Technologiniai procesai mechaninėje inžinerijoje. Automatizuotos procesų valdymo sistemos

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Technologinis procesas yra bet kokios gamybos operacijos pagrindas. Tai apima tam tikra seka atliekamų procedūrų rinkinį, kurio veiksmais siekiama pakeisti gaminamo gaminio formą, dydį ir savybes. Pagrindiniai technologinių procesų pavyzdžiai yra mechaninis, terminis, kompresinis apdirbimas. Taip pat surinkimas, įranga, apdorojimas slėgiu ir daug daugiau. Gamyklos gamybos sąlygomis už tokių procesų vykdymą ir technologinės dokumentacijos apdorojimą atsakingas vyriausiojo technologo skyrius. Skyriaus specialistai kontroliuoja eksploatacinių momentų teisingumą. Tinkamai suprojektuoti ir organizuoti technologiniai procesai mechaninėje inžinerijoje ir bet kokio kito lygio gamyboje leidžia atlikti reikiamas procedūras atitinkamų gaminių gamybai su minimaliomis sąnaudomis.išlaidas. Ir materialus, ir stiprus, ir laikinas.

Mechanikos inžinerija kaip gamybos rūšis

Inžinerijai, kaip sektorinei gamybos rūšiai, būdingas universalios įrangos naudojimas, dėl kurio atliekamas įvairių dydžių ir formų detalių, universalių tvirtinimo detalių ir matavimo priemonių apdirbimas. Ši pramonė užtikrina ne tik automatizuotą įrenginių valdymą, bet ir fizinio žmogaus darbo panaudojimą – juk nemaža dalis mašinų gamybos procesų atliekama būtent rankų darbu ir aukštos kvalifikacijos darbuotojų pastangomis. Tokiose gamyklose įvairių dalių savikaina dažnai vertinama daug didesnė, nors produktyvumas gerokai mažesnis. Tokios mechaninės inžinerijos atstovybės yra turbinų, laivų statybos, chemijos gamyklos, taip pat sunkiosios inžinerijos įmonės. Be to, šiandien tarp modernių mašinų gamybos gamyklų, kurios dirba masinei ar serijinei gamybai, yra eksperimentinių tyrimų dirbtuvės, kuriose dirbama kuriant naujus mašinų modelius vienu egzemplioriumi – ir tai yra individualios mašinų gamybos prerogatyva.

Tačiau vis tiek verta pabrėžti, kad vidaus inžinerija yra skirta masinei automobilių gamybai. Tuo pačiu metu detalių projektavimo ir gamybos technologinis procesas yra orientuotas į didelio kiekio identiškų gaminių gamybą per ilgą laiką. Kartu siekiama siauros specializacijos.darbo vietos, pusiau automatinės staklės, staklės, moduliniai įrenginiai. O speciali įranga, universalių įrankių prieinamumas ir platus dalių pakeičiamumas leidžia derinti technologinį procesą su automatizuotomis valdymo sistemomis.

Mašinų gamybos elementai. Niuansai

Kaip ir bet kuriame technologiniame procese, mechanikos inžinerija numato privalomą darbo procedūrų skirstymą į konkrečias veiklos sritis, siekiant konkretaus rezultato šioje reprodukcijos srityje. Čia svarbu atskirti ir atskirti vienas nuo kito iš esmės skirtingus veikimo momentus.

Kokius technologinio proceso elementus reprezentuoja standartinė mašinų gamybos eiga? Apsvarstykite juos:

1. Technologinė operacija - neatskiriama viso proceso dalis, kurios metu atliekamas ruošinių apdirbimas, atliekamas vienu įrankiu (dilde, freza) vienoje darbo vietoje (pavyzdžiui, stakle). Tuo pačiu metu darbus gali atlikti vienas arba keli darbuotojai vienu metu. Atsižvelgiant į pavestų atlikti darbų kiekį, technologinė operacija gali būti paprasta arba sudėtinga. Pastarieji savo ruožtu gali būti išskaidyti į atskiras sudedamąsias dalis, kurios gamyboje vadinamos instaliacijomis.
2. Technologinis įrengimas yra neatsiejama operacijos, atliekamos darbo vietoje nepakitusio ruošinio suspaudimo būsenoje, dalis.
3. Padėtis yra neatsiejama operacijos dalis, kuri atliekama nepakitusios padėties sąlygomisruošinys, palyginti su įrankiu (neatsižvelgiant į judesius, atsirandančius dėl paties ruošinio arba paties įrankio darbinių judesių).
4. Perėjimas yra neatskiriama operacijos dalis, kurią lydi nuolatinis mašinos ar įrankio veikimas.
5. Praėjimas yra perėjimo dalis, dėl kurios pašalinami metalo (arba kitos medžiagos, jei tai ne metalo) sluoksniai.
6. Darbinis priėmimas - gamyklos mašinų gamybos cecho darbuotojo atliktas veiksmas, lydimas pjovimo įrankio, paties ruošinio ir tt pritvirtinimo arba nuėmimo.

Technologinių procesų struktūra. Essence

Pati mechanikos inžinerijos struktūra yra gatavo produkto perėjimas per kelis skirtingus apdorojimo etapus. Dažnai šie etapai yra pirkimo, apdorojimo ir surinkimo etapai. Bet kas tiksliai yra kiekviena iš mechanikos inžinerijos struktūros fazių?

Parengiamasis etapas

Pirkimo etapui būdingas ruošinių gavimo procedūrų vykdymas šiais būdais:

1. Lietimas – apima talpyklos, formos ar ertmės užpildymą medžiaga, kuri yra susikaupusi skystoje būsenoje.
2. Štampavimas – tai plastinės medžiagų deformacijos procedūra, koreguojant jų formą ir dydį.
3. Presavimas – hidraulinio arba pneumatinio pobūdžio objektų stiprumo (tankio, sandarumo) bandymas spaudžiant.
4. Tūpimas yra kalvystės operacija,kuri susideda iš ruošinio deformacijos su daline grimzle, siekiant sukurti objekto sustorėjimą sumažinant jo ilgį.
5. Metalo pjovimas ir lenkimas – tai metalinio vamzdžio, lakšto ar liejimo deformavimo arba padalijimo į sudedamąsias dalis procesas.
6. Ritininės arba lakštinės medžiagos pjovimas – metalinės medžiagos perforavimas, štampavimas, pjovimas ir apipjaustymas, atliekamas siekiant padalinti sudėtingą metalo konstrukciją į atskirus segmentus.

Pasibaigus pirkimo etapo procedūroms, mechanikos inžinerijos struktūroje atliekamas perėjimas į antrąjį etapą.

Apdorojimo veiksmas

Apdorojimo fazė apima įvairių gamybos ruošinių pavertimą gatavomis dalimis. Kokie apdirbimo būdai lemia mechanikos inžinerijos technologinį procesą antrajame gamybos darbų etape? Apsvarstykite juos:

1. Metalo apdirbimas – tai mechaninių procesų rinkinys, keičiantis lydinių ir metalų formas, dydžius ir kokybę.
2. Šiluminis apdorojimas – tai metalo apdorojimo šiluma procesas, siekiant suteikti jam reikiamas savybes (ypač tinkamo dydžio ir formos).
3. Cheminis apdorojimas – cheminio poveikio metalui procesas, tikslingai sunaikinant lydinius ėsdinant šarmų ir rūgščių tirpaluose.
4. Cheminis ir terminis apdorojimas – tai bendras šiluminio ir rūgščių-šarmų proceso, kurio metu plieninių dalių paviršius prisotinamas anglies, poveikis ruošiniui.
5. Plazminis apdorojimas yra medžiagų apdorojimo procedūra, atliekama naudojantžemos temperatūros plazma, generuojama aukšto dažnio arba lankiniais plazminiais degikliais, siekiant pakeisti šios medžiagos savybes.
6. Cinkavimas yra vieno metalo padengimo kitu, naudojant elektrolitinį junginį, technologija.
7. Dažymas – medžiagos šlifavimas, poliravimas ir padengimas dažais ar lakais, kad būtų estetiškai išbaigta.
8. Suvirinimas – tai dalių tvirtinimo procesas, siekiant patikimai jas sujungti į vieną struktūrą.
9. Pasyvavimas – ploto apdorojimas po suvirinimo specialia medžiaga, kuri vienodu sluoksniu užtepama ant medžiagos paviršiaus.

Medžiagų deformacijos, metalo pjovimo ir lenkimo pabaigoje, taip pat gaminius apdirbus vienu iš metodų, specialiai sukurtų konkrečiam rezultatui gauti, pereinama į trečią technologinio proceso fazę. atlikta.

Surinkimo žingsnis

Paskutinis mechaninės inžinerijos technologinio proceso etapas numato kolektyvinius renginius ir metalinių ruošinių tiesinimą. Įvairių metalinių profilių prijungimas gali būti atliekamas keliais būdais:

1. Atskirų surinkimo vienetų supakavimas į vieną visą galutinį produktą.
2. Reguliavimo-pristatymo surinkimas.
3. Išbandykite komponentų sujungimą į vieną metalinę konstrukciją.

Mechanikos inžinerijos problemos Rusijoje

Pagrindinis iššūkis ir toliau yra būtinybė atlikti kapitalinį remontą. Buitinės atsilikimo problemapasaulinio lygio ekonomikos gamyba yra tiesiogiai susijusi su mažu tokių mašinų gamybos šakų, kaip instrumentų gamyba, staklių gamyba, kompiuterių technologijos, elektronikos ir elektros pramonė, pelningumu. Šią problemą reikia išspręsti kuo greičiau.

Priklausomai nuo pobūdžio ir krypties, esmines mechaninės inžinerijos problemas vidaus gamyboje galima sugrupuoti į atskirus blokus. Tai yra:

1. Mašinų gamybos komplekso plėtros trūkumai – problema kyla dėl mažų pirmaujančių pramonės šakų augimo tempų, reikšmingo gamybos nuosmukio, technologinių ryšių sutrikimo, atskirų įmonių prastovų, mažų įrangos atnaujinimo tempų. palyginti su produkcijos lygiu.
2. Trūksta lėšų struktūriniam koregavimui – nepakankamai išplėtotas šalies inžinerinės pramonės veiklos krypčių išsišakojimas reikalauja perprofiliavimo, o tam neužtenka lėšų. Be to, pramonė reikalauja mažinti atskirų reprodukcijos segmentų augimo tempų disproporcijas: kai kur reikia optimizuoti veiklos technologijų struktūrą, kai kur papildyti gamybos procesą trūkstamais pajėgumais.
3. Pagamintos produkcijos kokybės trūkumai - pagamintų mašinų (didžioji jų dauguma) neatitikimas pasaulinių standartų mašinoms, taip pat mažas gaminamų transporto priemonių patikimumas lemia jų gatavų gaminių gedimą. modelių jau praėjus metams po aktyvios eksploatacijos. Tokių gamybos įrenginių procentas yra 20-30% bendrojo savitojo svoriogaminami modeliai.

Technologinių procesų automatizavimas

Automatizuotos valdymo sistemos mechaninės inžinerijos srityje yra pagrindinis gamybos pajėgumų didinimo š altinis visame mechaninės inžinerijos segmente. Ką tai reiškia?

Gamybos automatizavimas šiandien yra pagrindinė kryptis, kuria juda viso pasaulio gamyba. Viskas, kas anksčiau buvo vykdoma žmogaus darbingumo, jo fizinių jėgų ir intelektinių gebėjimų sąskaita, visa tai šiuo metu atitenka technologijai, kuri savarankiškai valdo technologinius ciklus ir stebi jų įgyvendinimą. Tuo pačiu metu žmogaus vaidmuo sumažinamas iki minimumo - jis turi tik stebėti, ar automatizuotose sistemose teisingai atliekami visi tie veiksmai, kuriais siekiama optimizuoti vidaus gamybą. Tai paprasta.

Technologinių procesų automatizavimas mechaninėje inžinerijoje atliekamas atliekant operacijų rinkinį, apimantį viso objekto eksploatacinių darbų proceso paleidimą, sustabdymą, palaikymą ar pakeitimą. Tai tikrai vaidina svarbų vaidmenį plėtojant visą pramonę. Atskirų mašinų, prietaisų, agregatų, prietaisų, mašinų kompleksų vertė slypi didelėje įtakoje formuojant iš esmės naują darbo procesą visoje mašinų gamybos įmonėje. Galų gale, automatizuodami valdomi objektai yra gana įvairūs ir neįtikėtinai veiksmingi pagal paskirtį.

Žmogaus darbo pakeitimas galidalinis arba absoliutus pakeitimas. Mechaninės inžinerijos procesas vykdomas arba visiškai dėl naujausių automatikos įrenginių, arba iš dalies pakeičiant žmogaus darbą. Ne visos gamyklos turi galimybę visiškai pakeisti žmogaus darbą automatizuotomis. Kažkas tam neturi pakankamai pajėgumų, kažkas neturi įrangos, o kažkas neturi įgūdžių dirbti su tokiu neįprastu, bet kartu itin efektyviu proceso valdymo metodu.

Automatizuotini objektai

Tačiau ne tik žmogaus rankas šiandien gali pakeisti mechanizuoti įrenginiai su itin tikslia įranga, galinčia reaguoti į menkiausias automobilio operatoriaus pastabas. Be to, kad asmuo prie mašinos tiesiogiai pakeičiamas specializuotu įrenginiu, lygiagrečiai galima automatizuoti šiuos mechaninės inžinerijos proceso aspektus:

1. Gamybos procesas – visą darbą, kurį žmogus atlieka kiekvieną dieną refleksiškai kartodamas mašinai išdirbtus veiksmus, visiškai nepertraukiamai gali pakeisti mašina.
2. Dizainas – kaip minėta aukščiau, ne tik žmogaus fizinio darbo rezultatai gali būti peržiūrėti ir pritaikyti jų gamybos poreikiams. Intelektualus darbas taip pat yra automatizuotas. Be to, kai kurie skaičiavimai ir algoritmų sudarymas, kuriems taikomas elektroninis skaičiavimas, yra teisingo kompiuterinio projektavimo pagrindas.
3. Organizacija – kai kurie paskirstymo funkcijų aspektai, skirti specifiniam automatizuotos struktūros veiksmų vykdymui, yra tik išorinės kontrolės objektas. Visa kita technika atlieka pati.
4. Planavimas – skaičiavimai ir būsimų užduočių, kurias reikės atlikti ateityje, nustatymas taip pat priskirtas „išmaniajai elektronikai“.
5. Valdymas - norint valdyti darbo su automatizuotais įrenginiais, kurie surenka mašinas, procesą, pakanka atlikti paprastas mygtukų manipuliacijas stovint prie valdymo pulto.
6. Moksliniai tyrimai – visi matematiniai aspektai ir klaidingų mašinų gamybos gamyklos produktyvumo augimo dinamikos skaičiavimų ypatumai taip pat taikomi automatizuotoms skaičiavimo sistemoms.
7. Verslo procesai – jei norite, galite paskaičiuoti savo pelno ir ribinių pajamų santykį už staklių gamybos verslą, nes kompiuterizuota įranga už žmogų gali padaryti viską.

Orumas

Procesų automatizavimo tikslas yra padidinti darbo našumą kartu gerinant bendrą gaminių kokybę ir diegiant aukštųjų technologijų įrangą. Su jo pagalba tampa įmanoma optimizuoti mašinų gamybos gamybos valdymą, perkelti žmogų iš sveikatai pavojingų pramoninių zonų. Taip pat padidinti tiksliosios inžinerijos patikimumą ir padvigubinti pelningumą. Kadangi automatizavimas padidina konvertuojamumą ir sumažina apdorojimo laiką planuojant.

1. Kokie teigiami darbo momentų automatizavimo aspektai mašinų gamybos komplekse? Apsvarstykite juos:
2. Pirma, jūs galite apsaugoti darbuotojus, dirbančius ypač sunkiomis fizinėmis sąlygomis, nuo monotoniško ir sunkaus fizinio darbo. Mašina už žmogų gali padaryti viską.
3. Antra, galite apsaugoti darbuotojus nuo buvimo darbo vietoje profesionaliai pavojingomis sąlygomis (po šarnyriniu automobilio rėmu, už mechaninio metalo pjovimo staklių ir kt.).
4. Trečia, prerogatyva nustatyti prieš automatizuotą sistemą tokias užduotis, kurios, remiantis žmogaus fizinėmis galimybėmis, būtų nepajėgios. Kalbame apie didelio svorio blokus, greitą užduoties atlikimą, ištvermę ir panašius kriterijus.
5. Ketvirta, pagrindinis darbo eigos automatizavimo bruožas yra tai, kad jis teigiamai veikia tiek įmonės, tiek visos pramonės ekonominių rodiklių augimą.

Defektai

Tačiau žmogaus darbo pakeitimas automatizuotais turi ir neigiamų aspektų. Transporto inžinerijos, staklių gamybos ar bet kurios kitos šakos pramonės įmonė darbo automatizavimo procese susiduria su šiais neigiamais niuansais:

• darbo vietų mažinimas;
• techniniai apribojimai;
• esamos saugumo grėsmės;
• diegimo ir plėtros išlaidų nenuspėjamumas;
• aukšta pradinė kaina.

Technologinė dokumentacija

Atliekant bet kokius darbus, susijusius su dalių pirkimu, apdorojimu ir surinkimu mechanikos inžinerijoje, turi būti rengiami ir įforminami atitinkami dokumentai. Kortelių forma ir jų sudėtis bendrame dokumentų rinkinyje priklauso nuo technologinio proceso tipo (grupinis, standartinis, viengubas), gamybos tipo ir automatizuotų valdymo sistemų panaudojimo įmonėje laipsnio. Remiantis šiais kriterijais ir atsižvelgiant į reikalaujamų duomenų detalumo laipsnį, operacijų pateikimas ir turinys dokumentuose, taip pat jų išsamumas gali labai skirtis.

Dažniausiai technologinio proceso dokumentų rinkinį sudaro maršruto žemėlapis, operacinė, eskizinis žemėlapis, įrankių sąrašas, technologinių dokumentų sąrašas ir medžiagų sąrašas.