ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ПРЕИМУЩЕСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

Основные направления автоматизации

Под автоматизацией технологических процессов понимают применение энергии неживой природы в технологическом процессе или его составных частях для выполнения и управления ими без непосредственного участия человека, осуществляемое в целях сокращения трудовых затрат, улучшения условий производства, повышения объема выпуска и качества продукции.

Функции человека при этом — контроль за работой машины, устранение отклонений от заданного процесса (подналадка), наладка автоматизированной машины на обработку другого изделия. Человек не принимает непосредственного участия в изготовлении каждого изделия, а в освобожденное время на него возлагаются функции обслуживания ряда автоматов. Рабочий получает высокую квалификацию и становится наладчиком, стирается грань между рабочим и инженерно-техническим работником.

В машиностроении широко используют полуавтоматы и автоматы.

В полуавтоматах цикл работы машины автоматический, в станках автоматизирован: подвод инструментов с ускоренной подачей, переключение ускоренной подачи на рабочую, работа на рабочей подаче до выхода инструмента (перебег), переключение с рабочей подачи на ускоренную обратную, остановка суппорта (стола) в конце обратного хода.

Указанный цикл может быть повторен после того, как произведена разгрузка готовой детали, загрузка и закрепление новой заготовки, включение подачи станка только при воздействии рабочего.

В автоматах все рабочие и вспомогательные переходы и ходы осуществляются без участия рабочего. В них не автоматизированы только вспомогательные переходы по контролю и наладке автоматов.

В ГОСТах единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП) предусматривается качественная и количественная оценки состояния автоматизации технологических процессов.

Качественную оценку производят по трем показателям: виду, ступени, категории.

По виду различают частичную и полную, единичную и комплексную, первичную и вторичную автоматизацию.

Под частичной автоматизацией понимают автоматизацию технологических процессов или их систем, при которой часть затрат энергии людей заменена затратами энергии неживой природы, включая управление.

Под полной автоматизацией понимают автоматизацию технологических процессов и их систем, при которой все затраты людей заменены затратами неживой природы, исключая управление при механизации и включая его при автоматизации.

Под единичной автоматизацией понимают частичную или полную автоматизацию одной первичной составной части технологических процессов или системы технологических процессов, включая управление при автоматизации. Например, в токарной операции может быть автоматизирована загрузка или разгрузка деталей, автоматизирована одна из нескольких операций обработки деталей и т.п.

Под комплексной автоматизацией понимают частичную или полную автоматизацию двух или более первичных составных частей технологического процесса или системы технологических процессов, включая управление при автоматизации. В случае автоматизации всех без исключения первичных составных частей получают полнокомплексную автоматизацию. Например, все пять операций технологического процесса автоматизированы.

Автоматизация проводится в несколько этапов. Под первичной автоматизацией понимают автоматизацию технологических процессов или их систем, в которых до проведения автоматизации использовалась только энергия людей. Под вторичной автоматизацией понимают автоматизацию технологических процессов или их систем, в которых до ее проведения использовалась энергия и людей и неживой природы. Например, заменены автоматические контрольные устройства, установленные на станке, на более совершенные, обеспечивающие большую точность и производительность или более длительный срок эксплуатации устройства.

Ступень внедрения автоматизации от одной операции до всей промышленности по ГОСТу обозначается цифрами от 1 до 10:

  • 1 — единичная технологическая операция;
  • 2 — законченный технологический процесс;
  • 3 — система технологических процессов, выполняемых на производственном участке (отделении);
  • 4 — система технологических процессов, выполняемых в пределах цеха (в системе участков);
  • 5 — система технологических процессов, выполняемых в пределах группы технологически однородных цехов;
  • 6 — система технологических процессов, выполненных в пределах предприятия (в системе групп цехов);
  • 7 — система технологических процессов, выполняемых в пределах производственных фирм или научно-производственных объединений (в системе отдельных предприятий);
  • 8 — система технологических процессов, выполняемых в пределах территориально-экономического региона (в системе отдельных фирм объединений);
  • 9 — система технологических процессов, выполняемых в пределах отрасли промышленности (в системе регионов);
  • 10 — система технологических процессов, выполняемых на уровне промышленности всей страны (в системе отраслей).

При автоматизации процессов часть штучного времени Тшт на выполнение процесса производится машиной без участия рабочего Тм и часть времени — с участием рабочего Тр. Отношение машинного времени Тм к общему времени выполнения операции процесса Тшт называют коэффициентом автоматизации'.

В штучное время входит время рабочих, а иногда и холостых ходов, не перекрываемых ручным временем, например, быстрый подвод инструмента к детали (вспомогательный ход) на автомате или подача прутка в рабочую зону и его закрепление на прутковом автомате (вспомогательные переходы). Чем меньше времени затрачивается на вспомогательные переходы и ходы, тем больше производительность станка.

Для повышения коэффициента автоматизации нужно сокращать время на заточку, смену, установку и регулирование инструмента, на ремонт и регулирование механизмов машины (станка), на заправку материала или заготовки, уборку отходов, сдачу готовых деталей, ликвидацию брака вследствие нарушения настройки станка, подготовку к сдаче и сдачу станков в конце смены и т.п. Чем выше коэффициент автоматизации, тем меньше участие рабочего в операции.

Баланс производительности станков-автоматов и автоматических линий представлен на рис. 3.1.

Из этого рисунка видно, какие простои имеют место и каков их удельный вес в производстве продукции. К потерям первого вида относятся все холостые ходы машины-автомата в общем цикле производства детали (подача материалов, фиксация, зажим заготовки, подводы и отводы рабочих органов, переключения механизмов и др.), к потерям второго вида — простои при смене, установке и регулировке режущего инструмента и т.д., к потерям третьего вида — простои при ремонте механизмов машины, к потерям четвертого вида — простои при уборке отходов, сдаче готовых деталей и получении заготовок, сдаче смены, отсутствии заготовок, рабочих и др., к потерям пятого вида — брак изделий вследствие наладки или нарушения настройки станка, брак, выявленный в процессе обработки, брак материала и т.д., к потерям шестого — вида время переналадки машин в связи с переходом на изготовление другого изделия, время замены технологической оснастки, управляющих программ, приспособлений и др.

Схема баланса производительности и проблемы автоматизации производства

Рис. 3.1. Схема баланса производительности и проблемы автоматизации производства: I — автоматизации цикла; II — смены и регулирования режущего инструмента;

III — долговечности и надежности оборудования; IV — автоматизации управления производством; V — автоматизации контроля и стабильности качества; VI — мобильности производства; Л"—технологическая производительность машины без учета потерь времени на холостые ходы; Q1 и Q2 — производительность с учетом соответственно затрат времени на холостые ходы и потерь по вине инструмента;

0ф — фактическая производительность машины

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >