Автоматические и автоматизированные процессы и оборудование

Процесс, оборудование или производство, не требующие присутствия человека в течение определенного промежутка времени для выполнения ряда повторяющихся рабочих циклов, называют автоматическим.

Если часть процесса выполняется автоматически, а другая часть требует присутствия оператора, то такой процесс называют автоматизированным.

Возможные автоматические процессы в производстве:

1. Автоматизация документооборота;

2. Автоматизация охраны труда;

3. Автоматизация складского учета;

4. Автоматизация управления производством и т.д.

Автоматизация технологической подготовки производства (ТПП) в настоящее время является одним из основных направлений ее совершенствования. Необходимость применения персональных компьютеров (ПК) для решения технологических задач вызвана следующими причинами. Машины и приборы становятся все более сложными и точными, следовательно, усложняется их разработка и изготовление, увеличивается цикл и сложность подготовки их производства. За последние 20 лет период нахождения изделия в производстве сократился более чем в 3 раза, а средняя продолжительность цикла технологической подготовки увеличилась примерно в 2 раза и составляет от 0,5 до 5 лет. В условиях серийного и единичного производств срок технологической подготовки производства стал соизмеримым со сроками нахождения изделия в производстве, а часто и превышает его. Затраты на ТПП в единичном и серийном производствах могут составить 30% и более от общих затрат на выпуск изделия. Для большинства предприятий машино- и приборостроения характерен мелкосерийный характер выпускаемой продукции. В нашей стране ежегодно создается несколько тысяч новых изделий, причем доля машино- и приборостроения в общем объеме продукции неуклонно увеличивается, так как эти отрасли определяют темпы технического прогресса и интенсификации всего народного хозяйства.

Таким образом, рост трудоемкости и сложности технологиче­ской подготовки производства требует коренных изменений методов подготовки и использования вычислительной техники для этих целей.

Для выпуска высококачественной продукции с наименьшими затратами необходимо повышать качество технологических решений за счет технико-экономических обоснований, рассмотрения большого количества вариантов технологического процесса и выбора наилучшего. Особое внимание требуется уделять обработке рабочих поверхностей деталей. На Рис. 1.1 схематично представлены все возможные варианты механической обработки поверхностей детали.

Рис.1.1. Типовые варианты процесса обработки деталей

Выбор конкретного техпроцесса обработки поверхности детали непосредственно зависит от назначенных к ней требований, при этом усложнение техпроцесса ведет к увеличению затрат, необходимых для его реализации, но с другой стороны появляется возможность обеспечивать более жесткие технические требования к обрабатываемой поверхности, а следовательно, улучшать ее эксплутационные показатели. Таким образом, чем больше средств вложено в процесс обработки детали, тем выше ее долговечность и надежность работы в процес­се эксплуатации. Такая зависимость может иметь вид, показанный на рис. 1.2, а, из которого видно, что зависимость качества от стоимости обработки носит нелинейный характер. Кривой, отображающей эту зависимость, характерны точки перегиба. Так на рис. 2. точка 1 характеризует границу, за пределами которой дальнейшее улучшение долговечности на ту же величину требует более высоких затрат, чем до точки 1; точка 2 наоборот характеризует границу, после которой идет повышение отдачи вложенных средств. Поэтому необходимо сопостав­лять стоимость и качество обработки поверхности детали, чтобы достичь задан­ные требования с минимальными материальными затратами.

Рис. 1.2. Зависимость качества от стоимости изготовления: а) поверхности детали; б) узла машины.

Но отдельную поверхность нельзя рассматривать как замкнутую систему, так как на ее эксплутационные свойства в процессе работы влияют другие поверхности, контактирующие с ней. Поэтому долговечность и надежность работы любой детали зависит и от качества изготовления детали, работающей с ней в паре, например: манжетное уплотнение – вал. Надежность работы узла, приведенного в примере, зави­сит от того, какую поверхность имеет вал в месте контакта с уплотнением, а также от того какими характеристиками обладает рабочая кромка манжета. Таким образом увеличение надежности работы уплотнительного узла может вестись двумя путями: 1) повышение геометрических и физико-механических свойств шейки вала; 2) повышение эксплутационных свойств кромки манжеты (см. рис. 1.2, б). Видно, как влияют точки перегиба на соотношение надежности рабо­ты манжетного уплотнения и стоимости их изготов­ления. От точки А к точке Б выгод­нее вкладывать средства по улучшению качества манжеты, а от точки Б и далее выгоднее повышать качество обработки вала. При рассмотрении же узла или всей машины в целом необходимо учитывать не двойные, а сложные интегрированные связи, возникающие между поверхностями деталей, входя­щих в конструкцию (см. рис. 1.2). Такая комплексная оценка позволит добиться максимально возможного качества изделия в целом при определенных затратах.

Просчет нескольких вариантов достаточно сложен и в условиях единичного и серийного производства обычно не производится; часто разрабатывают лишь маршрутную технологию. Применение средств вычислительной техники позволит более детально выполнять эту работу и создавать оптимальные технологические процессы.

В общем случае к производственным средствам автоматизации можно отнести: промышленные роботы, датчики систем автоматического контроля и устройства контроля качества изделий, загрузочно-транспортные устройства и т.д.