5.7. Организация автоматизированного производства

Под автоматизацией производства понимают процесс, при кото­ром все или преобладающая часть операций, требующих физических усилий рабочего, передаются машинам и осуществляются без его непосредственного участия. За рабочим остаются лишь функции наладки, надзора и контроля.

Автоматизация производственного процесса достигается путем использования систем машин-автоматов, представляющих собой комбинацию разнородного оборудования и других технических устройств, расположенных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, контроля и управления для выполнения частичных процессов производства изделий.

Различают четыре основных направления автоматизации.

Первое направление — внедрение полуавтоматических и автоматических станков. Наивысшим достижением этого направления являются станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Они работают по заданной программе без непосредственного участия человека и изготавливают различные детали или выполняют определенные производственные операции. Использование станков с ЧПУ позволяет повысить производительность труда на каждом рабочем месте в 3 — 4 раза.

Второе направление — создание комплексных систем машин с автоматизацией всех звеньев производственного процесса. Типичным примером комплексных систем машин являются автоматические линии. Автоматическая линия (АЛ) представляющее собой объединение в единое производственное целое системы машин-автоматов с автоматическими механизмами и устройствами для транспортировки, контроля, накопления заделов, удаления отходов, а также управления.

Значительно шире границы эффективности у автоматических роторных линий (АРЛ), которые представляют собой разновидность автоматических линий, оснащенных специальным оборудованием на основе роторных машин и транспортирующих устройств.

Преимуществом роторных линий является также то, что на каждой из них одновременно можно обрабатывать несколько разных деталей.

В качестве третьего направления рассматривается конструирование и производство промышленных роботов, выполняющих в производственном процессе функции, подобные человеческой руке, и благодаря этому заменяющие движения человека.

Кроме автоматических линий в автоматизированном производстве используют робототехнические комплексы (РТК) для выполнения различных работ (механической обработки, сварки, кузнечно-прессовых и т.п.). При их внедрении требуется решение ряда задач, связанных с автоматизацией смены изделий и инструмента на оборудовании, транспортирования изделий согласно технологическому процессу.

В отличие от АЛ и АРЛ критерием функционирования РТК служит условие наиболее полной загрузки включенного в его состав оборудования. На загрузку оборудования оказывают влияние такие факторы, как трудоемкость выполняемых операций для всего изделия, схема компоновки РТК и выбор промышленного робота, соотношение времени работы оборудования и робота.

Для транспортирования заготовок и изделий в процессе обработки в РТК используются промышленные роботы (манипуляторы).

Четвертым, принципиально важным и перспективным направлением автоматизации является развитие компьютеризации и гибкости производств и технологий. Потребность в развитии гибкой автоматизации производства определяется усилением международной конкуренции, требующей быстрого обновления и освоения изделий, тенденцией работы на конкретного потребителя с соответствующим снижением серийного выпуска продукции.

Под гибкостью производства понимается его способность быстро и при минимальных затратах на том же оборудовании переходить на выпуск новой продукции. Основой гибких производственных систем (ГПС) является гибкий производственный модуль.

Гибкая производственная система (ГПС), являясь высшей формой автоматизации, включает в себя в различных сочетаниях оборудование с ЧПУ, РТК, ГПМ и различные системы обеспечения их функционирования.