Tehnološki procesi u strojarstvu. Automatizirani sustavi upravljanja procesima

Tehnološki proces je temelj svake proizvodne operacije. Uključuje skup postupaka koji se provode u određenom slijedu, čije je djelovanje usmjereno na promjenu oblika, veličine i svojstava proizvedenog proizvoda. Glavni primjeri tehnoloških procesa su mehanička, toplinska, kompresijska obrada. Kao i montaža, branje, obrada tlaka i još mnogo toga. U uvjetima tvorničke proizvodnje, odjel glavnog tehnologa odgovoran je za provođenje takvih procesa i izradu tehnološke dokumentacije. Stručnjaci odjela kontroliraju ispravnost operativnih trenutaka. Ispravno dizajnirani i dobro organizirani tehnološki procesi u strojarstvu i proizvodnji bilo koje druge razine omogućuju provođenje potrebnih postupaka za proizvodnju odgovarajućih proizvoda uz minimalne troškove. I materijalne i energetske i privremene.

Strojarstvo kao vrsta proizvodnje

Strojarstvo kao industrijsku vrstu proizvodnje karakterizira uporaba univerzalne opreme, zbog koje se obrađuju dijelovi različitih veličina i oblika, univerzalni uređaji i mjerni alati. Ova industrija pruža ne samo automatizirani rad uređaja, već i primjena fizičkog ljudski rad - uostalom, količina strojarskih procesa značajna je upravo zbog ručnog rada i napora visokokvalificiranog radnog osoblja. U takvim tvornicama često se trošak raznih dijelova procjenjuje mnogo većim, iako je produktivnost znatno niža. Predstavništva takvog strojarstva uključuju turbine, brodogradnju, kemijska postrojenja, kao i poduzeća teškog inženjerstva. Štoviše, danas među modernim tvornicama strojogradnje koje rade za masovnu ili masovnu proizvodnju postoje radionice eksperimentalnih istraživanja u kojima se provodi rad na stvaranju novih uzoraka strojeva u jednom primjerku – a to je već prerogativ pojedinačne proizvodnje strojeva.

Međutim, još uvijek se vrijedi usredotočiti na činjenicu da je domaća strojarska industrija usmjerena na masovnu proizvodnju strojeva. Istodobno, tehnološki proces projektiranja i proizvodnje dijelova usmjeren je na proizvodnju velikog broja identičnih proizvoda tijekom dugog vremenskog razdoblja. Istodobno, usmjeren je na usku specijalizaciju radnih mjesta, poluautomatskih strojeva, automatskih strojeva, agregatnih instalacija. A posebna oprema, dostupnost univerzalnih alata i široka zamjenjivost dijelova omogućuju koordinaciju tehnološkog procesa automatiziranim upravljačkim sustavima.

Strojno izrađeni elementi. Nijanse

Kao i u bilo kojem tehnološkom procesu, u strojarstvu je predviđena obvezna podjela radnih postupaka na određena područja aktivnosti s postizanjem reprodukcije rezultata specifičnog za ovo područje. Ovdje je važno razlikovati i odvojiti bitno različite operativne točke jedna od druge.

Koji su elementi tehnološkog procesa predstavljena standardna procesija strojne konstrukcije? Razmotrite ih:

1. Tehnološka operacija sastavni je dio cjelokupnog procesa tijekom kojeg se obrađuju radni dijelovi izvedeni jednim alatom (turpijom, rezačem) iza jednog radnog mjesta (na primjer, alatnim strojem). Istodobno, posao može obavljati i jedan i nekoliko radnika odjednom. Na temelju volumena određenog posla, tehnološka operacija može biti jednostavna ili složena. Potonji se, pak, može raspršiti na sastavne pojedinačne dijelove, koji se u proizvodnji nazivaju instalacijama.
2. Tehnološka instalacija sastavni je dio operacije koja se izvodi iza radnog mjesta u stanju stalnog pričvršćivanja obratka.
3. Položaj-sastavni dio operacije koji se izvodi u uvjetima nepromjenjivog položaja obratka u odnosu na alat (ne uzimajući u obzir one pokrete koji su posljedica radnih pokreta samog obratka ili samog alata).
4. Prijelaz je sastavni dio operacije, koji je popraćen stalnim radom stroja ili alata.
5. Prolaz je dio prijelaza koji uzrokuje uklanjanje slojeva metala (ili drugog materijala ako nije metal).
6. Radni prijem-dovršena radnja zaposlenika tvorničke strojarske radionice, koja je popraćena pričvršćivanjem ili uklanjanjem alata za rezanje, samog obratka i dalje.

Struktura tehnoloških procesa. Suština

Sama struktura strojarstva predstavljena je prolaskom gotovog proizvoda kroz nekoliko različitih faza obrade. Često su ove faze predstavljene fazom nabave, fazom obrade i fazom montaže. Ali što je točno svaka od faza u strukturi strojarstva?

Faza nabave

Fazu nabave karakterizira provedba postupaka za dobivanje obradaka sljedećim metodama:

1. Lijevanje-uključuje punjenje spremnika, kalupa ili šupljine materijalom koji je u tekućem agregatnom stanju.
2. Štancanje-postupak plastične deformacije materijala s njihovim podešavanjem oblici i veličine.
3. Prešanje-ispitivanje predmeta na čvrstoću (gustoću, nepropusnost) hidrauličke ili pneumatske prirode tijekom procesa pritiska.
4. Slijetanje je operacija kovačke prirode, koja se sastoji u deformaciji obratka s djelomičnim slijeganjem kako bi se stvorilo zadebljanje predmeta smanjenjem njegove duljine.
5. Rezanje i savijanje metala-postupak deformiranja ili dijeljenja metalne cijevi, lima ili lijevanja na sastavne dijelove.
6. Rezanje valjaka ili lima - probijanje, rezanje, rezanje i obrezivanje metalnog materijala, izvedeno kako bi se složena metalna konstrukcija podijelila na zasebne segmente.

Na kraju postupaka faze nabave provodi se prijelaz na drugu fazu u strukturi strojarstva.

Faza obrade

Faza obrade uključuje provođenje procesa pretvaranja različitih proizvodnih obradaka u gotove dijelove. Koje su metode obrade zbog tehnološkog procesa strojarstva u drugoj fazi proizvodnog rada? Razmotrite ih:

1. Obrada metala-skup mehaničkih procesa promjene oblika, dimenzija i kvalitete legura i metala.
2. Toplinska obrada-postupak toplinskog utjecaja na metal kako bi mu se dala potrebna svojstva (posebno odgovarajuća veličina i oblik).
3. Kemijska obrada-postupak kemijskog djelovanja na metal ciljanim uništavanjem legura jetkanjem u otopinama alkalija i kiselina.
4. Kemijsko-toplinska obrada-kumulativni učinak toplinskog i kiselinsko-baznog procesa na obradak, tijekom kojeg je površina čeličnih dijelova zasićena ugljikom.
5. Obrada plazme-postupak obrade materijala koji se izvodi pomoću niskotemperaturne plazme generirane visokofrekventnim ili lučnim plazmatronima kako bi se promijenila svojstva tog materijala.
6. Galvanizacija-tehnologija premazivanja jednog metala drugim pomoću elektrolitskog spoja.
7. Lakiranje - brušenje, poliranje i premazivanje materijala bojama ili lakovima kako bi mu se dao estetski cjelovit izgled.
8. Zavarivanje-postupak pričvršćivanja dijelova kako bi se pouzdano povezali u jednu jedinstvenu strukturu.
9. Pasivizacija-obrada mjesta nakon zavarivanja posebnom tvari koja se nanosi na površinu materijala u ravnomjernom sloju.

Na kraju deformacije materijala, rezanja i savijanja metala, kao i nakon obrade proizvoda jednom od metoda posebno dizajniranih za dobivanje određenog rezultata, provodi se prijelaz na treću fazu tehnološkog procesa.

Faza montaže

Posljednja faza tehnološkog procesa strojarstva uključuje provođenje kolektivnih mjera i ravnanje metalnih praznina. Spajanje različitih metalnih profila može se izvršiti na nekoliko načina:

1. Kompletiranje pojedinačnih montažnih jedinica u jedan cijeli konačni proizvod.
2. Sklop za podešavanje i podešavanje.
3. Ispitni spoj komponenata u jednu metalnu konstrukciju.

Problemi strojarstva u Rusiji

Glavni zadatak i dalje ostaje potreba za radikalnom obnovom. Problem zaostajanja domaće proizvodnje ekonomija svjetske klase izravno je povezana s niskom profitabilnošću takvih grana strojne proizvodnje kao što su instrumentacija, strojarstvo, računalna proizvodnja, elektronička i elektrotehnička industrija. Ovo pitanje zahtijeva brzo rješenje.

Ovisno o prirodi i fokusu, temeljni problemi strojarstva u domaćoj proizvodnji mogu se grupirati u zasebne blokove. To je:

1. Nedostaci u razvoju inženjerskog kompleksa-problem je zbog niske stope rasta vodećih industrija, značajnog pada proizvodnje, kršenja tehnoloških veza, zastoja pojedinih poduzeća, niske stope ažuriranja opreme u odnosu na razinu proizvedenih proizvoda.
2. Nedostatak resursa za strukturnu prilagodbu-nerazvijena grananja područja djelovanja domaće strojarstvo zahtijeva prenamjenu, a za to nema dovoljno sredstava. Štoviše, industrija zahtijeva smanjenje razlika u stopama rasta pojedinih segmenata reprodukcije: negdje je potrebno optimizirati strukturu operativnih tehnologija, negdje nadopuniti proizvodni proces nedostajućim kapacitetima.
3. Nedostaci u kvaliteta proizvoda - neusklađenost proizvedenih strojeva (njihova velika većina) sa strojevima svjetskih standarda, kao i niska pouzdanost proizvedenog prijevoza, dovodi do neuspjeha njihovih gotovih modela u roku od godinu dana nakon aktivnog rada. Postotak takvih proizvodnih objekata iznosi 20-30% u ukupnoj specifičnoj težini proizvedenih modela.

Automatizacija tehnoloških procesa

Automatizirani upravljački sustavi u području strojarstva primarni su izvor povećanja proizvodni pogoni u cijelom segmentu strojarstva. Što to znači?

Automatizacija proizvodnje danas djeluje kao glavni smjer kojim se kreće proizvodnja cijelog svijeta. Sve što je prethodno provedeno na štetu radne sposobnosti osobe, njegove fizičke snage i intelektualnih sposobnosti, sve se to u današnje vrijeme svodi na tehniku koja samostalno upravlja tehnološkim ciklusima i nadgleda njihovu provedbu. Istodobno, uloga osobe je svedena na minimum – on samo mora promatrati ispravnost izvođenja automatiziranih sustava svih onih radnji usmjerenih na optimizaciju domaće proizvodnje. Jednostavno je.

Automatizacija tehnoloških procesa u strojarstvu provodi se zbog skupa operacija koje uključuju pokretanje, zaustavljanje, održavanje ili promjenu operativnog procesa u objektu u cjelini. Ona igra važnu ulogu u razvoju industrije u cjelini. Vrijednost pojedinih strojeva, uređaja, jedinica, uređaja, kompleksa strojeva je značajan utjecaj na postavljanje temeljno novog radnog procesa u strojogradnji u cjelini. Uostalom, kontrolirani objekti u automatizaciji prilično su raznoliki i nevjerojatno učinkoviti u svojoj izravnoj namjeni.

Zamjena ljudskog rada može se provesti u perspektivi djelomične ili apsolutne zamjene. Proces strojarstva provodi se ili u potpunosti zahvaljujući najnovijim uređajima za automatizaciju, ili uz djelomičnu zamjenu ljudskog rada. Nemaju sve biljke mogućnost zamjene ljudski rad je potpuno automatiziran. Netko za to nema dovoljno kapaciteta, netko ima opremu, a netko ima vještine za rad s tako neobičnom, ali istodobno neobično učinkovitom metodom upravljanja tehnološkim procesom.

Objekti koji podliježu automatizaciji

Ali ne samo ljudske ruke danas se mogu zamijeniti mehaniziranim uređajima s visoko preciznom opremom koja je u stanju odgovoriti na najmanje komentare upravitelja automobila. Uz činjenicu da postoji izravna zamjena osobe na stroju specijaliziranom instalacijom, paralelno je moguća automatizacija sljedećih aspekata u procesu strojarstva:

1. Proizvodni proces - sav posao koji osoba obavlja iz dana u dan s refleksnim ponavljanjem radnji odrađenih prije stroja može potpuno glatko zamijeniti stroj.
2. Projektiranje – kao što je već spomenuto, ne samo da se rezultati fizičkog rada osobe mogu revidirati i prilagoditi njihovim proizvodnim potrebama. Inteligentni rad također je podvrgnut automatizaciji. Štoviše, neki izračuni i sastavljanje algoritama podložnih elektroničkoj računalnoj tehnologiji osnova su ispravnog računalno potpomognutog dizajna.
3. Organizacija – neki aspekti distribucijskih funkcija za određenu provedbu radnji automatiziranog dizajna podliježu samo kontroli. Sve ostalo tehnika radi sama.
4. Planiranje-izračuni i identifikacija nadolazećih zadataka za izvršenje u budućnosti također su dodijeljeni "pametnoj elektronici".
5. Upravljanje-da biste upravljali procesom rada s automatiziranim uređajima koji sastavljaju strojeve, dovoljno je samo izvršiti jednostavne manipulacije tipkama, stojeći na upravljačkoj ploči.
6. Znanstvena istraživanja – svi matematički aspekti i značajke pogrešnih izračuna rasta produktivnosti strojogradnje u dinamici također su podložni automatiziranim računalnim sustavima.
7. Poslovni procesi – ako želite, možete izračunati koeficijent svoje dobiti i granični prihod od vođenja strojarskog posla, jer računalna oprema može učiniti sve za osobu.

Prednosti

Cilj automatizacije tehnoloških procesa je povećati produktivnost rada uz opće poboljšanje kvalitete proizvoda i uvođenje visokotehnološke opreme. Uz njegovu pomoć postaje moguće optimizirati upravljanje proizvodnjom strojeva, premjestiti osobu iz opasnih za zdravlje industrijska područja. Kao i poboljšati pouzdanost i udvostručiti profitabilnost preciznog inženjerstva. Budući da automatizacija povećava konvertibilnost i smanjuje vrijeme obrade podataka u planiranju.

1. Koje pozitivne aspekte nosi automatizacija radnih trenutaka u inženjerskom kompleksu? Razmotrite ih:
2. Prvo, moguće je spasiti zaposlenike koji rade u posebno teškim fizičkim uvjetima od monotonog i teškog fizičkog rada. Stroj može učiniti sve za osobu.
3. Drugo, moguće je spasiti zaposlenike od boravka na radnom mjestu u profesionalno opasnim uvjetima (ispod zglobnog okvira automobila, iza mehaničkog stroja za rezanje metala i drugih).
4. Treće, prerogativ se nazire staviti ispred automatizirani sustav oni zadaci koji bi, na temelju fizičkih sposobnosti osobe, bili izvan njegove moći. Govorimo o blokovima velike težine, pokazateljima brzine zadatka, izdržljivosti i sličnim kriterijima.
5. Četvrto, glavna značajka automatizacije tijeka rada je da pozitivno utječe na rast ekonomskih pokazatelja poduzeća i industrije u cjelini.

Nedostaci

Međutim, postoje i negativne točke u zamjeni ljudskog rada automatiziranim. Transportni strojevi, proizvodnja alatnih strojeva ili bilo koja druga industrija industrijsko poduzeće suočava se u procesu automatizacije rada sa sljedećim negativnim nijansama:

• smanjenje radnih mjesta;
• ograničenja tehničke prirode;
• postojeće sigurnosne prijetnje;
• nepredvidivost razine troškova implementacije i razvoja;
• visoka početna cjenovna politika.

Tehnološka dokumentacija

Svaki rad koji se temelji na nabavi, obradi i sastavljanju dijelova u strojarstvu mora biti popraćen sastavljanjem i izradom odgovarajućih radova. Oblik karata i njihov sastav u općem skupu dokumenata ovisi o vrsti tehnološkog procesa (grupni, tipični, pojedinačni), vrsti proizvodnje i stupnju korištenja automatiziranih sustava upravljanja u poduzeću. Na temelju tih kriterija i uzimajući u obzir stupanj potrebne pojedinosti podaci, prezentacija i sadržaj operacija u dokumentima, kao i njihova cjelovitost, mogu se značajno razlikovati.

U osnovi, skup dokumenata tehnološkog procesa često uključuje kartu rute, operacijsku salu, kartu skica, izvještaj o alatima, izvještaj o tehnološkim dokumentima i izvještaj o materijalima.