Автоматизация производственных процессов (лекции) - часть 2

    

   Здесь решаются задачи автоматизации межлинейной и межцеховой транспор-

тировки, складирования, уборки и переработки стружки, диспетчерского контроля 
и управления производством (структура автом. цеха см. схему, рис.3). 

 
       Здесь элементами выполняющие рабочие ходы, являются уже АЛ со своими 
технологическими роторными машинами, механизмами транспортировки, управ-
ления и т.д. 
       В автом. цехах и заводах межлинейное транспортирование и накопление за-
делов являются холостыми ходами. 
       Система управления цеха также выполняет новые более сложные задачи. 
       Важнейшей особенностью комплексной автоматизации производственных 
процессов как нового этапа технического прогресса явл-ся широкое применение 
вычислительной техники, которая позволяет решать не только задачу управления 
производством, но и гибкого управления тех. процессами. 
 4     Гибкие автоматизированные системы – как четвёртый этап автоматизации 
представляют собой наивысшую четвёртую ступень развития автоматизации тех. 
процессов. Предназначены для автоматизации тех. процессов со сменным объек-
том производства, в том числе для единичного и мелкосерийного производства. 
       Гибкое производство – сложное понятие, включающее в себя целый комплекс 
компонентов + машинная гибкость – лёгкость перестройки технологических эле-
ментов ГАП для производства заданного множества типов деталей. 
      Гибкость процесса – способность производить заданное множество типов де-
талей, в том числе из различных деталей, разными способами. 
       Гибкость по продукту – способность быстрого и экономичного переключения 
на производство нового продукта. 

Автомтатический

цех

Автоматические

линии

Системы нелинейного

транспорта

Системы

управления

А.

ли

ни

я

1

Тр

ан

сп

ор

т

ёр

А.

лин

ия

2

А.

ли

ни

я

i-

1

А.

ли

ни

я

i

Структура автоматического цеха табл. №3

СУ

ав

ар

ий

но

й

блок

иров

ки

СУ

по

дс

чё

т

а

прод

ук

ци

и

ди

сп

ет

че

ро

в

СУ

за

па

сн

.дет

ал

ям

и

Эл

ев

ат

оры

До

за

т

оры

Лот

ки

 +   Маршрутная гибкость – способность продолжать обработку заданного множе-
ства типов деталей при отказах отдельных технологических элементов ГАП. 
       Гибкость по объёму – способность ГАП экономически выгодно работать при 
различных объёмах производства. 
       Гибкость по расширению – возможность расширения ГАП за счёт введения 
новых технологических элементов. 
       Гибкость работы – возможность изменения порядка операции для каждого из 
типов в детали. 
       Гибкость по продукции – всё разнообразие изделий, которое способно произ-
водить ГАП. 
       Определяющими явл-ся машинная и маршрутная гибкость. 
       Использование ГАП даёт непосредственный экономический эффект за счёт 
высвобождения персонала и увеличения сменности работы и управляющего обо-
рудования. 
       Обычно в первую смену производится загрузка заготовок, материалов, инст-
румента, тех заданий, СУ и т.д., это выполняется с участием людей. Вторую и 
третью смену ГАП работает самостоятельно под наблюдением диспетчера.  
 
 

 Лекция №2 

1.3.  Технико-экономические особенности автоматизации. 

       При анализе производства бывает не достаточно знать, на какой стадии меха-
низации или автоматизации находится тот или иной технологический процесс. И 
тогда степень автоматиз. или механизации (С) определяется уровнем мех.(М) и 
автом.(А).  Оценка уровня М и А осуществляется тремя основными показателями: 
-  степенью охвата рабочих мех. трудом (С); 
-  уровнем мех. труда в общих трудозатратах (У

Т

); 

-  уровнем мех. и авт. производств. Процессов (У

П

). 

Для мех. обработки и сборки эти показатели: 

          Процент возрастания производительности труда за счёт его мех. или авто-
матизации: 
 

 
где     - индекс 1 соответствует показателям, полученным до проведения мех. и   

          автом.; 
     - индекс 2 после их проведения; 
     Р

А 

– число рабочих, выполняющих работу с использованием средств автом.; 

     Р

О

 – общее число рабочих на рассматриваемом участке, цехе; 

     к – коэффициент механизации, выражающий отношение времени мех. труда     
           к общим затратам времени на данном рабочем времени. 
     П – коэф. производительности оборудования, характеризующий отношение 
            трудоёмкости изготовления дет. на универсальном оборуд. с наимень- 
            шей производительностью, принятым за базу трудоёмкости изготовле- 
            ния этой детали на действующем оборудовании; 
     М – коэф. Обслуживания, зависящий от количества единиц оборудования, 
            обслуживаемого одним рабочим (при обслуживании оборудования 
            несколькими рабочими  М

<1). 

       Система трёх основных показателей уровня мех. и автом. производственных 
процессов позволяет: 
-  оценивать состояние автом. производства, вскрывать резервы для повышения  

производительности труда; 

-  сравнивать уровни М. и А. родственных производств и отраслей; 
-  сравнивать уровни М. и А. соответствующих объектов по периодам внедрения 

и тем самым определять направления дальнейшего совершенствования произ-
водственных процессов; 

-  планировать уровень автоматизации. 

%;

100

⋅

=

O

A

P

P

C

%;

100

⋅

⋅

=

∑

O

A

Т

P

k

P

У

%

100

)

100

1

(

⋅

−

⋅

+

⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

=

∑

∑

Т

О

О

П

У

Р

М

П

К

Р

М

П

К

Р

У

;

100

)

100

(

)

100

(

100

)

100

(

)

100

(

1

2

2

1

1

2

)

(

С

С

У

У

У

У

П

П

Т

П

Т

А

М

⋅













−

−

⋅

−

⋅

−

⋅

−

=

       Наряду с выше приведенными показателями может применяться критерий 
уровня автоматизации производства, количественно характеризующий, в какой 
мере на данной стадии М. и А. используются возможности экономии затрат труда, 
т.е. роста произв. труда: 

где    t

ПМ

 – трудоёмкость изготовления изделия при полной (комплексной)  

                    механизации; 
          t

ЧА

 и t

ПА

 – трудоёмкость изготовления при частичной и полной автом. 

 

1.4.  Технологичность деталей для автоматизированного производства. 

1.4.1. Особенности конструирования изделий в условиях автоматизации про-

изводства. 

       Конструкция изделия должна обеспечивать его технологичность в изготовле-
нии и сборке. Применение средств автоматизации предусматривает повышенное 
внимание конструкции изделий с точки зрения облегчения ориентации, позицио-
нирования, сопрягаемости при сборке. 
       Большинство средств автом. для транспортировки и ориентации деталей дей-
ствуют на ощупь, т.е. они используют геометрические характеристики деталей 
для осуществления ориентации и позиционирования. 
       Учитывая это, можно сказать, что выбор того или иного средства автом. будет 
основано на анализе классификации объектов производства по геометрическим 
параметрам (по их назначению и их относительной величине). 
       Одной из геометрических характеристик явл-ся симметрия. 
       В некоторых случаях симметрия деталей способствует автоматизации, а в 
других – делает её невозможной. Пример рис. А1, все детали расположенные 
справа – симметричны, что делает ориентирование ненужным; рис. А2 – иллюст-
рирует другую проблему. Если конструктивные особенности каждой детали труд-
но обнаружить мех. способом, то решение проблемы состоит в нарушении сим-
метрии. 
       Детали типа цилиндров и дисков явл-ся наиболее вероятными кандидатами на 
внесение черт ассимметрии, потому что без ориентирующих признаков они могут 
принимать неопределённое число положений. 

%;

100

100

⋅

−

−

=

⋅

∆

∆

=

ПА

ПМ

ЧА

ПМ

ПА

ЧА

А

t

t

t

t

t

t

а