Technológiai folyamatok a gépészetben. Automatizált folyamatirányító rendszerek

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A technológiai folyamat minden gyártási művelet alapja. Ez egy bizonyos sorrendben végrehajtott eljárások sorozatát foglalja magában, amelyek célja a gyártott termék alakjának, méretének és tulajdonságainak megváltoztatása. A technológiai eljárások fő példái a mechanikai, termikus, kompressziós feldolgozás. Valamint összeszerelés, felszerelés, nyomáskezelés és még sok más. Az üzemi gyártás körülményei között az ilyen folyamatok lebonyolításáért és a technológiai dokumentációk feldolgozásáért a vezető technológus osztály a felelős. Az üzemi momentumok helyességét az osztály szakemberei ellenőrzik. A megfelelően megtervezett és jól szervezett technológiai folyamatok a gépgyártásban és bármely más szintű gyártásban lehetővé teszik a megfelelő termékek előállításához szükséges eljárások minimális költséggel történő elvégzését.költségeket. Anyagi és erőteljes és ideiglenes.

A gépészet mint termelési típus

A mérnöki tevékenységet, mint ágazati termelési típust az univerzális berendezések alkalmazása jellemzi, melynek köszönhetően különböző méretű és formájú alkatrészek, univerzális szerelvények és mérőeszközök feldolgozása történik. Ez az iparág nemcsak az eszközök automatizált működtetését, hanem a fizikai emberi munkaerő igénybevételét is biztosítja - a gépgyártási folyamatok jelentős része ugyanis pontosan kézi munkával és magasan kvalifikált munkások erőfeszítésével valósul meg. Az ilyen üzemekben a különféle alkatrészek költségét gyakran sokkal magasabbra becsülik, bár a termelékenység sokkal alacsonyabb. Az ilyen gépészet képviseleti irodái közé tartoznak a turbina-, hajóépítő-, vegyipari üzemek, valamint a nehézgépészeti vállalkozások. Sőt, ma a modern gépgyártó üzemek között, amelyek tömeg- vagy sorozatgyártásban dolgoznak, vannak kísérleti kutatóműhelyek, ahol új gépmodellek egyetlen példányban történő létrehozásán dolgoznak – ez pedig az egyedi gépgyártás előjoga.

Azonban továbbra is érdemes hangsúlyozni, hogy a hazai gépészet az autók tömeggyártását célozza. Ugyanakkor az alkatrészek tervezésének és gyártásának technológiai folyamata nagyszámú, azonos termék hosszú időn keresztüli előállítására irányul. Ugyanakkor egy szűk specializációra irányul.munkahelyek, félautomata gépek, szerszámgépek, moduláris berendezések. A speciális felszereltség, az univerzális szerszámok elérhetősége és az alkatrészek széles körű felcserélhetősége pedig lehetővé teszi a technológiai folyamat automatizált vezérlőrendszerekkel történő összehangolását.

A gépi gyártás elemei. Nüanszok

Mint minden technológiai folyamatban, a gépészet is előírja a munkafolyamatok kötelező felosztását meghatározott tevékenységi területekre, meghatározott eredmény elérésével ezen a reprodukciós területen. Itt fontos megkülönböztetni és elkülöníteni egymástól az alapvetően eltérő működési momentumokat.

A technológiai folyamat mely elemeit képviseli a szabványos gépgyártási folyamat? Vegye figyelembe őket:

1. Technológiai művelet - a teljes folyamat szerves része, amelynek során egy szerszámmal (reszelő, maró) egy munkahelyen (például szerszámgépen) a munkadarabok megmunkálását végzik. Ugyanakkor a munkát egy vagy több dolgozó végezheti egyszerre. Az elvégzendő munka mennyisége alapján a technológiai művelet lehet egyszerű vagy összetett. Ez utóbbiak viszont különálló részekre oszthatók, amelyeket a gyártás során telepítésnek neveznek.
2. A technológiai szerelés szerves része a munkahelyen, változatlan munkadarab befogási állapotban végzett műveletnek.
3. A pozíció a művelet szerves része, amelyet változatlan pozíció körülményei között hajtanak végremunkadarab a szerszámhoz viszonyítva (nem vesszük figyelembe azokat a mozgásokat, amelyek magának a munkadarabnak vagy magának a szerszámnak a munkamozgásaiból adódnak).
4. Az átmenet a művelet szerves része, amihez a gép vagy a szerszám állandó rezsimüzeme társul.
5. Az átmenet az átmenetnek az a része, amely a fémrétegek (vagy más anyag, ha nem fém) eltávolítását okozza.
6. Munkafogadás - a gyári gépgyártó műhely alkalmazottjának befejezett művelete, amelyhez a vágószerszám, maga a munkadarab stb. rögzítése vagy eltávolítása társul.

A technológiai folyamatok felépítése. Essence

A gépgyártás szerkezetét a késztermék több különböző feldolgozási fázison való áthaladása jelenti. Ezeket a fázisokat gyakran a beszerzési szakasz, a feldolgozási szakasz és az összeszerelési szakasz képviseli. De mik is pontosan a gépészet szerkezetének egyes fázisai?

Előkészületi szakasz

A beszerzési szakaszt az alábbi módszerekkel végrehajtott nyersdarabok beszerzésére szolgáló eljárások végrehajtása jellemzi:

1. Öntés – egy tartály, forma vagy üreg megtöltését folyékony halmazállapotú anyaggal.
2. A bélyegzés az anyagok képlékeny alakváltozásának eljárása, alakjuk és méretük beállításával.
3. Sajtolás – tárgyak szilárdságának (sűrűségének, tömítettségének) vizsgálata a nyomás alatti hidraulikus vagy pneumatikus jellegű.
4. A leszállás kovácsművelet,amely abból áll, hogy a munkadarabot részleges huzattal deformálják annak érdekében, hogy a tárgy hosszának csökkentésével megvastagodjanak.
5. A fémvágás és -hajlítás egy fémcső, lemez vagy öntvény deformálódása vagy alkatrészeire való felosztása.
6. Tekercs- vagy lemezanyag vágása - fémanyag lyukasztása, lyukasztása, vágása és vágása, egy összetett fémszerkezet külön szegmensekre osztása érdekében.

A beszerzési szakasz eljárásainak végén megtörténik az átállás a gépészet szerkezetében a második szakaszba.

Feldolgozási lépés

A feldolgozási szakasz magában foglalja a különböző gyártási nyersdarabok kész alkatrészekké alakítását. Milyen feldolgozási módszerek határozzák meg a gépgyártás technológiai folyamatát a gyártási munka második szakaszában? Vegye figyelembe őket:

1. A fémmegmunkálás olyan mechanikai folyamatok összessége, amelyek megváltoztatják az ötvözetek és fémek alakját, méretét és minőségét.
2. A hőkezelés az a folyamat, amikor a fémet hővel kezelik annak érdekében, hogy a szükséges tulajdonságokat (különösen a megfelelő méretet és alakot) biztosítsák.
3. Vegyi kezelés – a fémre gyakorolt kémiai hatás folyamata az ötvözetek célzott megsemmisítésével lúgok és savak oldataiban történő maratással.
4. A kémiai-termikus kezelés a termikus és a sav-bázis folyamat munkadarabra gyakorolt együttes hatása, amelynek során az acél alkatrészek felülete szénnel telítődik.
5. A plazmafeldolgozás egy anyagfeldolgozási eljárás, amelyet a következővel hajtanak végrealacsony hőmérsékletű plazma, amelyet nagyfrekvenciás vagy íves plazmafáklyák generálnak az anyag tulajdonságainak megváltoztatása érdekében.
6. A galvanizálás az egyik fém másik fémbevonatának technológiája elektrolitikus vegyület felhasználásával.
7. Festés - az anyag csiszolása, polírozása és bevonása festékekkel vagy lakkokkal az esztétikus megjelenés érdekében.
8. A hegesztés az alkatrészek rögzítésének folyamata annak érdekében, hogy biztonságosan összekapcsolják őket egyetlen szerkezetben.
9. Passziválás - a terület hegesztés utáni kezelése speciális anyaggal, amelyet egyenletes rétegben viszünk fel az anyag felületére.

Az anyagok deformációjának, a fém vágásának és hajlításának végén, valamint a termékek feldolgozása után a speciálisan meghatározott eredmény elérésére tervezett módszerek valamelyikével a technológiai folyamat harmadik fázisába való átmenet végrehajtva.

Összeszerelési lépés

A gépgyártás technológiai folyamatának utolsó szakasza a kollektív rendezvényeket és a fémdarabok kiegyenesítését biztosítja. A különböző fémprofilok dokkolása többféleképpen is elvégezhető:

1. Egyes összeszerelési egységek csomagolása egyetlen teljes végtermékbe.
2. Beállítás-szállítási összeállítás.
3. Az alkatrészek egyetlen fémszerkezetbe való csatlakoztatásának tesztelése.

A gépészet problémái Oroszországban

A legfőbb kihívás továbbra is a nagyjavítás szükségessége. A hazai lemaradás problémájaA világszínvonalú gazdaságból származó termelés közvetlenül összefügg a gépgyártás olyan ágainak alacsony jövedelmezőségével, mint a műszergyártás, szerszámgépgyártás, számítástechnika, elektronikai és elektromos ipar. Ezt a problémát a lehető leghamarabb meg kell oldani.

A gépészet alapvető problémái a hazai gyártásban jellegtől és iránytól függően külön blokkokba sorolhatók. Ez:

1. Hátrányok a gépgyártó komplexum fejlesztésében - a probléma oka a vezető iparágak alacsony növekedési üteme, a termelés jelentős visszaesése, a technológiai kapcsolatok megszakadása, az egyes vállalkozások leállása, a berendezések megújításának alacsony üteme a teljesítmény szintjéhez képest.
2. Strukturális kiigazítási forráshiány - a hazai gépipar tevékenységi irányainak nem kellően fejlett elágazása újraprofilozást igényel, erre nincs elegendő forrás. Sőt, az ipar megköveteli az aránytalanságok csökkentését a szaporodás egyes szegmenseinek növekedési ütemében: hol optimalizálni kell a működési technológiák szerkezetét, hol a termelési folyamatot a hiányzó kapacitásokkal kell kiegészíteni.
3. A gyártott termékek minőségi hátrányai - a legyártott gépek (többségük) nem felelnek meg a világszínvonalú gépeknek, valamint a gyártott járművek alacsony megbízhatósága kész meghibásodáshoz vezet. modellek már egy évvel az aktív működés után. Az ilyen termelő létesítmények aránya a teljes fajsúlyban 20-30%.gyártott modellek.

Technológiai folyamatautomatizálás

A gépészet területén az automatizált vezérlőrendszerek jelentik a termelési kapacitás növelésének elsődleges forrását a teljes gépipari szegmensben. Mit jelent ez?

A termelés automatizálása ma az a fő irány, amelybe az egész világ termelése halad. Mindaz, amit korábban az ember munkaképességének, fizikai erejének és intellektuális képességeinek rovására hajtottak végre, mindez jelenleg a technológián múlik, amely önállóan működteti a technológiai ciklusokat és figyelemmel kíséri azok végrehajtását. Ugyanakkor az ember szerepe minimálisra csökken - csak meg kell figyelnie az összes olyan tevékenység automatizált rendszerekkel történő végrehajtásának helyességét, amelyek a hazai termelés optimalizálására irányulnak. Ez egyszerű.

A technológiai folyamatok automatizálása a gépészetben olyan műveletek sorozatán keresztül valósul meg, amelyek magukban foglalják az üzemi munkafolyamat elindítását, leállítását, karbantartását vagy megváltoztatását a létesítmény egészében. Valóban fontos szerepet játszik az iparág egészének fejlődésében. Az egyes gépek, készülékek, egységek, készülékek, gépegyüttesek értéke abban rejlik, hogy a gépgyártó üzem egészében egy alapvetően új munkafolyamat kialakítását jelentős mértékben befolyásolja. Végül is az automatizálásban a felügyelt objektumok meglehetősen változatosak, és hihetetlenül hatékonyak a rendeltetésükben.

Az emberi munka leváltása lehetrészleges vagy abszolút helyettesítéssel kell végrehajtani. A gépgyártás folyamata vagy teljesen a legújabb automatizálási eszközöknek köszönhetően, vagy az emberi munkaerő részleges cseréjével történik. Nem minden gyár képes teljesen az emberi munkaerőt automatizáltakkal helyettesíteni. Valakinek nincs ehhez elég kapacitása, valakinek nincs felszerelése, valakinek pedig nincs meg a képessége ahhoz, hogy egy ilyen szokatlan, de egyben rendkívül hatékony folyamatszabályozási módszerrel dolgozzon.

Automatizálandó objektumok

De ma már nemcsak az emberi kéz helyettesíthető gépesített, nagy pontosságú berendezésekkel, amelyek képesek reagálni az autókezelő legapróbb megjegyzéseire is. Amellett, hogy a gépnél egy személyt közvetlenül egy speciális telepítésre cserélnek, ezzel párhuzamosan a következő szempontok automatizálása lehetséges a gépgyártás folyamatában:

1. A gyártási folyamat – minden olyan munka, amelyet az ember minden nap a gépre kidolgozott műveletek reflexszerű megismétlésével végez, teljesen megszakítás nélkül helyettesíthető egy géppel.
2. Dizájn – mint fentebb említettük, nemcsak az emberi fizikai munka eredményeit lehet áttekinteni és a termelési igényekhez igazítani. A szellemi munka is automatizálható. Ezen túlmenően egyes számítások és az elektronikus számítástechnika alá tartozó algoritmusok a helyes számítógépes tervezés alapját képezik.
3. Szervezet – az automatizált struktúra műveleteinek konkrét végrehajtására szolgáló elosztási funkciók bizonyos aspektusai csak külső ellenőrzés alá tartoznak. Minden mást a technika csinál magától.
4. Tervezés - a számítások és a jövőben elvégzendő feladatok azonosítása is az "okos elektronikához" van rendelve.
5. Vezérlés - a gépeket összeszerelő automata eszközökkel végzett munka folyamatának irányításához elegendő egyszerű nyomógombos manipulációkat végrehajtani a vezérlőpultnál állva.
6. Tudományos kutatás – egy gépgyártó üzem termelékenységnövekedésének dinamikai hibás számításainak matematikai vonatkozásai és jellemzői szintén az automatizált számítástechnikai rendszerek tárgyát képezik.
7. Üzleti folyamatok - ha akarja, kiszámolhatja a gépgyártásból származó nyereség és határjövedelem arányát, mert a számítógépes berendezések mindent megtesznek az ember helyett.

Méltóság

A folyamatautomatizálás célja a munka termelékenységének növelése, a termékminőség általános javítása és a csúcstechnológiás berendezések bevezetése. Segítségével lehetővé válik a gépgyártási termelés irányításának optimalizálása, az ember egészségre veszélyes ipari zónákból való elmozdítása. És a precíziós tervezés megbízhatóságának és jövedelmezőségének megduplázására is. Mert az automatizálás növeli a konvertálhatóságot és csökkenti a tervezési feldolgozási időt.

1. Milyen pozitívumai vannak a gépgyártó komplexumban a munkapillanatok automatizálásának? Vegye figyelembe őket:
2. Először is, megkímélheti a különösen nehéz fizikai körülmények között dolgozó alkalmazottakat a monoton és nehéz fizikai munkától. Egy gép mindent meg tud tenni az emberért.
3. Másodszor, megkímélheti az alkalmazottakat attól, hogy szakmailag veszélyes körülmények között tartózkodjanak a munkahelyen (autók csuklós váza alatt, fémvágó mechanikus gép mögött stb.).
4. Harmadszor, az a kiváltság, hogy az automatizált rendszer elé állítsa azokat a feladatokat, amelyek az ember fizikai képességei alapján meghaladnák az erejét. Súlyos blokkokról, a feladat gyorsaságáról, állóképességről és hasonló kritériumokról beszélünk.
5. Negyedszer, a munkafolyamat-automatizálás fő jellemzője, hogy mind a vállalat, mind az iparág gazdasági mutatóinak növekedésére pozitív hatással van.

Hibák

A humán munkaerő automatizáltra cserélésének azonban negatív vonatkozásai is vannak. A szállítástechnika, szerszámgépgyártás vagy bármely más ágazati ipari vállalkozás a következő negatív árnyalatokkal szembesül a munkaerő-automatizálás folyamatában:

• leépítések;
• technikai korlátozások;
• meglévő biztonsági fenyegetések;
• a megvalósítási és fejlesztési költségek kiszámíthatatlansága;
• magas kezdeti ár.

Technológiai dokumentáció

Az alkatrészek beszerzésén, feldolgozásán és összeszerelésén alapuló munkákat a gépészetben a vonatkozó papírok elkészítésével és kivitelezésével kell kísérni. A kártyák formája és összetétele az általános dokumentumkészletben a technológiai folyamat típusától (csoportos, szabványos, egyedi), a gyártás típusától és az automatizált vezérlőrendszerek használatának mértékétől függ a vállalatnál. Ezen kritériumok alapján és a szükséges adatrészletesség mértékét figyelembe véve a tranzakciók bizonylatokban való megjelenítése és tartalma, valamint teljessége jelentősen eltérhet.

A technológiai folyamat dokumentumkészlete leggyakrabban útvon altérképet, műtőt, vázlatos térképet, szerszámlistát, technológiai dokumentumok jegyzékét és anyagjegyzéket tartalmaz.