Es gibt allen Grund zu der Annahme, dass das nächste Jahrzehnt ein Wendepunkt in der Entwicklung neuer Produktionsansätze sein wird, die Grenze zwischen der Ära der manuellen und der automatisierten Produktion.

Es liegt auf der Hand, dass die wissenschaftlichen und technischen Voraussetzungen, die mit der Entstehung und Entwicklung modernster Automatisierungswerkzeuge verbunden sind, gerade jetzt dafür reif sind. Dazu zählen vor allem automatische Steuerungssysteme auf Basis von Industriesteuerungen und natürlich Industrieroboter, die die Produktion auf ein qualitativ höheres Niveau gehoben haben.

Es scheint, dass bedingungsloser Fortschritt, gepaart mit erhöhter Aufmerksamkeit, Industrierobotern einen Siegeszug bescheren und ihnen ermöglichen sollte, einen wesentlichen Beitrag zur Intensivierung von Produktionsprozessen und zur Reduzierung des Anteils manueller Arbeit zu leisten. Allerdings geschieht dies noch nicht im erforderlichen Umfang. Zumindest was die Situation in unserem Land betrifft.

Das Hauptproblem bei der langsamen Entwicklung der Automatisierung und insbesondere der Roboterproduktion ist offensichtlich die offensichtliche Diskrepanz zwischen dem Aufwand und den Ressourcen einerseits und der tatsächlichen Rendite andererseits. Und das liegt nicht an den plötzlich entdeckten Mängeln von Industrierobotern, sondern an Fehleinschätzungen bei der Vorbereitung einer solchen Produktion. Die Produktion mit ihren strengen Gesetzen lehnt teure, langsame und unzuverlässige Konstruktionen zwangsläufig ab.

Russland kann und muss seinen Status als Weltindustriemacht wiedererlangen. Um dies zu erreichen, müssen Sie über eine Reihe entscheidender Vorteile verfügen – vielversprechende Richtungen und Technologien, entwickelte Werkzeugmaschinenindustrie und vor allem - durch menschliche Ressourcen die in der Lage sind, ihre Pläne in die Tat umzusetzen. Die Besonderheit bei der Entwicklung eines jeden neuen Produkts, seien es die neuesten Waffen, Schiffe und Flugzeuge oder andere High-Tech-Produkte, besteht darin, dass nur das entworfen wird, was im Prinzip hergestellt werden kann. Es macht keinen Sinn, beispielsweise über die Schaffung eines Jägers der neuen Generation ohne entsprechende Ausrüstung zu sprechen. Somit ist die neueste Ausrüstung die Grundlage für die Schaffung neuester Technologien. Die Ablehnung einer systematischen Industrieregulierung und der direkten „Förderung“ innovativer Projekte führt zur Ablehnung der modernen Industrieproduktion: Schiffbau und Flugzeugbau, Raumfahrtsektor, Hochgeschwindigkeitstransport auf der Schiene und moderne Waffensysteme.

Da Automatisierung und Roboterproduktion von Natur aus eng mit der Entwicklung neuer Produkttypen verbunden sind, können sie den Grad der Wettbewerbsfähigkeit eines Landes bestimmen. Daher ist es notwendig, die Produktionszyklen von Unternehmen verschiedener Branchen mit Groß-, Serien- und Kleinserienfertigung zu untersuchen und zu untersuchen, um Bereiche des rationellen Einsatzes von Robotern zu ermitteln und funktionale und technische Anforderungen an diese festzulegen.

Die Robotik entwickelt sich weltweit dynamisch. Es wurden und werden immer mehr neue hocheffiziente Roboterdesigns und Industriesteuerungen für den Masseneinsatz entwickelt. Ihre Zahl wächst rasant, da die Reduzierung des Anteils manueller Arbeit, die Steigerung der Produktivität und die Steigerung der Produktionsraten eine dringende Aufgabe für eine effiziente Industrieproduktion in entwickelten postindustriellen Ländern sind. Darüber hinaus ist es in vielen Fällen das Aufkommen von Technologie, das die Entwicklung neuer Produkttypen anregt. Perfektionierte Technologie bestimmt die Produktionskosten und letztendlich die Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit der gesamten Wirtschaft des Landes. Somit wird die Bildung dieser Richtung der boomenden Branche Impulse geben und den Grundstein für ihre dynamische Entwicklung legen.

Die Entwicklung der Industrieproduktion wird durch das Wachstum der Arbeitsproduktivität bestimmt. Die Produktivität eines technologischen Betriebs in jeder Branche hängt von der Zeit ab, die für die Durchführung grundlegender Funktionsaktionen (Primärzeit), Hilfsaktionen (Hilfszeit) und Zeitverlusten aufgrund unzureichender Arbeitsorganisation (Organisationsverluste) und der langfristigen Umsetzung aufgewendet wird einige zusätzliche Aktionen (eigene Verluste). Eine Verkürzung der Hauptzeit kann durch eine Verbesserung der Verarbeitungstechnologie sowie konstruktive Änderungen an der Ausrüstung erreicht werden. Die Minimierung organisatorischer Zeitverluste erfordert eine sorgfältige Prüfung der Bedingungen für die Organisation der Produktion, der Lieferung von Materialien und Komponenten, etablierter Kooperationsbeziehungen und vielem mehr. Die Reduzierung von Nebenzeiten und eigenen Verlusten ist mit der Mechanisierung und Automatisierung der Produktion verbunden. Eine Automatisierung der Produktion ist nur auf der Grundlage der neuesten wissenschaftlichen und technischen Errungenschaften, des Einsatzes fortschrittlicher Technologie und der Nutzung fortschrittlicher Produktionserfahrungen möglich. Nun, die flexible Automatisierung wiederum ermöglicht eine schnelle Umstellung der Produktion auf die Ausführung technologischer Funktionen mit einer bestimmten Verarbeitungsleistung bei maximalem Einsatz von Computertechnik und Elektronik.

Angesichts der Tatsache, dass sich Computertechnologien rasant weiterentwickeln und ihrem Einsatz in Verbindung mit technologischen Geräten nichts im Wege steht, können wir den Schluss ziehen, dass die menschliche Beteiligung an Produktionsprozessen in naher Zukunft auf ein Minimum reduziert wird. Unternehmen der nahen Zukunft sind vollautomatische Werkstätten mit einer flexiblen Produktionsorganisation, die von Robotergruppen mit einem einzigen Kontrollzentrum bedient werden.

NEUE HERAUSFORDERUNGEN – NEUE LÖSUNGEN

Die Automatisierung der Produktion führt zu einer deutlichen Steigerung der Effizienz. Dies liegt zum einen an der Verbesserung der Produktionsorganisation, der Beschleunigung des Geldumschlags und der besseren Nutzung des Anlagevermögens, zum anderen an der Senkung der Verarbeitungskosten, der Löhne und der Energiekosten. Der dritte wichtige Faktor ist die Steigerung der Produktionskultur, der Produktqualität usw.

CNC-Maschinen sind zum Symbol der Bewegung hin zu einer innovativen Produktionsorganisation geworden. Trotz des Umfangs und Umfangs ihrer Anwendungen stellen sie heute jedoch nicht die bedeutendste Errungenschaft auf dem Gebiet der Automatisierung dar. Hinter den Kulissen stecken programmierbare Steuerungen, Mikroprozessoren, Prozessrechner und Logiksteuerungssysteme, die in diesem Bereich immer erfolgreicher und weit verbreiteter eingesetzt werden. Gleichzeitig können alle aufgeführten Geräte als Mitglieder einer Gerätefamilie zur flexiblen Automatisierung betrachtet werden, die das bestehende industrielle Produktionssystem radikal verändert.

Es ist bereits erwiesen, dass der Einsatz von Industrierobotern nicht nur den Automatisierungsgrad der kontinuierlichen Produktion erhöht, sondern auch eine effizientere Nutzung technologischer Geräte ermöglicht und auf dieser Grundlage die Arbeitsproduktivität deutlich steigert. Der Einsatz von Robotern löst auch das Problem der Bereitstellung von Personal für schwierige und gefährliche Arbeiten.

Im Bereich der Entwicklung und Anwendung von Industrierobotern befindet sich unser Land noch in einem frühen Stadium, sodass noch viel Forschung und Entwicklung betrieben werden muss und eine eigene Basis an Standardlösungen entwickelt werden muss. Neben der Entwicklung universeller Roboter ist es notwendig, die Produktion von Standardgeräten zu etablieren besonderer Zweck(pneumatische Greifer, stationäre Geräte und ähnliche Geräte), wodurch die Automatisierungsmöglichkeiten weiter erweitert werden. Darüber hinaus sollten vereinfachte Modelle von Robotern und mechanischen Greifern entwickelt werden, um einfache Operationen durchzuführen.

Die einfache Automatisierung von Aufträgen passt nicht mehr zu Produktionsleitern. Warum? Schließlich ist es die freigewordene Zeit wichtigster Faktor, was sich auf die Effizienz der Aktivität auswirkt Industrieunternehmen. Der wirtschaftliche Effekt der lokalen, „stückweisen“ Automatisierung ist jedoch minimal, da der Designprozess klassisch sequentiell bleibt: Designer erstellen Dokumentation, übertragen sie an Technologen, nehmen sie zur Anpassung zurück, geben die korrigierte Dokumentation an Technologen zurück, die die technologische Dokumentation erstellen, koordinieren Sie es mit Lieferanten und Ökonomen usw. Weiter. Infolgedessen bringt die Automatisierung weder den vollen wirtschaftlichen Nutzen noch eine wirklich signifikante Verkürzung der Produktionsvorbereitungszeit, obwohl in jedem Fall ein positiver Effekt erzielt wird.

Wir sollten nicht vergessen, dass die Entwicklung und Vorbereitung der Produktion komplexer High-Tech-Produkte ein kollektiver und miteinander verbundener Prozess ist, an dem Dutzende und Hunderte von Spezialisten eines Unternehmens oder sogar einer Unternehmensgruppe beteiligt sind. Während des Produktentwicklungsprozesses treten zahlreiche Herausforderungen auf, die sich auf den Gesamterfolg auswirken. Dies ist zunächst einmal die Unfähigkeit, die am Entwicklungsprozess beteiligten Schlüsselressourcen in ihrem tatsächlichen Zustand zu sehen dieser Moment Zeit. Dies ist auch eine Organisation der gemeinsamen Arbeit eines Teams von Spezialisten unter Einbeziehung von Unternehmen, die etwaige Komponenten für das zu entwickelnde Produkt liefern. Die Vorbereitungszeit für eine solche Produktion kann nur auf eine Weise deutlich verkürzt werden – durch parallele Arbeitsausführung und enge Interaktion aller Prozessbeteiligten. Ein ähnliches Problem kann durch die Erstellung eines einzigen gelöst werden Informationsraum Unternehmen, eine einzigartige Sammlung digitaler Daten über Produkte.

WO MAN MIT DER AUTOMATISIERUNG BEGINNT

Nachfolgend finden Sie einen kurzen Algorithmus, der Ihnen zeigt, was Sie herausfinden müssen, um mit der Umsetzung eines Probeginnen zu können.

1. Zunächst müssen Sie das Automatisierungsobjekt bewerten – was muss ersetzt werden, welche Ausrüstung muss gekauft werden und was kann die Produktivität des Unternehmens steigern.

2. Basierend auf den entwickelten technischen Spezifikationen müssen Sie die optimalsten Elemente zur Lösung der Aufgaben auswählen. Dies können beispielsweise spezielle Sensoren und Überwachungstools für den Betrieb von Geräten sein, aber auch verschiedene Kits zur weiteren Erfassung und Verarbeitung aller empfangenen Informationen, spezielle Geräte zur Bereitstellung einer Schnittstelle – ein Bedienfeld für die normalen Aktivitäten von Produktionsdisponenten , usw.

3. Verfassen Projektdokumentation- ein Automatisierungsdiagramm, vorzugsweise in Form von Zyklogrammen, ein elektrischer Schaltplan, eine Beschreibung der Steuerung des Steuerungssystems.

4. Die nächste Stufe ist die Entwicklung von Programmen, die bei der Implementierung von Steuerungsalgorithmen für jedes spezifische Gerät helfen (untere Steuerungsstufe). Anschließend wird ein allgemeiner Algorithmus zur Erfassung und Verarbeitung der empfangenen Daten erstellt (obere Ebene des Produktionsmanagements).

5. Wenn alle oben genannten Punkte erledigt sind, ist es ratsam, mit der Beschaffung der notwendigen Ausrüstung zu beginnen. Darüber hinaus muss die Inbetriebnahme nach vorher festgelegten und streng definierten Prioritäten erfolgen.

6. Es ist notwendig, alle Phasen des Produktionsprozesses zu automatisieren, indem Steuerungssysteme auf jeder einzelnen Ebene programmgesteuert kombiniert werden und ihnen die Möglichkeit flexibler Transformationen geboten wird.

TYPISCHE PROBLEME UND EMPFEHLUNGEN ZU IHRER LÖSUNG

Das Unternehmen Solver automatisiert seit 20 Jahren die Produktion in Maschinenbauunternehmen. Die Erfahrung zeigt, dass objektive Faktoren, die die erfolgreiche Umsetzung von Automatisierungsprojekten verhindern, sind:

Unwilligkeit des Unternehmensteams, Automatisierung als notwendiges und ausreichendes Werkzeug zu akzeptieren Produktionszyklus in dieser Phase der Unternehmensentwicklung;

Mangel an ausreichend kompetenten Automatisierungsspezialisten;

Oftmals hat ein Unternehmen keine klare Vorstellung von den Endzielen der Automatisierungsaktivitäten.

Das Unternehmen Solver hat mehrere formuliert Grundprinzipien Dies ermöglicht einen rationalen Blick auf die Probleme der Robotisierung und enthält Postulate, die beim Durcharbeiten der Phasen der Produktionsautomatisierung befolgt werden sollten.

1. Robotik soll einen Menschen nicht nur ersetzen oder seine Handlungen nachahmen, sondern diese Produktionsfunktionen auch schneller und besser ausführen. Nur dann werden sie wirklich wirksam sein. So wird das Prinzip des Endergebnisses erreicht.

2. Umfassender Ansatz. Alle kritischen Komponenten des Produktionsprozesses – Technologien, Produktionsanlagen, Hilfsgeräte, Steuerungs- und Wartungssysteme – müssen berücksichtigt und letztendlich auf einer neuen, höheren Ebene gelöst werden. Eine nicht richtig entwickelte Komponente des Produktionsprozesses kann dazu führen, dass das gesamte Automatisierungspaket unwirksam wird. Sowohl Industrieroboter als auch automatisierte Systeme Kontrollen müssen unter Berücksichtigung des technischen und konstruktiven Fortschritts umgesetzt und umfassend an die Produktionsanforderungen angepasst werden – nur dann sind sie wirksam.

3. Und das Wichtigste ist das Prinzip der Notwendigkeit. Robotisierungswerkzeuge, einschließlich der vielversprechendsten und fortschrittlichsten, sollten nicht dort eingesetzt werden, wo sie angepasst werden können, sondern dort, wo sie nicht vermieden werden können.

Ich möchte den Artikel mit folgendem Fazit beenden. Niemand ist in der Lage, die superindustrielle Gesellschaft, die heute entsteht, detailliert und genau zu beschreiben. Aber jetzt müssen wir verstehen, dass sich die Gesellschaft in absehbarer Zukunft von einem Massenfabriksystem zu einer Einzelstückproduktion und intellektueller Arbeit entwickeln wird, die auf Informationen, Supertechnologien und einem hohen Grad an Produktionsautomatisierung basieren wird. Es ist kein anderer Weg in Sicht.

Stufen und Mittel der Produktionsautomatisierung

Der Vorläufer der Automatisierung war die umfassende Mechanisierung der Produktion körperliche Funktionen Menschen im Produktionsprozess wurden mit manuell gesteuerten Mechanismen durchgeführt. Gleichzeitig wurde die Arbeit des Menschen körperlich erleichtert und seine Haupttätigkeit wurde zum Bedienen von Maschinen. Ziel der Mechanisierung ist es, die Bedingungen der menschlichen Arbeit zu erleichtern und ihre Produktivität zu steigern.

Mit der Weiterentwicklung der Mechanisierung stellt sich die Aufgabe, die Steuerung von Mechanismen ganz oder teilweise zu automatisieren. Durch die Lösung dieses Problems entstehen technologische Automaten, die mehr oder weniger in der Lage sind, Produktionsfunktionen ohne menschliches Eingreifen auszuführen. Die Entstehung und Verbreitung technologischer Maschinen markierte den Beginn der Produktionsautomatisierung.

Bei der Entwicklung der Automatisierung lassen sich mehrere aufeinanderfolgende Phasen unterscheiden, die jeweils durch die Entstehung neuer Automatisierungswerkzeuge und eine Erweiterung der Zusammensetzung der Prgekennzeichnet sind. Generell lassen sich in Bezug auf die industrielle Produktion folgende Hauptstufen der Automatisierung unterscheiden.

1. Automatisierung der Massenproduktion. Bei der Massenproduktion von Industrieprodukten ist die Steigerung der Arbeitsproduktivität besonders akut. Hier sind erhebliche Kosten für Automatisierungsgeräte möglich, da sie bei Zuordnung zu einer Produktionseinheit (bei einer großen Anzahl von Produktionseinheiten) zu einer akzeptablen Preiserhöhung führen.

Dadurch wird es sinnvoll, spezialisierte und spezielle technologische Automaten in der Produktion zu schaffen und einzusetzen. Jede dieser Maschinen ist für einen einzelnen technologischen Vorgang oder eine begrenzte Anzahl technologischer Vorgänge bei der Herstellung eines bestimmten Produkts ausgelegt. Die Aufgabe, die Maschine für die Herstellung anderer Produkte umzubauen, ist entweder nur eingeschränkt oder gar nicht gestellt.

Das Hauptziel der Automatisierung ist die Erzielung maximaler Produktivität. Der technologische Prozess zur Herstellung eines Produkts gliedert sich in einfache Vorgänge von kurzer Dauer, die parallel auf verschiedenen technologischen Maschinen durchgeführt werden können.

Produktionslinien werden aus technologischen Automaten entsprechend der Abfolge der technologischen Vorgänge des Produktherstellungsprozesses erstellt. Eine weitere Steigerung des Automatisierungsgrades wird durch die Automatisierung des zwischenbetrieblichen Transports und der Zwischenlagerung (zwischenbetriebliche Lagereinrichtungen für Halbfabrikate) erreicht. Das Ergebnis einer solch umfassenden Automatisierung des technologischen Prozesses ist die Schaffung automatischer Linien.

Die automatische Linie wird im automatischen Modus realisiert technologischer Prozess Herstellung eines bestimmten Produkts. Um die höchste Produktivität zu erreichen, ist die automatische Linie aus spezieller und spezialisierter Ausrüstung aufgebaut. Die Erstellung und Implementierung einer automatischen Linie erfordert einen hohen Zeit- und Materialaufwand, daher sind solche Linien nur bei der Massenproduktion von Produkten wirtschaftlich, wenn das gleiche Produkt über mehrere Jahre hinweg kontinuierlich in großen Mengen unverändert hergestellt wird. Automatische Linien verfügen nur über begrenzte Möglichkeiten zur Umstellung auf die Produktion anderer Produkte oder sind überhaupt nicht vorhanden.

Da der Einsatz automatischer Linien und zyklischer technologischer Maschinen auf die Massen- und Großserienproduktion beschränkt ist, sind die Volumina der darauf basierenden automatisierten Produktion entsprechend begrenzt. Nach verschiedenen Schätzungen liegt der Anteil der Massen- und Großserienproduktion bei 15 bis 20 % des Gesamtproduktionsvolumens, Tendenz steigend. Folglich darf der Automatisierungsgrad der Produktion durch automatische Linien und Taktmaschinen nicht mehr als 15–20 % betragen. In Wirklichkeit ist dieses Niveau sogar noch niedriger.

Zu den Mitteln der „harten“ Automatisierung gehören zyklische technologische Maschinen und automatische Linien. Mit ihrer Hilfe lässt sich eine sehr hohe Arbeitsproduktivität erreichen, allerdings ist der Einsatzbereich solcher Mittel begrenzt und nur auf ihrer Basis ist eine vollständige Automatisierung der Produktion nicht möglich.

2. Automatisierung grundlegender Verarbeitungsvorgänge für die Produktion mehrerer Artikel. Bei der Mehrstückproduktion handelt es sich um die Produktion einer Vielzahl von Produkten in Chargen mit begrenztem Volumen innerhalb eines begrenzten Zeitrahmens. Das Produktspektrum und die Losgrößen können stark variieren: vom Einzelprodukt bis hin zu mittelgroßen Produktionschargen.

Bei der Produktion mehrerer Artikel müssen die technologischen Geräte weitgehend universell sein und Anpassungen und Umstrukturierungen für die Produktion einer Vielzahl von Produkten (im Rahmen der technologischen Möglichkeiten der Geräte) ermöglichen. Im Falle einer automatisierten Produktion sollten solche Nachjustierungen und Umstrukturierungen automatisch mit einem Minimum an manuellen Eingriffen oder unter deren vollständigem Wegfall durchgeführt werden.

Die Erfüllung der oben genannten Bedingungen definiert eine „flexible“ Automatisierung. Das Hauptprinzip der flexiblen Automatisierung ist das Prinzip der Programmsteuerung technologischer Geräte. Der Arbeitszyklus der technologischen Maschine wird durch ein Steuerprogramm festgelegt, das eine codierte Beschreibung der Abfolge von Zykluselementen mithilfe bestimmter Symbole enthält. Das Steuerprogramm wird getrennt von der gesteuerten Ausrüstung entwickelt und auf einigen Computermedien formatiert, sodass es von der automatischen Steuervorrichtung der technologischen Maschine gelesen werden kann.

Erstmals wurde dieses bei der Computersteuerung entstandene und verbesserte Prinzip bei der Automatisierung von Zerspanungsmaschinen umgesetzt. CNC-Maschinen (Computer Numerical Control) erschienen und begannen sich weit verbreitet zu verbreiten. Die ersten Modelle von CNC-Maschinen erforderten aufgrund ihrer mangelnden Perfektion bei einer Änderung des Arbeitszyklus nicht nur den Austausch des Steuerungsprogramms, sondern auch einige manuelle Eingriffe zur Neueinstellung. Solche Maschinen erwiesen sich als effektiv, wenn Chargen gleicher Teile mit einem Volumen von mindestens 50–100 Stück verarbeitet wurden. Mit der Verbesserung der CNC-Prinzipien und technischen Lösungen wurde diese Grenze kontinuierlich gesenkt, und heutzutage sind CNC-Maschinen auch in der kundenspezifischen Produktion effektiv.

Ursprünglich wurden CNC-Maschinen für bestimmte Bearbeitungsarten entwickelt. In der Folge verbreiteten sich multifunktionale CNC-Maschinen mit automatischem Wechsel der Bearbeitungswerkzeuge (Bearbeitungszentren).

CNC-Maschinen ermöglichen die Automatisierung der Teilebearbeitung und sind flexibel, da sie sich durch Austausch des Steuerungsprogramms an die Bearbeitung von Teilen unterschiedlicher Form anpassen können. Dieser Umstand ermöglicht es beispielsweise, den Prozess der Maschinenumstellung zu automatisieren und somit den Automatisierungsgrad der Produktion zu erhöhen.

Das CNC-Prinzip hat sich aufgrund seiner Effizienz auch bei anderen technologischen Geräten durchgesetzt, was eine flexible Automatisierung verschiedener technologischer Vorgänge ermöglicht. CNC-Geräte haben sich vor allem im Maschinenbau, Instrumentenbau und in der Metallbearbeitung durchgesetzt. Der Einsatz ist jedoch nicht auf die aufgeführten Branchen beschränkt.

Der Hauptnachteil von CNC-Geräten ist die mangelnde Automatisierung von Hilfsvorgängen und die Notwendigkeit einer manuellen Wartung der Geräte. Dieser Umstand führt zu einem Rückgang der Geräteauslastung auf das Niveau von 40–60 %.

3. Industrierobotik. Die Automatisierung der Hauptvorgänge technologischer Prozesse hat zu einem zunehmenden Widerspruch zwischen dem Grad ihrer Automatisierung und dem Grad der Automatisierung von Hilfsvorgängen (hauptsächlich Vorgänge zum Be- und Entladen automatisierter Geräte) geführt. Um diesen Widerspruch zu beseitigen, wurde das Konzept eines programmgesteuerten abstimmbaren Automaten zur Durchführung von Hilfsoperationen zur Wartung automatisierter Geräte vorgeschlagen.

Solche Maschinen erschienen in den sechziger Jahren des letzten Jahrhunderts und wurden Industrieroboter (IR) genannt. Die ersten Entwicklungen von Industrierobotern zielten darauf ab, den Menschen beim Beladen von Werkstücken in technologische Maschinen und beim Entladen verarbeiteter Produkte zu ersetzen. Auf der Grundlage einer technologischen Maschine und eines sie bedienenden Roboters entstehen Roboter-Technologiekomplexe (RTCs), bei denen es sich um umfassend automatisierte Technologiezellen handelt.

Mit Hilfe von RTK wird es möglich, einzelne technologische Vorgänge oder eine begrenzte Anzahl technologischer Vorgänge in der Produktion mehrerer Artikel umfassend zu automatisieren. Die ersten RTKs, die einfache PRs mit zyklischer Steuerung verwendeten, waren in der Produktion mittlerer Größenordnung wirksam. Mit der Verbesserung der PR (CNC-Roboter, adaptive Roboter, intelligente Roboter) nimmt ihre Flexibilität und die Möglichkeit eines effektiven Einsatzes in der Klein- und Einzelproduktion zu.

Industrieroboter werden ständig verbessert. Im Verbesserungsprozess verbessern sie sich technische Eigenschaften Roboter, ihre Funktionalität erweitert sich und ihr Anwendungsbereich erweitert sich. Derzeit konzentriert sich der Großteil der hergestellten Produktionsausrüstung auf die Durchführung technologischer Vorgänge: Schweißen, Lackieren, Montage und einige andere grundlegende technologische Vorgänge. Neben solchen Robotern werden weiterhin Be- und Entladeroboter eingesetzt, Transportroboter usw. sind aufgetaucht.

4. Automatisierung der Steuerung. Das Management in jeder Produktion erfordert die Lösung einer Vielzahl von Problemen bei der Sammlung und Verarbeitung von Informationen, der Entscheidungsfindung und der Überwachung ihrer Ausführung. An der Lösung von Managementproblemen sind erhebliche Humanressourcen beteiligt. Die Qualität der Lösung von Managementproblemen bestimmt maßgeblich das Produktionsergebnis.

Die Möglichkeit der Automatisierung der Steuerung ergab sich mit der Entwicklung und weiten Verbreitung von Computern, als Computer für die Nutzung durch einzelne Unternehmen verfügbar wurden. Es ist möglich geworden, (mit Hilfe eines Computers und zugehöriger Software) die Prozesse der Sammlung und Verarbeitung der für die Adoption erforderlichen Informationen zu automatisieren Managemententscheidungen und Kontrolle des Produktionsfortschritts. Durch den Einsatz von Computern können Produktionsplanungsprobleme, Materialunterstützungsprobleme, Arbeitsabrechnungsprobleme usw. auftreten Löhne sowie eine Reihe weiterer Aufgaben im Produktionsmanagement.

Die Lösung solcher Probleme war zeitlich nicht strikt an Produktionsprozesse gebunden und konnte in Computer-„Maschinenzeit“ durchgeführt werden, d. h. während des Zeitraums, der für die Ausführung des entsprechenden Computerprogramms erforderlich ist. Charakteristisch für diese Automatisierungsstufe war die Schaffung zentraler Rechenzentren in der Produktion zur Lösung von Managementproblemen. Die Verbindung zwischen Rechner und Produktion erfolgte überwiegend durch operatives Personal.

Solche zentralisierten Systeme werden als automatisierte Produktionssteuerungssysteme (APS) bezeichnet. Das automatische Steuerungssystem bietet Lösungen für Probleme der Organisations- und Versandsteuerung der Produktion. Der Haupteffekt der Einführung automatisierter Kontrollsysteme besteht darin, den Zeitaufwand für Managemententscheidungen zu verkürzen, die Effizienz des Managements und seine Qualität zu steigern sowie zu reduzieren Personalmanagement beschäftigt mit routinemäßiger Informationsverarbeitung.

Ein erheblicher Teil der Führung in der Produktion fällt auf die Aufgaben der betrieblichen und technischen Leitung Produktionsausrüstung und technologische Prozesse. Um die Lösung dieser Probleme zu automatisieren, ist es notwendig, eine direkte Kommunikation zwischen dem Steuerrechner und den Steuerobjekten sicherzustellen. Darüber hinaus müssen die Aufgaben der betrieblichen und technischen Führung in Echtzeit des gesteuerten Prozesses gelöst werden.

Daher sind neben automatisierten Steuerungssystemen auch automatisierte Prozessleitsysteme (APCS) entstanden, die automatisierte Lösungen für betriebliche, technische, Versand- und Organisationsmanagement einzelne technologische Produktionsprozesse. Integration automatisierter Prozessleitsysteme mit automatisierten technologischer Komplex sorgt für die Umsetzung des Konzepts der unbemannten Technologie in der Produktion.

5. Automatisierung der Ingenieurarbeit. Die Produktion erfordert hochqualifizierte Arbeitskräfte von Spezialisten – Ingenieuren. Ingenieure entwickeln neue Produkte, führen wissenschaftliche Forschung und Tests durch, entwickeln neue technologische Prozesse und modernisieren alte. Ohne technische Arbeit ist ein Produktionsfortschritt nicht möglich. Kosten für Ingenieurarbeit in Produktionskosten machen einen erheblichen Anteil aus (nach den Maßstäben der Industrieländer).

Der Wunsch, die Effizienz der Ingenieursarbeit zu steigern, Material- und Zeitkosten für die Entwicklung neuer oder modernisierter Produkte, die Durchführung von Forschung und die Vorbereitung der Produktion zu senken, hat zur Entstehung entsprechender automatisierter Systeme geführt. Grundlage solcher Systeme war der Einsatz von Computern, denn Ingenieursarbeit ist geistige Arbeit. Typische technische Probleme sind heuristische Aufgaben, die einen erheblichen Teil der Routinearbeit erfordern.

Routinearbeiten (Beschaffung von Referenzinformationen, Verarbeitung von Ergebnissen, Erstellung von Zeichnungen und Textdokumenten usw.) eignen sich in den meisten Fällen für die Algorithmisierung (Beschreibung in Form einer deterministischen Reihenfolge). einfache Operationen) und können daher mithilfe eines Computers automatisiert werden. Grundsätzlich sind alle Prozesse automatisierbar, die sich algorithmisieren lassen.

Die Mittel zur Automatisierung von Ingenieurarbeiten sind computergestützte Soft- und Hardwaresysteme: Design-Automatisierungssysteme (CAD), automatisierte Systeme wissenschaftliche Forschung(ASNI), automatisierte Systeme zur technologischen Vorbereitung der Produktion (ASTPP). Die ersten beiden Systeme werden von Designern und Forschern verwendet, um neue Produkte zu entwickeln oder bestehende Produkte zu verbessern. Das Ergebnis ihrer Arbeit sind technische und funktionsfähige Entwürfe neuer Produkte.

Um diese Projekte umzusetzen, ist es notwendig, sich auf die Produktion der entworfenen Produkte vorzubereiten. Diese Aufgabe wird Fachtechnologen übertragen, die neue technologische Prozesse entwerfen oder bestehende modernisieren. ASTPP soll die Arbeit von Technologen automatisieren (die Arbeiten, die algorithmisiert werden können). Durch den Einsatz automatisierter Prozesstechnik ist es möglich, die Effizienz der Produktionsvorbereitung zu steigern, den Material- und Zeitaufwand für diesen Prozess zu senken, die Ergebnisqualität zu verbessern und die Personalkosten zu senken.

6. Integration automatisierter Produktionssysteme in eine einzige flexible automatisierte Produktion (GAP). Integration ist die gemeinsame Nutzung und Interaktion der oben genannten Automatisierungssysteme, um das endgültige Produktionsziel zu erreichen. Gleichzeitig nutzen Automatisierungssysteme für menschliche intellektuelle Funktionen (Design, Management, Forschung, Technologieentwicklung) gemeinsame Datenbanken, was einen direkten Informationsaustausch zwischen ihnen gewährleistet.

Bei GAP ist das Hauptprinzip des Geräte- und Prozessmanagements die Steuerung von Computerprogrammen, die die Umstrukturierung der Produktion zur Herstellung neuer oder modernisierter Produkte durch Software (anstelle von Steuerungsprogrammen) im automatisierten Modus gewährleistet. Dadurch erhält die Produktion die Eigenschaft der Flexibilität und setzt das Konzept der flexiblen Technik um. Die umfassende Automatisierung der menschlichen Arbeit ermöglicht es, den Anteil der menschlichen Arbeit im staatlichen Industrieunternehmen im Vergleich zu um das Zwanzigfache zu reduzieren traditionelle Produktion. Eine solche Produktion setzt das Konzept der unbemannten Technologie um.

Unter GAP-Bedingungen werden sowohl die physischen als auch die geistigen Funktionen einer Person automatisiert. Um intellektuelle Funktionen zu automatisieren, sind Computer das wichtigste Mittel. Daher wird GAP oft als integrierte und computergestützte Fertigung bezeichnet.

Automatisierungsprobleme lösen

Frage 3 Produktions- und Technologieprozesse der automatisierten Produktion

Verfolgungssystem

Verfolgungssystem- ein automatisches System, bei dem der Ausgabewert mit einer gewissen Genauigkeit den Eingabewert reproduziert, dessen Art der Änderung nicht im Voraus bekannt ist.

Trackingsysteme werden für verschiedene Zwecke eingesetzt. Als Ausgangsgröße des Trackingsystems kommen völlig unterschiedliche physikalische Größen in Betracht. Eine der am weitesten verbreiteten Arten von Trackingsystemen sind Systeme zur Positionskontrolle von Objekten. Solche Systeme können als Weiterentwicklung und Verbesserung von Systemen zur Fernübertragung von Winkel- oder Linearbewegungen betrachtet werden, bei denen die Regelgröße üblicherweise der Drehwinkel des Objekts ist.

Das Vergleichselement (Abb. 1, d) erhält den Eingangswert α BX vom Masterelement, das mit der Eingangswelle des Servosystems verbunden ist. Der Wert des Bearbeitungswinkels a OUT kommt auch hier von dem Steuerobjekt, das der Abtriebswelle des Systems zugeordnet ist. Als Ergebnis des Vergleichs dieser Werte erscheint am Ausgang des Vergleichselements eine Nichtübereinstimmung θ = α IN - a OUT.

Das Fehlanpassungssignal vom Ausgang des Vergleichselements wird dem Wandler (Tr) zugeführt, in dem der Winkel θ in eine dazu proportionale Spannung U0 umgewandelt wird – ein Fehlersignal.

In den allermeisten Fällen reicht die Leistung des Fehlersignals jedoch nicht aus, um den Stellmotor (M) anzutreiben. Deshalb ist zwischen Umrichter und Stellmotor ein Verstärker geschaltet, der für die nötige leistungstechnische Verstärkung des Fehlersignals sorgt. Die verstärkte Spannung vom Ausgang des Verstärkers wird M zugeführt, das das Steuerobjekt betätigt, und dessen Bewegung a OUT wird an das Empfangselement der Messschaltung, d. h. an das Vergleichselement, übertragen.

Adaptives System

Adaptives (selbstadaptives) System – ein automatisches Steuerungssystem, bei dem sich die Funktionsweise des Steuerungsteils automatisch ändert, um in gewisser Weise umzusetzen bestes Management. Je nach Aufgabenstellung und Lösungsmethoden sind unterschiedliche Regelgesetze möglich, daher werden adaptive Systeme in unterteilt die folgenden Typen:

§ adaptive funktionale Kontrollsysteme, bei denen die Kontrollwirkung eine Funktion eines Parameters ist, zum Beispiel des Futters – Funktion einer der Schnittkraftkomponenten, der Schnittgeschwindigkeit- Power-Funktion;

§ adaptive Grenz-(Extrem-)Regulierungssysteme, die die Einhaltung des Grenzwerts eines oder mehrerer Parameter im Objekt gewährleisten;

§ adaptive Systeme optimaler p Vorschriften, die eine Kombination vieler Faktoren berücksichtigen unter Verwendung eines komplexen Optimalitätskriteriums.

Gemäß diesem Kriterium werden einstellbare Parameter und Mengen geändert. Beispielsweise wird die Aufrechterhaltung eines Verarbeitungsmodus in der Maschine, der maximale Produktivität und die niedrigsten Verarbeitungskosten bietet, durch Einstellen der optimalen Parameterwerte (Schnittkraftgeschwindigkeiten, Temperatur) ermittelt usw.), von der die Produktivität und die Kosten des Verarbeitungsprozesses abhängen.

Technologischer Betrieb

Technologischer Betrieb bezieht sich auf einen abgeschlossenen Teil eines technologischen Prozesses, der an einem Arbeitsplatz durchgeführt wird. Es ist zu berücksichtigen, dass ein Arbeitsplatz eine elementare Einheit der Unternehmensstruktur ist, in der sich für eine begrenzte Zeit Arbeitskräfte befinden, die technische Anlagen, Geräte und Arbeitsgegenstände warten. Beispielsweise kann die Bearbeitung einer Stufenwelle in folgender Reihenfolge erfolgen: Im ersten Arbeitsgang werden die Enden geschnitten und die Hilfsbasen zentriert, im zweiten wird die Außenfläche gedreht und im dritten werden diese Flächen geschliffen .

Typischer technologischer Vorgang bezeichnet einen technologischen Vorgang, der durch die Einheit des Inhalts und die Abfolge technologischer Übergänge für eine Gruppe von Produkten mit den gleichen Design- und Technologiemerkmalen gekennzeichnet ist.

Ein gruppentechnologischer Betrieb ist ein technologischer Betrieb der gemeinsamen Herstellung einer Gruppe von Produkten mit unterschiedlichem Design, aber gemeinsamen technologischen Merkmalen.

Arten von technologischen Operationen

Der technologische Prozess kann auf dem Prinzip konzentrierter oder differenzierter technologischer Operationen aufgebaut sein.

a – sequentiell; b – parallel; c – parallel-sequentielle Operationen

Abbildung 3.2 – Hauptarten der Konzentration

Konzentrierter technologischer Betrieb- ein Vorgang, der eine große Anzahl technologischer Übergänge umfasst. In der Regel verfügt es über ein Multitool-Setup. Die Grenze der Arbeitsgangkonzentration ist die vollständige Bearbeitung eines Teils in einem Arbeitsgang.

Eine differenzierte Operation wird als Operation bezeichnet, bestehend aus mindestens hinzufügenÜbergänge. Die Grenze der Differenzierung ist die Umsetzung eines technologischen Vorgangs, der aus einem technologischen Übergang besteht.

Die Vorteile der Differenzierungsoperationen sind wie folgt: Es werden relativ einfache und kostengünstige Geräte verwendet, ihr Aufbau ist einfach und unwesentlich komplex und es wird die Möglichkeit geschaffen, höhere Verarbeitungsmodi zu verwenden.

Nachteile des Prinzips der Betriebsdifferenzierung: Die Produktionslinie verlängert sich, der Bedarf an Ausrüstung und Produktionsfläche steigt, die Zahl der Arbeiter steigt, große Nummer Installationen.

Technologischer Wandel

Technologischer Wandel bezieht sich auf den abgeschlossenen Teil eines technologischen Vorgangs, der mit denselben technologischen Geräten unter konstanten technologischen Bedingungen und Installationen durchgeführt wird. Wenn beim Drehen einer Walze ein Werkzeug gewechselt wurde, dann stellt die Bearbeitung der gleichen Oberfläche des Werkstücks mit diesem Werkzeug einen neuen technologischen Übergang dar. Aber der Werkzeugwechsel selbst ist ein Hilfsübergang.

Hilfsübergang bezieht sich auf den abgeschlossenen Teil eines technologischen Vorgangs, der aus menschlichen und (oder) apparativen Handlungen besteht, die nicht mit einer Änderung der Eigenschaften des Arbeitsgegenstandes einhergehen, aber für den Abschluss des technologischen Übergangs erforderlich sind. Durch die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Flächen können Übergänge zeitlich kombiniert werden, d.h. sie können nacheinander (Schruppen, Vorschlichten, Schlichtdrehen einer Stufenwelle oder Bohren von vier Löchern mit einem Bohrer), parallel (Drehen einer Stufenwelle) durchgeführt werden Welle mit mehreren Fräsern oder Bohren von vier Löchern auf einmal mit vier Bohrern) oder parallel-sequentiell (nach gleichzeitigem Drehen einer Stufenwelle mit mehreren Fräsern, gleichzeitigem Anfasen mit mehreren Anfasfräsern oder Bohren von vier Löchern nacheinander mit zwei Bohrern).

Installation– Teil eines technologischen Vorgangs, der mit unveränderter Befestigung der zu bearbeitenden Werkstücke oder einer zusammengebauten Montageeinheit durchgeführt wird. Das Drehen von Teilen in einen beliebigen Winkel ist eine Neuinstallation. Wird die Walze in einem Dreibackenfutter zunächst in einer Aufspannung gedreht und dann gewendet und gewendet, sind dafür zwei Aufstellungen in einem Arbeitsgang erforderlich (Abbildung 3.4).

Abbildung 3.4 – Schema der ersten (a) und zweiten (b) Installation

Position

Ein auf einem Drehtisch montiertes und befestigtes Werkstück, dem Bohren, Reiben und Senken unterzogen wird, hat eine Einstellung, nimmt aber mit der Drehung des Tisches eine neue Position ein.

Position ist eine feste Position, die ein starr befestigtes Werkstück oder eine zusammengebaute Montageeinheit zusammen mit einer Vorrichtung relativ zu einem Werkzeug oder einem stationären Ausrüstungsteil einnimmt, wenn ein bestimmter Teil der Operation ausgeführt wird. Bei Mehrspindel- und Halbautomaten nimmt das Werkstück beim Fixieren unterschiedliche Positionen relativ zur Maschine ein. Das Werkstück wird zusammen mit der Spannvorrichtung an eine neue Position bewegt.

Bei der Entwicklung eines technologischen Prozesses zur Bearbeitung von Werkstücken ist es vorzuziehen, Anlagen durch Positionen zu ersetzen, da jede zusätzliche Anlage eigene Bearbeitungsfehler mit sich bringt.

Unter Bedingungen der automatisierten Produktion im Betrieb ist als abgeschlossener Teil des technologischen Prozesses zu verstehen, der kontinuierlich auf einer automatischen Linie durchgeführt wird und aus mehreren Einheiten technologischer Ausrüstung besteht, die durch automatisch arbeitende Transport- und Ladevorrichtungen verbunden sind. Zusätzlich zu den wichtigsten technologischen Operationen umfasst die TP eine Reihe von Hilfsoperationen, die für ihre Umsetzung notwendig sind (Transport, Kontrolle, Markierung usw.).

Von Layoutdiagramm

Automatische Linien werden nach der Transportart klassifiziert:

a) mit durchgehendem Transport des Werkstücks zwischen Maschinen (wird bei der Bearbeitung von Körperwerkstücken verwendet);

b) mit seitlichem Transport (wird bei der Bearbeitung von Kurbelwellen, Laufbuchsen usw. verwendet);

c) mit Transport von oben (wird bei der Bearbeitung von Wellen, Zahnrädern, Flanschen usw. verwendet);

d) mit kombiniertem Verkehr;

e) mit Rotationstransport im Rotations-AL, bei dem alle technologischen Vorgänge während des kontinuierlichen Transports von Werkstücken und Werkzeugen durchgeführt werden.

Nach Flexibilitätsgrad:

a) synchron oder starr;

b) asynchron oder flexibel.

IN synchrone automatische Linien Werkstücke werden in synchronisierten Abständen bewegt. Die Bearbeitungszeit an einer Arbeitsposition ist gleich oder ein Vielfaches des Taktes. Takt ist das Zeitintervall, in dem das Produkt periodisch hergestellt wird bestimmter Typ. Solche Linien werden in der Groß- und Massenproduktion eingesetzt.

IN nichtsynchrone automatische Linien Bearbeitete Teile werden bewegt, sobald der Vorgang abgeschlossen ist. Da die Bearbeitungszeit an jeder Position unterschiedlich ist, sind Zwischenspeicher erforderlich. Diese Linien werden in der Serien- und Pilotproduktion eingesetzt.

Frage 26 Hilfsgeräte für Transport- und Lagersubsysteme: Paletten, Paletten, Schieber. Vorrichtungen zum Drehen und Ausrichten von Teilen, Strömungsteilungsvorrichtungen (Zwecke, Bauformen, Anwendungsbereich)

Mengenteiler.

Sie dienen zur Aufteilung von Strömen in verzweigten automatischen Leitungen (Abb. 1). Sie werden nach dem Bewegungsprinzip der Dämpfer unterteilt: Schwingen, Hin- und Herbewegen und Drehen.

Die Aufteilung erfolgt durch:

Schwingdämpfer, die sich unter der Wirkung des Werkstücks selbst drehen (Abb. 1.a);

Mit Hilfe von hin- und hergehenden Dämpfern (Abb. 1.b,c);

Sie werden verwendet, wenn der allgemeine Fluss in mehrere unabhängige Flüsse zwischen Maschinen desselben Typs aufgeteilt werden muss. Installiert zwischen dem Orientierungsmechanismus und dem Antrieb oder zwischen dem Antrieb und der Zuführung. Die Ausführungen sind vielfältig und richten sich nach Form und Größe der Teile sowie nach der Gestaltung der Speicher und Zuführungen.

Reis. 1. Strömungsteiler: a. – mit beweglichen Klappen; b.c - mit Hilfe von Rücklaufdämpfern.

Orientierungsgeräte.

In der automatisierten Fertigung muss in vielen Fällen ein Werkstück oder Teil in einen Arbeitsbereich oder auf Transportsysteme oder Greif- oder Drehvorrichtungen etc. zugeführt werden. in einer orientierten Position. Zu diesem Zweck werden Orientierungsvorrichtungen unterschiedlicher Bauart in Form von Toren, Sektoren mit hin- und hergehender oder schwingender Bewegung, rotierenden Scheiben, Schaufelmechanismen, Buchsenrohren usw. verwendet. Diagramme von Orientierungsgeräten sind in Abb. dargestellt. 2. und 3.

Eine Ausrichtung der Teile ist auch während des Transports möglich. Dabei wird die Asymmetrie der Form der Teile und die Lage des Schwerpunkts ausgenutzt. Die Orientierungsmethode kann passiv oder aktiv sein.

Passiv Beim Vibrationstransport von Teilen haben sich Orientierungsvorrichtungen durchgesetzt. Das gemeinsame Funktionsprinzip besteht darin, dass falsch ausgerichtete Teile von der Transportvorrichtung abgeworfen und zum Anfang des Flusses zurückgeführt werden und dann nur noch richtig ausgerichtete Teile nachfolgen.

Aktiv Orientierungsvorrichtungen geben dem Teil eine komplexe Position im Raum, unabhängig von seiner Ausgangsposition beim Eintritt in die Orientierungsvorrichtung. Das Prinzip der Zwangsveränderung kommt auch zum Einsatz, wenn eine Neuorientierung notwendig ist. Für einfache Kleinteile werden einfache Orientierungsgeräte verwendet; für Kinder. komplexe oder schwere Formen – Orientierungsgeräte wie Kipper oder Universaldrehgeräte. Manchmal wird die Wirkung eines Magnetfeldes genutzt.

Die orientierten Rohlinge werden üblicherweise unterteilt in:

Zuschnitte einfacher Form, ausgerichtet durch Ausschnitte in Schalen, Fasen, Fräsern;

Werkstücke mit verschobenem Schwerpunkt, die beim Passieren eines Schlitzes oder einer Aussparung in der Ablage sofort oder beim Drehen ausgerichtet werden;

Symmetrische und asymmetrische Rohlinge, die sich beim Fallen ins Besondere orientieren. Fachfenster (Schablonenausrichtung).

Werkstücke orientiert mittels Spezial Geräte.

Flache Rohlinge wie Kreise, Ringe (Abb. 2.a) mit D>H, werden mithilfe eines spiralförmigen Bodens ausgerichtet, dessen Arbeitsfläche radial zur Mitte des darunter liegenden Trichters geneigt ist B=3-5 0, um die Freigabe der zweiten Rohlingsschicht sicherzustellen. Tablettkragen M<H.

Kappen mit D ³ H werden passiv über eine Aussparung mit Zunge ausgerichtet (Abb. 2.b).

Mit der Unterseite nach unten ausgerichtete Werkstücke laufen an der Zunge entlang, ohne umzukippen, weil Die Zunge bietet ausreichend Halt, um eine stabile Lage des Werkstücks zu gewährleisten. Die mit dem Loch nach unten liegenden Werkstücke werden auf die Zunge gedrückt, verlieren das Gleichgewicht und fallen in den Trichter.

Zylinder mit l> D sind passiv ausgerichtet (Abb. 2., c) Um falsch ausgerichtete Werkstücke abzuladen, ist unter der Ablage eine Abschrägung in einer Höhe von 1,1 angebracht D von der Oberfläche des Tabletts.

Um Stufenscheiben auszurichten, wird eine passive Methode verwendet (Abb. 2.d), die die Merkmale der Form nutzt. Werkstücke mit großem Durchmesser nach unten passieren den Auswerfer frei und bewegen sich weiter entlang der Ablage.

Reis. 2. Schemata von Orientierungsgeräten.

Werkstücke mit großem Durchmesser werden durch den Auswerfer aus der Ablage nach oben in den Trichter gedrückt.

Rohlinge wie Stäbe mit Kopf (Abb. 2.e) werden mithilfe eines Schlitzes in einem geraden Abschnitt des Tabletts aktiv ausgerichtet.

Zur aktiven Ausrichtung von Rollen mit Leiste (Abb. 3.a) wird eine Schwerpunktverlagerung genutzt.

Um dünne Werkstücke in Form von Klammern, Dreiecken und Sektoren auszurichten, wird eine passive Methode verwendet (Abb. 3.b). Für T-förmige Platten – die aktive Methode (Abb. 3.c).

Ist eine Umorientierung der Werkstücke während des Prozesses erforderlich, kommt die aktive Orientierungsmethode zum Einsatz.

Reis. 3. Schemata von Orientierungsgeräten.

Rotierende Geräte.

Wird in Werkzeugmaschinen verwendet, um ein Werkstück oder Werkzeug an eine Position zu bewegen. Dabei handelt es sich um Mehrpositionstische und -trommeln, Blöcke von Mehrspindelmaschinen, Revolverköpfe, Scheibenmagazine und Teilvorrichtungen (Abb. 4).

Für rotierende Geräte gelten Anforderungen an die Genauigkeit der Drehung um einen bestimmten Winkelwert, die Genauigkeit und Steifigkeit der Fixierung in der Arbeitsposition, die Durchführung der Drehung in kürzester Zeit, mit Einschränkungen hinsichtlich der auftretenden dynamischen Belastungen.

Die Genauigkeit rotierender Geräte sollte aus probabilistischer Sicht beurteilt werden. Mit Genauigkeit ist hier die Genauigkeit der Winkelpositionierung gemeint; gekennzeichnet durch den aktuellen Drehwinkelfehler. IN beste Systeme Steuerung automatischer Drehvorrichtungen: Um Fehler zu minimieren, werden Befehle mit angemessener Voraussicht gegeben. Die Genauigkeit moderner CNC-Rotationsmaschinen beträgt 3..6 Bogensekunden.

Die Leistung zeichnet sich durch eine durchschnittliche Drehgeschwindigkeit aus w durchschn– bis 1,0 s -1 . Die Vielseitigkeit wird durch den möglichen Teilungsbereich bestimmt, der bei modernen automatischen Drehtischen 2...20000 und mehr beträgt.

Als Antrieb für rotierende Vorrichtungen werden Schrittmotoren eingesetzt (Abb. 4a), was eine große Vielseitigkeit in den Teilungsbereichen ermöglicht und mit CNC- oder Computersteuerungssystemen verbunden werden kann. Drehvorrichtungen mit hydraulischem Antrieb (Abb. 4, b) und mit Maltesermechanismus (Abb. 4, c) werden häufig in Werkzeugmaschinen und Revolvern mit konstantem, festem Drehwinkel eingesetzt.

Reis. 4 Schemata rotierender Geräte.

Solche Schemata werden mit periodischer Aktivierung der kinematischen Kette durch verschiedene Kupplungen (Abb. 4, c, d) und Ratschenmechanismen (Abb. 4, e) verwendet.

Ein Transportpaket ist eine vergrößerte Frachteinheit, die aus Stückgütern in und ohne Container gebildet wird, verschiedene Verpackungsmethoden und -mittel verwendet, ihre Form während des Umlaufs beibehält und die Möglichkeit einer umfassenden Mechanisierung der Be- und Entladevorgänge sowie der Lagervorgänge bietet.

Eines der wichtigsten Verpackungsmittel ist Paletten(flach, Rack und Box).

Die Auswahl der Paletten für die flexible automatisierte Produktion erfolgt nach denselben methodischen Grundsätzen, die oben für die Erstellung mechanisierter und automatisierter Lager jeglicher Art dargelegt wurden.

Alle Paletten können klassifiziert werden:

Nach Zweck - Transport und Technologie (Kassetten, Satelliten);

Nach Art der transportierten Ladung - universell (für eine breite Palette von Ladungen) und speziell (für bestimmte Ladungen);

Aufgrund des Designs (flach, Rackmontage, Box, Einzel- und Doppeldeck, Einzel- und Doppelgewinde);

Nach Material (Metall – Stahl oder Leichtmetalllegierungen, Holz, Kunststoff, Pappe, Verbundwerkstoff aus Spanplatten und anderen Materialien);

Nach Nutzungsdauer (Einmalgebrauch, wiederverwendbar);

Nach Anwendungsbereich (Lagerinterne Paletten, für innerbetrieblichen Transport, für externen Ferntransport);

Nach Größe (150 x 200; 200 x 300; 300 x 400; 400 x 600; 600 x 800; 800 x 800; 800 x 1000; 800 x 1200; 1600 x 1000; 1600 x 1200).

Mehrwegpaletten gehören zur Transport- und Lagerausrüstung des Staatsbetriebs, des Geländes, der Werkstatt und des Unternehmens. Einwegpaletten können als eine Art Transportverpackung von Waren angesehen werden.

Die Besonderheit spezieller Technologiepaletten für die hydraulische und industrielle Produktion besteht darin, dass auf ihnen bestimmte Ladungen (Rohlinge, Halbzeuge, Teile) in einer festen Position platziert und manchmal im Voraus gesichert werden, wie zum Beispiel auf Satellitenpaletten mit mehreren Abmessungen -Betrieb von Bohr-, Fräs- und Bohrmaschinen, auf denen die Teile zugeführt und auf der Maschine direkt in die Bearbeitungszone gelegt werden.

Kassettenpaletten und Satellitenpaletten werden gestanzt, geschweißt, gegossen und können als eigenständige Vorrichtung zur Bildung einer Frachttransport- und Lagereinheit dienen oder auf Standardpaletten platziert werden.

Transport- und Lagerpaletten sind hinsichtlich der Art der darin platzierten Ladung universell einsetzbar und können aus Metall oder Kunststoff bestehen. Sie sind flach, auf einem Gestell montiert oder auf Kartonbasis ausgeführt.

Bewegungen von Teilen wie Rotationskörpern im GPS werden meist mit einfachsten Mitteln durchgeführt Transportpaletten ohne Produkte daran zu befestigen. Solch Paletten gleichzeitig durchführen
Transport- und Lagerfunktionen.

Es gibt drei Arten davon:

1) Einzelpaletten, die einzeln bewegt werden und nicht in mehreren Ebenen gestapelt werden können;

2) ausziehbare Paletten, eingebaut in Spezialcontainern, mit der Möglichkeit der Schiebeverriegelung;

3) mehrstöckige Paletten, die in Stapeln übereinander in der Nähe des RM platziert werden können.

Es ist vielversprechend, universelle Mehrfachpaletten auf Basis universeller Module zu schaffen. Solche Paletten bestehen aus einem Rahmen, der die Bearbeitung von Produkten unterschiedlicher Form auf verschiedenen Arbeitsflächen ermöglicht, Einsätzen, die zum Einbau spezieller Elemente dienen, die zur Aufnahme von Werkstücken (Teilen) dienen; Form und Abmessungen dieser Elemente werden durch die Form und Abmessungen der Werkstücke (Teile) bestimmt.

Der Tragrahmen (geschweißte Stahlkonstruktion) hat die Maße einer Europalette (1200 x 800 mm), es können jedoch auch kleinere Maße verwendet werden. Dank der glatten Auflagefläche kann das Gestell auf dem Boden aufgestellt oder auf Rollen oder Kettenförderern bewegt werden. Quer oder entlang des Rahmens angebrachte Schutzrohre schützen die Produkte vor Transportschäden. In den Ecken des Rahmens sind Stützen angeschweißt, um Produkte in mehreren Ebenen zu stapeln. Durch eingesetzte Messstäbe können die Etagenabstände verändert werden.

Bei der Palettenauswahl können Sie folgende Kriterien heranziehen: Einhaltung der Maße von Europaletten; Gewicht der Produkte und Paletten; Anzahl der auf der Palette platzierten Produkte (abhängig von der Größe und Form der Produkte); minimale Stückbearbeitungszeit für ein Produkt; erforderliche Zeit des unbemannten Betriebs des GPS.

Bei Produkten mit relativ kleinen Abmessungen und einer langen Verarbeitungszeit, wenn der Produktvorrat auf einer oder zwei Paletten ausreicht, um einen stabilen Betrieb des GPS zu gewährleisten, verwenden Sie Einzelpaletten;
- Für großformatige Produkte mit kurzer Bearbeitungszeit verwenden Sie ausziehbare und mehrstöckige Paletten mit zusätzlichen Vorrichtungen für deren Handhabung.

Zu diesen Paletten gehören Paletten mit darauf montierten Befestigungsvorrichtungen oder spezielle Transportpaletten. Der Zeitaufwand für den Palettenwechsel lässt sich erheblich verkürzen, indem das Sichern und Lösen der Werkstücke vom Arbeitsbereich auf einen zusätzlichen Träger für Wechselpaletten verlagert wird, der eine schnelle Rückkehr in den Arbeitsbereich gewährleistet.

Am gebräuchlichsten sind Maschinenpaletten (im Lieferumfang enthalten), Transport- und Hilfspaletten.

Am häufigsten werden in GPS-Systemen Paletten eingesetzt, die gleichzeitig der Unterbringung und Sicherung von Teilen sowie deren Transport und Handhabung dienen. Dies gewährleistet die Flexibilität des Transportsubsystems, da zum einen alle Paletten über eine einheitliche Arbeitsfläche verfügen und zum anderen die Tische des Transport- und Handhabungssystems an den Einsatz bestimmter Palettentypen angepasst sind.

Bei der Verwendung von im GPM enthaltenen Maschinenpaletten wird das Werkstück parallel zur Bearbeitung eines anderen Teils außerhalb des Arbeitsbereichs daran befestigt. Anschließend gelangt es in den Arbeitsbereich, wo es automatisch zur Bearbeitung fixiert wird.

Fragen zur Prüfung

Frage 1 Zweck und Ziele der Automatisierung von Produktionsprozessen. Arten der Automatisierung von Produktionsprozessen

Die Hauptziele der Prozessautomatisierung sind:
-- Steigerung der Effizienz des Produktionsprozesses;
-- Erhöhung der Sicherheit des Produktionsprozesses.

Die Ziele werden durch die Lösung folgender Aufgaben der Prozessautomatisierung erreicht:
– Verbesserung der Regulierungsqualität;
-- Erhöhung des Ausrüstungsverfügbarkeitsfaktors;
-- Verbesserung der Ergonomie der Prozessbediener;
-- Speicherung von Informationen über den Fortschritt des technologischen Prozesses und Notfallsituationen.

Der Begriff „Automatisierung“ bezieht sich auf eine Reihe methodischer, technischer und softwaretechnischer Werkzeuge, die sicherstellen, dass der Messprozess ohne direkte menschliche Beteiligung durchgeführt wird. Die Ziele der Automatisierung sind in der Tabelle dargestellt. 1.

Tabelle 1

Automatisierungsziele
Wissenschaftlich	Technisch	Wirtschaftlich	Sozial
1. Steigerung der Effizienz und Qualität wissenschaftlicher Ergebnisse durch eine umfassendere Untersuchung von Modellen 2. Steigerung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Forschungsergebnissen durch Experimentoptimierung. 3. Gewinnung qualitativ neuer wissenschaftlicher Ergebnisse, die ohne Computer nicht möglich sind.	1. Verbesserung der Produktqualität durch Wiederholbarkeit der Vorgänge, Erhöhung der Anzahl der Messungen und Erhalt vollständigerer Daten über die Produkteigenschaften. 2. Erhöhung der Genauigkeit von Produkten durch den Erhalt vollständigerer Daten über die Alterungsprozesse und deren Vorläufer.	1. Einsparung von Arbeitsressourcen durch Ersetzen menschlicher Arbeit durch Maschinenarbeit. 2. Senkung der Kosten in der Industrie durch Verringerung der Arbeitsintensität der Arbeit. 3. Steigerung der Arbeitsproduktivität durch optimale Arbeitsverteilung zwischen Mensch und Maschine und Beseitigung von Unterauslastungen bei gelegentlicher Wartung der Anlage.	1. Steigerung des intellektuellen Potenzials durch die Übertragung routinemäßiger Vorgänge an eine Maschine. 2. Beseitigung von Fällen, in denen Betriebspersonal unter unerwünschten Bedingungen beschäftigt wird. 3. Eine Person von schwerer körperlicher Arbeit befreien und die eingesparte Zeit nutzen, um spirituelle Bedürfnisse zu befriedigen.

Die Ziele der Automatisierung sind:

Eliminierung oder Minimierung des „menschlichen Faktors“ bei der Ausführung von Funktionen eines Systems oder Geräts;

Erreichen vorgegebener Qualitätsindikatoren bei der Implementierung automatisierter Funktionen.

Automatisierungsprobleme lösen Der technologische Prozess wird mit modernen Methoden und Automatisierungstools durchgeführt. Durch die Automatisierung des technologischen Prozesses entsteht ein automatisiertes Prozessleitsystem.

Die Einführung technischer Mittel in Unternehmen, die eine Automatisierung von Produktionsprozessen ermöglichen, ist eine Grundvoraussetzung für effektives Arbeiten. Die Vielfalt moderner Automatisierungsmethoden erweitert ihren Anwendungsbereich, während sich die Kosten der Mechanisierung in der Regel durch das Endergebnis in Form einer Steigerung des Volumens der hergestellten Produkte sowie einer Steigerung ihrer Qualität rechtfertigen .

Organisationen, die den Weg des technologischen Fortschritts gehen, nehmen führende Marktpositionen ein, sorgen für bessere Arbeitsbedingungen und minimieren den Bedarf an Rohstoffen. Aus diesem Grund ist die Umsetzung von Mechanisierungsprojekten aus Großbetrieben nicht mehr wegzudenken – Ausnahmen gelten nur für kleine Handwerksbetriebe, bei denen sich eine Automatisierung der Produktion aufgrund der grundsätzlichen Entscheidung zugunsten der manuellen Fertigung nicht rechtfertigt. Aber auch in solchen Fällen ist es möglich, in einigen Produktionsschritten teilweise auf Automatisierung zu setzen.

Automatisierungsgrundlagen

Im weitesten Sinne bedeutet Automatisierung die Schaffung solcher Bedingungen in der Produktion, die es ermöglichen, bestimmte Aufgaben bei der Herstellung und Freigabe von Produkten ohne menschliches Eingreifen durchzuführen. In diesem Fall besteht die Aufgabe des Bedieners möglicherweise darin, die kritischsten Aufgaben zu lösen. Je nach Zielsetzung kann die Automatisierung technologischer Prozesse und der Produktion vollständig, teilweise oder umfassend erfolgen. Die Wahl eines bestimmten Modells wird durch die Komplexität der technischen Modernisierung des Unternehmens durch automatische Befüllung bestimmt.

In Anlagen und Fabriken, in denen eine vollständige Automatisierung implementiert ist, normalerweise mechanisiert und elektronische Systeme Dem Management werden alle Funktionen zur Steuerung der Produktion übertragen. Dieser Ansatz ist am rationalsten, wenn die Betriebsbedingungen keine Änderungen mit sich bringen. In teilweiser Form wird die Automatisierung in einzelnen Produktionsschritten oder bei der Mechanisierung einer autonomen technischen Komponente umgesetzt, ohne dass eine komplexe Infrastruktur zur Steuerung des gesamten Prozesses geschaffen werden muss. Ein umfassender Grad an Produktionsautomatisierung wird normalerweise in bestimmten Bereichen implementiert – das kann eine Abteilung, eine Werkstatt, eine Linie usw. sein. Der Bediener in in diesem Fall steuert das System selbst, ohne den unmittelbaren Arbeitsablauf zu beeinträchtigen.

Automatisierte Kontrollsysteme

Zunächst ist es wichtig zu beachten, dass solche Systeme die vollständige Kontrolle über ein Unternehmen, eine Fabrik oder ein Werk übernehmen. Ihre Funktionen können sich auf ein bestimmtes Gerät, Förderband, eine Werkstatt oder einen Produktionsbereich erstrecken. In diesem Fall empfangen und verarbeiten Prozessautomatisierungssysteme Informationen vom gewarteten Objekt und wirken auf Basis dieser Daten korrigierend. Wenn beispielsweise der Betrieb eines Produktionskomplexes nicht den Parametern technologischer Standards entspricht, verwendet das System spezielle Kanäle, um seine Betriebsmodi entsprechend den Anforderungen zu ändern.

Automatisierungsobjekte und ihre Parameter

Die Hauptaufgabe bei der Einführung von Mitteln zur Produktionsmechanisierung besteht darin, die Qualitätsparameter der Anlage aufrechtzuerhalten, die sich letztendlich auf die Eigenschaften des Produkts auswirken. Heutzutage versuchen Experten, sich nicht mit dem Wesen der technischen Parameter verschiedener Objekte zu befassen, da theoretisch die Implementierung von Steuerungssystemen an jeder Produktionskomponente möglich ist. Betrachtet man in diesem Zusammenhang die Grundlagen der Automatisierung technologischer Prozesse, so umfasst die Liste der Mechanisierungsobjekte die gleichen Werkstätten, Förderanlagen, alle Arten von Geräten und Anlagen. Man kann nur den Grad der Komplexität der Automatisierungsimplementierung vergleichen, der von der Ebene und dem Umfang des Projekts abhängt.

Bezüglich der Parameter, mit denen automatische Systeme arbeiten, können wir zwischen Input- und Output-Indikatoren unterscheiden. Im ersten Fall handelt es sich dabei um die physikalischen Eigenschaften des Produkts sowie um die Eigenschaften des Objekts selbst. Im zweiten Fall sind dies die direkten Qualitätsindikatoren des fertigen Produkts.

Regulierung technischer Mittel

Geräte zur Regelung werden in Automatisierungssystemen in Form von Sonderalarmen eingesetzt. Je nach Einsatzzweck können sie verschiedene Prozessparameter überwachen und steuern. Die Automatisierung technologischer Prozesse und der Produktion kann insbesondere Alarme für Temperatur, Druck, Strömungseigenschaften usw. umfassen. Technisch können Geräte als verzunderungsfreie Geräte mit elektrischen Kontaktelementen am Ausgang realisiert werden.

Auch das Funktionsprinzip der Kontrollalarme ist unterschiedlich. Wenn wir die gängigsten Temperaturgeräte betrachten, können wir manometrische, Quecksilber-, Bimetall- und Thermistormodelle unterscheiden. Die konstruktive Gestaltung wird in der Regel durch das Funktionsprinzip bestimmt, aber auch die Betriebsbedingungen haben einen wesentlichen Einfluss darauf. Abhängig von der Arbeitsrichtung des Unternehmens kann die Automatisierung technologischer Prozesse und der Produktion unter Berücksichtigung spezifischer Betriebsbedingungen gestaltet werden. Aus diesem Grund sind Steuergeräte so konzipiert, dass sie unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit, physikalischem Druck oder der Einwirkung von Chemikalien eingesetzt werden können.

Programmierbare Automatisierungssysteme

Vor dem Hintergrund der aktiven Versorgung von Unternehmen mit Computergeräten und Mikroprozessoren hat sich die Qualität der Verwaltung und Steuerung von Produktionsprozessen deutlich verbessert. Aus Sicht der industriellen Bedürfnisse ermöglichen die Fähigkeiten programmierbarer technischer Mittel nicht nur die Bereitstellung effektives Management technologische Prozesse, aber auch zur Automatisierung des Designs sowie zur Durchführung von Produktionstests und Experimenten.

Computergeräte, die verwendet werden moderne Unternehmen, Probleme der Regulierung und Steuerung technologischer Prozesse in Echtzeit lösen. Solche Prodwerden Computersysteme genannt und arbeiten nach dem Prinzip der Aggregation. Die Systeme umfassen einheitliche Funktionsblöcke und Module, aus denen Sie verschiedene Konfigurationen erstellen und den Komplex an den Betrieb unter bestimmten Bedingungen anpassen können.

Einheiten und Mechanismen in Automatisierungssystemen

Die direkte Ausführung der Arbeitsvorgänge erfolgt durch elektrische, hydraulische und pneumatische Geräte. Nach dem Funktionsprinzip umfasst die Klassifizierung Funktions- und Teilmechanismen. Ähnliche Technologien werden üblicherweise in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Die Automatisierung der Produktion beinhaltet in diesem Fall die Einführung elektrischer und pneumatischer Mechanismen, zu deren Konstruktionen elektrische Antriebe und Regulierungsbehörden gehören können.

Elektromotoren in Automatisierungssystemen

Die Basis von Aktoren bilden häufig Elektromotoren. Abhängig von der Art der Steuerung können sie in berührungsloser und kontaktierender Ausführung dargestellt werden. Einheiten, die durch Relaiskontaktvorrichtungen gesteuert werden, können bei Betätigung durch den Bediener die Bewegungsrichtung der Arbeitsteile ändern, die Arbeitsgeschwindigkeit bleibt jedoch unverändert. Wenn von einer Automatisierung und Mechanisierung technologischer Prozesse durch berührungslose Geräte ausgegangen wird, kommen Halbleiterverstärker zum Einsatz – elektrisch oder magnetisch.

Panels und Bedienfelder

Um Geräte zu installieren, die die Verwaltung und Kontrolle des Produktionsprozesses in Unternehmen ermöglichen sollen, werden spezielle Konsolen und Panels installiert. Sie beherbergen Geräte zur automatischen Steuerung und Regelung, Instrumentierung, Schutzmechanismen sowie verschiedene Elemente der Kommunikationsinfrastruktur. Eine solche Abschirmung kann konstruktionsbedingt ein Metallschrank oder eine Flachplatte sein, auf der Automatisierungsgeräte installiert sind.

Die Konsole wiederum ist das Zentrum für die Fernsteuerung – sie ist eine Art Kontrollraum bzw. Bedienerbereich. Es ist wichtig zu beachten, dass die Automatisierung technologischer Prozesse und der Produktion auch den Zugang zur Wartung durch das Personal ermöglichen sollte. Diese Funktion wird maßgeblich durch Konsolen und Panels bestimmt, mit denen Sie Berechnungen durchführen, Produktionsindikatoren auswerten und allgemein den Arbeitsprozess überwachen können.

Entwurf von Automatisierungssystemen

Das wichtigste Dokument, das als Leitfaden für die technologische Modernisierung der Produktion zum Zwecke der Automatisierung dient, ist das Diagramm. Es zeigt den Aufbau, die Parameter und die Eigenschaften von Geräten, die später als Mittel zur automatischen Mechanisierung dienen. In der Standardversion zeigt das Diagramm folgende Daten an:

• Grad (Ausmaß) der Automatisierung in einem bestimmten Unternehmen;
• Festlegung der Betriebsparameter der Anlage, die mit Steuerungs- und Regelungsmöglichkeiten ausgestattet sein müssen;
• Steuerungseigenschaften – vollständig, ferngesteuert, Bediener;
• Möglichkeit der Blockierung von Aktoren und Aggregaten;
• Konfiguration des Standorts technischer Geräte, auch auf Konsolen und Panels.

Hilfsautomatisierungstools

Trotz ihrer untergeordneten Rolle übernehmen Zusatzgeräte wichtige Überwachungs- und Steuerungsfunktionen. Dank ihnen wird die gleiche Verbindung zwischen Aktoren und einer Person gewährleistet. Im Hinblick auf die Ausstattung mit Hilfsgeräten kann die Produktionsautomatisierung Drucktastenstationen, Steuerrelais, verschiedene Schalter und Bedienfelder umfassen. Es gibt viele Ausführungen und Varianten dieser Geräte, doch alle konzentrieren sich auf die ergonomische und sichere Steuerung wichtiger Geräte vor Ort.

Automatisierung der Produktion

Prozesse

1.1. Grundlagen, Terminologie und Richtungen von APP.

Eine der Hauptrichtungen menschlichen Handelns ist die Verbesserung von Produktionsprozessen, um schwere körperliche Arbeit zu erleichtern und die Effizienz des Gesamtprozesses zu steigern – diese Richtung kann durch die Automatisierung von Produktionsprozessen verwirklicht werden.

Der Zweck der APP ist also:

- Produktivitätssteigerung;

- Qualitätsverbesserung;

- Verbesserung der Arbeitsbedingungen.

Das Ziel wirft Fragen darüber auf, was und wie automatisiert werden soll, über die Machbarkeit und Notwendigkeit der Automatisierung sowie über andere Aufgaben.

Wie Sie wissen, besteht der technologische Prozess aus drei Hauptteilen:

- Arbeitszyklus, - der wichtigste technische. Verfahren;

- Leerlauf, - Hilfsbetriebe;

- Transport- und Lagertätigkeiten.

Haupttech. Der Prozess steht in engem Zusammenhang mit AIDS. Denken Sie an AIDS:

C ist die Automatisierung der Arbeits- und Leerlaufbewegungen aller Maschinenmechanismen (automatische Hauptbewegung, Vorschübe und Hilfsvorgänge).

P – Automatisierung der Installation, Fixierung von Teilen an der Maschine. I – APP-Anforderungen für Werkzeuge.

D – technologische Anforderungen der APP für das Teil. Außerdem,

Hilfsvorgänge sind die Automatisierung des Ladens, Entladens, Installierens, Ausrichtens, Fixierens, Transports, Sammelns und Kontrollierens von Teilen. Aus all dem wird deutlich, dass die APP einen integrierten Ansatz verfolgt und nicht

Wenn wir ein Problem gelöst haben, erzielen wir möglicherweise nicht den gewünschten Effekt. Automatisierung ist eine Richtung der Produktionsentwicklung, die gekennzeichnet ist durch

Befreiung einer Person nicht nur von Muskelanstrengungen zur Ausführung bestimmter Bewegungen, sondern auch von Betriebsführung Mechanismen, die diese Bewegungen ausführen.

Die Automatisierung kann teilweise oder vollständig erfolgen.

Teilautomatisierung– Automatisierung eines Teils des Betriebs zur Verwaltung des Produktionsprozesses, vorausgesetzt, dass der Rest aller Vorgänge automatisch ausgeführt wird (menschliche Verwaltung und Kontrolle).

Ein Beispiel wäre – auto. Linie (AL), bestehend aus mehreren automatischen Maschinen und einem automatischen interoperativen Transportsystem. Die Leitung wird von einem einzigen Prozessor gesteuert.

Vollständige Automatisierung– gekennzeichnet durch die automatische Ausführung aller Funktionen zur Durchführung des Produktionsprozesses ohne direkten menschlichen Eingriff in den Betrieb der Anlage. Zu den Aufgaben einer Person gehört es, eine Maschine oder Maschinengruppe einzurichten, einzuschalten und zu überwachen.

Beispiel: Automatikbereich oder Werkstatt.

1.2. Organisatorisch – technische Eigenschaften Automatisierung.

Analyse des Trends und der Entwicklungsgeschichte der industriellen Automatisierung. In den Prozessen können wir vier Hauptstadien feststellen, in denen Aufgaben unterschiedlicher Komplexität gelöst wurden.

Dies sind: 1. Automatisierung des Arbeitszyklus, Schaffung automatischer und halbautomatischer Maschinen.

2. Automatisierung von Maschinensystemen, Erstellung von AL, Komplexen und Modulen.

3. Automatisierungskomplexe für die Produktion. Prozesse mit der Schaffung automatischer Werkstätten und Fabriken.

4. Schaffung einer flexiblen automatisierten Produktion mit Automatisierung von Serien- und Kleinproduktions-, Engineering- und Managementarbeiten.

1 In der ersten Phase wurde die allgemeine Ausrüstung modernisiert. Wie wir wissen, wird die Verarbeitungszeit eines Produkts durch die Formel bestimmt:

T = tP + tX

Um die Produktivität der Anlage zu steigern, wurden daher die Zeit tP und tX verkürzt und tP und tX zusammengefasst, was bedeutet, dass eine Maschine zusätzlich zu den Arbeitshüben (tP) auch selbstständig Leerhübe (tX) ausführen kann es ist eine automatische Maschine.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass unter Leerlaufbewegungen nicht nur die Bewegung einzelner Maschinenkomponenten ohne Bearbeitung zu verstehen ist, sondern auch die Belastung, Ausrichtung des Teils und deren Fixierung. Allerdings hat die Automatisierung von Universalmaschinen, wie die Praxis zeigt, ihre Grenzen hinsichtlich der Produktivität, d. h. das Wachstum der Arbeitsproduktivität betrug nicht mehr als 60 %. Deshalb begannen sie später mit der Entwicklung spezieller automatischer Maschinen nach neuen Prinzipien:

In Produktionslinien wurden Multitool- und Multipositionsautomaten eingesetzt, was die höchste Form der ersten Stufe der Automatisierung darstellte (Blockschaltbild, siehe Tabelle 1).

Blockschaltbild der Maschine Nr. 1

Automatisch (Balken)

Motor	Gang	Exekutive
Mechanismus	Mechanismus	Mechanismus
Mechanismus	Mechanismus	Mechanismus
Arbeitsschläge	Leerlauf	Management
Längsträger Querträger 1 Querträger 2 Querträger 3 Querträger 4 Querträger 5 Gewindevorrichtung.	Stangenvorschubmechanismus, Klemmmechanismus, Spindeleinheit-Drehmechanismus, Verriegelungsmechanismus	Verteilung Welle Freilaufmechanismus Bremsen Freigabemechanismus bei fehlender Stange

2 Im zweiten Schritt wird ein AL erstellt (Blockdiagramm, siehe Tabelle 2).

AL wird als automatisches System von Maschinen bezeichnet, die sich in der Technologie befinden

logische Abfolge, kombiniert durch Transport- und Steuerungsmittel, die zusätzlich zur Überwachung und Anpassung automatisch eine Reihe von Vorgängen ausführt.

Die Schaffung von AL erforderte die Lösung komplexerer Probleme. Eine davon ist also: Schaffung eines automatischen Systems für den Transport bearbeiteter Teile zwischen Maschinen unter Berücksichtigung des ungleichen Betriebsrhythmus der Maschinen (die Zeit für Vorgänge ist unterschiedlich); und auch der Zeitpunkt ihrer Ausfallzeiten aufgrund von Problemen stimmt nicht überein. Das System des Transports zwischen Maschinen sollte nicht nur Förderbänder, sondern auch automatische Lager zur Erzeugung des Verbrauchs von Zwischenreserven, Steuergeräte und Blockierung des Maschinensystems umfassen. In diesem Fall ist es nicht nur notwendig, die Arbeitszyklen einzelner Maschinen sowie Transportmechanismen zu koordinieren, sondern auch bei Problemen aller Art (Ausfälle, Abmessungen außerhalb der Feldgrenzen) zu blockieren

Erlaubnis usw.).

In der zweiten Stufe der Automatisierung wird folgendes Problem gelöst: Erstellung automatisierter Kontrolltools, einschließlich aktiver Steuerung mit Anpassung des Maschinenbetriebs.

Der wirtschaftliche Effekt wird nicht nur durch eine Steigerung der Produktivität und eine deutliche Reduzierung der manuellen Arbeitskosten durch die Automatisierung des Transports zwischen den Maschinen, der Steuerung und der Spänesammlung erreicht.

AL-Blockdiagrammtabelle. Nr. 2

3 Die dritte Stufe der Automatisierung war die umfassende Automatisierung von Produktionsprozessen – die Schaffung automatischer Werkstätten und Fabriken.

Automatisch Werkstatt oder Fabrik bezeichnet eine Werkstatt oder ein Werk, in dem die Hauptproduktionsprozesse an AL durchgeführt werden.

Hier werden die Aufgaben der Automatisierung des Interline- und Intershop-Transports, der Lagerung, Reinigung und Verarbeitung von Spänen, der Versandsteuerung und des Produktionsmanagements gelöst (Struktur der Autowerkstatt siehe Diagramm, Abb. 3).

Aufbau des automatischen Werkstatttisches. Nr. 3

Automatisch

Automatisch				Nichtlineare Systeme
					Transport			Management
A. Zeile 1 A. Zeile 2		A. Zeile i- 1 A. Zeile i	Aufzüge	Förderer	Spender		SU-Ersatz Einzelheiten	Notblockierkontrollsystem		Kontrollsystem zur Berechnung der Disponentenprodukte

Hier sind die Elemente, die die Arbeitshübe ausführen, bereits AL mit seinen technologischen Rotationsmaschinen, Transport- und Kontrollmechanismen usw.

Im Auto In Werkstätten und Fabriken liegen der Interline-Transport und die Ansammlung von Reserven im Leerlauf.

Auch das Shopfloor-Control-System übernimmt neue, komplexere Aufgaben. Das wichtigste Merkmal Die komplexe Automatisierung von Produktionsprozessen als neue Stufe des technischen Fortschritts ist der weit verbreitete Einsatz von Computertechnologie, der nicht nur die Lösung des Steuerungsproblems ermöglicht

Produktion, sondern auch deren flexible Verwaltung. Prozesse.

4 Flexible Automatisierungssysteme stellen als vierte Stufe der Automatisierung die höchste vierte Stufe in der Entwicklung der technischen Automatisierung dar. Prozesse. Konzipiert für die technische Automatisierung. Prozesse mit einer austauschbaren Produktionsanlage, auch für Einzel- und Kleinserienfertigung.

Flexible Fertigung– ein komplexes Konzept, das einen ganzen Komplex von Komponenten umfasst + Maschinenflexibilität– Einfache Umstrukturierung der technologischen Elemente des GAP für die Herstellung eines bestimmten Satzes von Teiletypen.

Prozessflexibilität– die Fähigkeit, eine bestimmte Vielfalt an Teilen, auch aus unterschiedlichen Teilen, auf unterschiedliche Weise herzustellen.

Flexibilität je nach Produkt– die Fähigkeit, schnell und kostengünstig auf die Produktion eines neuen Produkts umzusteigen.

+ Routenflexibilität– die Fähigkeit, bei Ausfällen einzelner technologischer Elemente des GAP einen bestimmten Satz von Teiletypen weiter zu verarbeiten.

Volumenflexibilität– die Fähigkeit von GAP, bei verschiedenen Produktionsmengen wirtschaftlich zu arbeiten.

Flexibilität zur Erweiterung– die Möglichkeit, den GAP durch die Einführung neuer technologischer Elemente zu erweitern.

Arbeitsflexibilität – die Möglichkeit, die Reihenfolge der Vorgänge für jeden Typ im Teil zu ändern.

Produktflexibilität– die gesamte Produktvielfalt, die GAP herstellen kann.

Ausschlaggebend ist die Maschinen- und Streckenflexibilität. Der Einsatz von GAP bietet einen direkten wirtschaftlichen Effekt

Entlassung von Personal und Zunahme der Arbeitsschichten und Kontrollgeräte.

Normalerweise werden während der ersten Schicht Werkstücke, Materialien, Werkzeuge, Aufgaben, Steuerungssysteme usw. geladen, dies geschieht unter Beteiligung von Menschen. Während der zweiten und dritten Schicht arbeitet das SAPS selbstständig unter der Aufsicht eines Disponenten.

Vorlesung Nr. 2

1.3. Technisch und wirtschaftlich Automatisierungsfunktionen.

Bei der Analyse der Produktion reicht es nicht aus, zu wissen, in welchem ​​Stadium der Mechanisierung oder Automatisierung sich ein bestimmter technologischer Prozess befindet. Und dann der Grad der Automatisierung. oder die Mechanisierung (C) wird durch den Grad der Mechanik (M) und Automatik (A) bestimmt. Die Bewertung der Stufen M und A erfolgt anhand von drei Hauptindikatoren:

- Grad der Abdeckung von Pelzarbeitern. Arbeit (C);

- Fellniveau Arbeit an den gesamten Arbeitskosten (U T );

- Fellniveau und Hrsg. Produktion Prozesse (U P ). Für Pelz. Verarbeitung und Montage dieser Indikatoren:

							U T=	∑ PA k
U P=			∑ RO K P M
	∑ RO K P M+ P(1 −				UT

Der prozentuale Anstieg der Arbeitsproduktivität aufgrund seines Fells. oder Automatisierung:

		(100 − U T 2 ) (100 − U P 1 ) 100
	P M (A)=		− 100
		(100 − U T 1 ) (100 − U P 2 )

wobei - Index 1 den vor dem Mech erhaltenen Indikatoren entspricht. und automatisch;

Index 2 nach ihrer Durchführung; RA – die Anzahl der Arbeitnehmer, die ihre Arbeit mit automatischen Mitteln ausführen;

PO – die Gesamtzahl der Arbeiter in dem betreffenden Bereich oder der betreffenden Werkstatt;

Zu – Mechanisierungskoeffizient, der das Verhältnis der Mechanikzeit ausdrückt. Arbeit

Zu Gesamtzeit, die für eine bestimmte Arbeitszeit aufgewendet wird.

P – Koeffizient Geräteproduktivität, die das Verhältnis der Arbeitsintensität der Herstellung von Teilen charakterisiert. auf Universalgeräten. mit der niedrigsten Produktivität, die als Grundlage für die Arbeitsintensität der Herstellung dieses Teils auf vorhandenen Anlagen herangezogen wird;

M – Koeffizient. Wartung, abhängig von der Anzahl der Geräte, die von einem Arbeiter gewartet werden (bei der Wartung von Geräten durch mehrere Arbeiter M< 1).

Ein System aus drei Hauptindikatoren für den Fellgehalt. und automatisch. Produktionsprozesse ermöglichen:

- den Zustand des Autos beurteilen. Produktion, um Reserven zur Steigerung der Arbeitsproduktivität freizulegen;

- Vergleichen Sie die Niveaus von M. und A. verwandter Branchen und Industrien;

- Vergleichen Sie die M.- und A.-Niveaus entsprechender Objekte über Implementierungszeiträume und ermitteln Sie so Richtungen für die weitere Verbesserung der Produktionsprozesse.

- Planen Sie den Grad der Automatisierung.

Zusammen mit den oben genannten Indikatoren kann ein Kriterium für den Grad der Produktionsautomatisierung verwendet werden, das quantitativ charakterisiert, inwieweit in einer bestimmten Phase von M. und A. die Möglichkeiten zur Einsparung von Arbeitskosten genutzt werden, d.h. Produktionswachstum Arbeit:

			∆ t HA	100 =	t PM− t CHA
			∆t PA		t PM − t PA

wobei tPM die Komplexität der Herstellung eines Produkts mit vollständiger (komplexer) Mechanisierung ist;

tNA und tPA – die Komplexität der Fertigung mit teil- und vollautomatischem Betrieb.

1.4. Herstellbarkeit von Teilen für die automatisierte Produktion.

1.4.1. Merkmale des Produktdesigns unter industriellen Automatisierungsbedingungen

Produktion.

Das Design des Produkts muss seine Herstellbarkeit in der Fertigung und Montage gewährleisten. Der Einsatz von Automatisierung bedeutet eine erhöhte Aufmerksamkeit für das Produktdesign im Hinblick auf die Erleichterung der Ausrichtung, Positionierung und Schnittstellen während der Montage.

Die meisten Mittel sind automatisch. Für den Transport und die Ausrichtung von Teilen wirken sie durch Berührung, d. h. Sie nutzen die geometrischen Eigenschaften von Teilen, um Orientierung und Positionierung zu erreichen.

Unter Berücksichtigung dessen können wir sagen, dass die Wahl des einen oder anderen Mittels automatisch erfolgt. basiert auf einer Analyse der Klassifizierung von Produktionsobjekten nach geometrischen Parametern (nach ihrem Zweck und ihrer relativen Größe).

Eines der geometrischen Merkmale ist die Symmetrie.

In einigen Fällen erleichtert die Symmetrie der Teile die Automatisierung, während sie in anderen Fällen sie unmöglich macht. Beispiel Abb. A1, alle rechts liegenden Teile sind symmetrisch, was eine Orientierung überflüssig macht; Reis. A2 veranschaulicht ein weiteres Problem. Wenn Design-Merkmale Jedes Detail ist schwer zu erkennen. Dann besteht die Lösung des Problems darin, die Symmetrie zu brechen.

Teile wie Zylinder und Scheiben sind die wahrscheinlichsten Kandidaten für die Einführung von Asymmetriemerkmalen, da sie ohne Orientierungsmerkmale eine unbegrenzte Anzahl von Positionen einnehmen können.

Rechteckige Teile profitieren normalerweise von der Symmetrie, da sie eine geringe Anzahl von Positionen haben können.

Abb. A1 Ausrichtung der Teile aufgrund der Symmetrie.

Abb. A2 Ausrichtung der Teile aufgrund der Asymmetrie. a) schwierig, b) verbessert

Darüber hinaus gilt das Gesetz der Verteilung der Summe dieser zufällige Variablen wird Gausovo haben oder Normalverteilung- Reis. A5.

Gegenseitige Haftung der Teile (Abb. 3)

Beim Laden von Teilen in großen Mengen in ein Lagergerät oder ein anderes Gerät kommt es häufig zum Phänomen des Anhaftens von Teilen. Typisch Beispiel - Federn. Viele Teile weisen Löcher und Vorsprünge auf, die nicht funktionell miteinander verbunden sind und nicht zum Zusammenstecken gedacht sind. Das Verhältnis der Größen dieser Elemente der Teile sollte die Möglichkeit ausschließen, dass der Vorsprung in das Loch gelangt und die Teile zusammenkleben. (Abb. A3).