Средства автоматизации и механизации производства

курсовая работа

2.6 Автоматизация производства как комплексная конструкторско-технологическая задача стратегия автоматизации производства

Автоматизация производства включает комплекс мероприятий по разработке новых прогрессивных технологических процессов и проектированию на их основе высокопроизводительного оборудования, выполняющего рабочие и вспомогательные операции без непосредственного участия человека. Под комплексной автоматизацией понимают обычно автоматизацию многооперационных технологических процессов и создание систем машин, выходящих по своим возможностям за рамки отдельных процессов и даже стадий производства.

Развитие автоматизации на современном этапе характерно смещением центра тяжести разработок с массового на серийное производство, составляющее основную часть машиностроительной отрасли. Другая характерная особенность современной автоматизации -- расширение арсенала технических средств и, как следствие, многовариантность решения задач автоматизации производственных процессов.

Стратегия комплексной автоматизации машиностроительного производства как основа технической политики определяется рядом аспектов в том числе: 1) правильным пониманием содержания и основной направленности работ по автоматизации; 2) объективной оценкой во времени перспективности и целесообразной области применения новых методов и средств автоматизации, их сочетанием и взаимосвязью с известными, традиционными. Рассмотрим эти аспекты более подробно.

Автоматизация производства трактуется часто как процесс замещения функций человека устройствами и системами управления и контроля, т. е. отождествляется с внедрением автоматики. При этом считается, что технологические процессы, конструкции и компоновки машин остаются в основном прежними. Это неверно. Содержание производства составляют технологические процессы, именно в них закладываются все потенциальные возможности качества и количества выпускаемой продукции, эффективности производства; система управления (от ручной до автоматической самоорганизующейся) есть лишь форма реализации этих возможностей. Поэтому автоматизация производства в машиностроении представляет собой комплексную конструкторско-технологическую задачу создания новой техники, таких высокоинтенсивных технологических процессов и высокопроизводительных средств производства, которые недоступны для непосредственного выполнения человеком.

Современный токарный автомат -- это комплекс технологических и конструктивно-компоновочных решений, характеризуемый многопозиционностью, одновременным функционированием десятков, а в автоматических линиях -- сотен механизмов и инструментов. Создание таких систем требует решения многих задач, в том числе автоматизации транспортирования и загрузки деталей, изменения их ориентации, накопления заделов, поворота и фиксации деталей, удаления отходов и т. д., и только при этих условиях может быть эффективным применение автоматического управления. Автоматически действующие средства производства только тогда перспективны, когда они выполняют производственные функции быстрее и лучше человека.

Сказанное не снижает значения «малой» автоматизации, т. е. оснащения неавтоматизированного оборудования механизмами загрузки и зажима деталей, устройствами для управления циклом и т. д., особенно когда такие средства являются типовыми. Однако к этой частности не сводится процесс автоматизации.

Чрезвычайную актуальность в рамках стратегии автоматизации приобретает проблема правильной, объективной оценки и разумного внедрения новейших методов и средств автоматизации. Любое техническое новшество, сколь бы перспективным оно ни было, проходит ряд стадий: идея -- макет -- опытная конструкция (способная лишь функционировать) -- надежно работающая конструкция-- экономически эффективная конструкция. Каждая стадия характеризуется совершенствованием параметров, систему которых в первом приближении можно свести к формуле: «быстродействие ---надежность -- стоимость». И лишь когда эти параметры укладываются в технико-экономические допуски, данное новшество созревает для производственного внедрения. Поэтому в технической политике недопустимо как запаздывание с разработкой первичных идей, так и реализация недостаточно созревших решений. Нередки случаи, когда автоматизация приводит не к сокращению дефицита рабочей силы, а лишь к переносу его в другие отрасли с общим обострением этого дефицита в масштабах народного хозяйства.

Один из принципиальных вопросов стратегии комплексной автоматизации -- оптимальное сочетание новейших методов и средств с традиционными. В автоматических машинах и системах для массового производства широко используются принципы дифференциации и концентрации операций, совмещения их во времени, что и составляет основу высокой производительности и эффективности. В подавляющем же большинстве современные станки с ЧПУ -- одношпиндельные. Поэтому в условиях стабильной работы, без переналадок, производительность многошпиндельных агрегатных станков-полуавтоматов в десятки раз выше, чем многооперационных полуавтоматов, а стоимость ниже. В опытном производстве, где номенклатура изделий не повторяется, необходим широчайший диапазон переналадок технологического оборудования, который можно обеспечить лишь при использовании ЭВМ. В стабильном же производстве, с постоянной номенклатурой выпускаемой продукции, серийная обработка производится лишь потому, что масштабы выпуска не позволяют загрузить каждую единицу оборудования одними и теми же изделиями. Здесь участки из универсальных станков-полуавтоматов с ЧПУ или технологических комплексов с управлением от ЭВМ может заменить один переналаживаемый многошпиндельный агрегатный станок-полуавтомат, на котором несколько деталей обрабатываются одновременно десятками инструментов, производительность его несоизмеримо выше, чем одноинструментных станков, а переналадка значительно короче. Поэтому выпуск лишь одношпиндельных станков с ЧПУ с технологическими и компоновочными схемами, унаследованными от неавтоматизированного производства, следует считать правомерным лишь на ранних этапах их развития. Неизбежен массовый переход к использованию многошпиндельных и многопозиционных станков с ЧПУ, начиная с простейших, выполняющих параллельную обработку нескольких деталей по одной программе. Системы с распределительными валами, кулачками и копирами, по-видимому, еще долго будут преобладающими при автоматизации управления в массовом производстве, несмотря на то, что в их конструкции мало электроники и нет адаптации. Системы ЧПУ, прямого цифрового управления от ЭВМ и др. мобильны и поэтому эффективны при автоматизации серийного, а в будущем и единичного производства. Их значимость для массового производства не в замене сложившихся технических решений, а в их дополнении, в реализации невыполнимых ранее функций управления, в первую очередь -- организационно-экономических. Так, применение АСУ ТП с функциями технической и статистической диагностики работы автоматических линий должно стать основой высокопроизводительной эксплуатации линий, сокращения их простоев по техническим и организационным причинам.

Комплексная автоматизация машиностроения сегодня -- это комплекс сложных проблем, от решения которых непосредственно зависит эффективность машиностроительного производства.

Делись добром ;)