i två steg: primär klassificering, dvs kodning av detaljerna i produktionen som studeras enligt design och tekniska egenskaper; sekundär klassificering, det vill säga gruppering av delar med samma eller något olika klassificeringsdrag.

Vid klassificering av delar måste följande egenskaper beaktas: strukturella - övergripande dimensioner, vikt, material, typ av bearbetning och arbetsstycke; antal bearbetningsoperationer; noggrannhet och andra indikatorer.

Gruppering av delar utförs i följande sekvens: val av en uppsättning delar på klassnivå, till exempel rotationskroppar för maskinbearbetning; val av en uppsättning delar på underklassnivå, till exempel delar av axeltypen; klassificering av delar genom kombination av ytor, till exempel axlar med en kombination av släta cylindriska ytor; gruppering efter övergripande dimensioner med urval av områden med maximal täthet av storleksfördelning; definition av områdesdiagram med största antal delarnas namn.

Tillverkbarhet av produktdesigner för olycksförhållanden

Designen av en produkt anses tillverkabar om dess tillverkning och drift kräver minimikostnader material, tid och pengar. Bedömningen av tillverkningsbarheten utförs enligt kvalitativa och kvantitativa kriterier separat för ämnen, bearbetade delar, monteringsenheter.

Delarna som ska bearbetas i AM ska vara tekniskt avancerade, det vill säga enkla i form, dimensioner, bestå av standardytor och ha en maximal materialutnyttjandegrad.

Delarna som ska monteras bör ha så många standardanslutningsytor som möjligt, de enklaste elementen för orientering av monteringsenheter och delar.

3. Funktioner i designen av tekniska processer för tillverkning av delar på automatiska linjer och CNC-maskiner

En automatisk linje är ett kontinuerligt fungerande komplex av sammankopplade utrustning och styrsystem, där heltidssynkronisering av operationer och övergångar är nödvändig. Mest effektiva metoder synkronisering är koncentrationen och differentieringen av TP.

Differentiering av den tekniska processen, förenkling och synkronisering av övergångar - nödvändiga förutsättningarna tillförlitlighet och prestanda. Överdriven differentiering leder till komplikationen av serviceutrustning, en ökning av områden och servicevolym. En lämplig koncentration av operationer och övergångar, utan att praktiskt taget minska produktiviteten, kan utföras genom aggregering, med hjälp av multiverktygsjusteringar.

För att synkronisera arbete i en automatisk linje (AL), bestäms ett begränsningsverktyg, en begränsningsmaskin och en begränsningssektion, enligt vilken den verkliga AL-utlösningscykeln (min) ställs in enligt formeln

var F - utrustningens faktiska fond, h; N- releaseprogram, st.

För att säkerställa hög tillförlitlighet är AL:n indelad i sektioner som är anslutna till varandra genom drivenheter som utför den så kallade flexibla kopplingen mellan sektionerna, vilket ger självständigt arbete intilliggande sektioner vid fel på en av dem. En styv anslutning upprätthålls inom platsen. För hårdkopplad utrustning är det viktigt att planera tidpunkten och varaktigheten för planerade avstängningar.

CNC-maskiner ger hög precision och kvalitet på produkter och kan användas vid bearbetning av komplexa delar med exakta stegade eller krökta konturer. Detta minskar kostnaden för bearbetning, kvalificering och antal service-personal. Funktioner för bearbetning av delar på CNC-maskiner bestäms av egenskaperna hos själva maskinerna och först och främst deras CNC-system, som ger:

1) att minska tiden för justering och omjustering av utrustning; 2) öka komplexiteten i bearbetningscyklerna; 3) möjligheten att implementera cykelrörelser med en komplex kurvlinjär bana; 4) möjligheten att förena styrsystem (CS) för verktygsmaskiner med CS av annan utrustning; 5) möjligheten att använda en dator för att styra CNC-maskiner som ingår i APS.

Grundläggande krav för teknik och organisation av bearbetning i omkonfigurerbar APS på exemplet på tillverkning av grundläggande standarddelar

Utvecklingen av teknik i APS kännetecknas av ett integrerat tillvägagångssätt - en detaljerad studie av inte bara de viktigaste utan också hjälpoperationer och övergångar, inklusive transport av produkter, deras kontroll, lagring, testning och förpackning.

För att stabilisera och förbättra bearbetningens tillförlitlighet används två huvudmetoder för att konstruera TP:

1) användning av utrustning som ger tillförlitlig bearbetning med nästan ingen operatörsinblandning;

2) reglering av TP-parametrar baserat på kontroll av produkter under själva processen.

För att öka flexibiliteten och effektiviteten använder APS principen om gruppteknik.

4. Funktioner i utvecklingen av teknisk process för automatiserad och robotisk montering

Automatiserad montering av produkter utförs på monteringsmaskiner och AL. Ett viktigt villkor Utvecklingen av en rationell TP för automatiserad montering är enande och normalisering av anslutningar, det vill säga föra dem till ett visst antal typer och noggrannhet.

Den största skillnaden i robottillverkning är ersättningen av montörer med monteringsrobotar och utförande av kontroll av kontrollrobotar eller automatiska kontrollanordningar.

Robotmontering bör utföras enligt principen om fullständig utbytbarhet eller (mindre ofta) enligt principen om grupputbytbarhet. Möjlighet till montering, justering är utesluten.

Utförandet av monteringsoperationer bör gå från enkel till komplex. Beroende på produkternas komplexitet och dimensioner väljs formen för monteringsorganisation: stationär eller transportör. Sammansättningen av RTK är monteringsutrustning och fixturer, ett transportsystem, operativa monteringsrobotar, styrrobotar och ett styrsystem.

Det finns all anledning att tro att det kommande decenniet kommer att bli en vändpunkt i utvecklingen av nya metoder för produktion, gränsen mellan epoker av icke-automatiserad och automatiserad produktion.

Det är helt uppenbart att just nu har de vetenskapliga och tekniska förutsättningarna förknippade med framväxten och utvecklingen av de senaste automationsverktygen mognat för detta. Dessa inkluderar först och främst automatiska styrsystem baserade på industriella styrenheter och naturligtvis industrirobotar som har lyft produktionen till en kvalitativt högre nivå. hög nivå.

Det verkar som om ovillkorlig progressivitet, i kombination med ökad uppmärksamhet, borde ha gett industrirobotar en triumfmarsch, vilket gör det möjligt för dem att ge ett betydande bidrag till intensifieringen av produktionsprocesserna, vilket minskar andelen manuellt arbete. Detta sker dock ännu inte i rätt omfattning. Åtminstone vad gäller läget i vårt land.

Det är uppenbart att huvudproblemet med den långsamma utvecklingen av automatisering och i synnerhet robotproduktion ligger i den uppenbara diskrepansen mellan kostnaderna för arbetskraft och resurser å ena sidan och den verkliga avkastningen å andra sidan. Och detta orsakades inte av de plötsligt upptäckta bristerna hos industrirobotar, utan av missräkningar som gjordes vid förberedelserna av sådan produktion. Produktionen, med sina hårda lagar, avvisar oundvikligen dyra, låga hastigheter och opålitliga konstruktioner.

Ryssland kan och måste återta sin status som industrimakt i världen. För att göra detta måste du ha ett antal viktiga fördelar - lovande områden och teknologier, utvecklad verktygsmaskinindustri och viktigast av allt - mänskliga resurser som kan förverkliga sina planer. Detaljerna för att skapa en ny produkt, oavsett om senaste proverna krigsmateriel, fartyg och flygplan eller andra högteknologiska produkter, är att endast det som i princip kan tillverkas designas. Det är ingen mening att prata om att skapa, till exempel, en ny generation fighter utan att ha utrustningen på lämplig nivå. Således är den senaste utrustningen grunden för att skapa den senaste tekniken. Förkastandet av systematisk industriell reglering, direkt "vårdande" av innovativa projekt leder till förkastandet av modern industriell produktion: fartygs- och flygplansbyggnad, rymd, höghastighet järnvägstransporter, moderna vapensystem.

Eftersom automation och robottillverkning till sin natur är nära relaterade till utvecklingen av nya typer av produkter, kan de bestämma nivån på ett lands konkurrenskraft. Därför är det nödvändigt att studera och undersöka företagens produktionscykler olika branscher med storskalig, seriell och småskalig produktion för att fastställa områden för rationell användning av robotar och fastställa funktionella och tekniska krav på dem.

Det pågår en dynamisk utveckling av robotik i världen. Alla nya högeffektiva robotdesigner och industriella styrenheter för massanvändning har skapats och håller på att skapas. Deras antal växer snabbt, eftersom att minska andelen manuellt arbete, öka produktiviteten och öka produktionstakten är en brådskande uppgift för en effektiv industriell produktion i utvecklade postindustriella länder. Samtidigt är det i många fall framväxten av teknik som stimulerar utvecklingen av nya typer av produkter. Teknik som bringas till perfektion avgör produktionskostnaden och i slutändan effektiviteten och konkurrenskraften för landets ekonomi som helhet. Således kommer bildandet av denna riktning att ge impulser till den blomstrande industrin och lägga grunden för dess dynamiska utveckling.

Industriproduktionens utveckling bestäms av arbetsproduktivitetens tillväxt. Produktiviteten för en teknisk operation i vilken bransch som helst beror på tiden som ägnas åt att utföra de huvudsakliga funktionella åtgärderna (huvudtid), hjälpåtgärder (hjälptid) och tidsförluster på grund av otillräcklig organisation av arbetet (organisationsförluster) och den långsiktiga prestandan av några ytterligare åtgärder (egna förluster). Reduktion av huvudtiden kan uppnås genom att förbättra bearbetningstekniken, såväl som genom designförändringar i utrustningen. Minimering av organisatoriska tidsförluster innebär en grundlig studie av förutsättningarna för att organisera produktionen, leverans av material och komponenter, etablerade samarbetsband och mycket mer, samtidigt som att minska hjälptid och egna förluster är förknippat med mekanisering och automatisering av produktionen. Automatisering av produktionen är endast möjlig på grundval av de senaste landvinningarna inom vetenskap och teknik, tillämpning progressiv teknik och användning av avancerad produktionserfarenhet. Jo, flexibel automatisering gör det i sin tur möjligt att snabbt omkonfigurera produktionen för att utföra tekniska funktioner med en viss bearbetningskapacitet baserad på maximalt utnyttjande. datavetenskap och elektronik.

Med tanke på det faktum att datorteknik utvecklas i snabb takt och ingenting hindrar deras användning tillsammans med teknisk utrustning, kan vi dra slutsatsen att inom en snar framtid kommer mänskligt deltagande i produktionsprocesser att minimeras. Den närmaste framtidens företag är helautomatiska verkstäder med en flexibel organisation av produktionen, betjänad av grupper av robotar med ett enda kontrollcenter.

NYA UTMANINGAR - NYA LÖSNINGAR

Automatisering av produktionen leder till en betydande ökning av dess effektivitet. Detta beror å ena sidan på förbättringen av organisationen av produktionen, accelerationen av omsättningen av medel och bästa användning anläggningstillgångar, däremot, med en minskning av kostnaden för bearbetning, utgifter för lön och energikostnader. Den tredje viktiga faktorn är ökningen av produktionskulturen, kvaliteten på produkterna etc.

CNC-maskiner har blivit en symbol för rörelsen mot en innovativ organisation av produktionen. Men trots omfattningen och omfattande tillämpningarna är de idag inte den viktigaste prestationen inom automationsområdet. Bakom kulisserna finns programmerbara styrenheter, mikroprocessorer, processdatorer och logiska styrsystem, som är ännu mer framgångsrika och mer allmänt använda inom detta område. Samtidigt kan alla de listade enheterna betraktas som medlemmar av samma familj av utrustning för flexibel automation, vilket i grunden förändrar det befintliga systemet för industriell produktion.

Det har redan bevisats att användningen av industrirobotar inte bara ökar automatiseringsnivån för in-line-produktion, utan också gör det möjligt att använda teknisk utrustning mer effektivt och på grundval av detta avsevärt öka arbetsproduktiviteten. Användningen av robotar löser också problemet med att tillhandahålla personal för svåra och riskfyllda operationer.

Inom området för skapande och tillämpning av industrirobotar är vårt land fortfarande i ett tidigt skede, så vi måste utföra en stor mängd forskning och utveckling, utveckla vår egen bas av standardlösningar. Tillsammans med utvecklingen av universella robotar är det nödvändigt att etablera produktionen av standardmodeller av utrustning speciell anledning(pneumatiska gripdon, stationära anordningar och liknande), vilket ytterligare kommer att utöka automatiseringens möjligheter. Dessutom bör förenklade modeller av robotar och mekaniska gripdon utvecklas för att utföra enkla operationer.

Enkel automatisering av arbetsplatser har redan upphört att passa produktionsledare. Varför? Tiden släppte trots allt den viktigaste faktorn påverkar effektiviteten i ett industriföretag. Den ekonomiska effekten av lokal "styckvis" automatisering är dock minimal, eftersom designprocessen förblir klassiskt konsekvent: designers skapar dokumentation, överför den till teknologer, tar tillbaka den för korrigering, returnerar den korrigerade dokumentationen till teknologer, de förbereder teknisk dokumentation, samordna med leverantörer och ekonomer etc. Vidare. Som ett resultat ger automatisering varken den fulla ekonomiska avkastningen eller en riktigt betydande minskning av förberedelsetiden för produktion, även om en positiv effekt uppnås i alla fall.

Man bör inte glömma att utvecklingen och förberedelserna för produktion av komplexa, högteknologiska produkter är en kollektiv och sammanhängande process, som involverar tiotals och hundratals specialister från ett företag eller till och med en grupp av företag. Under utvecklingen av en produkt uppstår ett antal svårigheter som påverkar den övergripande framgången. Först och främst är detta oförmågan att se nyckelresurserna som är involverade i utvecklingsprocessen i deras faktiska tillstånd det här ögonblicket tid. Det är också organisationen av ett gemensamt arbete av ett team av specialister med inblandning av företag som levererar komponenter till produkten som utvecklas. Det finns bara ett sätt att avsevärt minska förberedelsetiden för sådan produktion - genom parallellt utförande av arbete och nära samverkan mellan alla deltagare i processen. Ett liknande problem kan lösas genom att skapa ett enda informationsutrymme för företaget, ett slags array av digitala data om produkter.

VAR MAN BÖRJA AUTOMATION

Nedan finns en kort algoritm som låter dig förstå vad du behöver ta reda på för att börja implementera ett fabriksautomationsprojekt.

1. Först måste du utvärdera automationsobjektet - vad som behöver bytas ut, vilken utrustning som behöver köpas och vad som kan öka företagets produktivitet.

2. På grundval av de utvecklade referensvillkoren är det nödvändigt att välja de mest optimala elementen för att lösa uppgifterna. Dessa kan vara speciella sensorer och verktyg för att övervaka, till exempel driften av utrustning, såväl som olika kit för vidare insamling och bearbetning av all mottagen information, speciella enheter för att tillhandahålla ett gränssnitt - en kontrollpanel för den normala aktiviteten för produktionsavsändare , etc.

3. Upprätta projektdokumentation - ett automatiseringsschema, helst i form av cyklogram, ett elektriskt kretsschema, en beskrivning av styrningen av systemförvaltningen.

4. Nästa steg är utvecklingen av program som hjälper till att implementera kontrollalgoritmer för varje specifik utrustning (nedre kontrollstadiet). Därefter sammanställs en allmän algoritm för att samla in och bearbeta mottagna data (det övre steget av produktionshantering).

5. När allt ovanstående är gjort är det lämpligt att börja säkra förnödenheter nödvändig utrustning. Dessutom bör dess driftsättning utföras enligt förutbestämda och strikt definierade prioriteringar.

6. Det är nödvändigt att automatisera alla steg i produktionsprocessen genom att programmässigt kombinera styrsystem för varje individuell nivå, vilket ger dem möjlighet till flexibla transformationer.

TYPISKA PROBLEM OCH REKOMMENDATIONER FÖR ATT ÖVERKOMMA DEM

Företaget "Solver" är engagerat i automatisering av produktion ingenjörsföretag 20 år. Erfarenheten visar att de objektiva faktorerna som hindrar ett framgångsrikt genomförande av automationsprojekt är:

Företagspersonalens ovilja att acceptera automatisering som ett nödvändigt och tillräckligt verktyg för produktionscykeln detta stadium företagsutveckling;

Brist på ett tillräckligt antal kompetenta specialister inom automationsområdet;

Ofta har företaget inte en klar förståelse för de slutliga målen för automationsaktiviteter.

Solver-företaget formulerade flera grundläggande principer, vilket möjliggör en rationell titt på problemen med robotisering och de postulat som bör följas när man arbetar genom stadierna av produktionsautomatisering.

1. Robotverktyg ska inte bara ersätta en person eller imitera dennes handlingar, utan även utföra dessa produktionsfunktioner snabbare och bättre. Först då kommer de att vara verkligt effektiva. Detta uppnår principen om det slutliga resultatet.

2. Komplexiteten i tillvägagångssättet. Allt måste övervägas och i slutändan lösas på en ny, högre nivå. väsentliga komponenter produktionsprocess - teknik, produktionsanläggningar, hjälputrustning, kontroll- och underhållssystem. En komponent i produktionsprocessen som inte har utarbetats på rätt nivå kan göra hela komplexet av automatiseringsåtgärder ineffektivt. Både industrirobotar och automatiserade styrsystem måste implementeras med hänsyn till teknikens och designens framsteg och som helhet anpassas till produktionens krav - först då kommer de att vara effektiva.

3. Och det viktigaste är principen om nödvändighet. Robotiseringsverktyg, inklusive de mest lovande och progressiva, bör användas inte där de kan anpassas, men där de inte kan undvaras.

Jag skulle vilja avsluta artikeln med följande slutsats. Ingen kan i detalj och exakt beskriva det superindustriella samhälle som växer fram idag. Men redan nu måste vi förstå att inom överskådlig framtid kommer samhället att gå från ett massfabrikssystem till unik styckeproduktion, intellektuell arbetskraft, som kommer att baseras på information, superteknologier, samt en hög grad av produktionsautomatisering. Inget annat sätt är förutsett.

Typer av automationssystem inkluderar:

• oföränderliga system. Dessa är system där sekvensen av åtgärder bestäms av utrustningens konfiguration eller processförhållanden och inte kan ändras under processen.
• programmerbara system. Detta är system där sekvensen av åtgärder kan variera beroende på den givna program- och processkonfigurationen. Valet av den nödvändiga sekvensen av åtgärder utförs av en uppsättning instruktioner som kan läsas och tolkas av systemet.
• flexibla (självinställande) system. Detta är system som kan göra val. nödvändig handling pågående. Ändring av processkonfigurationen (sekvens och villkor för att utföra operationer) utförs på basis av information om processens framsteg.

Dessa typer av system kan användas på alla nivåer av processautomation individuellt eller som en del av ett kombinerat system.

I varje sektor av ekonomin finns det företag och organisationer som producerar produkter eller tillhandahåller tjänster. Alla dessa företag kan delas in i tre grupper, beroende på deras "avlägsenhet" i naturresursförädlingskedjan.

Den första gruppen företag är företag som utvinner eller producerar Naturliga resurser. Sådana företag inkluderar till exempel jordbruksproducenter, olje- och gasföretag.

Den andra gruppen företag är företag som bearbetar naturliga råvaror. De tillverkar produkter från råvaror som bryts eller produceras av företagen i den första gruppen. Sådana företag inkluderar till exempel företag inom fordonsindustrin, stålföretag, företag inom elektronikindustrin, kraftverk och liknande.

Den tredje gruppen är tjänstesektorns företag. Dessa organisationer inkluderar till exempel banker, läroinstitut, medicinska institutioner, restauranger osv.

För alla företag är det möjligt att tilldela allmänna grupper processer i samband med produktion av produkter eller tillhandahållande av tjänster.

Dessa processer inkluderar:

• affärsprocesser;
• design- och utvecklingsprocesser;
• produktionsprocess;
• kontroll- och analysprocesser.

• Affärsprocesser är processer som säkerställer interaktion inom organisationen och med externa intressenter (kunder, leverantörer, tillsynsmyndigheter etc.). Denna kategori av processer inkluderar processerna för marknadsföring och försäljning, interaktion med konsumenter, processer för ekonomi, personal, materialplanering och redovisning, etc.
• Design och utvecklingsprocesser Alla processer involverade i utvecklingen av en produkt eller tjänst. Dessa processer inkluderar processerna för utvecklingsplanering, insamling och förberedelse av initiala data, projektgenomförande, kontroll och analys av designresultat, etc.
• Tillverkningsprocesserär de processer som är nödvändiga för att producera en produkt eller tillhandahålla en tjänst. Denna grupp omfattar alla produktions- och tekniska processer. De inkluderar även kravplanering och kapacitetsplaneringsprocesser, logistikprocesser och serviceprocesser.
• Styr- och analysprocesser- denna grupp av processer är förknippad med insamling och bearbetning av information om utförande av processer. Sådana processer inkluderar kvalitetskontrollprocesser, operativ ledning, lagerkontrollprocesser etc.

De flesta av processerna som tillhör dessa grupper kan automatiseras. Hittills finns det klasser av system som tillhandahåller automatisering av dessa processer.

Referensvillkor för delsystemet "Lager"	Mandat för delsystemet "Dokumenthantering"	Referensvillkor för delsystemet "Inköp"

Processautomatiseringsstrategi

Processautomation är en komplex och tidskrävande uppgift. För att framgångsrikt lösa detta problem är det nödvändigt att följa en viss automatiseringsstrategi. Det låter dig förbättra processer och få ett antal betydande fördelar med automatisering.

Kortfattat kan strategin formuleras enligt följande:

• förståelse för processen. För att automatisera en process är det nödvändigt att förstå den befintliga processen i alla dess detaljer. Processen måste analyseras fullständigt. Processens ingångar och utgångar, handlingsföljden, förhållandet till andra processer, sammansättningen av processresurserna etc. måste bestämmas.
• förenkling av processen. När processanalysen väl är genomförd är det nödvändigt att förenkla processen. Extra operationer som inte ger värde bör minskas. Enskilda operationer kan kombineras eller köras parallellt. Andra tekniker för dess utförande kan föreslås för att förbättra processen.
• processautomation. Processautomatisering kan endast utföras efter att processen har förenklats så mycket som möjligt. Hur lättare beställning process, desto lättare är det att automatisera och desto effektivare kommer den automatiserade processen att fungera.

I dagsläget är det väldigt svårt att föreställa sig industriföretag utan automatiserade system förvaltning. Automatisering ökar företagens produktivitet, minimerar den mänskliga faktorn och förbättrar produktkvaliteten.

Under lång tid förblev produktionen delvis automatiserad. Modern teknik låter dig byta till helt automatiserade system, där rollen som en person reduceras till att utföra en operatörs funktioner.

Processautomatisering kan vara:

• partiell. I produktionen automatiseras enskilda enheter och maskiner. Används främst i företag Livsmedelsindustrin när en person inte kan utföra något arbete på grund av dess komplexitet eller snabbhet. Sådan automation används inom lätt och kemisk industri.
• Komplex. Ett slående exempel på sådan automatisering kan kallas ett kraftverk. Det fungerar som ett enda komplex, en person utför bara en operatörs funktioner.
• Full. Alla styr- och övervakningsfunktioner utförs av maskinen. Modern teknik har kommit nära full automatisering, men tyvärr utan mänskliga faktorn tills de inte kan göra det. Den högsta nivån av automatisering används inom kärnenergiområdet.

Huvudelementen i industriell automation inkluderar:

• CNC-maskiner (dök upp 1955).
• Industrirobotar (de första modellerna dök upp 1962).
• Robottekniska komplex.
• Automatiserade lagersystem.
• Datorstödda designsystem.

Automatiseringsfördelar:

• Majoritet ledningsbeslut accepteras automatiskt och i tid. Med hjälp av maskiner kan du också ange driftsredovisning.
• Automatisering gör att du kan fördela arbetsresurser så effektivt som möjligt.
• Produktionscykler misslyckas aldrig.
• Alla lösningar automatiska system lagras i databasen, vilket underlättar analysen av företagets verksamhet
• Automatisering av produktionen minskar avsevärt omsättningen av dokument i företaget.
• Produktionen fungerar stabilt, utan synliga avvikelser.

Modern produktionsoptimering kräver medverkan professionella företag. En av de bästa kan kallas LLC " Industriell automation", som utför automatisering av företag på alla nivåer. Detta företag introducerar högteknologiska system för tillverkningsföretag.

Således ger kvalitativa förändringar i tekniken för styrsystemet och produktionsautomatisering impulser till ekonomisk utveckling genom att minska kostnaderna för energi och material. Nordengineering har ett individuellt förhållningssätt till varje verksamhet. Företaget garanterar kvaliteten på sitt arbete och kundens ekonomiska tillväxt. Automatisering utförs på alla nivåer, från kompressorn till komplexet av färdiga produkter.