6.8 Автоматизация производственных процессов в машиностроении

Место машиностроения в промышленности передовых стран. Тенденции развития мирового машиностроения. Задачи отечественного машиностроения по достижению паритета с машиностроением промышленно развитых стран. Виды автоматизированных производств и области их применения. Ступени автоматизации. Особенности автоматизации крупносерийного (массового) производства и мелкосерийного (единичного) производства.

Машиностроение является главной отраслью мировой промышленности: на него приходится примерно 35% стоимости мировой промышленной продукции и более 30% занятых в промышленности.

Машиностроение – главная по числу занятых, по стоимости продукции и соответственно по доле во всем промышленном производстве отрасль современной промышленности. Это объясняется тем, что именно оно в первую очередь обеспечивает все отрасли хозяйства орудиями производства (машинами, оборудованием, приборами и др.), а население – предметами потребления, в том числе и длительного пользования.

Совершенствование современного машиностроительного производства тесно связано с развитием технологии как науки. Велика роль технологии в интенсификации производства, повышении его рентабельности, улучшении качества выпускаемой продукции. Развитие и внедрение прогрессивных технологий характеризуется быстрой окупаемостью.

Современные тенденции раз­вития машиностроительных произ­водств характеризуются:

1. Усложнением машинострои­тельного производства. Происходит разделение стран на производителей массовой продукции и производи­телей высокотехнологичной науко­емкой продукции.

2.Снижением производ­ственных затрат. Производства, тре­бующие значительных природных, энергетических ресурсов, перено­сятся в развивающиеся страны.

3.Усилением специализации и кооперирования машинострои­тельных производств. Это обуслов­лено выгодами от увеличения мас­штабов производства.

4.Активизацией интеграци­онных процессов и усилением роли крупных интегрированных компаний, созданных на основе технологически и кооперационно связанных промыш­ленных хозяйствующих субъектов, выпускающих конкурентоспособную продукцию.

5.Обострением конкуренции на рынках продукции с высокой добавленной стоимостью и распро­странением национальных защитных мер во внешней торговле.

6.Переходом на смешанный тип организации производства.

Задачи российского машиностроения с целью достижения паритета с машиностроением промышленных стран:

• решение задач реструктуризации (оптимизации) производственных мощностей;

• внедрение передовых технологий и оборудования (в том числе через трансферт современных технологий),

• внедрение передовых методов и систем управления предприятиями на базе передовых информационных технологий,

• развитие инновационной деятельности,

• диверсификацию деятельности отечественных машиностроительных предприятий,

• подготовку и переподготовку кадров, вовлечение в деятельность машиностроительных предприятий высококвалифицированных специалистов (в том числе иностранных, а также граждан России, осуществляющих профессиональную деятельность за рубежом);

• внедрение системы менеджмента качества соответствующей требованиям международных стандартов;

• активное продвижение конкурентоспособной продукции на внутреннем рынке и динамичное развитие экспортного потенциала отечественного машиностроения.

Основная цель автоматизации производств (А.П.)- повышение производительности труда, улучшение качества выпускаемой продукции, создание условий для разумного использования ресурсов производства, соблюдение норм экологии, обеспечение высокого социального и культурного уровня общества. Различают частичную, комплексную и полную А.П.

• Частичная А.П. - автоматизация рабочего цикла машины, создание машин-автоматов и полуавтоматов.

• Комплексная А.П. - создание автоматических участков, цехов и заводов, которые функционируют как единый взаимосвязанный автоматический комплекс. Она целесообразна в условиях высокоразвитого производства на базе прогрессивной технологии и методов организации и управления с применением ЭВМ и других надежных технических средств и оборудования, включая промышленные роботы, действующие по заданной им самоорганизующейся программе при общем контроле за работой всего комплекса со стороны человека или ЭВМ.

• Полная А.П. - предусматривает управление комплексно-автоматизированным производством без участия человека; проводится, когда производство рентабельно, устойчиво, а при изменившихся условиях имеется научно-техническая база, позволяющая адаптироваться в автоматическом режиме на полный цикл производства по выпуску новой продукции, что характерно для гибкого автоматизированного производства (ГАП).

Ступени внедрения механизации или автоматизации по ГОСТ 14309-83 обозначается цифрами от 1-10:

1 – единичная технологическая операция.

2 – законченный технологический процесс

3 – система технологических процессов, выполняемых на производственном участке.

4 - система технологических процессов, выполняемых в пределах цеха.

5 - система технологических процессов, выполняемых в пределах группы технологических однородных цехов.

6 – система технологических процессов, выполняемых в пределах предприятия.

7 – система технологических процессов, выполняемых в пределах производства фирм или научно-производственных объединении.

8 - система технологических процессов, выполняемых в пределах территориально-экономического региона.

9 - система технологических процессов, выполняемых в пределах отрасли промышленности.

10 - система технологических процессов, выполняемых для всей промышленности страны.

На машиностроительных заводах с массовым и крупно-серийным типом производства выделяются следующие стадии организации автоматизированного производства: 

1) использование автоматов и полуавтоматов без переналадки для производства изделий (деталей) единичных наименований с массовым выпуском или крупных серий; здесь полностью автоматизирован рабочий цикл, участие рабочих ограничено обслуживанием станков и их переналадкой; 

2) использование автоматических и полуавтоматических станочных линий, обеспечивающих выполнение разнообразных операций обработки деталей, сборки изделий, технического контроля и упаковки; на таких линиях автоматизирован не только рабочий цикл, но и ряд вспомогательных операций, таких как перемещение, установка, закрепление деталей (изделий), их установка и т.д. 

Можно выделить три стадии автоматизации мелкосерийного и единичного производства на базе использования фрезерных станков с чпу, многоцелевых станков типа обрабатывающих центров и создания ГПС. Каждая из указанных стадий автоматизации производства в настоящее время находится в непрерывном развитии. 

Автоматические линии и их классификация по основным и конструктивно-компоновочным признакам. Целевые механизмы автоматических линий. Транспортные системы, системы накопления заделов. Автоматизация процесса удаления отходов и их переработка.

Признаки, характеризующие автоматические линии:

• Наличие автоматических действующих устройств, обеспечивающих передачу детали от станка к станку, так называемый межстаночный транспорт.

• Автоматизированная загрузка деталей на станок и снятие детали со станка

• Наличие вспомогательных устройств для удаления стружки из зоны резания , а также от станков.

• Наличие устройств и механизмов , осуществляющих контроль деталей.

• Наличие устройств диагностики состояния самого оборудования.