Tehnološki procesi v strojništvu. Avtomatizirani sistemi za nadzor procesov

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Tehnološki proces je osnova vsake proizvodne operacije. Vključuje niz postopkov, ki se izvajajo v določenem zaporedju, katerih delovanje je usmerjeno v spremembo oblike, velikosti in lastnosti proizvedenega izdelka. Glavni primeri tehnoloških procesov so mehanska, toplotna, kompresijska obdelava. Pa tudi montaža, oprema, tlačna obdelava in še veliko več. V pogojih tovarniške proizvodnje je za izvajanje takšnih procesov in obdelavo tehnološke dokumentacije odgovoren oddelek glavnega tehnologa. Strokovnjaki oddelka nadzorujejo pravilnost operativnih trenutkov. Ustrezno zasnovani in dobro organizirani tehnološki procesi v strojništvu in proizvodnji katere koli druge ravni omogočajo izvedbo potrebnih postopkov za izdelavo ustreznih izdelkov z minimalnostroški. Tako materialno kot močno in začasno.

Strojništvo kot vrsta proizvodnje

Za inženiring kot sektorsko vrsto proizvodnje je značilna uporaba univerzalne opreme, zaradi katere se izvaja obdelava delov različnih velikosti in oblik, univerzalnih napeljav in merilnih orodij. Ta industrija ne zagotavlja samo avtomatiziranega delovanja naprav, temveč tudi uporabo fizičnega človeškega dela - navsezadnje se precejšnja količina procesov strojegradnje izvaja prav z ročnim delom in prizadevanji visoko usposobljenih delavcev. V takih obratih so stroški različnih delov pogosto ocenjeni kot precej višji, čeprav je produktivnost veliko nižja. Predstavništva takšnega strojništva vključujejo turbine, ladjedelništvo, kemične tovarne, pa tudi podjetja težkega inženiringa. Poleg tega so danes med sodobnimi strojegradniškimi obrati, ki delujejo za množično ali serijsko proizvodnjo, eksperimentalne raziskovalne delavnice, kjer se izvajajo dela za ustvarjanje novih modelov strojev v enem samem izvodu - in to je prerogativ individualne strojne proizvodnje.

Vendar je vseeno vredno poudariti, da je domači inženiring namenjen množični proizvodnji avtomobilov. Hkrati je tehnološki proces projektiranja in izdelave delov usmerjen v proizvodnjo velikega števila enakih izdelkov v daljšem časovnem obdobju. Hkrati je usmerjen v ozko specializacijo.delovna mesta, polavtomatski stroji, strojna orodja, modularne inštalacije. Posebna oprema, razpoložljivost univerzalnih orodij in široka zamenljivost delov omogočajo usklajevanje tehnološkega procesa z avtomatiziranimi krmilnimi sistemi.

Elementi strojne proizvodnje. Nianse

Kot v vsakem tehnološkem procesu tudi strojništvo predvideva obvezno razdelitev delovnih postopkov na določena področja dejavnosti z doseganjem določenega rezultata na tem področju reprodukcije. Tukaj je pomembno razlikovati in ločiti bistveno različne operativne trenutke drug od drugega.

Katere elemente tehnološkega procesa predstavlja standardna procesija strojegradnje? Razmislite o njih:

1. Tehnološka operacija - sestavni del celotnega procesa, med katerim se izvaja obdelava obdelovancev, ki jih izvaja eno orodje (pila, rezalnik) na enem delovnem mestu (na primer strojno orodje). Hkrati lahko delo opravlja en ali več delavcev hkrati. Glede na količino dodeljenega dela je lahko tehnološka operacija enostavna ali zapletena. Slednje pa je mogoče razpršiti na sestavne ločene dele, ki se imenujejo instalacije v proizvodnji.
2. Tehnološka montaža je sestavni del operacije, ki se izvaja na delovnem mestu v stanju nespremenjene vpetosti obdelovanca.
3. Položaj je sestavni del operacije, ki se izvaja v pogojih nespremenjenega položajaobdelovanec glede na orodje (brez upoštevanja tistih premikov, ki so posledica delovnih premikov samega obdelovanca ali orodja).
4. Prehod je sestavni del operacije, ki jo spremlja stalni režim delovanja stroja ali orodja.
5. Prehod je del prehoda, ki povzroči odstranitev plasti kovine (ali drugega materiala, če ni kovina).
6. Delovni sprejem - zaključeno dejanje uslužbenca tovarniške strojno-gradbene delavnice, ki ga spremlja pritrditev ali odstranitev rezalnega orodja, samega obdelovanca itd.

Struktura tehnoloških procesov. Essence

Samo strukturo strojništva predstavlja prehod končnega izdelka skozi več različnih procesnih faz. Te faze pogosto predstavljajo faza nabave, faza obdelave in faza montaže. Toda kaj pravzaprav je vsaka od faz v strukturi strojništva?

pripravljalna faza

Za fazo nabave je značilna izvedba postopkov za pridobitev praznin na naslednje načine:

1. Ulivanje - vključuje polnjenje posode, kalupa ali votline z materialom, ki je v tekočem agregacijskem stanju.
2. žigosanje je postopek plastične deformacije materialov s prilagajanjem njihove oblike in velikosti.
3. Stiskanje - testiranje objektov na trdnost (gostota, tesnost) hidravlične ali pnevmatske narave v procesu pritiska.
4. Pristanek je kovaška operacija,ki sestoji iz deformacije obdelovanca z delnim vlekom, da se ustvari zadebelitev predmeta z zmanjšanjem njegove dolžine.
5. Rezanje in upogibanje kovin je proces deformiranja ali delitve kovinske cevi, pločevine ali ulivanja na njene sestavne dele.
6. Rezanje zvitka ali pločevinastega materiala - izsekavanje, prebijanje, rezanje in obrezovanje kovinskega materiala, ki se izvaja z namenom, da se kompleksna kovinska konstrukcija razdeli na ločene segmente.

Ob koncu postopkov nabavne faze se izvede prehod na drugo stopnjo v strukturi strojništva.

Korak obdelave

Faza obdelave vključuje proces pretvarjanja različnih proizvodnih surovcev v končne dele. Katere metode obdelave določajo tehnološki proces strojništva v drugi fazi proizvodnega dela? Razmislite o njih:

1. Obdelava kovin je niz mehanskih procesov spreminjanja oblik, velikosti in kakovosti zlitin in kovin.
2. Toplotna obdelava je postopek nanašanja toplote na kovino, da bi ji dali potrebne lastnosti (zlasti primerno velikost in obliko).
3. Kemična obdelava - proces kemičnega delovanja na kovino s ciljnim uničenjem zlitin z jedkanjem v raztopinah alkalij in kislin.
4. Kemijsko-termična obdelava je kombiniran učinek na obdelovanec toplotnega in kislinsko-baznega postopka, med katerim je površina jeklenih delov nasičena z ogljikom.
5. Plazemska obdelava je postopek obdelave materiala, ki se izvaja z uporabonizkotemperaturna plazma, ki nastane z visokofrekvenčnimi ali obločnimi plazemskimi gorilniki, da se spremenijo lastnosti tega materiala.
6. Galvanizacija je tehnologija prevleke ene kovine z drugo z uporabo elektrolitske spojine.
7. barvanje - brušenje, poliranje in premazovanje materiala z barvami ali laki, da bi mu dali estetsko dovršen videz.
8. Varjenje je postopek pritrditve delov, da jih varno povežemo v eno samo strukturo.
9. Pasivacija - obdelava površine po varjenju s posebno snovjo, ki se v enakomernem sloju nanese na površino materiala.

Na koncu deformacije materialov, rezanja in upogibanja kovine, pa tudi po obdelavi izdelkov z eno od metod, posebej zasnovanih za doseganje določenega rezultata, je prehod v tretjo fazo tehnološkega procesa izvedeno.

Korak montaže

Zadnja faza tehnološkega procesa strojništva predvideva kolektivne dogodke in ravnanje kovinskih izrezkov. Povezovanje različnih kovinskih profilov je možno na več načinov:

1. Pakiranje posameznih montažnih enot v en sam celoten končni izdelek.
2. Prilagoditev-dostava.
3. Preizkusite povezavo komponent v eno kovinsko konstrukcijo.

Problemi strojništva v Rusiji

Prevladujoči izziv je še vedno potreba po večji prenovi. Problem zaostajanja domačihproizvodnja iz svetovnega gospodarstva je neposredno povezana z nizko donosnostjo takšnih vej strojne proizvodnje, kot so izdelava instrumentov, strojegradnja, računalniška tehnologija, elektronska in elektroindustrija. To težavo je treba čim prej rešiti.

Odvisno od narave in smeri lahko temeljne probleme strojništva v domači proizvodnji združimo v ločene bloke. To je:

1. Slabosti v razvoju strojno-gradbenega kompleksa - težava je posledica nizkih stopenj rasti vodilnih industrij, znatnega upada proizvodnje, prekinitve tehnoloških vezi, izpada posameznih podjetij, nizke stopnje obnove opreme glede na raven proizvodnje.
2. Pomanjkanje sredstev za strukturno prilagajanje - nezadostno razvito razvejanje smeri dejavnosti domače strojne industrije zahteva ponovno profiliranje, za to pa ni dovolj sredstev. Poleg tega industrija zahteva zmanjšanje nesorazmerja v stopnjah rasti posameznih segmentov reprodukcije: nekje je treba optimizirati strukturo operativnih tehnologij, nekje dopolniti proizvodni proces z manjkajočimi zmogljivostmi.
3. Slabosti v kakovosti izdelanih izdelkov - neskladnost izdelanih strojev (njihova velika večina) s stroji svetovnih standardov, pa tudi nizka zanesljivost proizvedenih vozil vodi do odpovedi njihove končne izdelave. modelov že eno leto po aktivnem delovanju. Delež takšnih proizvodnih zmogljivosti je 20-30% v skupni specifični težiproizvedeni modeli.

Avtomizacija tehnoloških procesov

Automatizirani krmilni sistemi na področju strojništva so primarni vir povečevanja proizvodnih zmogljivosti v celotnem segmentu strojništva. Kaj to pomeni?

Proizvodna avtomatizacija je danes glavna smer, v kateri se giblje proizvodnja celega sveta. Vse, kar se je prej izvajalo na račun človekove delovne sposobnosti, njegove fizične moči in intelektualnih sposobnosti, vse to v današnjem času se spušča na tehnologijo, ki samostojno upravlja tehnološke cikle in spremlja njihovo izvajanje. Hkrati je vloga osebe zmanjšana na minimum - le opazovati mora pravilnost izvajanja vseh tistih dejanj, ki so usmerjena v optimizacijo domače proizvodnje, s strani avtomatiziranih sistemov. Preprosto je.

Avtomatizacija tehnoloških procesov v strojništvu se izvaja s sklopom operacij, ki vključujejo zagon, zaustavitev, vzdrževanje ali spreminjanje procesa obratovalnega dela na objektu kot celoti. Resnično igra pomembno vlogo pri razvoju industrije kot celote. Vrednost posameznih strojev, naprav, enot, naprav, strojnih sklopov je v bistvenem vplivu na oblikovanje bistveno novega delovnega procesa v strojegradnji kot celoti. Navsezadnje so upravljani predmeti v avtomatizaciji precej raznoliki in neverjetno učinkoviti v svojem predvidenem namenu.

Zamenjava človeškega dela lahkose izvaja v smislu delne ali absolutne zamenjave. Proces strojništva poteka bodisi v celoti zaradi najnovejših naprav za avtomatizacijo bodisi z delno zamenjavo človeškega dela. Vse tovarne nimajo možnosti, da bi človeškega dela popolnoma nadomestile z avtomatiziranimi. Nekdo nima dovolj zmogljivosti za to, nekdo nima opreme, nekdo pa nima spretnosti za delo s tako nenavadno, a hkrati izjemno učinkovito metodo nadzora procesa.

Objekti za avtomatizacijo

A ne le človeške roke danes lahko nadomestijo mehanizirane naprave z visoko natančno opremo, ki se zna odzvati na najmanjše pripombe upravljavca avtomobila. Poleg tega, da obstaja neposredna zamenjava osebe na stroju s specializirano inštalacijo, je vzporedno možna avtomatizacija naslednjih vidikov v procesu strojništva:

1. Proizvodni proces - vse delo, ki ga človek opravlja vsak dan z refleksnim ponavljanjem dejanj, ki se izvajajo na stroju, lahko popolnoma neprekinjeno nadomesti stroj.
2. Oblikovanje - kot je navedeno zgoraj, ni mogoče pregledati le rezultatov človeškega fizičnega dela in jih prilagoditi njihovim proizvodnim potrebam. Tudi intelektualno delo je predmet avtomatizacije. Poleg tega so nekateri izračuni in sestavljanje algoritmov, ki so predmet elektronskega računalništva, osnova za pravilno računalniško podprto načrtovanje.
3. Organizacija - nekateri vidiki distribucijskih funkcij za specifično izvajanje dejanj avtomatizirane strukture so predmet samo zunanjega nadzora. Vse ostalo tehnika naredi sama.
4. Načrtovanje - izračuni in identifikacija prihajajočih nalog, ki jih je treba dokončati v prihodnosti, so dodeljeni tudi "pametni elektroniki".
5. Nadzor - za upravljanje procesa dela z avtomatiziranimi napravami, ki sestavljajo stroje, je dovolj, da izvajate preproste manipulacije s tipkami, medtem ko stojite na nadzorni plošči.
6. Znanstvene raziskave - vsi matematični vidiki in značilnosti napačnih izračunov rasti produktivnosti strojegradnega obrata v dinamiki so prav tako predmet avtomatiziranih računalniških sistemov.
7. Poslovni procesi - če želite, lahko izračunate razmerje med vašim dobičkom in mejnim dohodkom od vodenja strojegradnje, saj lahko računalniška oprema naredi vse za človeka.

Dignity

Cilj avtomatizacije procesov je povečati produktivnost dela skupaj s splošnim izboljšanjem kakovosti izdelkov in uvedbo visokotehnološke opreme. Z njegovo pomočjo je mogoče optimizirati upravljanje strojne proizvodnje, premakniti osebo iz industrijskih con, nevarnih za zdravje. In tudi za povečanje zanesljivosti in podvojitev donosnosti natančnega inženiringa. Ker avtomatizacija poveča pretvorljivost in skrajša čas obdelave pri načrtovanju.

1. Kateri so pozitivni vidiki avtomatizacije delovnih trenutkov v strojno-gradbenem kompleksu? Razmislite o njih:
2. Najprej lahko zaposlene, ki delajo v posebej težkih fizičnih pogojih, rešite monotonega in težkega fizičnega dela. Stroj lahko naredi vse za človeka.
3. Drugič, zaposlene lahko rešite pred bivanjem na delovnem mestu v poklicno nevarnih razmerah (pod zgibnim okvirjem avtomobila, za mehanskim strojem za rezanje kovin in drugo).
4. Tretjič, prerogativa, da avtomatiziranemu sistemu postavi tiste naloge, ki bi glede na fizične zmožnosti osebe bile izven njegove moči. Govorimo o blokih velike teže, hitrostne izvedbe naloge, vzdržljivosti in podobnih merilih.
5. Četrtič, glavna značilnost avtomatizacije delovnega toka je, da pozitivno vpliva na rast gospodarskih kazalnikov tako podjetja kot industrije kot celote.

pomanjkljivosti

Vendar pa obstajajo tudi negativni vidiki pri zamenjavi človeškega dela z avtomatiziranim. Prometni inženiring, proizvodnja strojev ali katero koli drugo panožno industrijsko podjetje se v procesu avtomatizacije dela sooča z naslednjimi negativnimi niansami:

• odpuščanja delovnih mest;
• tehnične omejitve;
• obstoječe varnostne grožnje;
• nepredvidljivost stroškov implementacije in razvoja;
• visoke začetne cene.

Tehnološka dokumentacija

Vsako delo, ki temelji na nabavi, obdelavi in montaži delov v strojništvu, mora spremljati priprava in izvedba ustreznih dokumentov. Oblika kartic in njihova sestava v splošnem naboru dokumentov je odvisna od vrste tehnološkega procesa (skupinsko, standardno, posamezno), vrste proizvodnje in stopnje uporabe avtomatiziranih krmilnih sistemov v podjetju. Na podlagi teh meril in ob upoštevanju stopnje zahtevane podrobnosti podatkov se lahko predstavitev in vsebina transakcij v dokumentih ter njihova popolnost močno razlikujejo.

Najpogosteje nabor dokumentov za tehnološki proces vključuje zemljevid poti, operacijsko dvorano, skico zemljevida, seznam orodja, seznam tehnoloških dokumentov in seznam materialov.