Teknologiset prosessit koneenrakennuksessa. Automatisoidut prosessinohjausjärjestelmät

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Teknologinen prosessi on kaiken tuotantotoiminnan perusta. Se sisältää joukon tietyssä järjestyksessä suoritettuja toimenpiteitä, joiden tarkoituksena on muuttaa valmistetun tuotteen muotoa, kokoa ja ominaisuuksia. Tärkeimmät esimerkit teknologisista prosesseista ovat mekaaninen, lämpö- ja puristuskäsittely. Sekä kokoonpano, laitteet, painekäsittely ja paljon muuta. Tehdastuotannon olosuhteissa pääteknologin osasto on vastuussa tällaisten prosessien suorittamisesta ja teknisen dokumentaation käsittelystä. Osaston asiantuntijat valvovat toimintahetkien oikeellisuutta. Oikein suunnitellut ja hyvin organisoidut teknologiset prosessit koneenrakennuksessa ja minkä tahansa muun tason tuotannossa mahdollistavat tarvittavien menettelyjen suorittamisen asiaankuuluvien tuotteiden valmistukseen mahdollisimman vähälläkustannuksia. Sekä aineellista että voimakasta ja väliaikaista.

Koneenrakennus tuotantotyyppinä

Insinööriteollisuudelle alakohtaisena tuotantotyyppinä on yleislaitteiden käyttö, jonka ansiosta työstetään erikokoisia ja -muotoisia osia, yleiskalusteita ja mittaustyökaluja. Tämä toimiala ei tarjoa vain laitteiden automatisoitua käyttöä, vaan myös fyysisen ihmistyövoiman käyttöä - loppujen lopuksi merkittävä osa koneenrakennusprosesseista suoritetaan juuri manuaalisella työllä ja korkeasti koulutettujen työntekijöiden ponnisteluilla. Tällaisissa laitoksissa eri osien kustannusten arvioidaan usein olevan paljon korkeammat, vaikka tuottavuus on paljon alhaisempi. Tällaisen koneenrakennuksen edustustoja ovat turbiini-, laivanrakennus-, kemiantehtaat sekä raskaat konepajat. Lisäksi nykyaikaisten massa- tai sarjatuotannossa työskentelevien koneenrakennustehtaiden joukossa on kokeellisia tutkimuspajoja, joissa tehdään töitä uusien konemallien luomiseksi yhtenä kappaleena - ja tämä on yksittäisen konetuotannon etuoikeus.

Edelleen kannattaa kuitenkin korostaa, että kotimainen suunnittelu on suunnattu autojen massatuotantoon. Samalla osien suunnittelun ja valmistuksen teknologinen prosessi keskittyy suuren määrän identtisten tuotteiden tuotantoon pitkän ajan kuluessa. Samalla se on suunnattu kapeaan erikoistumiseen.työpaikat, puoliautomaatit, työstökoneet, modulaariset asennukset. Ja erikoislaitteet, yleistyökalujen saatavuus ja osien laaja vaihdettavuus mahdollistavat teknologisen prosessin koordinoinnin automatisoitujen ohjausjärjestelmien kanssa.

Koneentuotannon elementit. Vivahteita

Kuten missä tahansa teknologisessa prosessissa, koneenrakennus edellyttää työmenettelyjen pakollista jakamista tiettyihin toiminta-alueisiin tietyn tuloksen saavuttamiseksi tällä lisääntymisalueella. Tässä on tärkeää erottaa ja erottaa olennaisesti erilaiset toimintahetket toisistaan.

Mitä teknologisen prosessin elementtejä koneenrakennuksen standardiprosessi edustaa? Harkitse niitä:

1. Teknologinen toiminta - olennainen osa kokonaisprosessia, jonka aikana suoritetaan työkappaleiden käsittely yhdellä työkalulla (viila, leikkuri) yhdellä työpaikalla (esim. työstökoneella). Samanaikaisesti töitä voi tehdä yksi tai useampi työntekijä kerralla. Tehtävän työn määrästä riippuen tekninen toimenpide voi olla yksinkertainen tai monimutkainen. Jälkimmäiset puolestaan voidaan hajottaa komponenttierillisiksi osiin, joita kutsutaan tuotannossa asennuksiksi.
2. Teknologinen asennus on olennainen osa työpaikalla suoritettavaa toimintaa, kun työkappaleen kiinnitys on muuttumaton.
3. Asento on olennainen osa operaatiota, joka suoritetaan muuttumattoman asennon olosuhteissatyökappale suhteessa työkaluun (ei huomioi niitä liikkeitä, jotka johtuvat itse työkappaleen tai itse työkalun työstöliikkeistä).
4. Siirtymä on olennainen osa toimintaa, johon liittyy koneen tai työkalun jatkuva toiminta.
5. Pääsy on siirtymän se osa, joka poistaa metallikerroksia (tai muun materiaalin, jos se ei ole metallia).
6. Työvastaanotto - tehtaan konepajan työntekijän suorittama toimenpide, johon liittyy leikkuutyökalun, itse työkappaleen ja niin edelleen kiinnittäminen tai irrottaminen.

Teknologisten prosessien rakenne. Essence

Koneenrakennuksen rakennetta edustaa valmiin tuotteen kulku useiden eri käsittelyvaiheiden läpi. Usein näitä vaiheita edustavat hankintavaihe, käsittelyvaihe ja kokoonpanovaihe. Mutta mitä kukin konetekniikan rakenteen vaiheista tarkalleen ottaen on?

Valmistusvaihe

Hankintavaiheelle on ominaista aihioiden hankkimismenettelyjen suorittaminen seuraavilla tavoilla:

1. Valu – sisältää säiliön, muotin tai ontelon täyttämisen materiaalilla, joka on aggregoituneena nestemäisessä tilassa.
2. Leimaus on menetelmä materiaalien plastiseen muodonmuutokseen säätämällä niiden muotoa ja kokoa.
3. Puristus - testaa esineiden lujuutta (tiheyttä, tiiviyttä) hydraulisesti tai pneumaattisesti paineen aikana.
4. Laskeutuminen on seppätyötä,joka koostuu työkappaleen muodonmuutoksesta osittaisella vedolla kohteen paksuuntumisen aikaansaamiseksi vähentämällä sen pituutta.
5. Metallin leikkaus ja taivutus on prosessi, jossa metalliputki, -levy tai -valu muutetaan tai jaetaan sen osiin.
6. Rulla- tai levymateriaalin leikkaus - metallimateriaalin lävistys, lävistys, leikkaus ja viimeistely, suoritetaan monimutkaisen metallirakenteen jakamiseksi erillisiin segmentteihin.

Hankintavaiheen menettelyjen lopussa suoritetaan siirtyminen koneenrakennusrakenteessa toiseen vaiheeseen.

Käsittelyvaihe

Jalostusvaiheessa eri tuotantoaihiot muunnetaan valmiiksi osiksi. Mitkä prosessointimenetelmät määräävät koneenrakennuksen teknologisen prosessin tuotantotyön toisessa vaiheessa? Harkitse niitä:

1. Metallintyöstö on joukko mekaanisia prosesseja, joilla muutetaan seosten ja metallien muotoa, kokoa ja laatua.
2. Lämpökäsittely on prosessi, jossa metalliin kohdistetaan lämpöä, jotta metallille saadaan tarvittavat ominaisuudet (erityisesti sopiva koko ja muoto).
3. Kemiallinen käsittely - prosessi, jolla metalliin kohdistuu kemiallista vaikutusta seoksia kohdennetun tuhoamisen kautta syövyttämällä alkali- ja happoliuoksissa.
4. Kemiallinen lämpökäsittely on lämpö- ja happo-emäsprosessin työkappaleeseen kohdistuva yhteisvaikutus, jonka aikana teräsosien pinta kyllästyy hiilellä.
5. Plasmakäsittely on materiaalinkäsittelymenettely, joka suoritetaan käyttämälläkorkeataajuisilla tai kaariplasmapolttimilla tuotettu matalan lämpötilan plasma tämän materiaalin ominaisuuksien muuttamiseksi.
6. Galvanointi on tekniikkaa metallien päällystämiseksi toisella elektrolyyttisellä yhdisteellä.
7. Maalaus - materiaalin hionta, kiillotus ja pinnoitus maaleilla tai lakoilla esteettisesti viimeistellyn ulkonäön saamiseksi.
8. Hitsaus on osien kiinnitysprosessi, jotta ne voidaan liittää turvallisesti yhdeksi rakenteeksi.
9. Passivointi - alueen käsittely hitsauksen jälkeen erityisellä aineella, joka levitetään tasaisena kerroksena materiaalin pinnalle.

Materiaalien muodonmuutoksen, metallin leikkaamisen ja taivutuksen lopussa sekä tuotteiden käsittelyn jälkeen jollakin menetelmällä, joka on erityisesti suunniteltu tietyn tuloksen saavuttamiseksi, siirtyy teknologisen prosessin kolmanteen vaiheeseen suoritettu.

Kokoamisvaihe

Koneenrakennuksen teknologisen prosessin viimeinen vaihe sisältää kollektiiviset tapahtumat ja metalliaihioiden oikaisun. Erilaisten metalliprofiilien telakointi voidaan tehdä useilla tavoilla:

1. Yksittäisten kokoonpanoyksiköiden pakkaaminen yhdeksi kokonaiseksi lopputuotteeksi.
2. Säätö-toimituskokoonpano.
3. Testaa komponenttien liittäminen yhdeksi metallirakenteeksi.

Koneenrakennuksen ongelmat Venäjällä

Tärkein haaste on edelleen suuren remontin tarve. Ongelma jäljessä kotimainenmaailmanluokan talouden tuotanto liittyy suoraan konetuotannon alojen, kuten instrumenttien valmistuksen, työstökonevalmistuksen, tietotekniikan, elektroniikka- ja sähköteollisuuden alhaiseen kannattavuuteen. Tämä ongelma on ratkaistava mahdollisimman pian.

Kotimaisen tuotannon koneenrakennuksen perusongelmat voidaan luonteesta ja suunnasta riippuen ryhmitellä erillisiin lohkoihin. Tämä on:

1. Haitat koneenrakennuskompleksin kehityksessä - ongelma johtuu johtavien teollisuudenalojen alhaisista kasvuluvuista, tuotannon merkittävästä laskusta, teknisten siteiden katkeamisesta, yksittäisten yritysten seisokeista, alhaisista laitteiden uusimisasteista suhteessa tuotantotasoon.
2. Resurssien puute rakenteelliseen sopeuttamiseen - kotimaisen konepajateollisuuden toimintasuuntien riittämätön haaroittuminen vaatii uudelleenprofilointia, eikä siihen ole riittävästi varoja. Lisäksi toimiala vaatii yksittäisten lisääntymissegmenttien kasvun epäsuhtajen vähentämistä: jossain on optimoitava toimintateknologioiden rakennetta, jossain on tarpeen täydentää tuotantoprosessia puuttuvilla kapasiteetilla.
3. Haitat valmistettujen tuotteiden laadussa - valmistettujen koneiden (suuren enemmistön) epäyhtenäisyys maailmanstandardien koneiden kanssa sekä valmistettujen ajoneuvojen alhainen luotettavuus johtaa niiden valmiiden laitteiden epäonnistumiseen mallit jo vuoden aktiivisen käytön jälkeen. Tällaisten tuotantolaitosten osuus on 20-30 % kokonaisominaispainostatuotetut mallit.

Teknologinen prosessiautomaatio

Koneenrakennusalan automatisoidut ohjausjärjestelmät ovat ensisijainen tuotantokapasiteetin lisäämisen lähde koko konepajateollisuudessa. Mitä tämä tarkoittaa?

Tuotantoautomaatio on nykyään pääsuunta, johon koko maailman tuotanto liikkuu. Kaikki, mitä aiemmin tehtiin henkilön työkyvyn, hänen fyysisen voimansa ja älyllisten kykyjensä kustannuksella, kaikki tämä tällä hetkellä laskeutuu teknologiaan, joka toimii itsenäisesti teknologisia syklejä ja seuraa niiden toteutumista. Samanaikaisesti ihmisen rooli vähennetään minimiin - hänen on vain tarkkailtava kaikkien niiden toimien oikeellisuutta automatisoiduilla järjestelmillä, joilla pyritään optimoimaan kotimainen tuotanto. Se on yksinkertaista.

Teknologisten prosessien automatisointi koneenrakennuksessa toteutetaan toimintosarjalla, johon kuuluu koko laitoksen käyttötyöprosessin käynnistäminen, pysäyttäminen, ylläpito tai muuttaminen. Sillä on todella tärkeä rooli koko alan kehityksessä. Yksittäisten koneiden, laitteiden, yksiköiden, laitteiden, konekokonaisuuksien arvo on merkittävä vaikutus täysin uudenlaisen työprosessin muotoiluun koneenrakennustehtaalla kokonaisuutena. Loppujen lopuksi hallitut objektit automaatiossa ovat varsin erilaisia ja uskomattoman tehokkaita aiottuun tarkoitukseen.

Ihmistyövoiman korvaaminen voivoidaan suorittaa osittaisella tai absoluuttisella korvauksella. Koneenrakennusprosessi suoritetaan joko kokonaan uusimpien automaatiolaitteiden ansiosta tai korvaamalla osittain ihmistyön. Kaikki tehtaat eivät pysty korvaamaan ihmistyövoimaa täysin automatisoiduilla tehtailla. Jollakin ei ole tarpeeksi kapasiteettia tähän, jollain ei ole laitteita ja jollain ei ole taitoja työskennellä tällaisen epätavallisen, mutta samalla erittäin tehokkaan prosessinohjausmenetelmän kanssa.

Automatisoitavat objektit

Mutta nykyään ei vain ihmiskäsiä voida korvata mekaanisilla laitteilla, joissa on erittäin tarkka laitteisto, joka pystyy reagoimaan autonkuljettajan pienimpiinkin huomautuksiin. Sen lisäksi, että koneessa oleva henkilö korvataan suoraan erikoisasennuksella, samanaikaisesti on mahdollista automatisoida seuraavat osat koneenrakennusprosessissa:

1. Tuotantoprosessi - kaikki työ, jota ihminen tekee joka päivä koneelle suoritettujen toimien refleksitoistolla, voidaan korvata täysin keskeytyksettä koneella.
2. Design - kuten edellä mainittiin, ei vain ihmisen fyysisen työn tuloksia voida tarkastella ja mukauttaa heidän tuotantotarpeisiinsa. Myös henkinen työ on automatisoitua. Lisäksi jotkin elektronisen laskennan alaiset laskelmat ja algoritmien laatiminen ovat oikean tietokoneavusteisen suunnittelun perusta.
3. Organisaatio - jotkin automaattisen rakenteen toimintojen suorittamiseen tarkoitettujen jakelutoimintojen osa-alueet ovat vain ulkoisen valvonnan alaisia. Kaikki muu tekniikka tekee itsestään.
4. Suunnittelu - "älyelektroniikkaan" kohdistetaan myös laskelmat ja tulevien tehtävien tunnistaminen.
5. Ohjaus – koneita kokoavien automatisoitujen laitteiden kanssa työskentelyn hallitsemiseksi riittää pelkkä yksinkertaisten näppäinkäsittelyjen suorittaminen ohjauspaneelin ääressä.
6. Tieteellinen tutkimus - kaikki koneenrakennustehtaan tuottavuuden kasvun dynamiikassa tapahtuvien virhelaskelmien matemaattiset näkökohdat ja piirteet ovat myös automaattisten laskentajärjestelmien alaisia.
7. Liikeprosessit - voit halutessasi laskea voittosi ja rajatulosi suhteen koneenrakennusyrityksen pyörittämisestä, sillä tietokoneistetut laitteet voivat tehdä kaiken ihmisen puolesta.

Arvollisuus

Prosessiautomaation tavoitteena on lisätä työn tuottavuutta sekä tuotteiden laadun yleistä parantamista ja korkean teknologian laitteiden käyttöönottoa. Sen avulla on mahdollista optimoida koneenrakennustuotannon hallintaa, siirtää henkilö terveydelle vaarallisilta teollisuusalueilta. Ja myös tarkkuussuunnittelun luotettavuuden ja kannattavuuden lisäämiseksi. Koska automaatio lisää muunnettavuutta ja vähentää käsittelyaikaa suunnittelussa.

1. Mitä positiivisia puolia koneenrakennuskompleksin työhetkien automatisoinnissa on? Harkitse niitä:
2. Ensinnäkin voit säästää erityisen vaikeissa oloissa työskentelevät työntekijät yksitoikkoiselta ja raska alta fyysiseltä työltä. Kone voi tehdä kaiken ihmisen puolesta.
3. Toiseksi voit säästää työntekijät jäämästä työpaikalle ammatillisesti vaarallisissa olosuhteissa (auton saranoidun rungon alla, metallinleikkauskoneen takana jne.).
4. Kolmanneksi, etuoikeus asettaa automatisoidun järjestelmän eteen ne tehtävät, jotka henkilön fyysisten kykyjen perusteella olisivat hänen voimiensa ulkopuolella. Puhumme raskaan painon lohkoista, tehtävän nopeudesta, kestävyydestä ja vastaavista kriteereistä.
5. Neljänneksi, työnkulun automatisoinnin pääominaisuus on, että sillä on positiivinen vaikutus sekä yrityksen että koko toimialan taloudellisten indikaattoreiden kasvuun.

Epäkohdat

Ihmistyövoiman korvaamisessa automatisoidulla on kuitenkin myös negatiivisia puolia. Liikennetekniikka, työstökonevalmistus tai mikä tahansa muu teollisuusyritys kohtaa seuraavat negatiiviset vivahteet työvoiman automaatioprosessissa:

• leikkaukset;
• tekniset rajoitukset;
• olemassa olevat tietoturvauhat;
• toteutus- ja kehityskustannusten arvaamattomuus;
• korkea alkuhinta.

Teknologinen dokumentaatio

Kaikkiin koneenrakennusalan osien hankintaan, käsittelyyn ja kokoonpanoon perustuviin töihin on liitettävä asiaankuuluvien papereiden valmistelu ja suorittaminen. Korttien muoto ja niiden kokoonpano yleisessä asiakirjasarjassa riippuu teknologisen prosessin tyypistä (ryhmä, standardi, yksittäinen), tuotantotyypistä ja automatisoitujen ohjausjärjestelmien käyttöasteesta yrityksessä. Näiden kriteerien perusteella ja vaadittujen tietojen yksityiskohtaisuus huomioon ottaen tapahtumien esitystapa ja sisältö asiakirjoissa sekä niiden täydellisyys voivat vaihdella merkittävästi.

Teknologisen prosessin dokumenttisarja sisältää useimmiten reittikartan, leikkaussalin, luonnoskartan, työkaluluettelon, luettelon teknisistä asiakirjoista ja materiaaliluettelosta.