Технологични процеси в машиностроенето. Автоматизирани системи за управление на процесите

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Технологичният процес е в основата на всяка производствена операция. Той включва набор от процедури, извършвани в определена последователност, чието действие е насочено към промяна на формата, размера и свойствата на произвеждания продукт. Основните примери за технологични процеси са механична, термична, компресионна обработка. Както и монтаж, оборудване, обработка под налягане и много други. В условията на фабрично производство отделът на главния технолог е отговорен за извършването на такива процеси и обработката на технологичната документация. Специалистите от отдела контролират правилността на оперативните моменти. Правилно проектираните и добре организирани технологични процеси в машиностроенето и производството на всяко друго ниво позволяват извършването на необходимите процедури за производството на съответните продукти с минималноразходи. И материални, и силни, и временни.

Машиностроенето като вид производство

Инженерингът като секторен вид производство се характеризира с използването на универсално оборудване, благодарение на което се извършва обработка на части с различни размери и форми, универсални приспособления и измервателни инструменти. Тази индустрия осигурява не само автоматизирана работа на устройствата, но и използването на физически човешки труд - в края на краищата значителна част от машиностроителните процеси се извършват именно чрез ръчен труд и усилията на висококвалифицирани работници. В такива заводи цената на различните части често се оценява като много по-висока, въпреки че производителността е много по-ниска. Представителните офиси на такова машиностроене включват турбинни, корабостроителни, химически заводи, както и предприятия за тежко машиностроене. Освен това днес сред съвременните машиностроителни заводи, които работят за масово или серийно производство, има експериментални изследователски цехове, където се работи за създаване на нови модели машини в един екземпляр - и това е прерогатив на индивидуалното машинно производство.

Все пак си струва да се подчертае, че местното инженерство е насочено към масово производство на автомобили. В същото време технологичният процес на проектиране и производство на части е фокусиран върху производството на голям брой идентични продукти за дълъг период от време. В същото време тя е насочена към тясна специализация.работни места, полуавтоматични машини, металорежещи машини, модулни инсталации. А специалното оборудване, наличието на универсални инструменти и широката взаимозаменяемост на частите правят възможно координирането на технологичния процес с автоматизирани системи за управление.

Елементи на машинното производство. Нюанси

Както във всеки технологичен процес, машинното инженерство предвижда задължително разделяне на работните процедури в специфични области на дейност с постигане на конкретен резултат в тази област на възпроизвеждане. Тук е важно да се разграничат и отделят фундаментално различни оперативни моменти един от друг.

Какви елементи от технологичния процес са представени от стандартното шествие на машиностроенето? Помислете за тях:

1. Технологична операция - неразделна част от цялостния процес, по време на който се извършва обработката на заготовки, извършена от един инструмент (пила, фреза) на едно работно място (например машина). В същото време работата може да се извършва от един или няколко работници наведнъж. В зависимост от обема на възложената работа, технологичната операция може да бъде проста или сложна. Последните от своя страна могат да бъдат разпръснати в отделни компоненти, които се наричат инсталации в производството.
2. Технологичната инсталация е неразделна част от операцията, извършвана на работното място в състояние на непроменено затягане на детайла.
3. Позицията е неразделна част от операцията, която се извършва в условия на непроменена позициядетайл спрямо инструмента (без да се вземат предвид онези движения, които се дължат на работните движения на самия детайл или на самия инструмент).
4. Преходът е неразделна част от операцията, която е придружена от постоянен режим на работа на машината или инструмента.
5. Проходът е частта от прехода, която причинява отстраняване на слоеве метал (или друг материал, ако не е метал).
6. Работно приемане - завършено действие на служител на заводския машиностроителен цех, което е придружено от закрепване или отстраняване на режещия инструмент, самия детайл и т.н.

Структура на технологичните процеси. Есенция

Самата структура на машиностроенето е представена от преминаването на готовия продукт през няколко различни фази на обработка. Често тези фази са представени от етапа на доставка, етапа на обработка и етапа на сглобяване. Но какво точно представлява всяка от фазите в структурата на машиностроенето?

Подготвителен етап

Фазата на закупуване се характеризира с изпълнение на процедури за получаване на заготовки чрез следните методи:

1. Леене - включва запълване на контейнер, матрица или кухина с материал, който е в течно агрегатно състояние.
2. Щамповането е процедура на пластична деформация на материали с регулиране на тяхната форма и размер.
3. Натискане - изпитване на обекти за якост (плътност, херметичност) от хидравличен или пневматичен характер в процеса на натиск.
4. Приземяването е ковашка операция,която се състои в деформиране на детайла с частична тяга, за да се създаде удебеляване на обекта чрез намаляване на дължината му.
5. Рязането и огъването на метал е процесът на деформиране или разделяне на метална тръба, лист или отливане на съставни части.
6. Рязане на ролков или листов материал - щанцоване, щанцоване, рязане и подрязване на метален материал, извършвано с цел разделяне на сложна метална конструкция на отделни сегменти.

В края на процедурите на етапа на обществените поръчки се извършва преходът към втория етап в структурата на машиностроенето.

Стъпка на обработка

Фазата на обработка включва процеса на превръщане на различни производствени заготовки в готови части. Какви методи на обработка определят технологичния процес на машиностроенето във втората фаза на производствената работа? Помислете за тях:

1. Металообработването е набор от механични процеси за промяна на формите, размерите и качеството на сплавите и металите.
2. Термичната обработка е процесът на прилагане на топлина върху метал, за да му се придадат необходимите свойства (по-специално, подходящ размер и форма).
3. Химична обработка - процесът на химическо въздействие върху метала чрез целенасочено разрушаване на сплави чрез ецване в разтвори на основи и киселини.
4. Химико-термичната обработка е комбиниран ефект върху детайла от термичния и киселинно-базов процес, по време на който повърхността на стоманените части се насища с въглерод.
5. Плазмената обработка е процедура за обработка на материали, извършвана с помощта нанискотемпературна плазма, генерирана от високочестотни или дъгови плазмени горелки, за да се променят свойствата на този материал.
6. Галванизацията е технологията за покриване на един метал с друг с помощта на електролитно съединение.
7. Боядисване - шлайфане, полиране и покриване на материала с бои или лакове, за да му се придаде естетически завършен вид.
8. Заваряването е процесът на закрепване на части с цел надеждното им свързване в една единствена структура.
9. Пасивиране - обработка на зоната след заваряване със специално вещество, което се нанася на равномерен слой върху повърхността на материала.

В края на деформацията на материалите, рязане и огъване на метал, както и след обработка на продуктите по един от методите, специално разработени за получаване на конкретен резултат, преминаването към третата фаза на технологичния процес става изпълнено.

Стъпка на сглобяване

Последният етап от технологичния процес на машиностроенето предвижда колективни прояви и изправяне на метални заготовки. Скачването на различни метални профили може да се извърши по няколко начина:

1. Пакетиране на отделни монтажни единици в един цялостен краен продукт.
2. Коригиране-доставка монтаж.
3. Тествайте свързването на компонентите в една метална конструкция.

Проблеми на машиностроенето в Русия

Основното предизвикателство продължава да бъде необходимостта от основен ремонт. Проблемът с изоставането на вътрешнияпроизводството от световната икономика е пряко свързано с ниската рентабилност на такива отрасли на машинното производство като инструментостроенето, машиностроенето, компютърните технологии, електронната и електрическата промишленост. Този проблем трябва да бъде разрешен възможно най-скоро.

В зависимост от естеството и посоката, фундаменталните проблеми на машиностроенето в домашното производство могат да бъдат групирани в отделни блокове. Това е:

1. Недостатъци в развитието на машиностроителния комплекс - проблемът се дължи на ниските темпове на растеж на водещите отрасли, значителен спад в производството, нарушаване на технологичните връзки, престой на отделни предприятия, ниски темпове на обновяване на оборудването по отношение на нивото на продукцията.
2. Липса на ресурси за структурна корекция - недостатъчно развитото разклоняване на направленията на дейност на местната машиностроителна индустрия изисква препрофилиране и няма достатъчно средства за това. Освен това индустрията изисква намаляване на диспропорциите в темповете на растеж на отделните сегменти на възпроизвеждане: някъде е необходимо да се оптимизира структурата на оперативните технологии, някъде да се допълни производствения процес с липсващите мощности.
3. Недостатъци в качеството на произвежданите продукти - несъответствието на произвежданите машини (по-голямата част от тях) с машините по световни стандарти, както и ниската надеждност на произвежданите превозни средства води до отказ на завършените им модели вече година след активна експлоатация. Процентът на такива производствени мощности е 20-30% от общото специфично теглопроизведени модели.

Автоматизация на технологичните процеси

Автоматизираните системи за управление в областта на машиностроенето са основният източник за увеличаване на производствения капацитет в целия сегмент на машиностроенето. Какво означава това?

Производствената автоматизация днес е основната посока, в която се движи производството на целия свят. Всичко, което преди е било извършено за сметка на работоспособността на човек, неговата физическа сила и интелектуални способности, всичко това в момента се свежда до технологията, която самостоятелно управлява технологичните цикли и следи за тяхното изпълнение. В същото време ролята на човек е сведена до минимум - той трябва само да наблюдава правилното изпълнение от автоматизирани системи на всички онези действия, които са насочени към оптимизиране на вътрешното производство. Това е просто.

Автоматизацията на технологичните процеси в машиностроенето се осъществява чрез набор от операции, които включват стартиране, спиране, поддържане или промяна на процеса на оперативна работа на обекта като цяло. Той наистина играе важна роля в развитието на индустрията като цяло. Стойността на отделните машини, устройства, агрегати, устройства, машинни комплекси се крие в значителното въздействие върху формулирането на принципно нов работен процес в машиностроителния завод като цяло. В крайна сметка контролираните обекти в автоматизацията са доста разнообразни и невероятно ефективни по предназначение.

Замяна на човешкия труд можеда се извършва по отношение на частично или абсолютно заместване. Процесът на машиностроенето се осъществява или изцяло благодарение на най-новите устройства за автоматизация, или с частична подмяна на човешкия труд. Не всички фабрики имат способността да заменят изцяло човешкия труд с автоматизиран. Някой няма достатъчно капацитет за това, някой няма оборудване, а някой няма умения да работи с толкова необичаен, но в същото време изключително ефективен метод за управление на процеса.

Обекти за автоматизиране

Но не само човешките ръце днес могат да бъдат заменени от механизирани устройства с високопрецизно оборудване, което може да реагира и на най-малките забележки на автомобилния оператор. В допълнение към факта, че има директна подмяна на човек на машината със специализирана инсталация, успоредно с това е възможна автоматизация на следните аспекти в процеса на машиностроенето:

1. Производственият процес - цялата работа, която човек извършва всеки ден с рефлекторно повторение на действията, отработени към машината, може да бъде напълно заменена без прекъсване от машина.
2. Дизайн - както беше споменато по-горе, не само резултатите от човешкия физически труд могат да бъдат прегледани и адаптирани към техните производствени нужди. Интелектуалната работа също подлежи на автоматизация. Освен това някои изчисления и изготвяне на алгоритми, подлежащи на електронно изчисление, са в основата на правилното компютърно проектиране.
3. Организация - някои аспекти на разпределителните функции за конкретното изпълнение на действията на автоматизирана структура подлежат само на външен контрол. Всичко останало техниката прави сама.
4. Планиране - изчисленията и идентифицирането на предстоящите задачи, които трябва да бъдат изпълнени в бъдеще, също се приписват на "интелигентна електроника".
5. Управление - за да управлявате процеса на работа с автоматизирани устройства, които сглобяват машини, е достатъчно само да извършвате прости манипулации с бутони, докато стоите на контролния панел.
6. Научни изследвания - всички математически аспекти и характеристики на погрешните изчисления на растежа на производителността на машиностроителен завод в динамика също са обект на автоматизирани изчислителни системи.
7. Бизнес процеси - ако желаете, можете да изчислите съотношението на вашата печалба и пределен доход от управление на машиностроителен бизнес, защото компютъризираното оборудване може да направи всичко за човек.

Достойнство

Целта на автоматизацията на процесите е да се повиши производителността на труда заедно с цялостното подобряване на качеството на продукта и въвеждането на високотехнологично оборудване. С негова помощ става възможно да се оптимизира управлението на машиностроителното производство, да се премести човек от индустриални зони, опасни за здравето. А също и за повишаване на надеждността и удвояване на рентабилността на прецизното инженерство. Тъй като автоматизацията увеличава конвертируемостта и намалява времето за обработка при планирането.

1. Какви са положителните страни на автоматизацията на работните моменти в машиностроителния комплекс? Помислете за тях:
2. Първо, можете да спасите служителите, работещи в особено трудни физически условия, от монотонен и тежък физически труд. Машината може да направи всичко за човек.
3. Второ, можете да спестите служителите от оставане на работното място при професионално опасни условия (под шарнирната рамка на автомобил, зад металорежеща механична машина и други).
4. На трето място, прерогативът да се поставят пред автоматизираната система онези задачи, които въз основа на физическите възможности на човек биха били извън неговата власт. Говорим за блокове с голямо тегло, скоростно изпълнение на задачата, издръжливост и подобни критерии.
5. Четвърто, основната характеристика на автоматизацията на работния процес е, че има положителен ефект върху растежа на икономическите показатели както на предприятието, така и на индустрията като цяло.

Недостатъци

В замяната на човешкия труд с автоматизиран обаче има и негативни аспекти. Транспортното инженерство, машиностроенето или друго браншово индустриално предприятие се сблъсква със следните негативни нюанси в процеса на автоматизация на труда:

• съкращения на работни места;
• технически ограничения;
• съществуващи заплахи за сигурността;
• непредсказуемост на разходите за внедряване и разработка;
• висока първоначална цена.

Технологична документация

Всяка работа, базирана на закупуване, обработка и сглобяване на части в машиностроенето, трябва да бъде придружена от подготовката и изпълнението на съответните документи. Формата на картите и техният състав в общия набор от документи зависи от вида на технологичния процес (групов, стандартен, единичен), вида на производството и степента на използване на автоматизираните системи за управление в предприятието. Въз основа на тези критерии и като се вземе предвид степента на изискваната детайлност на данните, представянето и съдържанието на транзакциите в документите, както и тяхната пълнота, могат да варират значително.

Най-често комплектът от документи за технологичния процес включва маршрутна карта, операционна зала, скицна карта, списък с инструменти, списък с технологични документи и списък с материали.