1. Автоматизация ПП - одно из осн направлений совершенствования машиностроительных пр-в. Она обеспечивает снижение себестоимости и трудоемкости изготовления продукции и повышение ее качественных показателей. Самодействующие устройства — прообразы современных автоматов — появились в глубокой древности. Однако в условиях мелкого кустарного и полукустарного производства вплоть до 18 в. практического применения они не получили и оставаясь занимательными «игрушками», свидетельствовали лишь о высоком искусстве древних мастеров. Совершенствование орудий и приёмов труда, приспособление машин и механизмов для замены человека в ПП вызвали в конце 18 в. — начале 19 в. резкий скачок уровня и масштабов пр-ва, известный как пром. революция 18—19 вв. Она создала необходимые условия для механизации пр-ва в первую очередь прядильного, ткацкого, металло- и деревообрабатывающего. К. Маркс увидел в этом процессе принципиально новое направление технического прогресса и подсказал переход от применения отдельных машин к «автоматической системе машин», в которой за человеком остаются сознательные функции упр: человек становится рядом с ПП в качестве его контролёра и регулировщика. Автоматизация пр-ва – это процесс в развитии машинного пр-ва, при котором функции упр. и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Введение автоматизации на пр-ве позволяет значительно повысить пр-ность труда, сократить долю рабочих, занятых в различных сферах пр-ва. До внедрения средств автоматизации замещение физического труда происходило посредством механизации осн и вспом операций ПП. Интеллектуальный труд долгое время оставался немеханизированным. В настоящее время операции интеллектуального труда, поддающиеся формализации, становятся объектом механизации и автоматизации.

2.В машиностроении в течение длительного времени было 2 основных направления пр-ва:

1) Массовое и высокопроизводительное (высокоэффективное) пр-во, базирующееся на автоматизированных и автоматических линиях. Обработка производится на многопозиционном и многоинструментальном оборудовании.

2) Серийное и единичное неавтоматизированное производство, которое базируется на универсальное тех. об-нии с ручным упр, с ручной или механизированной сборкой, контролем, транспортировкой и складированием.

В настоящее время существование этих 2 видов подходит к концу, т.к высокие темпы научно-технического прогресса с быстрой сменяемостью продукции не допускают растягивать сроки выпуска новых изделий до времени, сопоставимой с их физической изнашиваемостью. В настоящее время необходимо обеспечивать выпуск все новых и новых моделей машин с высокой производительностью их изготовления. В то же время сейчас продукция автоматизированного производства составляет около 25% от всего объема продукции машиностроения. Поэтому технически арсенал средств неавтоматизированного производства в недалеком будущем оказывается социально неприемлемым. Поэтому к тем 2 видам добавляется 3 вид – гибкое автоматизированное производство.

3. Можно выделить следующие задачи автоматизации современного пр-ва.

Технические задачи – это разработка устройств, автоматических и различных технических операций, создание новых устройств (автоматов, датчиков)

Эконом. задачи – снижение себестоимости и трудоемкости производства.

Социальные задачи – освобождение человека от монотонного и тяжелого труда и его вывод из вредных для здоровья пр-в, а так же снижение количества рабочих мест.

Автоматизированное пр-во содержит следующие основные направления:

1)Теория управляемых ТП.

2) Теория функционального и структурного анализа тех. операций автом-ного об-ния.

3) Теория проектирования сис автом-кого управления и регулирования машин и автоматов. 4) Научные основы расчета и конструирования целевых механизмов и устройств, оснастки и приспособлений.

5) Научные основы эффективной эксплуатации автоматизированного оборудования.

4. Автоматизация – применение технических средств, экономическо-математических методов и сис упр, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах изготовления продукции. Автоматика – базовая наука для автоматизации– это область теоретических и практических знаний об автоматически действующих установках и системах. Вторая базовая наука– кибернетика.

Многие положения автоматизации заставляют нас различать единичную и комплексную автоматизацию. Единичная автоматизация – решает задачу автоматизации одной или нескольких операций ТП. Комплексная автоматизация – охватывает все операции технического пр-ва изделий.

Основные элементы автоматизированного пр-ва:

Автомат – это устройство, выполняющее по заданной программе тех. операции без непосредственного участия человека.

Полуавтомат – машина, работающая с автоматически циклом. Для повторения требуется участие человека.

Автоматическая линия – это система машин, расположенная в тех последовательности, объединенная средствами транспортировки, загрузки, упр, автоматически выполняющая компоновку операций, кроме наладки этих машин.

Технологический модуль – это многоцелевой станок, оснащенный автоматизированным накопителем заготовок , способный к непрерывной работе в течение нескольких часов.

Гибкая пр-ная система (ГПС) – это комплекс технологических средств, состоящих из одного-двух (не более) многоцелевых станков с ЧПУ или других металлорежущих станков с ЧПУ, оснащенных механизмами автоматической смены РИ, автоматической смены заготовок и транспортирования их со склада до зоны обр. с помощью различных транспортных средств, например, самоходных роботизированных тележек. Этот комплекс связан с единым математическим обеспечением, способствующим работе оборудования в автоматическом режиме с минимальным участием человека.

5. Производственный процесс можно характеризовать большим количеством технико-экономических характеристик. В числе самых важных характеристик можно выделить: вид и количество производимой продукции, качество, пр-ность, гибкость, степень автоматизации, эффективность ПП. Вид продукции хар-тся её назначением, конструкцией, техническими хар-ками, показателями качества. Количество выпускаемой продукции определяется объемом ее выпуска в год и серией — количеством изделий, выпускаемых по неизменным чертежам. Выпуск продукции заданного качества в требуемом количестве - основная цель пр-ного предприятия. В машиностроении качество ПП хар-тся обеспечиваемой точностью размеров изделий, получаемых в результате обработки и сборки, точностью расположения поверхностей, шероховатостью, точностью обеспечения требуемых свойств материалов, из которых изготовлено изделие. Пр-ность ПП определяется числом изделий, выпускаемых в единицу времени или в течение определенного периода времени при условии полной загрузки об-ния. Пр-ность ПП должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить плановый объем выпуска продукции. Степень автоматизации ПП оценивается отношением времени автоматической работы к рассматриваемому периоду времени. Степень автоматизации — безразмерный показатель, позволяющий количественно оценить уровень автоматизации отдельной машины, системы машин или ПП. В зависимости от того, какой промежуток времени рассматривается, различают цикловую, рабочую и эксплуатационную степени автоматизации. Гибкость ПП или об-ния — их способность к переналадке, адаптации к изменяющимся требованиям или усл пр-ва (например, к смене объекта пр-ва) Гибкость пр-ва отражает возможность быстрого внесения коррекций в ПП, например, в связи с изменением конструкции изделия, каких-либо отдельных требований, сроков изготовления, материала или его свойств, а также в связи с поломкой об-ния или системы упр.

7. 1. Каждая работа для своего совершения требует затрат времени и труда.

2. Пр-но затраченным считается только то время, которое расходуется на осн процессы обр (например, формообразование, контроль, сборку и т.д.). Все остальное время, включая время на вспом. (холостые) ходы раб. цикла и внецикловые простои – потери.

3. Машина считается идеальной, если при высоком потенциале пр-ности, качестве продукции отсутствуют потери времени на холостые ходы и простои (машина непрерывного действия, бесконечной долговечности и абсолютной надежности).

4. Для пр-ва любых изделий необходимы затраты прошлого (овеществленного) труда на создание средств пр-ва и поддержание их работоспособности и живого труда на непосредственное обслуживание тех. об-ния.

5. Закономерность развития техники заключается в том, что удельный вес затрат прошлого (овеществленного) труда непрерывно повышается, а затраты живого труда снижаются при общем уменьшении трудовых затрат, приходящихся на единицу продукции.

6. При разработке ТП любой процесс пр-ва, взятый сам по себе, безотносительно к руке человека, следует разлагать на составные эл-ты.

7. Производительность машин предела не имеет.

8. Автоматы и автоматические линии различного технологического назначения имеют единую основу автоматизации, которая выражается в общности целевых механизмов и систем упр, в общих закономерностях пр-ности, надежности, экономической эффективности, в единых методах построения машин, агрегатирования, определения режимов обработки, оценки прогрессивности и т.д.

9. При окончательной оценке прогрессивности новой техники учитывается фактор времени — темп роста пр-ности труда. Важнейший фактор пр-ности труда – затраты труда на создание, обслуживание и эксплуатацию рабочей машины.

1.12 Автоматизация пр-ва – это процесс в развитии машинного пр-ва, при котором функции упр и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Введение автоматизации на пр-ве позволяет значительно повысить пр-ность труда, сократить долю рабочих, занятых в различных сферах пр-ва.

До внедрения средств автоматизации замещение физического труда происходило посредством механизации осн и вспом операций ПП. Интеллектуальный труд долгое время оставался немеханизированным. В настоящее время операции интеллектуального труда, поддающиеся формализации, становятся объектом механизации и автоматизации.

Адаптивное упр — совокупность методов теории управления, позволяющих синтезировать системы управления, которые имеют возможность изменять параметры регулятора или структуру регулятора в зависимости от изменения параметров объекта управления или внешних возмущений, действующих на объект управления. Подобные сис упр называются адаптивными. Адаптивное управление широко используется во многих приложениях теории управления.

Классификация адаптивных систем

По характеру изм в упр устройстве адаптивные сис делят на 2 группы:

самонастраивающиеся (изм только значения параметров регулятора)

самоорганизующиеся (изменяется структура самого регулятора).

По способу изучения объекта на: поисковые; беспоисковые.

В первой группе особенно известны экстремальные сис, цель упр которых - поддержание сис в точке экстремума статических характеристик объекта. В таких системах для определения управляющих воздействий, обеспечивающих движение к экстремуму, к управляющему сигналу добавляется поисковый сигнал. Беспоисковые адаптивные сис упр по способу получения информации для подстройки параметров регулятора делятся на

системы с эталонной моделью (ЭМ)

системы с идентификатором, в литературе иногда называют, как системы с настраиваемой моделью (НМ).

Адаптивные системы с ЭМ содержат динамическую модель системы, обладающую требуемым качеством. Адаптивные системы с идентификатором делятся по способу управления на

- прямой; - косвенный (непрямой).

При косвенном адаптивном упр сначала делается оценка параметров объекта, после чего на осн полученных оценок определяются требуемые значения параметров регулятора и производится их подстройка. При прямом адаптивном упр благодаря учёту взаимосвязи параметров объекта и регулятора производится непосредственная оценка и подстройка параметров регулятора, чем исключается этап идентификации параметров объекта. По способу достижения эффекта самонастройки системы с моделью делятся на

системы с сигнальной (пассивной)

системы с параметрической (активной) адаптацией.

1.13

Способы и средства транспортирования, автоматической подачи и ориентирования заготовок и деталей

Транспортирование заготовок и деталей.

На автоматическую сборку или дальнейшую обработку детали и заготовки могут подаваться поштучно и партиями в ориентированном или дезориентированном положении.

Транспортирования деталей каким-либо конвейером: ленточным, штанговым или другим, оснащенным базирующими эл-тами, например призмами, которые позволяют транспортирующим сис сохранить положение деталей при транспортировании к сборочной машине или к другому станку. Поштучная перевозка деталей может осуществляться транспортной тележкой рельсовой или безрельсовой. У сборочной машины деталь перегружается с конвейера или тележки каким-либо загрузочным устройством, в качестве которого может использоваться робот или манипулятор. Поштучное транспортирование деталей на короткое расстояние может осуществляться роботом и, или манипулятором напольным или портальным. Иногда сборочная позиция и позиция обработки заготовки могут быть объединены в одном автомате. Тогда перенос детали с одной позиции на другую может осуществляться тактовым поворотным столом, роботом, манипулятором. Очевидное преимущество указанных способов состоит в сохранении ориентированного, упорядоченного положения детали, которое она занимает на станке, и отсутствии необходимости в ее повторной ориентации у сборочного автомата.

Это важное преимущество может быть обеспечено и при транспортировании деталей партиями по несколько штук, в магазинах, кассетах, паллетах и другой транспортной таре, обеспечивающей сохранение ориентации деталей при транспортировании. Тара может быть специальной, рассчитанной только на определенный вид заготовки или детали, универсальной для транспортирования изделий различных наименований без переналадки, а также перелаживаемой – для транспортирования различных изделий.

Заготовки и некоторые изделия могут транспортироваться в неупорядоченном положении в соответствующей таре. Тара в этом случае представляет собой железный или пластмассовый ящик. Ориентированная на станке заготовка или деталь, попадая в этот ящик, теряет ориентацию, и для последующей сборки или продолжения обработки должна быть снова ориентирована с помощью ориентирующего устройства.

Для автоматической подачи в рабочую зону сборочного автомата детали должны быть ориентированы требуемым образом, для чего необходимо специальные ориентирующие устройства.

Автоматические манипуляторы имеют постоянную программу работы, которая не может так быстро меняться, как у роботов. Поэтому манипулятор может брать деталь или заготовку только в одном определенном месте, на которое он настроен. Манипулятор не может без посторонней помощи последовательно брать заготовки из ячеек кассеты, как робот. Чтобы манипулятор мог брать детали из ячеек кассеты, необходимо дополнительное устройство – тактовый стол, который должен перемешать кассету с деталями гак, чтобы они оказывались по очереди в зоне захвата манипулятором. Часто детали без кассеты устанавливают на тактовые столы, периодически падающие детали в рабочую зону.