Автоматизация производства
Под автоматизацией производства понимают применение энергии неживой природы в производственных процессах или их частях с управлением ими без участия человека для целей повышения производительности, снижения себестоимости, улучшения условий труда, качества изделий и т.д.
По виду автоматизация бывает: - частичная и полная; - единичная и комплексная; - первичная и вторичная.
Частичная автоматизация охватывает замену ручного труда машинным в отдельных циклах работы оборудования или отдельных операциях технологического или производственного процесса. Например, станки-полуавтоматы, обработка деталей по упорам на токарно-револьверных станках. Полная автоматизация охватывает автоматизацию всех циклов работы оборудования, как основных, так и вспомогательных или технологических (производственных) процессов в целом, когда все функции контроля и управления выполняются автоматами. Например, станки автоматы, высоко автоматизированные ГПС. Единичная автоматизация - автоматизация отдельных первичных частей технологического процесса изготовления изделия. Например, автоматизация механической обработки с ручной сборкой, автоматизация заготовительных операций без автоматизации операций окончательной обработки и сборки. Причем единичная автоматизация может быть как частичная, так и полная. Комплексная автоматизация – автоматизация двух и более составных частей или всего ТП изготовления изделия (или системы технологических процессов). Например, автоматизация получения заготовки, механической обработки и сборки. Комплексная автоматизация также может быть полная или частичная. Первичная автоматизация – автоматизация производственных или технологических процессов, ранее выполнявшихся с применением ручного труда. Вторичная автоматизация – автоматизация производственных или технологических процессов, бывших ранее автоматизированными. При описании основных видов автоматизации обычно применяют следующие условные обозначения: А – единичная автоматизация; КА – комплексная полная или частичная автоматизация. По степени внедрения можно выделить несколько вариантов автоматизации различающихся широтой охвата технологических или производственных процессов: 1 – автоматизация единичной технологической (производственной) операции; 2 – автоматизация законченного технологического (производственного) процесса; 3 – автоматизация системы технологических (производственных) процессов, выполняемых на участке; 4 – автоматизация системы процессов в цехе; 5 – автоматизация системы процессов в группе однородных цехов; 6 – автоматизация на предприятии в целом; 7 – автоматизация в объединении предприятий или фирм; 8 – автоматизация в пределах административно-территориальных образований или отраслей производства.
Категория автоматизации определяет ее уровень в зависимости от степени замены ручного труда машинным, снижения численности рабочих, коэффициента многостаночного обслуживания и других показателей. Таким образом, при полной автоматизации присутствие человека (оператора) в управлении производственным (технологическим) процессом не требуется. Такое производство считается автоматическим. Безлюдным производством считается производство с такой степенью автоматизации, при которой станок, участок, цех, предприятие могут работать автоматически, по крайней мере, в течение одной производственной смены (8 часов) в отсутствии человека. Если часть производственного процесса выполняется автоматически, другая часть требует присутствия оператора, то такое производство называется автоматизированным.
Можно сформулировать следующие направления автоматизации производства. 1. Отработка технологичности конструкции машин и их составных частей с целью их изготовления в автоматизированном производстве. 2. Автоматизация проектирования объектов производства и технологической подготовки производства на базе современного программного обеспечения и электронно-вычислительной техники. 3. Создание технологических процессов и средств технологического оснащения, позволяющего изготавливать изделия с максимальной концентрацией операций. 4. Внедрение гибких производственных систем, как основы автоматизации всех типов производств. 5. Автоматизация вспомогательных процессов (загрузки-выгрузки заготовок, контроля, транспортировка и т.п.). 6. Автоматизация управления технологическим и производственным процессами на базе современной информационно-управляющих систем и компьютерной техники.
Под механизацией производства понимают применение энергии неживой природы в производственных процессах или их частях, управляемых человеком для тех же целей. Таким образом, различие между этими понятиями заключается в субъекте управления производственным процессом. Качественную оценку механизации и автоматизации производят по виду, степени внедрения и категории.
Особенности технологии при использовании оборудования с ЧПУ. Наибольшее влияние на характер подготовки производства, в частности технологической подготовки, оказали широкое внедрение станков с ЧПУ, комплексная автоматизация производства, применение автоматизированных и автоматических линий. Появление их в составе производств обусловило возникновение специфических особенностей технологии. Применительно к станку с ЧПУ эти особенности следующие. Прежде всего, необходимо соблюдать специальные требования к оформлению чертежа. Сверление и расточные операции должны выполняться укороченными жесткими сверлами и короткими борштангами. Это обусловливает ограничение длины растачиваемых отверстий. При расточке соосных отверстий в противоположных стенках детали их обработка производится с поворотом стола с деталью на 180°.
При обработке на станках с ЧПУ кондукторные плиты и кондукторные втулки не применяют. Подрезание внутренних торцов отверстий и растачивание внутренних канавок в отверстиях можно выполнять оправками с радиальной подачей резцов; подрезание наружных торцов - облицовочными зенкерами. Для фрезерных операций используются торцевые, концевые, Т-образные, угловые, фасонные и дисковые фрезы, для которых с целью повышения жесткости и точности обработки предъявляются ограничения по весу и размерам.
Для лучшего использования дорогостоящих станков с ЧПУ необходимо подбирать группы деталей с одинаковыми конструктивными элементами. Кроме того, обработка на станках с ЧПУ проектируется по методу дифференциации операции с обеспечением последовательности обработки соответствующих поверхностей. Особенностью данной технологии является также то, что при обработке на обрабатывающих центрах с ЧПУ достигается значительная экономия вспомогательного времени, причем она наиболее существенна для случаев максимально усложненных операций обработки с минимальным числом холостых ходов на замену инструмента. На станках с ЧПУ категорически запрещается производить черновые обдирочные операции со снятием больших припусков, что связано с потерей точности оборудования. Разрешается при необходимости большой припуск удалять за несколько проходов.