Тема 1.: Подготовка технологических процессов и производств к автоматизации: модернизация и автоматизация оборудования, диспетчеризация

План лекциий

1.1. Предпосылки для создания ГАП.

1.2. Уровни автоматизации производства.

1.3. Особенности автоматизации серийного производства.

1.4. Общие понятия и определения.

1.5. Достоинства и недостатки ГАП.

1.1. Предпосылки для создания гап

Среди большого количества предпосылок следует выделить:

• квалификация обслуживающего персонала и структура предприятия и рабочих мест;

• технические и организационные предпосылки. Первая часть предпосылок в особых комментариях не нуждается. Об этом нельзя только забывать, потому что экономичность, надежность и работоспособность ГАП здесь имеет прямую зависимость.

Техническими и организационными предпосылками для создания ГАП с высоким коэффициентом его использования кроме наличия устройств диагностирования и наблюдения, кроме достаточных производственных мощностей и спектра обрабатываемых деталей, наличия достаточного количества заготовок, ревущего инструмента и вспомогательных средств являются также организационные параметры для управления производством и для планирования работы этого производства.

Среди множества предпосылок для создания ГАП можно выделить в их взаимосвязи следующие:

• стремление потребителя к увеличению многообразия выпускаемой продукции для ее наиболее эффективного использования;

• повышение производительности обработки и резкое сокращение численности обслуживающего персонала;

• дальнейшее развитие станков с ЧПУ, особенно многоцелевых и станков с автоматической сменой многошпиндельных головок;

• появление и широкое распространение станочных модулей, что позволяет строить системы по блочному принципу;

• разработка и внедрение унифицированного транспортно- складского и контрольно-измерительного оборудования;

• быстрое развитие вычислительной техники, систематическое снижение ее стоимости;

• повышение надежности работы систем за счет оснащения их устройствами диагностики неисправностей;

• повышение коэффициента загрузки оборудования на основе использования принципов "безлюдной" технологии;

• оптимизация технологических процессов на основе использования средств вычислительной техники и систем адаптивного управления;

• уменьшение потерь при переходе от одной номенклатуры изделий к другой вследствие получения возможности работы "смешанными партиями" в зависимости от требований производства.

Резюмируя сказанное актуальность создания и внедрения ГАП в индивидуальное и серийное производство с целью их автоматизации можно представить следующим образом (рис.3).

1.2. Уровни автоматизации производства

Автоматизация производства - комплекс мероприятий по разработке высокоинтенсивных технологических процессов и создания на их основе высокопроизводительного оборудования, выполняющего технологические и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека. Различают четыре уровня автоматизации.

Первый уровень автоматизации предполагает, как правило, управление последовательностью и характером движений с целью получения заданной формы, размеров и качества поверхности на обрабатываемой детали. Наибольшее воплощение этот уровень нашел в технологическом оборудовании с ЧПУ, где обеспечивается возможность оптимально осуществлять эти функции управления на практически почти неограниченной номенклатуре деталей.

На. втором уровне автоматизации кроме цикла обработки осуществляется автоматизация постановки и снятия деталей со станка - автоматизация загрузки. Это весьма эффективная область автоматизации, позволяющая рабочему обслуживать несколько технологических единиц оборудования, т.е. перейти к многостаночному обслуживанию.

Третий уровень автоматизации кроме автоматизации цикла обработки и загрузки деталей предполагает автоматизацию следующих функция, ранее выполняемых станочником:

• контроль за состоянием инструмента и своевременной его замены (контроль за фактическим ресурсом каждого инструмента и размерный контроль положения режущих кромок);

• контроль качества обрабатываемых деталей (размеров, а в необходимых случаях и обрабатываемой поверхности);

• контроль и подналадка технологического процесса (адаптивное управление);

• контроль за состоянием станка и удалением стружки.

Четвертый уровень автоматизации предполагает автоматическую переналадку оборудования на обработку изделия другого наименования. То есть автоматически переналаживаются станки, приспособления, инструмент, циклы и режимы обработки, загрузочные устройства, контрольные системы и т.д.

Такое оборудование практически является не критичным к размеру обрабатываемых партий деталей, пригодно к выпуску сборочных комплектов деталей, необходимых для обеспечения ритмичной работы сборочных цехов, позволяет существенно сократить объемы незавершенного производства, свести к минимуму производственный цикл изготовления изделий.