Прогрессивные технологии автоматизации основного производства в машиностроении

Рост конкуренции, а также постоянное повышение цен на сырье и энергоресурсы, заставляют предприятия поддерживать рентабельность своего производства на высоком уровне. На практике существует много способов, которые позволяют улучшить финансовые показатели компаний. Но, пожалуй, самый важный из них – это совершенствование технологических процессов.

Очевидно, что в современном мире именно наукоемкие технологии являются определяющим фактором экономического развития, главным источником пополнения бюджетных средств ведущих мировых государств, фундаментальной основой обеспечения их национальной безопасности. Кроме того, производство высокотехнологической продукции сейчас становится еще и одним из основных условий успешной интеграции той или иной страны в складывающуюся систему международных отношений. 

Учитывая эти факторы, даже не важнейшей задачей, а жизненной необходимостью для Беларуси становится успешное овладение и эффективное использование самых современных технологий и инновационных разработок.

Среди множества различных прогрессивных технологий, выделяют такие перспективные направления, как гибкие автоматизированные технологии, роботизация технологий, лазерные технологии, биотехнологии, мембранные технологии, радиационно-химические и информационные технологии, о которых и пойдет речь в данной работе. Однако, это лишь небольшая часть современных технологий производства. Благодаря невероятным темпам развития науки и техники в мире постоянно разрабатываются и внедряются новейшие технологии, призванные создавать принципиально новую продукцию или продукцию, обладающую новыми или улучшенными свойствами, существенно снижать затраты на производство в сравнении с отбывшими свой срок технологиями, а также влияние на окружающую среду. Прогрессивные технологии играют решающую роль в развитии как экономики, так и всего общества в целом.

1. Теоретические основы технологии машиностроения основные понятия и определения

Машиностроительные предприятия предназначены для производства различных изделий: станков, двигателей, подшипников, инструментов и т.д.

В зависимости от назначения изделия делятся на изделия основного и вспомогательного производства. Изделия основного производства предназначены для поставки заказчику вне данного предприятия. Изделия вспомогательного производства предназначены только для собственных нужд предприятия, которое их изготавливает.

Так, например, машиностроительное предприятие выпускает авиационные двигатели, которые предназначены для авиационного завода. В этом случае двигатели являются изделиями основного производства. Но на машиностроительном предприятии существует инструментальный цех для изготовления специального инструмента (протяжки для изготовления замка лопаток турбин, метчики для нарезания резьбы в глубоких отверстиях с направляющей частью, фасонные фрезы и т.д.), который необходим при изготовлении авиационных двигателей самому предприятию. В этом случае инструмент является изделием вспомогательного производства и предназначен только для нужд данного предприятия.

Все изделия состоят из отдельных деталей, которые соединены между собой.

Деталь - это изделие, которое изготовлено из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Деталями являются валы, втулки, зубчатые колёса, фланцы, рычаги, крестовины, поршни и др. Если внимательно рассматривать всё многообразие существующих деталей, то можно выделить целые группы (классы) деталей, которые имеют общий порядок обработки.

В соответствии с ГОСТ 3.1109-82 «Процессы технологические. Основные термины и определения» технологический процесс – это часть производственного процесса, включающая действия по изменению и последующему определению состояния предмета труда (заготовок, деталей, машины). Изменения качественного состояния касаются изменения формы, размеров, шероховатости поверхности заготовок, их свойств; относительного положения деталей, внешнего вида машины.

Таким образом, технологический процесс обработки данной детали – это часть производственного процесса, непосредственно связанная с изменением формы, размеров, шероховатости поверхности и свойств заготовки с целью получения готовой детали. Изменение физических свойств детали происходит в процессе термической обработки, старения и т.д.

Выделение технологического процесса из общего процесса производства чисто условно. Во время установки, закрепления, измерения детали, снятия крупной детали со станка выполняется тоже часть технологического процесса.

А транспортировка деталей по цеху относится к производственному процессу (т.к. здесь выполняют работу вспомогательный рабочий и транспортный рабочий).

Для выполнения технологического процесса должно быть организованно и оборудовано рабочее место.

Рабочее место – часть площади цеха, которая предназначена для выполнения работы одним рабочим или группой рабочих, на которой размещено технологическое оборудование, инструмент, приспособления, стеллажи для заготовок, деталей и сборочных единиц, подъемно-транспортное оборудование.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) – комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием в организациях.

АСУ ТП имеет связь с автоматизированной системой управления предприятием (АСУ П). Под АСУ ТП понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт.

Технической базой АСУ различных уровней служат вычислительные центры, обеспечивающие машинную обработку данных и решение технико-экономических и оптимизационных задач.

При создании АСУ разрабатывают также для нее особые обеспечивающие подсистемы. Все АСУ принято делить на два класса: автоматические и автоматизированные системы.

Автоматические системы осуществляют управление оборудованием, технологическими линиями производства. При автоматизации технологических операций «памятью» автоматического регулятора служит сам объект. Регулятор должен только преобразовать в соответствии с поступающей информацией данные, полученные от датчиков, и выдавать их на исполнительный орган.

Автоматизированная система осуществляет организационно-административное управление. Операции по преобразованию информации выполняются с помощью технических средств, но при участии человека.

Термин «автоматизированный» в отличие от термина «автоматический» подчеркивает возможность участия человека в отдельных операциях как в целях сохранения человеческого контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.