1.4 Ступени автоматизации

В современном производстве различные процессы реализуются в основном машинами. Различают следующие категории машин: машины-двигатели, вычислительные машины и рабочие машины. Рабочие машины принято делить на технологические и транспортные. Все виды машин призваны реализовывать определенные технологии: информационные, энергетические или транспортные. Обязательными признаками технологических рабочих машин являются: источник энергии, передаточные, исполнительные и управляющие устройства. Если отсутствует хотя бы один из данных компонентов, то это не машина, а просто механизм, приспособление или устройство. Если технологические действия машины однородны, то именно эти технологии дают название машине. Если машина реализует разнородные процессы, то ее название часто исходит из функционального назначения. Например, линия изготовления колец подшипников.

Автоматизация имеет различные ступени. Так называемая нулевая ступень автоматизации имеет место, когда участие человека исключается при выполнении рабочих ходов.

Первая ступень автоматизации ограничивается созданием машин-автоматов и полуавтоматов, исключающих участие человека при выполнении холостых ходов рабочего цикла:

, (1.3)

где - время рабочих ходов (время резания, сборки и т.д.);

- время холостых ходов (подвода и отвода инструмента; установки и снятия объекта производства; контроля, смены и наладки инструмента; устранения отходов).

Отсюда следует, что автоматизация первой ступени - это есть автоматизация цикла на отдельно взятом оборудовании. На первой ступени автоматизации рабочие машины не связаны между собой автоматической связью. Поэтому транспортировка и контроль объекта производства выполняются с участием человека. На автоматах рабочий цикл выполняется и повторяется без участия человека. На полуавтоматах для выполнения или повторения рабочего цикла требуется участие человека.

Вторая ступень представляет собой автоматизацию технологических процессов. На этом уровне создаются и применяются автоматические линии, решаются задачи по транспортировке и управлению технологическими процессами.

Автоматической линией (АЛ) называют систему технологических машин установленных в технологической последовательности и объединенных едиными средствами загрузки, транспортировки, контроля, устранения отходов и управления. Наличие межоперационных устройств и системы автоматического управления (САУ) является конструктивным признаком АЛ. Линия состоит из рабочих и холостых позиций. На рабочих позициях устанавливается технологическое оборудование, а холостые позиции служат для обслуживания линии и накопления запаса объектов производства. Если линия имеет в своем составе ручные позиции, то она называется автоматизированной.

Рис.1.3 Фрагмент автоматической линии

Третья ступень – это комплексная автоматизация, которая охватывает все этапы производственного процесса, начиная с заготовительного и заканчивая контролем и испытаниями готовых изделий. При комплексной автоматизации создаются цеха-автоматы и заводы-автоматы. Это высший уровень автоматизации, который требует освоения предыдущих уровней. Комплексная автоматизация окупается при очень больших программах выпуска, стабильной во времени конструкции изделия и узкой номенклатуры изделий. В России к этому уровню ближе всего подошла подшипниковая, электротехническая и пищевая промышленность. Этот вид автоматизации требует больших капитальных затрат, но вместе с тем только именно она определяет технический уровень всего производства. В настоящее время особый интерес представляют гибкие автоматические линии и гибкие производственные системы, что обусловлено требованиями рынка по обновлению продукции.