Автоматизация производства

Автоматизация производства – это процесс, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Автоматизация – это основа развития современной промышленности, генеральное направление научно-технического прогресса. Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства. Различают автоматизацию производства: частичную, комплексную и полную. При частичной автоматизации часть функций управления производством автоматизирована, а часть выполняется рабочими-операторами (полуавтоматические комплексы). Как правило, такая автоматизация осуществляется в тех случаях, когда управление процессами в следствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку. При комплексной автоматизации все функции управления автоматизированы, рабочие-операторы только налаживают технику и контролируют её работу (автоматические комплексы). Комплексная автоматизация требует применения таких систем машин, оборудования, вспомогательной техники, работа которых превращает исходные материалы в готовый продукт без физического вмешательства человека. Полная автоматизация производства – высшая ступень автоматизации, которая предусматривает передачу всех функций управления и контроля комплексно-автоматизированным производством автоматическим системам управления. Развитие автоматизации производства можно условно подразделить на три этапа. Первый этап автоматизации охватывает период времени с начала XVIII до конца XIX столетия. В 20-е годы XVIII столетия в России А.Нартовым был разработан автоматический суппорт для токарно-копировального станка. В 1765 г. русским механиком И.И.Ползуновым – творцом первой паровой машины универсального назначения – был создан первый в мире промышленный автоматический регулятор для поддержания постоянного уровня воды в котле паровой машины. Измерительный орган – поплавок, находящийся на поверхности воды, перемещаясь, изменял подачу жидкости, идущей по трубе в котёл через отверстие клапана. Если уровень воды поднимался выше положенного, то поплавок, перемещаясь вверх, закрывал клапан и подача воды прекращалась. В регуляторе Ползунова была реализована идея, являющаяся и поныне центральной в устройствах автоматического регулирования. В 1784 г. английским механиком Дж. Уаттом также для паровой машины был разработан центробежный регулятор скорости. В течение всего XIX столетия происходило совершенствование регуляторов для паровых машин. На первом этапе развития автоматизации были попытки создания автоматических станков и линий с жёсткой кинематической связью. Следует отметить, что развитие автоматизации производства в этот период времени основывалось на принципах и методах классической механики.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ система машин, основного и вспомогательного оборудования, автоматически выполняющих весь процесс изготовления или переработки продукта производства или его части. Различают автоматические линии: специальные (обработка определенных изделий), специализированные (обработка однотипной продукции в некотором диапазоне параметров) и универсальные (изготовление широкой номенклатуры однотипной продукции). АВТОМАТИЧЕСКАЯ РОТОРНАЯ ЛИНИЯ см. Роторная линия. АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ совокупность управляемого объекта и автоматических измерительных и управляющих устройств, в которой обработка информации, формирование команд и их преобразование в воздействия на управляемый объект осуществляются без участия человека. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СТАНЦИЯ (АТС) обеспечивает все необходимые соединения в телефонной сети (без участия человека) для организации переговоров по сигналам вызова с телефонного аппарата. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ огнестрельное оружие (пулеметы, пистолеты, пистолеты-пулеметы, автоматические винтовки, автоматические пушки и др.), в котором энергия пороховых газов при выстреле используется для сообщения пуле (снаряду) движения, перезаряжания и производства очередного выстрела. Появилось во 2-й пол. 19 в.

Роль рабочего на АЛ сводится лишь к наблюдению за работой линии, наладке и подналадке отдельных механизмов, а иногда к подаче заготовки на первую операцию и снятию готового изделия на последней операции. Это позволяет рабочему управлять значительным числом машин и механизмов. В соответствии с функциональным назначением АЛ могут быть механообрабатывающими, механосборочными, сборочными, заготовительными, контрольно-измерительными, упаковочными и др. Основным параметром (КПН) АЛ является производительность. Производительность линии считают по производительности последнего выпускного станка. Различают: 1) технологическую, 2) цикловую, 3) фактическую, 4) потенциальную производительность линии. Технологическая производительность определяется по формуле (1) где - машинное время обработки детали, т.е. основное время (). Цикловая производительность рассчитывается по формуле (2) где - длительность рабочего цикла (), мин; - время холостых ходов рабочей машины, связанных с загрузкой и разгрузкой, межстаночным транспортированием, зажимом и разжимом деталей, т.е. вспомогательное время (). Для большинства автоматических линий длительность рабочего цикла и всех его элементов остается неизменной в процессе работы машины, поэтому технологическая и цикловая производительности являются постоянными величинами. В реальных условиях периоды бесперебойной работы рабочей машины АЛ чередуются с простоями, вызванными различными организационными причинами. Вследствие этого фактическая производительность АЛ определяется по формуле (3) где - коэффициент использования рабочей машины (станка, автомата, линии) во времени, может быть рассчитан по формуле (4) где - время внецикловых простоев (обслуживания рабочего места), приходящееся на единицу продукции, может быть определено по формуле (5) где тех – время, затрачиваемое на техническое обслуживание, связанное с регулировкой механизмов, подналадкой и текущим ремонтом оборудования, сменой инструмента и др; орг – время, затрачиваемое на организационное обслуживание, обусловленное внешними причинами, функционально несвязанное и независящее от конструкции АЛ (это отсутствие заготовок, несвоевременный приход и уход рабочего, брак предыдущих операций и др.). С учетом потерь времени только по причинам технического обслуживания определяется потенциальная производительность АЛ. (6) Технический уровень АЛ (коэффициент технического использования) определяется по формуле (7) Организационно-технический уровень (коэффициент общего использования) АЛ определяется по формуле (8) Важнейшим календарно-плановым нормативом АЛ, характеризующим равномерность выпуска продукции является такт (или ритм потока). Он определяется суммарным временем обработки изделия (), временем установки, закрепления, раскрепления и снятия, а также транспортировки его с одной операции на другую (). (9) АЛ с гибкой связью оснащаются, как правило, независимым межоперационным транспортом, позволяющим передавать детали с операции на операцию независимо от другой. После каждой операции на линии создается бункерное устройство (магазин) для накопления межоперационного задела, за счет которого осуществляется непрерывная работа станков. 3. Организационно-технические особенности создания и эксплуатации роторных линий Разновидностью комплексных АЛ являются роторные автоматические линии (РАЛ).