Mašīnbūves tehnoloģiskie procesi. Automatizētas procesu vadības sistēmas

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Tehnoloģiskais process ir jebkuras ražošanas darbības pamatā. Tas ietver noteiktā secībā veiktu procedūru kopumu, kuru darbība ir vērsta uz saražotā produkta formas, izmēra un īpašību maiņu. Galvenie tehnoloģisko procesu piemēri ir mehāniskā, termiskā, kompresijas apstrāde. Kā arī montāža, aprīkojums, spiediena apstrāde un daudz kas cits. Rūpnīcas ražošanas apstākļos par šādu procesu veikšanu un tehnoloģiskās dokumentācijas apstrādi atbild galvenā tehnologa nodaļa. Nodaļas speciālisti kontrolē darbības momentu pareizību. Pareizi izstrādāti un organizēti tehnoloģiskie procesi mašīnbūvē un jebkura cita līmeņa ražošanā ļauj veikt nepieciešamās procedūras attiecīgo produktu ražošanai ar minimālu summu.izmaksas. Gan materiāli, gan spēcīgi, gan īslaicīgi.

Mašīnbūve kā ražošanas veids

Inženierzinātni kā nozaru ražošanas veidu raksturo universālo iekārtu izmantošana, kuras dēļ tiek veikta dažāda izmēra un formas detaļu, universālo armatūru un mērinstrumentu apstrāde. Šī nozare nodrošina ne tikai automatizētu ierīču darbību, bet arī fiziska cilvēka darbaspēka izmantošanu - galu galā ievērojams daudzums mašīnbūves procesu tiek veikts tieši ar roku darbu un augsti kvalificētu darbinieku pūlēm. Šādās ražotnēs dažādu detaļu izmaksas bieži tiek lēstas daudz augstākas, lai gan produktivitāte ir daudz zemāka. Šādas mašīnbūves pārstāvniecībās ietilpst turbīnu, kuģu būves, ķīmiskās rūpnīcas, kā arī smagās mašīnbūves uzņēmumi. Turklāt mūsdienās starp modernajām mašīnbūves rūpnīcām, kas strādā masveida vai sērijveida ražošanā, ir eksperimentālās pētniecības darbnīcas, kurās tiek strādāts pie jaunu mašīnu modeļu radīšanas vienā eksemplārā - un tā ir individuālās mašīnu ražošanas prerogatīva.

Tomēr joprojām ir vērts uzsvērt, ka vietējā inženierija ir vērsta uz automašīnu masveida ražošanu. Tajā pašā laikā detaļu projektēšanas un ražošanas tehnoloģiskais process ir vērsts uz liela skaita identisku produktu ražošanu ilgā laika periodā. Tajā pašā laikā tas ir vērsts uz šauru specializāciju.darba vietas, pusautomātiskās mašīnas, darbgaldi, moduļu instalācijas. Un speciālais aprīkojums, universālo instrumentu pieejamība un plašā detaļu savstarpējā aizvietojamība ļauj saskaņot tehnoloģisko procesu ar automatizētām vadības sistēmām.

Mašīnu ražošanas elementi. Nianses

Tāpat kā jebkurā tehnoloģiskajā procesā, mašīnbūve paredz obligātu darba procedūru sadalīšanu noteiktās darbības jomās ar konkrēta rezultāta sasniegšanu šajā reprodukcijas jomā. Šeit ir svarīgi atšķirt un atdalīt vienu no otra principiāli atšķirīgus darbības momentus.

Kādus tehnoloģiskā procesa elementus attēlo mašīnbūves standarta gājiens? Apsveriet tos:

1. Tehnoloģiskā darbība - kopējā procesa neatņemama sastāvdaļa, kuras laikā tiek veikta sagatavju apstrāde, ko veic ar vienu instrumentu (vīle, griezējs) vienā darba vietā (piemēram, darbgaldi). Tajā pašā laikā darbu var veikt viens vai vairāki darbinieki vienlaikus. Pamatojoties uz uzdoto veicamo darbu apjomu, tehnoloģiskā darbība var būt vienkārša vai sarežģīta. Pēdējās savukārt var sadalīt atsevišķās komponentu daļās, kuras ražošanā sauc par instalācijām.
2. Tehnoloģiskā uzstādīšana ir neatņemama daļa no darbības, kas tiek veikta darba vietā nemainīgas sagataves iespīlēšanas stāvoklī.
3. Pozīcija ir neatņemama operācijas sastāvdaļa, kas tiek veikta nemainīgas pozīcijas apstākļosapstrādājamā detaļa attiecībā pret instrumentu (neņemot vērā tās kustības, kas ir saistītas ar pašas sagataves vai paša instrumenta darba kustībām).
4. Pāreja ir darbības neatņemama sastāvdaļa, ko pavada mašīnas vai instrumenta pastāvīga režīma darbība.
5. Pāreja ir pārejas daļa, kas izraisa metāla (vai cita materiāla, ja tas nav metāls) slāņu noņemšanu.
6. Darba pieņemšana - rūpnīcas mašīnbūves ceha darbinieka pabeigta darbība, ko pavada griezējinstrumenta, pašas sagataves un tā tālāk nostiprināšana vai noņemšana.

Tehnoloģisko procesu struktūra. Essence

Pašu mašīnbūves struktūru attēlo gatavā produkta iziešana cauri vairākām dažādām apstrādes fāzēm. Bieži vien šīs fāzes attēlo iepirkuma posms, apstrādes posms un montāžas posms. Bet kas īsti ir katra mašīnbūves struktūras fāze?

Sagatavošanās posms

Iepirkuma posmu raksturo sagatavju iegūšanas procedūru veikšana, izmantojot šādas metodes:

1. Lietēšana - ietver tvertnes, veidnes vai dobuma piepildīšanu ar materiālu, kas ir šķidrā agregācijas stāvoklī.
2. Zīmogošana ir materiālu plastiskās deformācijas procedūra ar to formas un izmēra pielāgošanu.
3. Presēšana - hidrauliska vai pneimatiska rakstura priekšmetu stiprības (blīvuma, hermētiskuma) pārbaude spiediena procesā.
4. Izkraušana ir kalēja darbība,kas sastāv no sagataves deformācijas ar daļēju iegrimi, lai radītu priekšmeta sabiezējumu, samazinot tā garumu.
5. Metāla griešana un liekšana ir process, kurā tiek deformēta vai sadalīta metāla caurule, loksne vai lējums to sastāvdaļās.
6. Rulļa vai lokšņu materiāla griešana - metāla materiāla caurumošana, štancēšana, griešana un apgriešana, ko veic, lai sadalītu sarežģītu metāla konstrukciju atsevišķos segmentos.

Iepirkuma posma procedūru noslēgumā mašīnbūves struktūrā tiek veikta pāreja uz otro posmu.

Apstrādes darbība

Apstrādes fāze ietver dažādu ražošanas sagatavju pārvēršanu gatavās daļās. Kādas apstrādes metodes nosaka mašīnbūves tehnoloģisko procesu ražošanas darbu otrajā fāzē? Apsveriet tos:

1. Metālapstrāde ir mehānisku procesu kopums, lai mainītu sakausējumu un metālu formas, izmērus un kvalitāti.
2. Termiskā apstrāde ir process, kurā metālam tiek uzkarsēts, lai tam piešķirtu vajadzīgās īpašības (jo īpaši atbilstošu izmēru un formu).
3. Ķīmiskā apstrāde - ķīmiskās iedarbības process uz metālu, mērķtiecīgi iznīcinot sakausējumus, kodinot sārmu un skābju šķīdumos.
4. Ķīmiskā-termiskā apstrāde ir termiskā un skābes bāzes procesa kombinēta iedarbība uz apstrādājamo priekšmetu, kura laikā tērauda detaļu virsma tiek piesātināta ar oglekli.
5. Plazmas apstrāde ir materiāla apstrādes procedūra, ko veic, izmantojotzemas temperatūras plazma, ko rada augstas frekvences vai loka plazmas lāpas, lai mainītu šī materiāla īpašības.
6. Cinkošana ir viena metāla pārklāšanas tehnoloģija ar citu, izmantojot elektrolītisku savienojumu.
7. Krāsošana - materiāla slīpēšana, pulēšana un pārklāšana ar krāsām vai lakām, lai piešķirtu tam estētiski pabeigtu izskatu.
8. Metināšana ir detaļu nostiprināšanas process, lai tās droši savienotu vienā konstrukcijā.
9. Pasivācija - laukuma apstrāde pēc metināšanas ar speciālu vielu, kuru vienmērīgā kārtā uzklāj uz materiāla virsmas.

Materiālu deformācijas, metāla griešanas un locīšanas beigās, kā arī pēc izstrādājumu apstrādes ar kādu no metodēm, kas īpaši paredzētas konkrēta rezultāta iegūšanai, notiek pāreja uz tehnoloģiskā procesa trešo fāzi. veikta.

Montāžas solis

Mašīnbūves tehnoloģiskā procesa pēdējais posms paredz kolektīvus pasākumus un metāla sagatavju taisnošanu. Dažādu metāla profilu dokošanu var veikt vairākos veidos:

1. Atsevišķu montāžas vienību iesaiņošana vienā veselā galaproduktā.
2. Regulēšana-piegādes montāža.
3. Pārbaudiet komponentu savienojumu vienā metāla konstrukcijā.

Mašīnbūves problēmas Krievijā

Galvenais izaicinājums joprojām ir nepieciešamība veikt pamatīgu remontu. Iekšzemes atpalicības problēmaražošana no pasaules līmeņa ekonomikas ir tieši saistīta ar tādu mašīnbūves nozaru zemo rentabilitāti kā instrumentu izgatavošana, darbgaldu ražošana, datortehnoloģijas, elektronikas un elektriskās nozares. Šī problēma ir jāatrisina pēc iespējas ātrāk.

Atkarībā no rakstura un virziena mašīnbūves pamatproblēmas vietējā ražošanā var grupēt atsevišķos blokos. Tas ir:

1. Trūkumi mašīnbūves kompleksa attīstībā - problēma ir saistīta ar vadošo nozaru zemajiem izaugsmes tempiem, ievērojamu ražošanas kritumu, tehnoloģisko sakaru traucējumiem, atsevišķu uzņēmumu dīkstāvēm, zemiem iekārtu atjaunošanas tempiem attiecībā pret izlaides līmeni.
2. Resursu trūkums strukturālai sakārtošanai - nepietiekami attīstīta pašmāju mašīnbūves darbības virzienu sazarošanās prasa pārprofilēšanu, un tam nepietiek līdzekļu. Turklāt nozare prasa samazināt atsevišķu reprodukcijas segmentu pieauguma tempu disproporcijas: kaut kur nepieciešams optimizēt darbības tehnoloģiju struktūru, kaut kur papildināt ražošanas procesu ar trūkstošajām jaudām.
3. Ražotās produkcijas kvalitātes trūkumi - saražoto mašīnu (to lielākā daļa) neatbilstība pasaules standartu mašīnām, kā arī saražoto transportlīdzekļu zemā uzticamība noved pie to gatavās atteices. modeļiem jau gadu pēc aktīvas ekspluatācijas. Šādu ražotņu procentuālais daudzums ir 20-30% no kopējā īpatnējā svararažoti modeļi.

Tehnoloģisko procesu automatizācija

Automatizētās vadības sistēmas mašīnbūves jomā ir galvenais ražošanas jaudas palielināšanas avots visā mašīnbūves segmentā. Ko tas nozīmē?

Ražošanas automatizācija šodien ir galvenais virziens, kurā virzās visas pasaules ražošana. Viss, kas iepriekš tika veikts uz cilvēka darba spēju, viņa fizisko spēku un intelektuālo spēju rēķina, tas viss šobrīd ir saistīts ar tehnoloģijām, kas patstāvīgi pārvalda tehnoloģiskos ciklus un uzrauga to izpildi. Tajā pašā laikā cilvēka loma tiek samazināta līdz minimumam - viņam tikai jāievēro visu to darbību pareizība, kuras automatizētas sistēmas īsteno, lai optimizētu vietējo ražošanu. Tas ir vienkārši.

Mašīnbūves tehnoloģisko procesu automatizācija tiek veikta, izmantojot darbību kopumu, kas ietver operatīvā darba procesa uzsākšanu, apturēšanu, uzturēšanu vai mainīšanu objektā kopumā. Tam patiešām ir liela nozīme nozares attīstībā kopumā. Atsevišķu mašīnu, ierīču, agregātu, ierīču, mašīnu kompleksu vērtība ir būtiska ietekme uz principiāli jauna darba procesa formulēšanu mašīnbūves rūpnīcā kopumā. Galu galā automatizācijas pārvaldītie objekti ir diezgan daudzveidīgi un neticami efektīvi to paredzētajam mērķim.

Cilvēka darba aizstāšana vardaļēja vai absolūta aizstāšana. Mašīnbūves process tiek veikts vai nu pilnībā, pateicoties jaunākajām automatizācijas ierīcēm, vai ar daļēju cilvēka darbaspēka nomaiņu. Ne visas rūpnīcas spēj pilnībā aizstāt cilvēku darbu ar automatizētām. Kādam tam nepietiek jaudas, kādam nav aprīkojuma, un kādam nav iemaņu strādāt ar tik neparastu, bet tajā pašā laikā ārkārtīgi efektīvu procesa kontroles metodi.

Automatizējamie objekti

Bet ne tikai cilvēka rokas mūsdienās var aizstāt ar mehanizētām ierīcēm ar augstas precizitātes aprīkojumu, kas spēj reaģēt uz mazākajām auto operatora piezīmēm. Papildus tam, ka pie mašīnas notiek tieša cilvēka nomaiņa ar specializētu instalāciju, paralēli mašīnbūves procesā ir iespējama sekojošu aspektu automatizācija:

1. Ražošanas process - visu darbu, ko cilvēks veic katru dienu, refleksīvi atkārtojot mašīnai izstrādātas darbības, pilnīgi bez pārtraukuma var aizstāt ar mašīnu.
2. Dizains - kā minēts iepriekš, ne tikai cilvēka fiziskā darba rezultātus var pārskatīt un pielāgot savām ražošanas vajadzībām. Arī intelektuālais darbs ir pakļauts automatizācijai. Turklāt daži aprēķini un algoritmu izstrāde, kas pakļauti elektroniskai skaitļošanai, ir pareizas datorizētas projektēšanas pamatā.
3. Organizācija - daži sadales funkciju aspekti automatizētas struktūras darbību specifiskai izpildei ir pakļauti tikai ārējai kontrolei. Visu pārējo tehnika dara pati.
4. Plānošana - aprēķini un turpmāk veicamo darbu apzināšana arī tiek piešķirta "viedajai elektronikai".
5. Kontrole - lai vadītu procesu darbā ar automatizētām ierīcēm, kas montē mašīnas, pietiek tikai veikt vienkāršas spiedpogu manipulācijas, stāvot pie vadības paneļa.
6. Zinātniskā izpēte - visi mašīnbūves rūpnīcas produktivitātes pieauguma dinamikā nepareizu aprēķinu matemātiskie aspekti un pazīmes ir pakļautas arī automatizētām skaitļošanas sistēmām.
7. Uzņēmējdarbības procesi - ja vēlaties, varat aprēķināt savas peļņas un robežienākumu attiecību, vadot mašīnbūves biznesu, jo datorizētā tehnika cilvēka vietā var visu.

Cieņa

Procesu automatizācijas mērķis ir paaugstināt darba ražīgumu līdz ar kopējo produktu kvalitātes uzlabošanu un augsto tehnoloģiju iekārtu ieviešanu. Ar tās palīdzību kļūst iespējams optimizēt mašīnbūves ražošanas vadību, pārvietot cilvēku no veselībai bīstamām industriālajām zonām. Un arī palielināt precizitātes inženierijas uzticamību un dubultot rentabilitāti. Tā kā automatizācija palielina konvertējamību un samazina apstrādes laiku plānošanā.

1. Kādi ir pozitīvie aspekti darba momentu automatizēšanai mašīnbūves kompleksā? Apsveriet tos:
2. Pirmkārt, jūs varat paglābt darbiniekus, kuri strādā īpaši sarežģītos fiziskos apstākļos, no vienmuļa un smaga fiziska darba. Mašīna cilvēka vietā var visu.
3. Otrkārt, jūs varat glābt darbiniekus no uzturēšanās darba vietā profesionāli bīstamos apstākļos (zem automašīnas šarnīra rāmja, aiz metāla griešanas mehāniskās iekārtas un citos).
4. Treškārt, prerogatīva automatizētās sistēmas priekšā izvirzīt tos uzdevumus, kas, balstoties uz cilvēka fiziskajām iespējām, būtu ārpus viņa spēka. Runa ir par liela svara blokiem, ātruma uzdevuma izpildi, izturību un līdzīgiem kritērijiem.
5. Ceturtkārt, darbplūsmas automatizācijas galvenā iezīme ir tā, ka tā pozitīvi ietekmē gan uzņēmuma, gan nozares ekonomisko rādītāju pieaugumu kopumā.

Trūkumi

Tomēr ir arī negatīvi aspekti cilvēku darba aizstāšanā ar automatizēto. Transporta inženierija, darbgaldu ražošana vai jebkurš cits nozares rūpniecības uzņēmums darba automatizācijas procesā saskaras ar šādām negatīvām niansēm:

• darbu samazināšana;
• tehniskie ierobežojumi;
• esošie drošības draudi;
• ieviešanas un izstrādes izmaksu neprognozējamība;
• augsta sākotnējā cena.

Tehnoloģiskā dokumentācija

Jebkurš darbs, kas balstīts uz detaļu iegādi, apstrādi un montāžu mašīnbūvē, ir jāpapildina ar attiecīgo dokumentu sagatavošanu un noformēšanu. Karšu forma un to sastāvs vispārējā dokumentu komplektā ir atkarīgs no tehnoloģiskā procesa veida (grupas, standarta, vienotas), ražošanas veida un automatizēto vadības sistēmu izmantošanas pakāpes uzņēmumā. Pamatojoties uz šiem kritērijiem un ņemot vērā nepieciešamo datu detalizācijas pakāpi, darījumu noformējums un saturs dokumentos, kā arī to pilnīgums var ievērojami atšķirties.

Visbiežāk tehnoloģiskā procesa dokumentu komplektā ietilpst maršruta karte, operāciju zāle, skiču karte, instrumentu saraksts, tehnoloģisko dokumentu saraksts un materiālu saraksts.